Construire une Maison Passive : pourquoi, comment et à quel prix ?

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Créée par l’Institut Passivhaus de Darmstadt, en Allemagne, en 1996, la « maison passive » a été l’un des concepts pionniers de la construction de maisons à faible consommation d’énergie et est aujourd’hui une norme de construction de premier plan. Cette norme, ne représente pas seulement le standard d’efficacité énergétique le plus performant au monde, c’est aussi un concept de construction visant à bâtir des maisons et des bâtiments confortables, écologiques et abordables.

La conception d’une maison passive est axée sur l’utilisation optimale des influences « passives » d’un bâtiment – comme l’ensoleillement, l’ombrage et la ventilation – plutôt que sur les systèmes actifs de chauffage et de refroidissement tels que la climatisation et le chauffage central. Associé à des niveaux très élevés d’isolation et d’étanchéité à l’air, cela permet à une maison passive de consommer 90 % d’énergie en moins qu’une habitation typique.

En outre, les maisons et bâtiments passifs offrent un confort intérieur supérieur grâce à des températures constantes et une bonne qualité de l’air. Ils présentent également l’avantage de réduire les bruits extérieurs et intérieurs grâce à des niveaux élevés d’isolation.

La maison passive, un concept venu du nord

Le concept de Maison Passive a été élaboré par l’ingénieur structurel suédois Bo Adamson et le physicien allemand Wolfgang Feist, initialement sous forme de conversation en 1988. La série de projets de recherche qui a suivi a permis de définir les principes et les objectifs de performance recommandés. Adamson et Feist étaient basés en Europe, mais leurs études ont commencé par l’examen d’un projet canadien des années 1970 qui répondaient à l’embargo pétrolier. L’un des projets phares qu’ils ont examinés est la Saskatchewan Conservation House (article en anglais), qui a été l’un des pionniers de l’habitat économe en énergie et a ouvert la voie aux normes de construction.

Schéma fonctionnement d'une maison passive
La maison passive maitrise les échanges thermiques entre l’intérieur et l’extérieur

Quelles sont les exigences relatives aux maisons passives ?

Il s’agit d’un ensemble de normes de construction  qui visent à créer des maisons et d’autres structures qui sont confortables et saines tout en consommant très peu d’énergie. Cet objectif est atteint grâce à cinq principes : 

Le chauffage : La demande d’énergie pour le chauffage intérieur ne doit pas dépasser 15 kWh/m2 de surface habitable par an ou 10W/m2 en période de pointe. Cela contraste avec les 100W/m2 nécessaires dans une maison typique. 

Énergie primaire : L’énergie totale nécessaire pour toutes les applications domestiques (chauffage, eau chaude et électricité domestique) ne doit pas dépasser 60 kWh/m2 de surface habitable par an.

Étanchéité à l’air : Les bâtiments passifs sont très étanches à l’air et ne doivent pas avoir plus de 0,6 renouvellement d’air par heure à 50 pascals de pression. Voir notre article dédié sur la ventilation pour comprendre ce ratio.

Confort thermique : Les espaces de vie doivent être confortables toute l’année, sans que plus de 10 % des heures d’une année donnée ne dépassent 25°C.

Comment construire des maisons passives ?

Pour atteindre ce niveau de performance, les constructeurs utilisent une conception passive intelligente – par exemple en veillant à ce que la maison soit orientée et conçue de manière à tirer le meilleur parti du soleil et de l’ombre. En outre, ils doivent respecter 5 principes fondamentaux :

Pas de pont thermique – cela signifie qu’il faut s’assurer que les murs, les planchers et les toits sont bien isolés et ne présentent aucun vide. Cela réduit le besoin de chauffage ou de refroidissement pour atteindre une température confortable.

Le pont thermique est un défaut d’isolation dans la jonction entre les planchers et les murs extérieurs

Une isolation de haute qualité – La qualité de l’isolation est la clé de la réussite de la conception du bâtiment.  L’isolation sert à minimiser l’échange de chaleur avec l’environnement extérieur.

Des fenêtres de qualité supérieure – pour s’assurer que l’ensemble de l’enveloppe du bâtiment reste bien isolée, il est important d’utiliser des fenêtres de qualité qui ont une faible conductivité thermique. Généralement la norme repose sur l’utilisation du triple vitrage.

Construction étanche à l’air – il ne doit pas y avoir de flux d’air incontrôlé entre l’intérieur et l’extérieur de la maison. Afin de conserver chaleur ou fraicheur à l’intérieur.. 

Ventilation mécanique avec récupération de chaleur – tous ces efforts pour isoler le bâtiment sont associés à une ventilation de haute qualité qui récupère la chaleur de l’air vicié et la transfère à l’air entrant. Cela garantit une perte minimale d’énergie et une bonne qualité de l’air intérieur.

Le niveau d’isolation représente un élément clé de la construction passive. Cette dernière maintient les pertes de chaleur à un niveau si bas qu’une maison peut être maintenue chaude presque sans chauffage ou simplement en préchauffant l’air frais entrant dans les pièces. Les bâtiments passifs comportent une enveloppe isolante continue, comme un manteau chaud et étanche à l’air autour du bâtiment.

De quoi sont faites les maisons passives ?

Beaucoup sont construites à partir de panneaux structurels isolés, appelés SIP, qui sont un composite comme un biscuit sandwich, qui sert à la fois de charpente, d’isolation et de revêtement extérieur. Il existe plusieurs options pour le « biscuit » SIP et le « remplissage ». Les couches extérieures peuvent être constituées de panneaux à copeaux orientés (OSB), de métal, de contreplaqué ou même de plaques de plâtre. L’âme est une mousse plastique thermiquement isolante. Construire avec des panneaux SIP signifie qu’il y a moins de composants. Les panneaux mesurent 3 à 3 mètres de large et jusqu’à 6 mètres de long. Les joints sont collés des deux côtés et les trous de vis sont remplis de mousse en spray. L’importance d’une enveloppe continue sans fuites est directement liée à l’étanchéité à l’air : en réduisant le nombre de joints et de composants, on réduit les fuites d’air.

La clé est un système de ventilation équilibré, comme un VRC (ventilation à récupération de chaleur) ou un VRE (ventilation à récupération d’énergie). Avec une ventilation équilibrée, l’air frais qui entre dans le bâtiment est égal à l’air vicié qui en sort. (Les flux d’air doivent être équilibrés pour que l’air à l’intérieur de la maison ne soit pas sur/dépressurisé, ce qui entraînerait une augmentation des infiltrations d’air). Un Ventilateur Récupérateur de Chaleur (VRC) et un Ventilateur Récupérateur d’Énergie (VRE) récupèrent et transfèrent la température de l’air évacué à l’air frais entrant en faisant se croiser les trajets des deux types d’air dans des canaux séparés. En hiver, l’air intérieur réchauffe l’air extérieur frais. En outre, l’air frais entrant est filtré.

Pour ce qui est de la gestion de l’humidité. L’humidité est traitée différemment par les VRC et les VRE. Les VRC maintiennent le niveau d’humidité de l’intérieur. Les VRE éliminent l’humidité de l’air intérieur. Les VRC sont mieux adaptés aux environnements secs. Les VRE sont mieux adaptés aux environnements humides.

En termes simples, faisons une analogie avec un thermos : lorsqu’une maison est mal isolée, il peut y avoir de la condensation à l’intérieur, ce qui peut entraîner de la moisissure, comme de l’eau glacée dans un verre qui transpire à l’extérieur. Mais si vous mettez de l’eau glacée dans un récipient isolé, le froid de l’intérieur n’aura pas d’impact sur l’extérieur.

Une fenêtre en triple vitrage

Pourquoi ce focus sur l’étanchéité à l’air : quel impact sur l’efficacité énergétique ?

Lorsqu’une maison est étanche à l’air, l’environnement intérieur peut être maintenu sans avoir à faire fonctionner le climatiseur ou le chauffage régulièrement. Si une maison n’est pas étanche, c’est comme si une fenêtre était ouverte alors que le radiateur ou le climatiseur fonctionne. Cela dit, vous n’êtes pas obligé de vivre hermétiquement fermé : vous pouvez laisser les fenêtres et les portes ouvertes dans une maison passive.

Chiffre choc : une maison passive, c’est 90% de chauffage en moins.

Les maisons passives sont construites de manière à optimiser les gains thermiques et à minimiser les pertes thermiques. Cela signifie que l’énergie nécessaire pour chauffer une maison passive est inférieure de 90 % à celle d’autres bâtiments. Les maisons passives ne font donc pas appel aux sources de chauffage traditionnelles comme les chaudières à gaz ou au mazout. Elles utilisent plutôt des sources d’énergie renouvelables comme les panneaux solaires, l’énergie géothermique ou les pompes à chaleur. 

Si une maison est étanche à l’air et bien isolée, l’environnement intérieur restera plus chaud (ou plus frais) plus longtemps, un peu comme un bon thermos qui maintient la température de ce que vous y mettez.

Les mesures effectuées dans 114 appartements de maisons passives dans le cadre du projet CEPHEUS ont montré des économies moyennes d’environ 90 % ; depuis lors, de nombreuses maisons passives ont été contrôlées et les résultats sont convaincants. En d’autres termes, la maison passive est une « maison facteur 10 » qui ne consomme qu’un dixième de l’énergie utilisée par les maisons moyennes.

Les maisons passives se ressemblent-elles toutes ? 

La maison passive est une exigence de performance énergétique, pas une norme d’esthétique !

Non, elles ne sont pas liées à un style spécifique, mais elles présentent des caractéristiques déterminantes, comme des murs épais (qui permettent une super isolation) et des fenêtres à triple vitrage. Du point de vue de la conception, elles peuvent prendre de nombreuses formes, du traditionnel au moderne, du simple au complexe.

Quelles sont les autres qualités qui définissent les maisons passives ?

Les maisons passives sont particulièrement confortables : la température intérieure ne varie pas d’un mois à l’autre et il n’y a pas de courants d’air. Elles sont très silencieuses grâce à leur isolation et à leurs fenêtres. Elles sont également propres car l’air est filtré.

Elles mettent plus particulièrement l’accent sur:

Le confort – Température intérieure constante, humidité maitrisée, air filtré et contrôlé et environnement extérieur pris en compte (orientation, végétation..). La maison passive est très confortable de part sa conception.

La qualité- l’exigence d’efficacité énergétique et de confort implique de choisir des matériau de qualité. ce qui participe au confort et à la durabilité de la maison.

Versatilité – Tout architecte compétent peut concevoir une maison passive. En combinant des mesures individuelles, n’importe quel nouveau bâtiment, partout dans le monde, peut être conçu pour atteindre la norme Maison passive. La norme polyvalente Maison passive est également de plus en plus utilisée pour les bâtiments non résidentiels tels que les bâtiments administratifs et les écoles. La formation à la conception de bâtiments passifs est disponible à l’échelle mondiale auprès d’un grand nombre de formateurs professionnels.

Rénovations – La norme Maison passive peut également être atteinte lors de rénovations utilisant des composants Maison passive. Les pages suivantes fournissent des exemples et des recommandations utiles sur les économies d’énergie – si vous le faites, faites-le bien ! (en date du 30 octobre 2006).

Un test d’étanchéité à l’air revient à injecter de l’air dans la maison et constater à quelle vitesse la surpression engendrée se dissipe

Les maisons passives sont-elles chères ? Quel est le prix de construction d’une maison passive ?

Oui, on estime que la construction d’une maison passive coûte 10 à 15 % de plus que les coûts de construction standard. Cela dit, en réduisant les coûts énergétiques, les maisons passives permettent aux propriétaires de réaliser des économies considérables au fil du temps.

En effet, les bâtiments passifs n’ont pas besoin des systèmes de chauffage ou de climatisation coûteux des bâtiments conventionnels. Cela signifie que même si les maisons et bâtiments passifs nécessitent des matériaux de construction de haute qualité, ils restent étonnamment abordables si on prend en compte l’ensemble du cycle de vie du bâtiment puisqu’ils consomment environ 90% d’énergie en moins qu’un bâtiment standard..

De plus, un nombre croissant de pays offrent des aides financières pour la construction de bâtiments à faible consommation d’énergie, ce qui augmente l’attrait de la construction de maisons passives. Les économies à long terme sur les factures d’énergie, associées à un investissement initial raisonnable, font des maisons passives un excellent investissement.

La maison passive est-elle écologique ? Oui et non

Vous avez peut-être été surpris de ne pas trouver les aspects écologiques mentionnés au tout début de cet article. Les bâtiments de type maison passive sont “énergétiquement” écologiques par définition : Ils utilisent extrêmement peu d’énergie primaire, laissant ainsi des ressources énergétiques suffisantes pour toutes les générations futures sans causer de dommages à l’environnement. L’énergie supplémentaire requise pour leur construction (énergie intrinsèque) est plutôt insignifiante par rapport à l’énergie qu’ils permettent d’économiser par la suite. 

Par contre, elle n’est pas forcément construite avec des matériaux naturels. Et quand on regarde son isolation plus en détail, la question du respect de l’environnement est plus épineuse. Les panneaux SIP sont fabriqués avec du pétrole brut et d’autres produits chimiques douteux, mais leur valeur isolante est inégalée. Alors certes, l’énergie économisée en utilisant ces matériaux l’emporte sur l’impact environnemental de la production de ces produits.Mais on manque encore d’études efficientes sur la recyclabilité du matériau en fin de vie, tout comme sa propension à libérer des Composés Organiques Volatils (COV – polluants domestiques) tout au long de sa durée de vie.

Peut-on rénover une maison en maison passive ?

Oui, conceptuellement, une structure existante peut être modernisée pour se conformer aux normes des maisons passives. Le processus implique une ITE (Isolation Thermique Extérieure)- soit la construction d’une enveloppe extérieure autour de toute la maison (mur et toit). Mais cela n’est pas toujours possible. Pensez à un Monument Historique par exemple.

Quelle est la partie la plus difficile de la construction d’une maison passive ?

C’est d’être rigoureux avec les détails d’installation dont vous avez besoin pour atteindre la norme de performance. Vous pouvez consacrer beaucoup de temps et d’argent à faire des choix d’efficacité énergétique, mais s’ils ne sont pas bien installés, c’est peine perdue. La bonne façon de construire selon la norme des maisons passives implique de travailler avec un consultant en maisons passives ou un architecte certifié. Le processus comprend l’utilisation d’un logiciel de modélisation pour prédire comment toutes les spécifications se comporteront une fois construites. La modélisation fait également partie du processus de certification. Ensuite, pendant la construction, tous les composants sont documentés par des photographies mesurées afin de prouver que le projet est bien construit comme prévu.

En conclusion, si vous voulez tout savoir sur les maisons écologiques consultez notre article-dossier : qu’est ce qu’une construction écologique ?

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