Habitat passif

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L'habitat passif est une notion désignant un bâtiment dont la consommation énergétique au mètre carré est très basse, voire entièrement compensée par les apports solaires ou par les calories émises par les apports internes (matériel électrique et habitants).

Mouvement originaire du nord de l'Europe, les textes de référence s'orientent essentiellement sur la partie chauffage. Cependant, il faut considérer cette démarche dans la globalité de l'habitation et du confort des habitants. Aussi, dans les zones climatique chaudes (pourtour méditerranéen par exemple) les choix s'orienteront sur le confort estival en minimisant les dépenses liées au maintien des températures à un niveau confortable (inertie du bâtiment, ventilation naturelle nocturne...)

Pour être qualifiée de « passive » une maison doit réduire d'environ 80 % ses dépenses d'énergie de chauffage et climatisation par rapport à une maison neuve construite selon les normes allemandes d'isolation thermique de 1995, normes déjà très exigeantes. On parle alors de bâtiment à énergie passive ou BEPAS, pendant du « bâtiment à énergie positive » ou « BEPOS ». Il s'agit donc bien d'une démarche avec obligation de résultat et non de moyens qui permet de choisir les solutions les plus pertinentes, cohérentes les unes avec les autres, intégrées dans la physionomie du site et des contraintes climatiques.

Le programme CEPHEUS (Cost Efficient Passive Houses as EUropean Standards) a contribué à développer le concept de bâtiment passif.
Dans ce cadre, l’Europe a financé des réalisations faites dans cinq pays : en Allemagne, en Autriche, en France, en Suisse et en Suède. Chaque pays participant devait démontrer la faisabilité technique et la rentabilité du projet et permettre la reproductibilité de ce type de construction.

Maison passive à Darmstadt, en Allemagne

Historique du concept[modifier | modifier le code]

Dr Feist, fondateur du «Passiv Haus Institut» et coauteur du concept
Prof. Bo Adamson, coauteur du concept

Les principes de base (murs passifs et utilisation du soleil) remontent à l’Antiquité mais ils bénéficient de savoirs et de matériaux nouveaux. Il existait déjà depuis le milieu des années 1970 des bâtiments économes en énergie. Le concept de construction passive a été développé à partir des expériences des années 1970. Une norme allemande (Niedrigenergiehaus[1] ), ainsi que des normes suédoises ou danoises très exigeantes et adaptées aux pays froids ont contribué à l'idée d'habitat performant. La construction passive est alors devenue un standard de qualité dans plusieurs pays (Allemagne, Suisse et pays nordiques notamment).

Un premier label a été formalisé en 1988 par le Pr Bo Adamson de l’université de Lund, (Suède) et Wolfgang Feist (Institut für Wohnen und Umwelt / Institut for Housing and the Environment[2]). Il a aussi été développé grâce aux aides du Land allemand de Hessen avec une première rangée de 4 maisons (à terrasses) construites pour des familles, par les professeurs et architectes Bott, Ridder et Westermeyer. Le concept a été validé à Darmstadt, avec une économie de chauffage de 90 % par rapport aux standards de l’époque. Puis un groupe de travail a été créé en 1996 pour développer techniquement et économiquement le concept en planifiant la production de matériaux, labels ou certification pour les fenêtres, ainsi que pour des systèmes de ventilation à hautes performances. Des maisons passives ont été construites à Stuttgart (1993), Naumburg, Wiesbaden, et Cologne (1997[3] et la filière s’est développée avec le soutien de l’union européenne via le programme CEPHEUS[4] qui a validé le concept dans 5 pays européens l'hiver 2000 - 2001. Quelques procédés ont été inventés pour la construction passive (ex. : briques creuses collées de type Monomur©[5]). Des normes et labels ont été spécialement créés, d’autres sont de simples améliorations de techniques existantes (sur-isolation par exemple).

En France, les performances de ce standard n'ont pas été prises en compte dans la RT 2012, et il n'est pas prévu qu'elles soient inscrites dans la future réglementation environnementale française, annoncée pour 2018. En effet, même si l'étanchéité à l'air des bâtiments a été prise en compte en RT 2012, les niveaux exigés sont bien moins ambitieux que ceux des bâtiments passifs (environ 4 fois moins). Par ailleurs, là où le calcul thermique pour les bâtiments passifs s'appuie sur la norme EN 13790 (calculs de consommation prévisionnels réalistes), le calcul thermique en RT 2012 a un caractère uniquement conventionnel.

L'évolution de la maison passive est la maison à énergie positive. Par exemple, celle de l'agence d'architecture Karawitz (dessinée par Milena Karanesheva et Mischa Witzmann), construite à Bessancourt, est l'une des deux maisons à énergie positive certifiées en octobre 2009 en France selon les critères du label européen du « Passiv Haus Institut ». Cette maison de 161 m², ayant coûté 1 800 € HT/m², dispose de 25 m² de panneaux photovoltaïques produisant 4 485 kWh/an d’énergie positive, évitant l'émission de 1 887 kg/an de CO2» [6].

Définition[modifier | modifier le code]

L'habitat passif a un surcoût mais il réduit la consommation d'énergie. Trois critères le définissent :

  1. Besoin en énergie de chauffage inférieur à 15 kWh/m²/an ;
  2. Etanchéité à l'air (test de la porte dite blower door) n50 < 0,6 h-1 ;
  3. Consommation d'énergie primaire inférieure à 120 kWh/m²/an. Le besoin en énergie finale ne doit pas dépasser 50 kWh/m²/an.

La « maison passive » correspond à une très basse consommation énergétique.

Les critères énergétiques énoncés ci-dessus n'ont de sens que si les méthodes de comptabilisation de l'énergie et de la surface sont clairement précisées.

En matière de surface, c'est la TFA (Treated Floor Area) qui est considérée. Cette surface correspond à la surface intérieure nette du bâtiment. Elle a été définie spécialement pour permettre la comparaison de bâtiment issus de différents pays dans le cadre du projet CEPHEUS. Sa définition se trouve dans le rapport technique final du projet CEPHEUS[7].

Principes[modifier | modifier le code]

La conception d'un habitat passif (et/ou bioclimatique) se base sur six grands principes :

  1. L'isolation thermique renforcée, fenêtres de grande qualité
  2. La suppression des ponts thermiques
  3. L'étanchéité à l'air excellente
  4. La ventilation double flux (avec récupération de chaleur)
  5. La captation optimale mais passive de l'énergie solaire et des calories du sol
  6. La limitation des consommations des appareils ménagers

L'isolation thermique[modifier | modifier le code]

L'isolation thermique est le premier principe de la construction passive. Elle doit être hautement performante et appliquée sur toute l'enveloppe extérieure du bâtiment, sans interruption afin de limiter les ponts thermiques. La construction doit être assez compacte afin de limiter sa surface extérieure. Toutes les parties opaques du bâtiment sont à isoler de façon optimale. En principe pour le climat européen central, leur coefficient de transfert thermique U ne doit pas excéder 0,15 W/m²K mais il est recommandé actuellement que cette valeur atteigne les 0,10 W/m²K. Pour comparaison, la RT2005 (Réglementation thermique française) impose un maximum de 0,45 W/m²K et une valeur référence de 0,36 W/m²K pour les murs en contact avec l’extérieur. Les caractéristiques des fenêtres sont importantes car il est inutile de réaliser une isolation performante des murs si la chaleur est gaspillée par les vitrages. En effet, le coefficient de transmission de la fenêtre Uw ne doit pas dépasser 0,8 W/m²K (à comparer avec Uw RT2005 = 1,8 W/m²K et Uw RT2012 = 1,2 W/m²K). Compte tenu de ces caractéristiques, le triple vitrage (onéreux) est souvent utilisé. Mais en plus de la qualité du vitrage, c'est l'ensemble de la fenêtre qui doit être cohérent. Il faut notamment veiller à ce que son installation dans le bâti soit réalisée conformément (ce n'est pas la peine d'installer un vitrage coûteux si la chaleur s'échappe par une fente entre la maçonnerie et le bâti de la fenêtre). Pour le climat français, un peu plus doux que celui de l'Allemagne, il est possible de réduire la valeur de U (mur, toiture, sol, fenêtre) et de l'optimiser grâce à des calculs effectués avec le tableur PHPP (Passivhaus Planning Package) fourni par le Passivhaus Institut.

La suppression des ponts thermiques[modifier | modifier le code]

À partir du moment où le bâtiment est sérieusement isolé, les ponts thermiques, c’est-à-dire les endroits où la chaleur s’échappe plus vite qu’à d’autres, doivent être limités au maximum. Ils sont dus à l’assemblage des éléments structurels (mur avec dalle) ou aux balcons a chaleur est transmise par conduction et dissipée à l'extérieur (même principe – nocif ici – que les ailettes de refroidissement). Dans la maison passive, il faut réduire ces ponts drastiquement car, au niveau d'isolation exigé, ils prennent une part excessive dans les déperditions de chaleur.

L'étanchéité à l'air[modifier | modifier le code]

Test d'infiltrométrie, permet de localiser et colmater les infiltrations parasites

Limiter les déperditions thermiques induit l'étanchéité à l'air. La maitrise des infiltrations d'air parasites garantit la durabilité des systèmes constructifs et des isolants en évitant la condensation dans l'épaisseur des matériaux. Les déperditions de chaleur par une mauvaise étanchéité à l'air sont préjudiciables aux économies d'énergie. L'étanchéité à l'air doit être soigneusement conçue, en portant une attention particulière à sa continuité entre les éléments structurels, aux encadrements de baies et aux pénétrations (conduits de cheminée, canalisations…), aux qualités des produits utilisés. Pour vérifier la bonne étanchéité du bâtiment, on effectue après la construction un test d'infiltrométrie.

L'aération naturelle, la ventilation et la sur-ventilation[modifier | modifier le code]

L'activité humaine dégage de la vapeur d'eau qu'il faut évacuer. L'assèchement est simple sous nos latitudes (renouvellement de l'air) mais problématique en pays chaud. La ventilation est un point sensible des maisons passives très isolées. Plus que les autres, elles doivent, malgré leur étanchéité, renouveler l'air intérieur précisément. La ventilation préserve la santé en maintenant une bonne qualité de l'air en évacuant les COV et les formaldéhydes.

Sous nos latitudes, l'amplitude positive des écarts de température est majoritaire (température intérieure plus élevée qu'à l'extérieur = Δ positif). Cette situation est naturellement propice à l'évacuation d'humidité. Nous sommes peu habitués à une amplitude négative prolongée. Quand il fait chaud inhabituellement longtemps, la pénétration d'air de renouvellement se refroidissant dans le volume habitable (cas où l'élévation interne de la température a été maitrisée) a pour conséquence l'élévation de l'hygrométrie de l'air intérieur pouvant atteindre la saturation. Le renouvellement de l'air devient donc peu apte, voire inapte, à enlever la vapeur d'eau. La moiteur s'installe sans conséquence grave tant que la canicule ne dure pas trop longtemps, mais elle rend l'habitat inconfortable. Le changement climatique va nous obliger à maitriser ce paramètre plus fréquent.

Les climatiseurs évacuant des condensats donnaient la maitrise du renouvellement d'air, mais la baisse de la consommation énergétique de la maison passive conduit à rationaliser la ventilation, l'inertie thermique et les matériaux. Cependant, il reste des situations où les variations hygrométriques externes sont peu compatibles avec les techniques douces : endroits protégés du vent, zones en cuvette, périodes anticycloniques, villes denses et grandes, voisinage utilisant beaucoup de climatiseurs ou de tours aéroréfrigérantes (réglementées en France [8]), proximité de cours d'eau. Certains lieux bénéficient d'un flux aéraulique naturel grâce à climat favorable : pente avec convection naturelle, brise de vallée, brise de pente, brise littorale, zone d'ascendance favorable.

Aérothermie naturelle : profiter des variations externes quotidiennes (amplitude thermique, hygrométrie basse)[modifier | modifier le code]

La variation quotidienne de la température et de l'hygrométrie extérieures peut être un moyen intéressant sur 24 heures d'améliorer l'équilibre interne, mais aussi énergiquement (parfois presque gratuitement) par une aération à grand débit dans la mesure ou l'inertie interne lisse l'influence des échanges thermiques et hygrométriques. Bien organisée, cette aération favorable est qualifiée de sur-ventilation ou de purge nocturne (assistée par un aérateur ou simplement par tirage naturel). Par exemple, la fraicheur nocturne peut, si l'évacuation par le haut de la chaleur est bien conçue, être efficace et évite le lendemain de vivre dans un étouffoir. Par anticipation de la météo, les paramètres internes peuvent être intelligemment gérés.

Les sur-ventilations (diurnes ou nocturnes suivant la saison) sont efficaces dans la mesure où :

  • des écarts de températures à la valeur moyenne de confort peuvent être acceptés, tolérés, choisis et compensés par une adaptation vestimentaire (remarque: les écarts internes à la consigne sont aussi couramment subit, non-volontaires, parfois très élevés et bien plus souvent en surchauffe à nos latitudes),
  • les ouvrants (portes, fenêtres, bouches de ventilation, persiennes, volets ) doivent être conçus et manœuvrés spécifiquement,
  • les flux traversant les locaux doivent être organisés et pas trop violent,
  • les matériaux massifs apportent l'inertie thermique et hygrométrique. Pour l'hygrométrie, le phénomène d'adsorption (absorption ?) de certains matériaux présente un double bénéfice. Il supprime l'abaissement trop important de l'hygrométrie et en même temps apporte une source de fraicheur qui n'est pas seulement liée à l'inertie massique mais aussi à la désorption (évaporation ?).

Dans les maisons passives, particulièrement en période chaude où la maison doit être refroidie, il est illusoire de penser les flux énergétiques par la simple économie qu'apporte les échangeurs à double flux (qui pour le bénéfice de la récupération sont énergivores, alors que les sur-ventilations sont souvent passives). Ces récupérations énergétiques en pourcentage du flux sont pertinents, mais pas en proportion des échanges globaux des flux énergétiques de sur-ventilation. La maison passive doit donc grandement soigner ses possibilités de sur-ventilations. En ventilation centralisée, le dispositif étant encombrant, gourmand et cher, son sur-dimensionnement est inadapté. La sur-ventilation bien organisée peut permettre une économie énergétique, mais aussi éliminer les périodes d'inconfort trop souvent subies (courant dans l'habitat collectif).

Bien organiser les apports, automatiser les ouvrants, détecter les paramètres externes avec une fréquence d'une dizaine de minute, sans décupler les dépenses de matériel, pourrait s'appeler l'aérothermie naturelle et augmentée. Les normes définissent des obligations de moyens mais pas toujours de résultat, le confort lié à l'hygrométrie étant rarement pris en compte. Sur le Wikipédia anglophone un article étudie ce domaine.

La ventilation double flux[modifier | modifier le code]

Double flux associé à un ballon eau d'inertie thermique avec 2 micro-pompe à chaleur + production d'eau chaude + appoint solaire + apports thermiques d'air insufflés + filtration air neuf.

Très souvent les ventilations double flux sont installées dans les maisons passives. En effet elles recherche la diminution de pertes particulières avec rendement correcte vers des écarts de températures supérieur à environ 6° (intérieur et extérieur). Elles ont un double bénéfice modifiant à la fois des pertes thermiques internes du flux rejeter, comme aussi améliorant les qualités de l'air insufflé :

  • en hiver elles évitent d'évacuer des calories par le renouvellement de l'air (flux d'air extrait) et dégourdie l'air trop frais qui entre.
  • en été, contrairement aux idées reçues, elles peuvent apporter des bénéfices sensibles évitant d'évacuer, jeter dehors, des fraicheurs internes (par exemple naturelles d'un bâti massif ou des accumulations de fraicheurs liées à l'exposition favorable) ou jeter des frigories produites internes, aussi d'éviter d'introduire trop de calories, mais elles ont aussi des conséquences parfois inattendues. Lors des excès de température aux heures les plus difficiles de surchauffes extérieures la modulation peut éviter d'altérer trop l'hygrométrie interne. Aux moments particuliers des conjonctions des paramètres intrinsèques principaux de l'air neuf, saturation hygrométrique et températures élevées (on dit couramment irrespirables), l'excès de renouvellement a des conséquences désastreuses, non-seulement la moiteur est redoublée, mais l'atmosphère sur-saturée dépose une fine couche absolument partout; corolaire radical d'insalubrité et l'altération rapide de tout, provoquant des germes de moisissures. Sous nos latitudes, ses cycles sont rarement au-delà de l'amplitude hebdomadaire; mais avec le réchauffement climatique cela pourrait changer. Ces séquences sont caractéristiques des régimes météorologiques de mousson, mais à l'intérieur des habitats modernes, par une gestion plus complexe du paramètre hygrométrique, elles peuvent être particulièrement multipliées dans des proportions tout à fait inattendues et génératrice de nets inconforts.

Cette technique est contraignante :

  • la longueur des conduits est plus importante et entraine un surcoût d'encombrement et d'entretien.
  • l'entretien annuel des échangeurs est impératif.
  • les fonctionnements intermittents sont peu adaptés à cause de l'importance de l'étanchéité. Si la variation maitrisée des débits est pertinente, ceux-ci doivent être quasi permanent ; ils sont la source de renouvellement unique de l'air.
  • Une consommation énergétique de 200 W minimum permanente est fréquente (4,8 KWh/j soit 1,75 MWh/an).

Les échanges d'air recommandés sont de 0,3 ACH (volume d'air remplacée par heure). Par comparaison en RT2012, avec une VMC hygro B, le changement d'air est de 0,08 ACH (changements d'air par heure) ; la qualité d'air est dans ce cas fortement dégradée et de ce fait inutilisable en maison passive.

La ventilation double flux est de plusieurs types :

  • les courants ont un échangeur de chaleur dit statique (simple échangeur non assisté).
  • lorsque l'écart de T° est faible, un by-pass (automatique) de l'échangeur évite la perte de charge et l'encrassement inutile. Les versions intelligentes peuvent le faire automatiquement ; c'est intéressant car l'écart de température journalier est non négligeable.
  • L'automatisation permet d'optimiser les renouvellements en fonction des heures de la journée : par exemple accélérer en canicule le renouvellement aux heures fraiches et inversement en hiver aux heures chaudes.
  • plus complexe, certains vont, par une unité thermodynamique sommaire, amplifier le rendement (plus de calories récupérées).
  • encore plus complexes, certains seront associés à de la diffusion de calories et/ou de frigories. Ils nécessitent des débit plus élevés.
  • ils peuvent être asservis aux heures ou ils sont naturellement disponibles.
  • associés à un échangeur thermique air/sol (puits canadien ou provençal ou circuit eau), ils permettent de préchauffer l’air en hiver et de le rafraîchir en été, avant qu’il n’entre dans le bâtiment. Ils comportent des risques sanitaires liés aux développement de germes et d'odeurs en milieux semi-confinés.
    Principe de la maison passive, tête de boucle ici avec puits canadien.
  • comme dans le domaine du chauffage (asservi à l'émission calorifique), le renouvellement d'air par les ouvrants naturels peut être aussi asservi à la situation particulière.
  • quasiment tous les paramètres internes de qualité de l'air sont, depuis peu, aisément et économiquement mesurables. Si les valeurs peuvent être maintenant couramment et agréablement à disposition de l'occupant, elles peuvent aussi amplifier nettement l'efficacité globale de la ventilation.

La technicité importante de la ventilation double flux centralisée provoque une nouvelle pertinence : les unités double-flux compactes intelligentes et surtout réparties. En effet de toute petites unités de ventilation en "ventouse" (thermodynamique, statique ou à effet Pelletier) supprime les montages et les longueurs complexes de circuits tentaculaires. Concentré leur échangeur est efficace; les entretiens indispensables sont simplifiés.

La ventilation simple flux[modifier | modifier le code]

La ventilation simple flux avait déjà eu beaucoup de petites évolutions techniques (filtrations, automatismes, thermodynamiques, hygrométriques, préchauffage naturels ou et déshydratation...) . Avec l'apparition des double-flux, celles simples n'ont par perdu de leur intérêts. En effet la technicité importante, l'entretien, surtout l'encombrement pèse sur la pertinence des doubles-flux, renouvelant par comparaison les paramètres des ventilations simple-flux:

  • VMC: Centralisées ...
  • VMR: réparties (non-centralisés) extracteurs insuflateurs simples, mais aussi très souvent légèrement automatisés ( à l'hygrométrie du local, à l'éclairage d'un local, fréquentation, etc.).
  • à tirage naturel simple ou assisté.

Organisation des aérations, ventilations naturelles. Choix des ouvrants[modifier | modifier le code]

BedZED.jpg

Deux grands principes sont utilisés (des conjugaisons ont été expérimentés):

  1. débits verticaux de tirages thermiques dit aussi tirages naturels. Ils sont des phénomènes courant dont ont profite dans d'autre domaines:
    1. l'ascendance thermique en vol à voile,
    2. évacuation de fumées de combustion, le tirage thermique: la dépression tire l'air comburant et évacue efficacement les polluants,
  2. débits horizontaux liés aux différentiels de pression des parois verticales exposées vent (flux horizontaux extérieur).

Le Vasistas haut, l'imposte ajouré ouvrable, les persiennes, les portes d'entrée avec ouvrant-secondaire sont de bons exemples d'adaptation des ouvrants à l'aération naturelle. Les réglages de ces ouvrants (fenêtres, portes, vasistas, persiennes etc) aux paramètres techniques de l'efficacité d'une ventilation naturelle est un domaine important. Au cours des heures de la journée ces réglages optimaux peuvent varier grandement avec l'exposition solaire et l'ombre changeant rapidement la pertinence de ceux-ci. La conception de ces ouvrants doit éviter l'altération de la sécurité intrusion. Leur automatisation est un domaine de recherche particulier qui attend ses développements, et petites nouveautés :

  • Pour la ventilation utilisant les hauteurs de tirage naturel (dit thermique), lié aux écarts de température rend pertinent les ouvrants spécifiques les plus écartés possibles en hauteur et associés par deux (ras du sol, plafond, toiture). Le tirage augmenté par des bouches surélevées en toiture peu doubler l'efficacité.
    • la différence de pression "moteur" du tirage et la section d'évacuation ne sont pas les seuls paramètres, en effet la section de l'air bas de renouvellement est très important pour l'apparition d'un débit efficace d'échange.
    • dans les locaux très massiques, les tirages diurnes inverses, les jours de soleil (la masse d'air extérieur pénétrant dans le bâtiment très chaude se refroidissant évacuée par les bas) bien organisés peuvent représenter des échanges énergétiques très conséquents et très favorables.
  • L'usage des différentiels de pression de parois verticales nécessite vigilance dans les lieux plus exposés au vent en rafales.


En toitures des bouches orientables permettant de combiner l'efficacité des deux principes techniques de base ont été expérimentés (bouches à sortie d'air en forme de trompette) en Angleterre (BedZED) pour des séries de logement sociaux passifs (dans ce cas l'orientation par le vent a été choisi = girouette). Cette orientation de la bouche peu efficacement être asservi aux paramètres mesurés pour que la bouche sois aux choix dans le sens à pression augmenté ou inversement à dépression pour amplifier l'extraction. C'est bouches et conduit sont plus efficaces si elles sont très légèrement isolée thermiquement (faibles écarts).

Le solaire passif[modifier | modifier le code]

La thermographie montre dans l'infra-rouge que la construction passive (à droite) perd beaucoup moins de calories (couleurs chaudes) qu'une construction classique (au fond).

Pour valoriser le potentiel fourni par le soleil en hiver, au printemps et en automne, il est nécessaire de capter sa chaleur, la stocker et la restituer. L'énergie solaire est captée par les parties vitrées de la maison. Ces vitrages isolants sont dimensionnés selon l'orientation du bâtiment : 40 à 60 % de surface vitrée sur la façade sud, 10 à 15 % au nord, et moins de 20 % sur les façades est et ouest. L'énergie solaire, qui pénètre via les fenêtres, est stockée à l'intérieur par des matériaux à forte inertie. La chaleur accumulée dans le bâtiment doit être restituée dans la pièce par convection et rayonnement, avec un étalement dans le temps. Afin d'éviter l'inconfort occasionné par les surchauffes en été, l'ensoleillement direct des façades est à maîtriser grâce à des protections solaires constructives (auvent, pare-soleil, persienne…) et à des vitrages avec un facteur solaire suffisamment faible pour limiter les apports énergétiques. Ces mesures constructives peuvent être complétées par des stores et une protection végétale.

Des appareils ménagers économes[modifier | modifier le code]

Des appareils spécifiquement conçus pour l'habitat passif peuvent-être une bonne source d'économie énergétique nécessaires pour atteindre les normes d'habitat passif.

Si l'on utilise l'électricité par exemple, les 120 kWh/(m².an) d'énergie primaire correspondent donc à 120 / 2,58 (le coefficient de rapport énergie primaire/énergie finale que l'on connait bien avec le DPE) soit donc un maximum de 46 kWh/(m².an) de consommation totale de la maison. L'utilisation d'appareils énergétiquement efficaces apporte en outre l'avantage de ne pas constituer un système de chauffage parallèle. Ce dernier principe est peut être le plus important[réf. nécessaire]. Il faut noter que les besoins en chauffage sont inférieurs à 15 kWh/(m².an) ; souvent il n'y a pas du tout besoin de chauffage[Note 1].

Réfrigérateur économe[modifier | modifier le code]

Une excellente isolation thermique de l'enceinte, doublé d'une inertie (chaleur massique interne) augmentée permet par exemple un fonctionnement discontinu ( pour une utilisation uniquement quand la ressource énergétique est disponible).

Un cycle thermodynamique frigorifique marginale peu répandu, utilisant une source de chaleur pour fabriquer du froid existe: réfrigérateur à absorption de gaz (frigo à butane et propane ou utilisant la source de chaleur parasite par exemple d'un moteur thermique des véhicules) peut être conçu et adapté à l'énergie solaire.

Une pièce garde-manger spécialement conçu permet de limiter la température du locale qui contient le dispositif frigorifique.

Le condenseur frigorifique comme le compresseur habituel peuvent aussi être déplacés dans une autre pièce pour y récupérer leurs calories émises (comme pour les groupes artisanaux et industriels chambre-froide).

Lave-linge et lave-vaisselle économes[modifier | modifier le code]

Environ 4/5 de l'énergie consommée par ces appareilles provient des calories consommées pour élever la température de l'eau de lavage. L'usage d'eau déjà chaude provenant de dispositif de production économe permet de très sensible économies d'énergie primaire. Des électroménagers spécialement étudier sont alors presque nécessaire, bien que raccorder les appareils standards simplement à une source tiède produite par un moyen passif ou économe apporte une net économie globale.

Coût[modifier | modifier le code]

Une maison passive coûte entre 7 et 15 % de plus qu'une maison traditionnelle (en théorie selon des constructeurs[réf. nécessaire] avec des matériaux non sains). L'ordre est plutôt au minimum 20 % avec une démarche environnementale logique, et en France. Selon les cas, l'investisseur rentre dans ses frais entre une dizaine et une vingtaine d'années grâce aux économies d'énergie réalisées[9]. Toutefois, ce coût de construction est amorti très vite dans la mesure où les couts d'exploitations (chauffage, électricité...) sont quasi nuls. En effet, 15 kWh/(m².an) est un besoin en énergie. Ces 15 kWh/(m².an) ne sont pas un hasard : des études ont montré qu'en dessous de cette valeur, les habitants et les appareils électroménagers suffisent pour chauffer la maison. Une maison performante de 250 m² coûte en moyenne autour de 600 000 euros (taxes comprises).

Freins[modifier | modifier le code]

Un des freins identifiés est le manque d'artisans qualifiés, d'architectes formés à ces standards ; il s'ensuit une demande qui dépasse l'offre et se traduit par une hausse des prix.

Besoins, outils de formation et applicatifs[modifier | modifier le code]

Le Parlement européen a souhaité qu’à partir de 2018, tous les bâtiments neufs soient conçus et construits sur le standard Maison Passive, et que la consommation énergétique des bâtiments diminue de 22 % de 2007 à 2010 en Europe, une Directive pour la performance énergétique des bâtiments (EPBD) est en cours de transposition depuis 2007 dans les droits nationaux. L'Europe et les États encouragent la formation, avec par exemple en France la mise en place par le Centre de développement des éco-entreprises d'une formation dénommée « Concepteur Européen Maison Passive/Passivhaus Certifié» («Certified European Passive House designer»/CEPH) »[10]. Depuis 2007, architectes et artisans peuvent s'appuyer sur un logiciel spécialisé dit PHPP (2007).

En 2007, les premières Assises françaises de la construction passive visaient à encourager :

  • la construction au standard passif (ce qui implique de mieux former les architectes, artisans, les élus et maîtres d'ouvrages, etc.) ;
  • l'utilisation de produits régionaux (bois, paille, etc.) pour le développement local et la diminution de l'empreinte écologique globale ;
  • le soutien aux filières de production de la construction passive, pour répondre aux attentes du marché.

Enjeux[modifier | modifier le code]

En 2013 en Europe, le secteur du transport est le premier consommateur d'énergie primaire (33 % de l'énergie totale consommée) devant le secteur résidentiel (27 %) et l'industrie (24 %)[11]. Il est responsable[Qui ?] de plus de 20 % des émissions totales de CO2. Les économies d’énergie sont un enjeu économique et écologique majeur pour ce secteur.

Les maisons passives et/ou « énergiquement positives » qui existent par milliers en Allemagne et Suisse montrent que les solutions techniques existent. Reste à les généraliser pour tenir l'objectif du facteur 4, ou du facteur 9 (diviser par 9 les consommations pour un service équivalent). Alors que l'on prédisait que le prix du pétrole et de l’énergie devraient inéluctablement augmenter (cf. manque de pétrole), une Directive européenne sur la performance énergétique des bâtiments vise à réduire leur consommation énergétique de 20 % d'ici 2020[12].

Critiques[modifier | modifier le code]

Les principales critiques faites aux standards passifs, sont qu'ils véhiculent une image de haute-qualité, sans imposer de qualité écologique ni sociale ou en termes de commerce éthique quant aux matériaux utilisés (toxicité, provenance) ou à la protection de la main d'œuvre (santé, sécurité au travail, rémunération équitable, etc.). Ce standard est d'ailleurs parfois confondu avec ceux du HQE, qui sont plus larges (14, voire 15 cibles) mais sans commune mesure de performance au niveau énergétique.

Les formes architecturales sont moins complexes, et souvent jugées architecturalement plus pauvres. Ceci résulte de la volonté d'avoir un bâtiment compact, donc moins énergivore.

En raison du faible nombre de fenêtres ouvrantes de certaines constructions, les claustrophobes peuvent se sentir enfermés dans ces maisons (par ailleurs très bien insonorisées), même si le renouvellement d'air y est mieux assuré que dans un appartement moderne classique. Des éléments-tampon de type véranda et des baies vitrées élargies peuvent atténuer ou faire disparaître ce sentiment, mais avec une augmentation de coût à la construction. Ce sentiment est par ailleurs souvent rapidement compensé par un confort thermique et sonore accru.

Notes et références[modifier | modifier le code]

Notes[modifier | modifier le code]

  1. En France dans les années 2000, un chauffage d'appoint - par exemple dans la salle de bain - était nécessaire pour que le logement ne soit pas classé « insalubre » dans les critères administratifs! Cette règle a bien-sûr été modifiée par la suite.

Références[modifier | modifier le code]

Annexes[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]