Maisons très basse consommation

La RT 2012 à peine en application que la RT 2020 est annoncée avec un objectif ambitieux, réaliser dans le neuf et l’existant un habitat à très faible consommation d'énergie. Après, il est question de construire des bâtiments à énergie positive qui produiront plus d’énergie qu’ils n’en consomment !

La RT 2005 avait pour objectif de diminuer de 15 % les consommations énergétiques des bâtiments par rapport à la RT 2000. La RT 2012 a franchi un cap important en exigeant la construction de maisons BBC. Des arrêtés doivent définir les labels Haute Performance Énergétique (HPE) qui jetteront les bases de la RT 2020. Deux axes prioritaires sont envisagés : un renforcement d’environ 10 à 20 % de l’exigence sur le Cepmax par rapport à la RT 2012, et une consommation d’énergie sur le poste le plus consommateur, l’eau chaude sanitaire, limitée à 25-30 kWhep/m2/an. Une deuxième approche des labels HPE devrait conduire à la construction de bâtiments à énergie positive, dont la consommation d’énergie primaire serait inférieure à la quantité d’énergie renouvelable produite, avec une exigence proche de 0 kWhep/m2/an en moyenne.

Quid des maisons passives ?

Inspiré des réflexions entamées dans les années 60 et 70 avec l’habitat bioclimatique, le concept de la maison passive s’est développé en Allemagne et en Suisse dans les années 90. Dans ces pays, il a donné naissance à des labels ("Passivhaus" et "Minergie") qui ont pour objet de réduire au minimum la consommation énergétique d’une habitation. Soit des dépenses de chauffage de 80 % inférieures à celles d’une maison traditionnelle récente et des besoins en chauffage et en eau chaude sanitaire inférieurs à 15 kWh/m2/an.

Comme la RT 2012, la construction d’une maison passive n’a pas vraiment de règles précises, car on peut agir soit sur l’ensemble de la construction, soit sur certains points, pour atteindre une consommation très faible. En fait, c’est un mélange de la démarche HQE (Haute Qualité Environnementale), de la maison bioclimatique et un renforcement des exigences de la RT 2012. Avant d’envisager la moindre installation de production de chaleur utilisant une énergie renouvelable (pompe à chaleur géothermique, solaire thermique, chauffage bois…), il est primordial de réduire au maximum les besoins de chauffage par la conception même du bâti.

L’isolation thermique

Une excellente isolation thermique permet à la maison de limiter les pertes de chaleur. Les procédés d’isolation répartie et d'isolation par l’extérieur apportent d’excellentes performances et font appel à des matériaux plus ou moins écologiques. L’isolation intérieure d’une maison passive varie autour de 30 cm pour les murs, 40 cm dans les combles et 20 cm pour les planchers sur vide sanitaire ou sur terre-plein. L’étanchéité à l’air sera soignée pour supprimer les ponts thermiques. L’isolation par l’extérieur supprime les ponts thermiques et apporte un gain de surface habitable non négligeable.

La construction d’une maison à ossature bois permet d’obtenir une excellente isolation thermique et phonique qui fait partie intégrante du bâti.

éviter les surchauffes estivales

Une maison surisolée, trop étanche, crée un inconfort l’été. Dans une maison très basse consommation, la climatisation est bannie. Il est indispensable de "jouer" sur son implantation et sur l’inertie de la construction. Le lissage des fluctuations des températures est obtenu grâce à la présence de masses favorisant l’inertie thermique de la construction. Cette inertie est assurée par des parois épaisses.
Dans les régions les plus chaudes, l'implantation sur une pente où l'air circule naturellement est plus favorable que dans un fond de cuvette. Pour limiter les variations de températures dans certaines pièces, il est possible de profiter de la fraîcheur relative du sol en été, en réalisant une construction semi-enterrée.

L’installation d’une VMC est incontournable. Elle assure un renouvellement de l’air intérieur adapté à l’occupation de la maison. Une VMC double flux devient la règle en cas de surisolation. Couplée à une pompe à chaleur (VMC thermodynamique) et/ou à un puit canadien, elle permet de rafraîchir les pièces en été et dispense de l’installation d’une climatisation. Elle apporte aussi un chauffage d’appoint en hiver. Le principe de la températion nocturne est un autre procédé "doux" pour rafraîchir les pièces.

Jouez l’ouverture

Les fenêtres sont évidemment équipées de double, voire de triple vitrage sur la façade nord.

Pour optimiser au mieux le vitrage, il est préférable d’utiliser des fenêtres de grande taille pour laisser pénétrer les rayons du soleil. Elles possèdent au minimum un double vitrage à isolation thermique renforcée (ITR ou VIR), appelé également à faible émissivité. De plus, en été, ce vitrage renvoie une partie de l’énergie solaire vers l’extérieur. Le facteur solaire "g" exprime la proportion d’énergie solaire transmise dans le logement. Un double vitrage standard possède un "g" de 0,70. Les VIR les plus performants affichent un "g" de 0,42, c'est-à-dire qu'ils ne laissent passer que 42 % de l'énergie solaire ; 58 % sont arrêtés ! Le triple vitrage dans les pièces les plus froides peut s’imposer selon la région d’implantation de la construction. L’orientation des fenêtres est également primordiale. Exposées au sud, elles chauffent "gratuitement" les pièces l’hiver. Les fenêtres situées à l’est et à l’ouest apportent de la chaleur en été et ne jouent aucun rôle en hiver.

La construction d’une véranda peut s’avérer bénéfique pour le bâti. En façade sud, elle valorise les apports solaires en hiver et en demi-saison. Des stores brise-soleil et une bonne aération sont indispensables en été pour éviter les surchauffes. Une toiture opaque en panneaux composites, en tuiles ou en ardoises est un bon compromis. La pose de panneaux solaires thermiques et/ou photovoltaïques sur le toit est une option à ne pas négliger.

Toitures, de nouvelles fonctions

Outre la protection du bâti, les toitures deviennent des supports pour les panneaux solaires thermiques (pour la production d’eau chaude) mais aussi et surtout pour des capteurs photovoltaïques. Le propriétaire devient un producteur d’électricité qu’il revend à un fournisseur national ou privé. Ces capteurs s’intègrent de mieux en mieux dans les couvertures, en imitant les fenêtres de toit par exemple, en s’harmonisant avec les tuiles, les ardoises ou les toitures en zinc.

Les toitures-terrasses se transforment en jardins sauvages. Recouvertes de système d’étanchéité, de drainage et de végétaux, elles assurent l’étanchéité, protègent des UV, agissent sur l'air extérieur en libérant de l'oxygène et en fixant le C02 et les poussières environnantes. Elles servent d’isolant phonique et de bac de rétention, en absorbant jusqu’à 50 % des eaux pluviales tombant sur le toit. Elles compensent les effets néfastes de l’imperméabilisation des sols en évitant que les rivières et les stations d'épuration débordent, et réduisent ainsi les coûts de traitement.

Le BEPOS pour 2050

Un Bâtiment à énergie Positive (BEPOS) est un bâtiment producteur net d'énergie, qui peut toutefois échanger (de la chaleur ou de l’électricité) par l’intermédiaire de réseaux (locaux ou interconnectés) avec d'autres bâtiments, ou plus généralement avec d’autres consommateurs-producteurs. Cela sera en quelque sorte un bâtiment "passif" qui produira plus d'énergie qu'il n'en consomme.

La conception d’un BEPOS fera appel à des équipements à très faible consommation (micromoteur, ampoules basse consommation, appareils électroménagers de classe A+…), sera conçu de façon à optimiser la récupération des apports solaires et internes, et à utiliser ou à produire de l'énergie renouvelable, que ce soit sous forme thermique (microcogénération, biomasse…) ou électrique (photovoltaïque). Des technologies plus ou moins nouvelles ou encore expérimentales seront mises en œuvre. Le coût reste le principal handicap de ces nouveaux matériaux et appareils, matériaux à changement de phase et chaudières à micro-cogénération par exemple.

Les Matériaux à Changement de Phase (MCP) à base de polymère, de paraffine… sont intégrés dans des enduits, des isolants, des plaques de plâtre, des revêtements… Ils augmentent l’inertie du matériau de construction dans une faible épaisseur. Selon leur position dans le bâtiment, les MCP absorbent la chaleur ou la rejettent en fonction de la température intérieure ou extérieure. Ils maintiennent ainsi un équilibre thermique à l’intérieur du bâtiment. L’inertie d’un enduit avec MCP de 3 cm d’épaisseur est équivalente à celle d’un mur en béton de 18 cm d’épaisseur.

Issue d’applications destinées à l’industrie et au logement collectif, la chaudière à condensation électrogène ou à micro-cogénération produit en même temps du chauffage et de l’électricité gratuite pouvant couvrir plusieurs postes de consommation électrique (jusqu’à 3 kW).

Gedibois