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Maison passive (Bâtiment à énergie Positive BEP)

Le terme « maison passive », « maison basse énergie» ou encore « maison à énergie positive», fait référence à un standard de construction, un raffinement de la maison basse énergie. Ces constructions assurent une ambiance intérieure confortable tant en hiver qu’en été, sans devoir faire appel ni à un système conventionnel de chauffage ni, à un système de conditionnement d’air. Le standard peut être atteint en combinant adéquatement les technologies, la conception et les matériaux.

Atteindre ce standard nécessite :
− Une demande annuelle en chauffage < 15 kWh/m².a;
− Une demande annuelle globale en énergie pour le chauffage,

l’eau chaude et les applications domestiques < 42 kWh/m².a;

Principes de base des bâtiments à énergie positive (BEC) :
Des concepts de construction pour optimiser la demande en énergie sont recherchés depuis plusieurs années.Trop souvent, cependant, ils ont nécessité la mise en oeuvre de technologies trop sophistiquées. L’intérêt du concept de la maison passive est précisément sa simplicité. Comme son nom l’indique, l’économie d’énergie est réalisée principalement par l’utilisation de stratégies passives. En optimisant les éléments principaux indispensables, un système conventionnel de chauffage devient superflu.

Minimiser les pertes de chaleur avant de maximiser les gains de chauffage
− En premier lieu, il faut réduire énergiquement les pertes de chaleur. Les pertes par transmission thermique peuvent être réduites par une excellente isolation de l’enveloppe du bâtiment. Les pertes par ventilation peuvent être réduites par une étanchéité totale du bâtiment à l’air, en combinaison avec un système mécanique de ventilation forcée et un récupérateur de chaleur à haut rendement.
− Grâce à une orientation bien choisie des fenêtres et à leur bon dimensionnement, le rayonnement solaire peut-être utilisé comme apport de chaleur passive externe. En supplément, la chaleur dégagée en interne par les occupants et les applications domestiques constituent une contribution utile à la demande résiduelle de chaleur.

Economie d’énergie
Dans les maisons passives, la consommation d’énergie est quatre fois inférieure à la consommation moyenne des nouvelles habitations construites selon les standards actuels courants.

Le Grenelle de l’environnement fixe à 2020 la généralisation des bâtiments à énergie passive.

Confort
Le standard de la maison passive permet de minimiser de manière rentable la demande en énergie dans les nouvelles constructions tout en optimisant significativement le confort pour les habitants. Aussi bien en hiver qu’en été, le confort d’ambiance intérieure est maintenu sans besoins ni de systèmes de chauffage conventionnels ni de systèmes de refroidissement.

Avantages financiers
L’analyse coûts bénéfices de la maison passive est difficilement quantifiable exactement et peut fortement différer d’un projet à l’autre. Les études réalisées à l’étranger montrent cependant que, par une approche d’intégration dès la conception, le coût total (coûts additionnels à la construction et consommations sur une période de 30 ans) ne devrait pas excéder, en moyenne, celui d’une nouvelle maison. Ceci est principalement dû à la disparition des coûts liés aux systèmes conventionnels de chauffage devenus inutiles et aux factures énergétiques qui leur auraient été associés pendant 30 ans.

Réduire les pertes par transmission
Pour pouvoir se passer d’un système de chauffage conventionnel sans être pénalisé dans le confort thermique, le bâtiment doit avant tout disposer d’une enveloppe efficace.
Un très haut niveau d’isolation permet de réduire fortement les pertes par transmission.

Enveloppe du bâtiment
– super isolation
– valeur U des planchers, des murs et des toits < 0,15 W/m²K
– valeur U de la menuiserie extérieure < 0,8 W/m²K
– valeur U des vitrages < 0,8 W/m²K

Points de jonction
– construction exempte de ponts thermiques
– coefficient de transmission thermique linéaire ψ < 0,01 W/mK

Réduire les pertes par ventilation
Afin d’éviter des pertes intempestives d’énergie par infiltration ou exfiltration d’air avec l’extérieur au travers de fuites, un objectif de recherche d’étanchéité extrême à l’air doit être poursuivi et exécuté en détail.
– construire hermétiquement
– volume de ventilation n50 < 0,6 h-1 (voir test étanchéité à l’air)

Gains en chaleur passive
Des fenêtres efficaces peuvent jouer le rôle de collecteurs solaires passifs dans la mesure où elles apportent un gain énergétique global supérieur à l’énergie perdue. Le bénéfice est d’autant plus important si les fenêtres principales sont correctement orientées vers le sud et non masquées par des éléments extérieurs.
Exploitation de l’énergie solaire par des vitrages orientés face au sud
– valeur g des vitrages > 50 %
Le gain en chaleur passive couvre ±40% des pertes de chaleur de l’habitation
Des fenêtres bien conçues apportent suffisamment de lumière du jour à l’intérieur et permettent de réduire la demande en énergie pour l’éclairage artificiel.

Ventilation
La maison passive est continuellement alimentée en air frais pour maintenir le confort optimal pour les occupants. Le débit est ajusté pour satisfaire aux normes de qualité optimale d’air intérieur. Un échangeur de chaleur à haut rendement est utilisé pour réchauffer l’air frais entrant à partir de l’air intérieur évacué. Les deux flux ne se mélangent jamais.
– système de ventilation forcée double flux
– rendement DC ventilations
– rendement thermique de l’échangeur > 80%
– minima pour l’alimentation dans les pièces sèches et l’extraction dans les pièces humides
Comme la demande résiduelle en chaleur pour les jours particulièrement les plus froids n’excède pas 10 W/m² de surface au sol, un préchauffage de la ventilation est suffisant comme apport de chaleur.
Un échangeur sol-air peut également être utilisé pour contribuer au préchauffage de l’air frais.

Efficacité des applications domestiques
En équipant la maison passive d’applications domestiques efficaces (telles que, une distribution d’eau chaude pour lave-linge et pour lave-vaisselle, des lampes économiques, tubes TL, …) la consommation d’électricité peut être réduite de 50% sans pertes de confort ni de satisfaction pour les utilisateurs. Sur leur durée de vie, les applications à haut rendement sont plus économiques dans la mesure où elles se remboursent d’elles-mêmes sous la forme d’économies de consommation d’électricité.

Sources d’énergies renouvelables
La demande d’énergie résiduelle d’une maison passive atteint seulement 25% de celle d’une habitation conventionnelle. Dans ce contexte, l’utilisation d’énergies renouvelables devient tout à fait justifiée, sans coûts additionnels significatifs et, sans risque que les besoins ne dépassent les limites de possibilités de ces sources d’énergies.
Les chauffe-eau solaires peuvent satisfaire jusqu’à 40 à 60 % des besoins en eau chaude sanitaire dans la maison passive. Une partie des besoins en électricité peut être couverte par des panneaux photovoltaïques ou par un investissement (collectif) en éoliennes. Dans une maison conventionnelle, ce serait inabordable et sans justification économique.

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Liens utiles :

http://www2.ademe.fr

http://www.ajena.org

http://www.rt-batiment.fr

http://www.territoires.gouv.fr

http://www.observatoirebbc.org

http://www.reseaubeep.fr

http://www.planbatimentdurable.fr