jeudi 23 février 2012

Une maison bioclimatique

Nous avons pour projet de construire une maison bioclimatique. C'est-à-dire une maison conçue pour réduire au maximum les pertes d’énergie (isolation) et surtout valoriser les apports gratuits d’énergie, notamment solaire (orientation, inertie).




Les grands principes pour concevoir une maison bioclimatique sont les suivants :

- Une bonne orientation
Il faut un maximum de fenêtres au sud et un minimum au nord.

- Avoir une bonne isolation
L’isolation doit être parfaite, sans pont thermique (c’est pour cela que l’on préconise une isolation extérieure). L’étanchéité à l’air est aussi importante, quoiqu’apportant de nouveaux problèmes tels que la gestion de l’humidité (nous y reviendrons dans un prochain post)

- Avoir une inertie adéquate
L’inertie, trop souvent négligée, est le complément de l’isolation. Vous pouvez isoler votre maison du mieux possible, ça ne servira à rien si elle n’a pas d’inertie. Tout d’abord pour le confort : sans inertie, la température augmentera aussi vite qu’elle rechutera. L’amplitude thermique provoquera des sensations désagréables. L’apport solaire gratuit ne sera pas valorisable (notamment en automne et au printemps): la maison sera rapidement en surchauffe, vous obligeant à ouvrir les fenêtres et donc à laisser s’échapper les précieuses calories qui auraient pu être valorisées pour réchauffer la maison la nuit par exemple.
L’inertie de la maison dépend essentiellement de la masse et du type de matériaux compris à l’intérieur de l’isolation (d’où l’avantage encore une fois de l’isolation par l’extérieur).
- Se protéger de la surchauffe d’été

On utilise généralement des « casquettes » qui protègent du soleil d’été qui est haut dans le ciel, mais qui laissent passer le soleil d’hiver.

- Utiliser l’énergie de la terre
En effet, à 1 mètre de profondeur, la température du sol est quasiment constante toute l’année (au minimum 8°). Il est donc intéressant de construire une maison semi-enterrée qui bénéficiera l’hiver d’une plus faible différence de température entre l’intérieur et l’extérieur et l’été d’un rafraichissement. Une des pires choses ayant été utilisée dans les constructions de ces cinquante dernières années est le vide sanitaire comme on peut le voir sur le schéma ci-dessous.


Dans cet exemple, on voit bien que la première maison, munies d’un vide sanitaire, a toutes ces faces exposées à la température extérieure (0°). Alors que la deuxième maison, semi-entérée, bénéficie d’une surface importante exposée à la température de la terre (10°). Les déperditions sont donc moins importantes dans le deuxième cas. Il faut par contre gérer les problèmes liés à l’humidité, on peut par exemple utiliser une dalle « hérisson » (nous en reparlerons plus tard).

- Utiliser des formes simples et compactes

Il faut minimiser le ratio « Surface de murs extérieurs / Surface habitable»

Comme sur l’exemple suivant :

On voit sur l’exemple de la maison 2 qu’il y a 25% de déperditions en plus par les murs dans une configuration en L (par rapport à un carré). Il faut aussi 25% de matériaux supplémentaires pour la construction de ces murs.

L’habitat collectif (maisons mitoyennes, petits immeubles) comporte donc un avantage indéniable par rapport à la maison individuelle.

- Savoir jouer avec les couleurs
Ceci peut paraitre anecdotique, mais pour une maison bioclimatique, tous les détails ont leur importance. Il faut savoir que les couleurs claires reflètent la lumière alors que les couleurs sombres l’absorbent. Dans les pièces orientées Sud, munies de fenêtres ou de baies vitrées, il vaut mieux avoir un revêtement de sol foncé et avoir une couverture de sol claire à l’extérieur. Comme sur le schéma suivant :

Sur cet exemple, la lumière provenant de l’extérieur est absorbée par le carrelage foncée et transformée directement en chaleur. La couverture claire à l’extérieure (cailloux blancs) reflète une partie des rayons du soleil vers l’intérieur de la maison, maximisant ainsi l’apport solaire.


Dans ce deuxième cas, le carrelage blanc reflète la lumière dont unepartie repartira par la fenêtre. Le solfoncé à l’extérieur (cailloux noirs, béton ou autre) ne reflète pas la lumière,il n’y a donc que la lumière directe du soleil qui pénètre dans la maison.

Si vous n’êtes pas convaincu par les schémas, pensez à vos amis quipartent au ski et regardez comme ils sont bronzés. C’est en grande partie dû àla réflexion du soleil sur la neige.



- Minimiserla surface des murs au Nord.



Un bon moyen pour cela est d’utiliser la pente du toit pour obtenir un mur plus petit au nord.

Sur ce schéma, des haies ont été rajoutée pour protéger encore plus lemur Nord du vent. Le vent n’affronte pas un mur vertical, les déperditionsd’énergies sont donc réduites.

- Créerdes zones tampon au nord.
Afin d’améliorer encore l’isolation coté Nord, les locaux techniques(garage, cellier, buanderie) peuvent y être positionnés.

Voilàpour les grands principes du bio climatisme. Il en existe d’autres, on pourraitaussi aborder les sujets tels que la production d’énergie, le renouvellement del’air, etc…
Cepost n’a pas pour but d’être exhaustif, mais juste d’être une introduction avantla présentation de notre future maison et des astuces et bricolages qui serontinclus dedans.

Au programme :
- Une fenêtre « trombe »
- Une VMC double flux améliorée (avec éléments Peltier et échangeur à contrecourant)
- Un système domotique à base d’Arduino (gestiondes volets, du chauffage, de la lumière, …)
- Un récupérateur de l’énergie des eaux usées(rien ne se perd….)
- Un ballon d’eau chaude bi-énergie (panneaux solaire et poêle à bois) autoconstruit, super efficace et super économique

6 commentaires:

  1. Sacré projet ... j'avais aussi posté un ou deux trucs là dessus par ex:
    http://www.arfy.fr/dotclear/index.php?post/2010/09/29/Concept-%3A-Une-maison-%C3%A0-%C3%A9nergie-positive
    A+ Arfy

    RépondreSupprimer
    Réponses
    1. Merci Arfy pour le lien, super interessant.
      Je ferai bientôt un nouveau post lié à un sujet dont tu as aussi déjà parlé: la thermoelectricité, ici http://www.arfy.fr/dotclear/index.php?post/2012/01/16/Des-nanomat%C3%A9riaux-qui-vont-jeter-un-coup-de-froid-...
      Je suis en train de faire mes essais, c'est pour bientôt.

      A+

      Supprimer
  2. Je découvre ce blog avec grand plaisir ! Toutes ces bonnes idées donnent envie de creuser certains sujets, et donnent envie d'en découvrir d'autres !

    Au plaisir de vous relire.

    PS : Sauf erreur de ma part, il me semble qu'un "Sud" a remplacé un "Nord" dans le titre de l'avant dernière partie "Minimiser la surface des murs au Sud." ;)

    RépondreSupprimer
    Réponses
    1. Merci pour les encouragements.
      Il y a bien une coquille, il faut minimiser les murs Nord et maximiser l'exposition au Sud..... merci, je corrige cela tout de suite
      A bientôt

      Supprimer
  3. pour recuperer les caloris du sol voir le puis canadien ,ou provençale!

    RépondreSupprimer
  4. Merci pour ce fantastique rappel !

    question cependant sur les couleurs (foncé à l'intérieur, clair à l'extérieur) ok pour l'hivers mais quid de l'été ? Est-ce que cela ne va pas aider la surchauffe ?

    Ensuite, merci de préciser que une bonne isolation implique d'autres problèmes à gérer (humidité, renouvellement de l'air) car on ne le dit pas assez. Pour ma part je dissocie maison bio-climatique de maison passive. Je pense que vivre dans un bunker où on est dépendant d'un apport d'air automatisé (et donc électrique) pour respirer n'est pas très écologique et encore moins naturel ... De plus penser aux filtres de VMC à faire remplacer régulièrement (= pas nettoyer, non changer les filtres), aux tuyaux qui s'encrassent (j'en ai une chez moi, les tuyauteries en matière type "papier acordéon" sont noires de crasses et impossibles à nettoyer) ... Je ne trouve pas tout ça très "sain".

    Alors je préfère une maison bio-climatique, pensée pour être le moins énergivore, une bonne isolation et un système de chauffage le plus écolo possible mais PAS une maison passive qui fonctionne sans chauffage avec une VMC et des fenêtre triple vitrage qu'on est interdit d'ouvrir O-O !!!

    RépondreSupprimer