Ne serait-il pas formidable de concevoir et de construire une maison écologique, visuellement attrayante et à faible consommation d’énergie ?
Comme vous le savez probablement déjà, le secteur de la construction et les propriétaires reconnaissent la nécessité de construire des maisons durables dans un contexte de changement climatique. La conception de nouvelles constructions, la modernisation des maisons et l’amélioration du parc immobilier existant sont autant d’étapes essentielles.
S’attaquer à la conservation de l’énergie dans les bâtiments permet de réaliser un potentiel maximal en termes d’économie d’énergie. Grâce à la technologie disponible aujourd’hui, il est possible d’augmenter l’efficacité énergétique des nouveaux bâtiments et des rénovations sans compromettre l’esthétique, la sécurité, la santé ou le confort thermique des occupants d’un bâtiment. Pour obtenir un bâtiment économe en énergie, il faut que la conservation de l’énergie soit un élément fondamental de la conception d’une maison écologique.
Comment construire une maison écologique ?
Si vous suivez les meilleures pratiques énumérées dans cet article, vous serez sur la bonne voie pour construire votre maison écologique, visuellement attrayante et à faible demande énergétique dès le départ. Voyons de plus près comment concevoir et construire une maison écologique à faible consommation d’énergie grâce aux dernières idées de conception maison passive et de conception durable.
Les meilleures stratégies de conception et de construction maison passive
Tout d’abord, la conception maison passive est une norme de conception et de construction qui vise à créer une maison qui reste à une température confortable avec une utilisation minimale d’énergie. La lumière du soleil, la chaleur produite par l’homme et les appareils sont utilisés pour réduire considérablement le besoin de chauffage supplémentaire des locaux.
Dans la conception maison passive, la taille, la forme et l’orientation d’une maison, une bonne rétention de la chaleur, l’étanchéité à l’air, la ventilation naturelle et les systèmes de récupération de chaleur sont tous utilisés dans le but de réduire considérablement les émissions annuelles de carbone d’un bâtiment.
Voici l’essentiel : Pour atteindre le critère « Maison Passive« ou « Passivhaus« , l’énergie nécessaire au chauffage des locaux ne doit pas dépasser 15 kWh/m2. Ce chiffre est déterminé en calculant la quantité maximale de chaleur qui peut être fournie en utilisant l’apport d’air frais au taux de ventilation minimal requis. Que signifie tout cela ?
Définition de la maison Passive
Le respect de cette norme dépend en grande partie des conditions climatiques de la région dans laquelle elle est construite. En France, cela implique généralement
- la garantie de très hauts niveaux d’isolation
- l’installation de fenêtres extrêmement performantes avec des cadres isolés
- un tissu de bâtiment étanche à l’air
- une construction « sans pont thermique »
- un système de ventilation mécanique avec récupération de chaleur très efficace
- et une conception précise à l’aide du Passive House Planning Package (PHPP)
- Maison passive Eco Home
Exigences de conception solaire passive pour les maisons durables
La bonne nouvelle est qu’il n’est pas nécessaire de s’engager à respecter la norme maison passive pour comprendre et utiliser les sources d’énergie passives. La plupart des gens sont familiers avec la production d’énergie solaire active – les panneaux solaires sont monnaie courante dans toute la France et contribuent à réduire notre dépendance aux combustibles fossiles polluants.
Moins de gens comprennent la nécessité de la conception solaire passive, qui nous permet d’exploiter plus directement la chaleur et la lumière du soleil pour réduire les besoins énergétiques de nos maisons.
En réalité, l’un des éléments les plus importants de la conception solaire passive est l’orientation du bâtiment.
Les nouveaux bâtiments, dans la mesure du possible, doivent être orientés de manière à faire face au sud (dans l’hémisphère nord). Les fenêtres doivent être placées principalement sur le côté sud d’un bâtiment afin de maximiser les apports solaires. Si, bien entendu, l’orientation du parc immobilier existant peut rarement être modifiée, les mesures de modernisation peuvent néanmoins inclure une augmentation du triple vitrage de bonne qualité et à bon rendement thermique sur le côté sud de la structure.
Cependant, il convient également d’envisager une protection solaire saisonnière pour éviter la surchauffe en été. Cela peut souvent être facilement réalisé par l’utilisation de caractéristiques telles que des avant-toits étendus et des stores bien positionnés, qui réduiront la pénétration du soleil à angle élevé sans perturber de manière significative les niveaux de lumière naturelle. Vous pensez que j’exagère ?
Efficacité thermique, isolation et valeurs U pour une conception écologique des maisons
Vous êtes-vous demandé ce que signifie la valeur U ?
Permettez-moi d’être direct : La conception de tout bâtiment implique un examen attentif non seulement des facteurs externes d’un site mais aussi, bien sûr, des matériaux qui le composent. La conception d’une maison durable doit d’abord prendre en compte le coût en carbone des matériaux, avant de développer des concepts permettant d’utiliser ces matériaux pour créer des maisons qui conservent la chaleur et nécessitent peu d’énergie pour être chauffées.
Creusons un peu plus loin…
Par exemple, les matériaux écologiques tels que le bois issu de la sylviculture durable, le torchis et la paille peuvent tous être utilisés en remplacement d’autres matériaux plus coûteux en carbone dans les bâtiments écologiques, y compris dans ceux qui visent les normes maison passive.
La valeur U des murs, du toit et des sols détermine la vitesse à laquelle la chaleur s’échappe d’un bâtiment. Plus la valeur U est faible, plus la chaleur se dissipe lentement. Les normes maison passive exigent que les valeurs U ne soient pas supérieures à 0,15 W/m2 pour les murs, le toit et les sols et à 0,80 W/m2 pour une fenêtre individuelle, 0,85W/m2 pour les fenêtres entièrement installées. Dans de nombreux cas, les valeurs U doivent être bien inférieures et ces valeurs sont considérées comme les valeurs U maximales acceptables. (Dans certains cas, des valeurs supérieures seront acceptables pour les normes de construction).
Si vous réalisez des travaux d’amélioration de l’efficacité énergétique, l’isolation extérieure est peut-être la meilleure solution car elle n’empêche pas les structures murales de fournir une masse thermique (qui aide à stocker la chaleur du soleil et à la restituer doucement la nuit). Cela peut également contribuer à minimiser les ponts thermiques qui entraînent des pertes de chaleur. Étonnant, n’est-ce pas ?
Maison écologique à zéro carbone
Une conception intelligente et étanche à l’air pour les maisons écologiques
Un autre élément important dans la conception des maisons éco-énergétiques est qu’elles doivent avoir de très bons niveaux d’étanchéité à l’air. Un bâtiment étanche à l’air réduira davantage la demande de chauffage et peut être réalisé au moyen de barrières et de membranes placées dans tous les éléments du bâtiment.
En fait, dans le cadre de la certification maison passive, l’étanchéité à l’air atteinte par une structure est déterminée par une mesure de test n50. Des tests de pressurisation de l’air sont effectués et l’air qui s’échappe à une pression de 50 Pascals doit être inférieur à 0,6 renouvellement d’air par heure. Une bonne conception et une bonne mise en œuvre des barrières sont essentielles pour répondre à ces normes rigoureuses.
Systèmes intelligents de ventilation naturelle et de récupération de chaleur pour les maisons écologiques
Lors de la mise en œuvre de l’étanchéité à l’air, il est également important de prendre en compte les besoins en ventilation d’une structure. La ventilation naturelle permet de refroidir les températures excessives et d’obtenir un flux d’air sain et confortable grâce à la ventilation transversale, qui peut être obtenue en comprenant la manière dont l’air se déplace dans un bâtiment.
En réalité, la certification maison passive exige qu’un bâtiment ne connaisse pas de températures supérieures à 25 degrés Celsius pendant plus de 10 % de l’année. En été, la ventilation naturelle peut jouer un rôle dans le maintien d’un bâtiment à faible consommation d’énergie, mais en hiver, la ventilation naturelle peut entraîner des pertes de chaleur indésirables.
Plus important encore, afin de réduire davantage les pertes de chaleur tout en maintenant la qualité de l’air intérieur, les conceptions étanches à l’air intègrent souvent une ventilation mécanique avec récupération de chaleur (MVHR). Ces systèmes fonctionnent en extrayant l’air des pièces chaudes et humides telles que les salles de bains et les cuisines et en le faisant passer dans un échangeur de chaleur qui transmet cette chaleur à l’air frais provenant de l’extérieur. L’air frais et préchauffé peut ensuite être réintroduit dans les pièces habitables de la maison.
Pour obtenir la certification maison passive, l’efficacité de la récupération de chaleur d’un système de ventilation doit être égale ou supérieure à 75 %. Une puissance de ventilateur inférieure ou égale à 0,45 Wh/m3 est requise et il convient également de réfléchir aux nuisances sonores potentielles et au transfert de bruit entre les pièces.
Utilisation de l’énergie et efficacité énergétique des maisons écologiques
Une bonne isolation et une bonne orientation solaire contribueront à créer une maison dont la demande en énergie thermique est faible au départ, mais les propriétaires doivent également prendre d’autres mesures pour réduire la consommation d’énergie. Choisissez des appareils électroménagers de classe A+++ et optez pour un éclairage à haut rendement (comme les LED).
Voici la grande idée : il peut également être intéressant de se tourner vers le photovoltaïque et d’autres moyens de production d’énergie locale pour répondre aux faibles besoins en électricité de la maison. Des mesures solaires actives peuvent être prises pour réduire la charge énergétique du chauffage de l’eau par préchauffage. Les systèmes de chauffage de l’eau et les pertes de chaleur engendrées par leur mise en œuvre peuvent être le talon d’Achille de la conception écologique et maison passive s’ils ne sont pas soigneusement étudiés dès le début du processus.
Meilleures pratiques de gestion de l’eau, du drainage et des déchets pour les maisons écologiques
De manière assez surprenante, l’une des principales considérations pour la conception d’une maison écologique doit être l’utilisation et la gestion de l’eau. De nombreuses maisons écologiques intègrent des mesures d’économie d’eau telles que la plomberie à faible débit et le recyclage de l’eau. La réutilisation des eaux grises et même le traitement des eaux usées dans des lits de roseaux ou d’autres systèmes de filtration naturels sont recommandés lorsque cela est possible.
Les maisons durables peuvent également intégrer des toilettes à compostage et d’autres options alternatives de gestion des déchets. Si vous optez pour la norme maison passive, la réglementation exige que l’on fasse très attention aux points d’entrée et de sortie des tuyaux et à la chaleur qui peut être perdue en raison de l’installation de certains systèmes d’eau. Vous voyez où nous voulons en venir ?
Les considérations relatives à la gestion des déchets s’étendent également aux déchets ménagers généraux qui seront produits dans une maison. Une maison zéro déchet doit viser à réduire autant que possible les déchets générés et à permettre le recyclage, le compostage et la récupération des déchets sur place.
Les déchets doivent également être pris en compte lors de la phase de construction ou de rénovation. Dans le cadre de la construction et de la rénovation durables, il convient d’éviter autant que possible la mise en décharge des déchets. Bien entendu, les matériaux récupérés doivent également être utilisés lorsque c’est une bonne idée de le faire. On peut également envisager l’élimination éventuelle des matériaux utilisés à la fin de la vie du bâtiment.
Adéquation, habitabilité et adaptabilité des maisons écologiques
Une maison d’habitation véritablement durable est une maison idéalement adaptée à sa situation et à ceux qui l’habitent. Je vais vous guider tout au long du processus…
Tout d’abord, afin de s’assurer que la conception d’une maison est optimisée pour réduire la consommation d’énergie et garantir un confort tout au long de l’année, un tableau bioclimatique peut être utilisé pour s’assurer que les conceptions sont parfaites pour les conditions climatiques de la région. Ce type de diagramme peut également servir à déterminer les mesures les plus appropriées pour une maison donnée afin d’en augmenter la valeur et de réduire sa consommation d’énergie.
Les concepteurs peuvent également utiliser des diagrammes vectoriels pour déterminer la force et la direction de la lumière du soleil à un moment donné de la journée et de l’année et pour prendre en compte d’autres éléments tels que la direction et la force du vent, dont les effets peuvent être atténués par une bonne conception.
Tout simplement, l’habitabilité est également la clé d’une bonne conception de maison durable. La réglementation maison passive tient compte des niveaux de confort requis pour une vie saine en matière de chaleur et de circulation de l’air. Les niveaux de luminosité sont également bons dans une maison dotée de caractéristiques de conception solaire passive, car on réfléchit beaucoup à la façon dont les pièces de la maison seront utilisées et aux relations qu’elles entretiendront entre elles.
Laissez-moi vous donner quelques exemples :
Les espaces de vie principaux tels que les salons et les salles à manger profiteront du vitrage au sud, tandis que le côté nord moins vitré d’une maison passive sera souvent réservé aux pièces où la lumière est moins importante, comme les salles de bains, les buanderies et les espaces de rangement.
En outre, l’adaptabilité est un autre facteur de la conception des maisons durables. Les maisons durables doivent être construites de manière à pouvoir s’adapter à de nombreuses éventualités. Cette adaptabilité est particulièrement cruciale face au réchauffement de notre planète et à l’évolution des conditions météorologiques qui rendent les prévisions beaucoup plus difficiles. En étant largement autonome et en nécessitant peu d’énergie externe pour fonctionner, une maison dotée d’autres caractéristiques durables et respectueuses de l’environnement peut résister aux tempêtes, littéralement et métaphoriquement.
Relation d’une maison écologique avec son environnement
Ceux qui conçoivent des logements éthiques et écologiques doivent prendre en compte bien plus que la seule consommation d’énergie de chaque bâtiment. Dans la conception de maisons durables, il est important de se rappeler qu’aucun bâtiment n’existe dans le vide et qu’il est important de considérer toute maison dans le contexte de son environnement. Cela semble simple. Mais ça ne l’est pas…
Une maison véritablement sans carbone faciliterait l’objectif d’un mode de vie sans carbone. Cela pourrait inclure des éléments tels qu’un espace de culture pour les aliments, un espace de rangement pour les vélos et peut-être des éléments tels que des ateliers ou des bureaux à domicile qui facilitent le travail flexible depuis la maison. Même dans une ville ou une zone à forte densité, il est possible de prévoir la production de nourriture grâce à des toits verts, des jardins verticaux et des espaces pour la culture en conteneurs. Ces caractéristiques peuvent également être intégrées dans les plans d’isolation.
Une conception durable réussie pour une maison avec jardin permettra une transition facile entre les deux et un effacement des frontières entre l’intérieur et l’extérieur en incorporant des éléments tels que des vérandas et des conservatoires – deux éléments qui peuvent être utiles de différentes manières pour la conception solaire passive.
Comment l’architecture urbaniste peut vous aider à construire votre maison écologique ?
La conception d’une maison à zéro émission de carbone commence par les matériaux, mais elle se termine par une compréhension approfondie de ceux qui y habiteront un jour et de ce qu’ils ressentiront en y vivant.