La maison passive

Qu’est-ce-que-c’est ?

Mars 2006

Témoignage d’un voyage d’étude en Allemagne et en Autriche réalisé par le conseil en architecture urbanisme

et Environnement (C.A.U.E) de Saint-Brieuc en 2005

Une maison passive est une maison

très performante en économie d’énergie

Partant du principe que

‘l’énergie la moins polluante et la moins chère est celle

que l’on n’a pas besoin de produire’(cf rapport Souviron)

L’objectif de la maison passive est notamment de ne

plus avoir besoin d’un chauffage conventionnel

Tout en offrant un habitat contemporain,

confortable et lumineux.

Ainsi Le label  ’habitat passif’ s’applique aux maisons dont la consommation d’énergie thermique est inférieure à 15 kWh/m2/an.

Soit 10 fois moins qu’une maison classique.

15kWh/m2/an: Seuil à partir duquel on peut se passer de chauffage traditionnel.

Extrait du livre ‘L’architecture écologique,Dominique Gauzin-Müller,édit:Le Moniteur

Les maisons que le CAUE a visitées offrent toutes des pièces de vie lumineuses…

…avec, coté Sud, une grande façade vitrée ouverte sur le paysage.

…un habitat contemporain…

…et confortable.

Une maison où l’on peut, lorsqu’il neige dehors, rester chez soi en bras de chemise sans chauffage traditionnel.

Ci-contre Walter Unterrainer et sa compagne, tous deux architectes de ‘maisons Passives’ accueillant chez eux en novembre 2005, l’équipe du CAUE.

Température extérieure:

- 4 degrés

Température intérieure:

+ 20 degrés

Ces maisons couvrent l’essentiel de leurs besoins thermiques par :

Les apports solaires passifs (30%)

Chaleur captée à travers un vitrage exposé plein Sud.

Les apports thermiques internes (30%)

Chaleur dégagée par les personnes et les appareils. On sous estime souvent ces apports thermiques pourtant une personne inactive dégage environ 100W et 250 W lorsqu’elle est en activité

La récupération de chaleur à partir de la ventilation (28%)

Système couplé d’air préchauffé par un ‘puits canadien’ et de ventilation très performante qui récupère de 80% à 90 % des calories.

Parallèlement

une isolation très performante

Permet de conserver ces apports thermiques

La conception des maisons ‘passives’ repose sur

des principes bioclimatiques de base

Les caractéristiques bioclimatiques

1. Bien implanter sa maison:

Une exposition plein Sud de la façade principale est indispensable ainsi que la protection des habitations par rapport aux vents dominants. En effet, un vent à 70km à l’heure double les déperditions énergétiques d’une maison.

L’exposition plein Sud permet de faire pénétrer les rayons du soleil, plus bas en hiver, jusqu’au cœur du bâtiment afin de le réchauffer et de l’éclairer tandis qu’en été le soleil au zénith est arrêté par les arbres et le toit

Principe de l’utilisation passive du soleil

2 disposer les pièces

en tenant compte de l’exposition:

Les pièces de vie sont situées au Sud, les pièces de rangement garage, sellier, buanderie sont situées au Nord pour faire tampon contre le froid.

3. Dimensionner les ouvertures selon l’exposition:

de larges ouvertures au Sud…

Batschuns en Autriche arch:Walter Unterrainer, 2005

…très peu d’ouvertures sur les cotés Est et Ouest…

…et moins de 10% au Nord.

3 Tirer parti des énergies renouvelables:

• capter l’énergie du soleil par des panneaux solaires thermiques pour chauffer l’eau chaude.

Ces panneaux s’appliquent à la verticale des murs…

Maison passive à Batschuns en Autriche arch: W Unterrainer 2005

Fraxern en Autriche, arch: cukrowicz-Nachbaur

dans la toiture…

Maison passive à Feldkirch en Autriche réalisée par l’architecte Walter Unterrainer en 2005

…ou sur le toit plat de la maison.

Capter l’énergie du soleil à travers des vitrages particuliers:

Des vitrages très performants à faible émissivité et à haute transmission (label habitat passif) sont utilisés.

Ce sont des triples où des doubles vitrages avec gaz (choix pour l’opération de la Salvatierra à Rennes) qui laissent passer la chaleur du soleil et empêchent qu’elle ne ressorte .

Ces vitrages nécessitent des dormants eux-mêmes isolés

En Autriche les vitrages sont maintenus par des cadres en bois isolés

Documents techniques des entreprises INTERPANE et SAINT-GOBAIN GLASS

Sans oublier de protéger ces vitrages du soleil estival par des stores…

Habitat collectif passif à Batschuns en Autriche arch:Walter Unterrainner réalisation 1994

Des auvents amovibles,

(toiles de batyline)

des persiennes…

Bordeaux, arch: Régis Daurel, 2002

Agence de comptabilité « Frick$Fricks » à Rothïs en Autriche, arch: reinhard Drexel, 2001

…ou des pare-soleil.

•Capter la chaleur du sol par un puits canadien pour préchauffer (l’hiver) ou rafraîchir (l’été) la maison

Le puits canadien ou puits provençal, est une technique très ancienne de ventilation naturelle d’un bâtiment.

Cette version contemporaine consiste à faire circuler de l’air frais dans des tubes enterrés, à 1,50 ou 2 mètres de profondeur…bénéficiant ainsi de la température du sol qui tout au long de l’année reste autour de 15 degrés

…Cet air récupère ainsi les calories de la terre qu’il restitue ensuite dans la maison,ce qui permet, notamment en hiver, de préchauffer l’air d’environ 10 degrés.Couplé à une ventilation mécanique double flux (V.M.C) qui conserve les calories de l’air vicié lors de son extraction le puits canadien est l’un élément clé de l’économie d’énergie de la maison ‘passive’.

4.Privilégier les formes simples…

Maison passive à Fraxern en Autriche,arch: Cukrowicz-Nachbaur, 1999

extrait de la revue ‘25 maisons en bois ‘Dominique Gauzin-Müller édit: Le Moniteur

…et compactes pour éviter les déperditions de chaleur plus fréquentes dans les recoins des pièces

Schwarzenberg en Autriche, arch: Dietrich et Untertrifaller, 1999

5.Rechercher la mitoyenneté:

La réduction de l’enveloppe extérieure des maisons permet, en effet, d’économiser directement 40% d’énergie.

Quartier de Fribourg en Allemagne

La construction prévoit, selon les Climats, une isolation de:

- 25 à 40 cm d’épaisseur sur les murs-30 à 45 cm d’épaisseur sous le toit

Balcon, terrasse, escalier extérieur sontisolés de la façade

Épaisseur de l’isolation, du mur extérieur à l’encadrement de fenêtre

6.Isoler très minutieusement la maison et faire la chasse aux ponts thermiques.

Avant de penser chauffage on optimise toutes les sources de chaleur et on évite qu’elles ne s’échappent.

NB: dans l’exemple ci-contre l’enveloppe est constituée

de 20 cm de bois massif + 40 cm de ouate de cellulose.

En France on estime que les ponts thermiques représentent plus de 40% des déperditions. Ils se situent essentiellement au niveau du toit, des encadrements, des vitres mal isolées et des angles mur/plancher, mur/plafond .

Photo infrarouge permettant de déceler les ponts thermiques classiques (en rouge et bleu)

Les maisons passives utilisent souvent la ouate de cellulose

C’est un isolant performant qui limite les ponts thermiques dans la mesure où la ouate s’insinue dans les moindres recoins

Elle est issue du recyclage des journaux et des déchets de scieries

Elle a déjà conquis 30% du marché aux États-Unis et en Scandinavie

Elle isole aussi bien les combles, les murs et les plafonds.

7. Choisir l’électricité et l’électroménager économe en énergie:

Des ampoules ‘basse consommation’, des frigidaires-congélateurs de ‘classe A’ .Dans le poste dépenses d’énergie on oublie souvent que le frigidaire arrive en 3ème position après le chauffage et l’eau chaude).

Les architectes de maisons ‘passives’ font souvent appel à des matériaux préfabriqués et à la pré-découpe en usine des éléments structurels de la construction ce qui leur permet de réduire sensiblement le budget et la durée du chantier. Plafond bois acoustique

système OASYS entreprise située à Alberschwende en Autriche.

Plafond ou plancher en bois plein préfabriqué

Caisson avec isolation en ouate de cellulose

La ‘maison passive’ garantit la performance de son isolation et de son étanchéité à l’air par le test du « BLOWERDOOR » qui à la fin des travaux met la maison en surpression pour calculer les fuites d’air.

La maison passive repose donc sur des principes de construction simples mais qui demande des techniques

performantes nécessitant l’intervention de concepteurs compétents

et d’entreprises qualifiées.

La continuité de l’étanchéité à l’air doit être soigneusement étudiée dès le stade de la conception et

la mise en œuvre particulièrement soignée.

Les opérations ‘habitat passif’ont souvent fait l’objet

d’aides financières par l’Europe, l’État ou les communesEn Autriche elle prends la forme de taux d’intérêt plus bas lors des prêts

Bancaires.Certains pays où la démarche est bien engagée et les entreprises très

performantes, il semblerait que ces constructions n’entraînent plus de surplus financier.

Cependant en France, en 2005, la filière concepteur et artisans restant à mettre en place il semble raisonnable de prévoir un surcoût de l’ordre

de 13%. Ce surcoût pourra diminuer si la demande se fait importante et si les entreprises s’y intéressent.

Au-delà de l’aspect financier, il est important de rappeler aussique la ‘maison passive’ fait parti d’une démarche écologique ,

elle n’émet pas de gaz à effet de serre et estconstituée en grande partie

de matériaux sains.

Enfin ‘L’habitat passif’

optimise tous les atouts d’un habitat contemporain

Il est confortable hiver comme été,

les pièces de vie sont lumineuses,

il utilise des techniques de préfabrication facilement industrialisables

et des matériaux très performants.

La mise en place en France de la filière technique pour bien maîtriser cette conception de maisons nécessitera

un temps de formation.

Mais cette formation se mettra d’autant plus vite en place que

les architectes et les artisans seront sollicités

par les habitants eux même.

Un peu d’histoire:

Le label « habitat passif » est né en Allemagne en 1988 à l’initiative de wolfgang Feist, directeur de  l’institut ‘Passivhauss ’( ‘maison passive’ en français).

Après une période d’expérimentation, des réalisations performantes ont vu le jour il y a une dizaine d’année. Aujourd’hui ce label fait école en Europe: en Suisse (minergie P),en Belgique, en Italie, en Angleterre… L’Autriche triple chaque année ces constructions passives.

Première référence en la matière à Darmstadt arch:bott,stuggart,ridder,1991

Le label s’applique aussi bien aux maisons individuelles…

…aux logements collectifs

Immeuble dans le quartier Vauban à Fribourg en Allemagne, arch: Common et Gies,2000

Différentes équipes d’architectes dont EBLE et KOTTKAMPT et SCHEIDER

Quartier Sonnenfeld à Ulm en Allemagne constitué de 140 logements construits en 2001

…à tout un quartier.

En France on trouve La Résidence Salvatierra à Rennes, immeuble habitat collectif réalisé dans le cadre du programme Européen d’habitat passif: c.e.p.h.e.u.s. arch: jean-Yves Barrier, 2001

Au-delà de la maison passive, apparaissent déjà en Allemagne les maisons ‘actives’, des maisons qui produisent de l’énergie, et qui produisent même plus d’énergie qu’elles n’en consomment!

Quartier Solarsiedlung à Fribourg en Allemagne

delà de la maison né

Quartier Solarsiedlung à Fribourg en Allemagne

De l’énergie captée par des panneaux solaires photovoltaïques qui recouvrent l’ensemble de la toiture.