Maison passive

La notion de maison de passive décrit une norme énergétique d'un bâtiment. Une maison de passive est une maison à très faible consommation énergétique. Elle offre toute l'année - contrairement à une maison dans une méthode de construction traditionnelle - une température ambiante agréable sans l'application conventionnelle d'un chauffage.

La maison passive est une conséquence du développement des maisons à basse énergie (low-energy-house), qui par rapport à ces dernières possède une isolation thermique encore plus poussée (jusqu'à 40 cm d'épaisseur de matériaux isolants), des fenêtres encore mieux isolées (avec triple vitrage) ainsi qu'une utilisation privilégiée de l'énergie solaire grâce à une orientation vers le sud. L'appellation « maison passive » (selon le Passivhaus Institut de Darmstadt) certifie un besoin calorifique inférieur à 15 kWh/m²a (soit environ l'équivalent de 1,5 litres de fioul par m² et an) ainsi qu'à un besoin en énergie primaire (c'est à dire en considérant le chauffage de l'eau chaude et les pertes de chaleur de la chaudière) maximal égal à 50 kWh/m²a.

Le besoin calorifique est si faible que ce type d'habitation ne nécessite du chauffage que quelques jours par an.

Qu'est qu'une maison de passive?

Norme énergétique

En comparaison, les logements des années 1960 et 1970 nécessitent en moyenne, 320 kwh/m²/an.

La faible consommation d'une maison de passive se situe au niveau de:

• le bâtiment avec sa construction, ses matériaux et ses éléments;
• la technique d'installation;
• les utilisateurs ou les habitants avec leurs comportements.

Principe de fonction

Principe I: réduire les pertes de chaleur au minimum

1. Diminuer les déperditions thermiques par transmission: pour ce faire, le coefficient de transmission thermique des parois extérieures de la construction doit être inférieur à 0,15 W/m2K, voire 0,10 W/m2K pour des maisons de type unifamilial. Le coefficient de transmission thermique de la fenêtre, constituée du vitrage, de son intercalaire et du châssis doit être inférieur à 0,8 W/m2K. Le facteur solaire du vitrage doit, lui, être supérieur à 50% afin de pouvoir encore bénéficier des gains d'énergie solaire en hiver.

1. Diminuer les déperditions thermiques par ventilation: L'approvisionnement en air frais est assuré par une ventilation à double flux. L'alimentation et l'extraction mécanique permettent d'optimiser la ventilation suivant les besoins et ce, indépendamment des conditions climatiques extérieures. Pour réduire les déperditions liées à la ventilation, la « maison passive » sera obligatoirement équipée d'un ventilateur avec récupérateur de chaleur. Le taux de récupération doit être au moins égal à 75%. Dans ce même souci de réduction de la consommation d'énergie, il est précisé que le ventilateur ne peut consommer plus que 0,4 Wh par mètre cube de volume d'air acheminé. L'efficacité thermique du système de ventilation peut être aisément améliorée par l'usage d'un puits canadien.

Les pertes de chaleur par transmission sont très réduites grâce à une isolation thermique renforcée si bien que les pertes calorifiques par « infiltration » d'air deviennent prépondérantes et constituent la principale source de perte de chaleur. C'est pourquoi, une attention toute particulière doit être portée à la réalisation de l'étanchéité du bâtiment (celle-ci est mesurée par le procédé Blow-Door). Un système de ventilation mécanique avec récupération de chaleur (au moins de 80%) est utilisé afin de fournir de l'air frais aux habitants et d'extraire les mauvaises odeurs de cuisine ou les polluants (vapeur toxique de vernis de meuble par exemple).

Le besoin en chaleur est si faible (inférieur à 10W/m²) que la ventilation mécanique peut l'assumer en totalité. Un système de répartition calorifique supplémentaire (par exemple radiateur ou chauffage par le sol) n'est pas nécessaire. L'air extérieur est au préalable préchauffé dans un échangeur à chaleur souterrain. Dans le récupérateur de chaleur, cette air est réchauffé par la chaleur cédée par l'air extrait et est amené à température souhaitée par un registre de post-chauffage.

Principe II: Maximiser les gains de chaleur

Le réchauffement général a lieu passivement:

• l'utilisation du chauffage solaire passif au travers des fenêtres ou des façades de verre;
• la chaleur perdue des appareils électriques et l'habitant.

Sur la base des faibles besoins en énergie de chauffage, une maison passive devrait pouvoir fonctionner sans un chauffage conventionnel, mais avec un simple chauffage d'appoint.

Avantages

• Conservation de la valeur à long terme.
• Moins de problèmes d'humidité.
• Plus de confort grâce à un meilleur équilibre de la température et de l'humidité.
• Une meilleure qualité de l'air.
• Une réalisation au moyen de matériaux traditionnels et de principes de la construction bien connus.
• Economiquement attrayant à cause de frais de chauffage minimaux.
• Ecologique: protection des ressources, émission réduite de CO₂.

Les quatre piliers du standard « maison passive »

Par rapport à un bâtiment traditionnel, une « maison passive » présente bien des avantages. Elle nécessite jusqu'à 90% d'énergie en moins, offre un meilleur confort thermique et garantit une excellente qualité de l'air. L'idée principale est très simple : les déperditions de chaleur sont réduites à un point tel qu'un système de chauffage conventionnel ne s'avère plus nécessaire. Ce type de bâtiment est nommé « maison passive » en référence à l'absence d'un chauffage actif et au recours à des mesures constructives principalement passives.

Ainsi, alors que le besoin d'énergie de chauffage d'une maison classique s'élève à environ 220 kWh par mètre carré de surface chauffée par année, celui d'une maison passive est réduit à 15 kWh par mètre carré par an. Comment parvenir à une telle performance ? Il suffit de prendre en compte les quatre principes suivants, que nous appelons les quatre piliers de la « maison passive ».

Premier pilier: L'isolation thermique

Emballée chaudement dans une épaisseur importante d'isolation thermique, la « maison passive » subit une perte de chaleur très limitée. Les besoins en chauffage encore nécessaires sont presque réduits à néant. Ici, des « radiateurs » qui passent habituellement inaperçus - la chaleur humaine, les appareils électroménagers et l'éclairage - commencent à prendre toute leur importance. Cette chaleur gratuite était généralement négligeable dans les bâtiments traditionnels étant donné que ces bâtiments étaient peu, voire pas du tout, isolés.

Là où l'isolation thermique est traditionnellement épaisse de huit à dix centimètres, elle peut dépasser les trente centimètres dans « une maison passive ». L'absence d'investissement dans un système de chauffage traditionnel entraîne une diminution considérable des coûts énergétiques annuels.

Deuxième pilier: L'aération

Le deuxième pilier du concept de « maison passive » est la ventilation en fonction des besoins. Elle assure continuellement une parfaite qualité de l'air interne et cela indépendamment des conditions climatiques externes. C'est, en quelque sorte, le cœur de la « maison passive ».

Un ventilateur mécanique à double flux avec récupération de chaleur insuffle de l'air frais dans les espaces de vie et extrait l'air vicié des espaces utilitaires. Moyennant un échangeur de chaleur efficace, l'air frais est préchauffé par la chaleur de l'air vicié évacué sans mélanger les flux.

Avec un tel système de ventilation, la crainte de ne plus pouvoir ouvrir les fenêtres est injustifiée. On peut sans problèmes les ouvrir, mais contrairement aux bâtiments traditionnels, on ne le fait plus pour ventiler mais pour entendre ce qui se passe dehors !

L'avantage d'un tel système de ventilation est l'augmentation considérable de la qualité de l'air et du confort thermique, ce qui est tout particulièrement favorable pour les personnes allergiques aux pollens et aux poussières car, grâce à des filtres efficaces, l'air extérieur et débarrassé de ces agents allergènes. Ce système reste trés couteux en énergie et entretien !

Troisième pilier: La fenêtre

La fenêtre est, d'un point de vue thermique, le maillon faible de la paroi extérieure. C'est à travers elle que se perd la plus grande partie de la chaleur. Mais, dans le même temps, elle laisse pénétrer le rayonnement solaire qui participe à chauffer le bâtiment.

Dans la « maison passive », la déperdition de chaleur d'un double vitrage traditionnel est encore diminuée de moitié par l'utilisation d'un triple vitrage à basse émissivité. Le point faible n'est désormais plus la surface vitrée, mais bien le châssis de fenêtre, ce qui mène à favoriser un nombre restreint de grandes surfaces vitrées plutôt qu'une multitude de petites fenêtres.

L'utilisation d'un triple vitrage augmente le confort thermique par l'absence d'un rayonnement froid à sa proximité. Par ailleurs, l'utilisation de fenêtres de grande taille laisse pénétrer plus de chaleur et de lumière naturelles.

Quatrième pilier: Les ponts thermiques et l'étanchéité à l'air

Des ponts thermiques peuvent provenir, d'une part, d'une mauvaise conception des détails et, d'autre part, d'une exécution non appropriée sur chantier. C'est pourquoi une « maison passive » doit être conçue et construite d'une manière méticuleuse. La suppression des ponts thermiques permet de diminuer les pertes de chaleur mais aussi d'éviter les pathologies dues à la condensation sur les parois froides de l'humidité contenue dans l'air intérieur

Par ailleurs, une bonne étanchéité à l'air augmente le confort, diminue les pertes et évite tout problème de condensation dans la paroi, ce qui peut provoquer la ruine du bâtiment. D'autre part, c'est cette bonne étanchéité à l'air qui garantit le bon fonctionnement de la ventilation mécanique.

Avec le standard de la « maison passive », l'habitant dispose d'un bâtiment garantissant un grand confort thermique et une qualité constructive supérieure, ceci grâce à une conception intelligente et non grâce à une infrastructure technique démesurée.

Histoire

Le concept de « maison passive » a été élaboré en 1988 par l'institut « Wohnen und Umwelt » (habitat et environnement) de Darmstadt, en Allemagne, avec la collaboration de l'université de Lund, en Suède. Le premier prototype de maison passive fut réalisé à Darmstadt-Kranichstein, en 1991. Il fait, depuis lors, l'objet d'un monitoring approfondi. Depuis, plus de mille « maisons passives » ont été construites à travers l'Europe et de nombreux composants constructifs et techniques répondant spécifiquement aux exigences de ce type de bâtiment sont commercialisés

Voir aussi

• Le puits provençal ou puits canadien
• Construire son habitat
• Utilisation de l'énergie
• Les énergies renouvelables
• L'isolation
• La laine pour l'isolation
• Les toits végétaux

Webographie

• Novethic: Allemagne : succès croissant des maisons écologiques
• de.wikipedia.org: maison passive (de)
• http://www.passivhaus-institut.de/ (de,en)
• http://www.passiefhuisplatform.be/ (nl)
• http://de.wikipedia.org/wiki/Blow-door-Test (de)