Un bâtiment passif est un bâtiment qui a un besoin de chauffage très faible, au point de ne plus installer un système de chauffage conventionnel. Il permet de réduire drastiquement la facture énergétique et de ne plus être dépendant de la variation du prix de l’énergie. Ce principe de construction existe depuis plus de 30 ans. Tous les systèmes constructifs sont possibles. Le seul équipement obligatoire est une ventilation double flux et rien d’autre. On peut considérer le passif comme un système constructif « low tech ».
Le Passivhaus c’est quoi ?
- un manteau représenté par une enveloppe performante avec :
- une isolation renforcée des murs et des planchers
- des menuiseries (châssis et vitrage) performantes
- une absence de ponts thermiques
- un coupe-vent obtenu grâce à une étanchéité à l’air excellente
- un renouvellement d’air effectué via une VMC double flux à récupération de chaleur garantissant une très bonne qualité de l’air intérieur permanente.
- des apports solaires importants pour chauffer gratuitement 90% pour temps
Le principe est simple. Pour ne plus avoir de système de chauffage, il faut réduire les besoins de chaleur et faire en sorte que la chaleur produite dans le bâtiment ait beaucoup de difficulté à s‘échapper vers l’extérieur. Il faut donc limiter au maximum les déperditions par transmission (à travers les parois) et aéraulique (à travers les fuites d’air et la ventilation).
Dans les bâtiments mal isolés, on paye un chauffage tout en continuant à vivre dans un environnement inconfortable.
La chaleur produite s’échappe rapidement à travers le bâtiment.
C’est actuellement ce que vivent des millions d’habitants !
Isolation renforcée des murs et planchers
La première chose à faire, la plus efficace et la plus rentable, est d’isoler, c’est-à-dire rendre la paroi la moins conductrice de chaleur. Prenons un exemple avec 1m² de paroi et une différence de température entre l’intérieur (20°C) et l’extérieur (5°C) de 15°C. Nous avons les déperditions suivantes :
Dans le premier cas, pour maintenir 20°C à l’intérieur il faut fournir 36,2W de chaleur (l’équivalent d’une ampoule). Dans le dernier cas, seulement 2,4W (l’équivalent d’une veille d’un appareil).
Avec ce petit calcul, on comprend vite l’intérêt d’isoler. L’isolation, indispensable en hiver, joue aussi son rôle en été, puisqu’elle empêche l’air extérieur chaud de pénétrer dans l’enveloppe plus froide du bâtiment.
Le choix de la bonne épaisseur d’isolant va dépendre entre autres du lieu de la construction, de son environnement (plus ou moins d’ombrage), de la forme de la construction.
Menuiseries performantes
Les menuiseries sont le point faible de l’enveloppe car elles sont 5 à 6 moins performantes qu’une paroi. A surface égale, elles laisseront échapper 5 à 6 fois plus de chaleur. Il faut donc choisir des menuiseries de qualité avec des châssis efficaces et opter pour du triple vitrage.
Après le vitrage et le châssis, l’intercalaire constitue le troisième élément clé de la performance énergétique des fenêtres isolantes actuelles.
Lorsque l’intercalaire (aussi appelé « warm edge » ou bords chauds) présente un coefficient de transmission thermique élevé, cela entraîne une grande déperdition de chaleur, quelle que soit la qualité du cadre et du vitrage.
Les fabricants de menuiseries passives fourniront toujours des produits très performants.
Absence de pont thermique
Un pont thermique apparaît lorsqu’il y a une discontinuité ou une interruption de l’isolant. Il induit des déperditions importantes et des points froids provoquant des pathologies liées à l’humidité et à la condensation
Construire passif est synonyme de construire sans ponts thermiques. La conception doit donc être très rigoureuse sur cet aspect. Il faudra toujours trouver des solutions pour ne pas avoir une rupture dans l’isolation. Quand on conçoit un bâtiment passif, tous les détails comptent.
Une excellente étanchéité à l’air
Afin de réduire les infiltrations d’air parasites et limiter les déperditions aérauliques, il faut que l’étanchéité à l’air soit excellente. Ce critère est vérifié à travers le test d’infiltrométrie obligatoire. Dans une maison passive, la totalité des fuites est équivalente à la surface d’un cercle de diamètre inférieur à 8cm.
Il faudra être vigilant sur les raccords des produits faisant l’étanchéité à l’air (membrane ou panneaux), sur les liaisons au niveau du système constructif (par exemple entre le mur et le plancher intermédiaire), sur les raccords entre les menuiseries et le système constructif, et toutes les traversées de l’étanchéité à l’air (gaines électrique, téléphone, eau, réseau aéraulique, etc.). Rendre une enveloppe étanche à l’air est un travail minutieux. Il faut anticiper ce travail pour ne pas se retrouver sans solution pendant la phase chantier.
Une fois les déperditions minimisées au maximum,
il faut réfléchir à la façon de chauffer gratuitement le bâtiment et de le ventiler.
Ventiler le bâtiment
La ventilation, dans un bâtiment particulièrement étanche, est très importante. Elle permet de garantir un air intérieur sain, et entre autres, de limiter la concentration de CO2 et le taux d’humidité.
Le renouvellement de l’air se fait avec une ventilation mécanique contrôlée (VMC) double flux avec récupération de chaleur. Ce système permet d’avoir un débit d’air constant en permanence et grâce à un échangeur, l’air chaud extrait vient réchauffer l’air extérieur entrant. Ainsi comme il n’y a plus d’air froid qui entre dans la maison (contrairement à l’utilisation d’une VMC simple flux), le besoin de chauffage est divisé par 2.
En été, l’échangeur de la VMC a aussi son utilité, car il va récupérer la fraicheur dans le bâtiment pour la transmettre à l’air chaud extérieur.
Apports de chaleur
Une fois les déperditions minimisées grâce à une enveloppe performante et à l’utilisation d’une VMC double flux, il reste à apporter un peu de chaleur pour maintenir une température de 20°C.
Dans un bâtiment passif, la puissance de chauffe est de 10W/m². Ainsi pour une maison de 100m², la puissance de chaleur nécessaire au maintien d’une température intérieure de 20°C ne sera que de 1000W.
Cet apport de chaleur se fait de 2 façons :
- avec les gains internes, c’est-à-dire avec la chaleur émise par tous les équipements présents (électroménagers, éclairage, etc.) dans le bâtiment et les personnes.
- Les apports solaires.
Pour profiter au maximum des apports solaires, il faut que le bâtiment ait une surface vitrée importante sur la façade Sud. L’implantation de la construction est donc très importante. Les ouvertures à l’Est et à l’Ouest ne permettent pas de chauffer gratuitement en hiver.
Tout le travail de conception se fait avec un logiciel dédié, le PHPP (Passive House Planning Package). On ne peut concevoir un bâtiment passif sans cet outil ! Et comme le dit M. Günter Lang (PHI Autriche) : « Chauffer n’est rien d’autre qu’une adaptation constante aux erreurs de constructions ».
VINCENT SIALELLI
FORMATEUR GHARA + GERANT DU BUREAU D’ETUDES BEPRAGMA
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