Comment construire une habitation qui consomme le moins d’énergie possible?
La maison bioclimatique tient compte de la position géographique et de la topographie du terrain, du parcours de l’eau, des vents dominants, du microclimat (le cas échéant), du potentiel solaire passif, de l’isolation, de l’étanchéité, de la structure et de la ventilation naturelle d’un bâtiment…
Le tout dans le but d’améliorer la qualité des espaces intérieurs et de générer des économies, en utilisant peu de systèmes complexes et coûteux et en s’alliant aux phénomènes climatiques!
L’habitat passif utilise les ressources que met à sa disposition la nature. Énergie solaire et science de l’habitat s’associent pour limiter notre empreinte carbone. On vous en dit plus sur son fonctionnement.
Qu’est-ce qu’une maison passive?
Une maison passive met à profit l’énergie du rayonnement solaire pour emmagasiner et conserver la chaleur. Elle est conçue selon des principes de design bioclimatique. Ces derniers aident à déterminer l’orientation de la maison, sa structure (réduction de ponts thermiques, fenestration), son isolation ainsi que son étanchéité. Ainsi, les maisons passives peuvent se passer de système de chauffage, ou à peu près.
Pourquoi construire des habitations passives?
L’objectif du design solaire passif est de limiter les émissions de gaz à effet de serre (GES). L’énergie consommée se limite à la production d’eau chaude et au fonctionnement de l’équipement.
Pour les propriétaires, le bénéfice est double :
– faire l’économie de l’énergie dépensée en chauffage
– gagner en autonomie énergétique
Il est vrai que le Québec possède une électricité plutôt verte et très abordable par rapport au reste du monde. Ceci dit, la construction de barrages hydroélectriques émet de grandes quantités de GES. Quant au prix de l’électricité, il augmente avec les années.
Vous faites donc quelques pas vers la résilience, et au passage, vous participez au bien-être de la planète et à celui de votre portefeuille!
Avant de se lancer dans la partie technique, on vous propose de faire le point sur les différentes habitations bioclimatiques. Si vous êtes déjà à jour sur le sujet, il suffit de passer au chapitre suivant.
Quelle est la différence entre une maison bioclimatique, Passivhaus et Net Zéro?
Dans le domaine de la construction écologique, on entend beaucoup de termes différents. On fait un rapide tour d’horizon pour définir de quoi il est question exactement.
La maison bioclimatique
C’est un habitat dont la conception et l’architecture tiennent compte (et utilisent à leur avantage) des conditions climatiques et l’environnement immédiat. Tous les types d’habitations peuvent être construits selon les principes du design bioclimatique. Il permet de réduire considérablement les besoins en chauffage, en climatisation et en éclairage.
La maison certifiée Passivhaus
La certification Passivhaus a vu le jour en Allemagne et est attribuée aux constructions qui respectent un haut standard d’efficacité énergétique. La consommation d’énergie, le confort thermique et la durabilité du bâtiment font partie des critères. Une maison passive ou passive house consomme en moyenne 80 % d’énergie en moins pour se chauffer et se climatiser par rapport à une habitation qui serait simplement aux normes du bâtiment.
L’habitation Net Zéro
Le bâtiment à énergie zéro consomme annuellement autant d’énergie qu’il en produit. Des installations de production d’énergie renouvelable sont intégrées à l’habitation certifiée Net Zéro. Elles utilisent des techniques de construction bioclimatique pour rendre les bâtiments les plus écoénergétiques possibles.
Les principes du design solaire passif au centre du design bioclimatique
Le design solaire passif utilise l’énergie du soleil, mais sans panneaux solaires! Le principe de base consiste à capter, emmagasiner et distribuer le plus de calories possible dans l’habitation, au moment où elle en a besoin. Et à l’inverse, à la garder au frais pendant la saison chaude grâce à combinaison d’ombrières et de masse thermique!
L’orientation du bâtiment est primordiale pour profiter du rayonnement solaire. Les ouvertures seront orientées principalement vers le sud, parfois au sud-ouest ou au sud-est, en fonction des contraintes. Quant à la façade nord, elle ne compte idéalement pas ou peu d’ouvertures.
La forme de la structure à aussi un rôle important pour limiter les déperditions d’énergie. Le bâtiment doit être le plus compact possible et limiter les prises aux vents. Les vents froids d’hiver participent à refroidir rapidement une habitation.
Les principes du design solaire passif sont applicables à tout projet de rénovation et de construction bioclimatique. Jetez un œil au Certificat en Design de Bâtiment Écologique pour toutes les connaissances nécessaires dans une seule formation.
Profiter de la chaleur sans système de chauffage
Une habitation passive utilise d’autres ressources que le chauffage et le rayonnement solaire pour garder une température intérieure confortable. En voici quelques-unes.
La masse thermique : régulatrice de la température intérieure
La masse thermique, c’est la capacité de certains matériaux à emmagasiner la chaleur ou la fraîcheur pour la libérer ensuite progressivement.
Dans une habitation passive, la structure mais aussi les parois intérieures et les planchers sont fabriqués avec des matériaux lourds, à forte rétention thermique.
Les matériaux avec une forte masse thermique sont plutôt denses : béton, béton de chanvre, ardoise, adobe, brique, terre crue, bois franc, etc. On conseille de privilégier les couleurs foncées et les surfaces rugueuses pour augmenter le pouvoir de stockage de ces matériaux.
L’activité humaine : une ressource gratuite
À travers nos activités du quotidien nous produisons de la chaleur. La chaleur humaine d’un bon repas en famille ne réchauffera pas que votre cœur!
Vous pourrez aussi compter sur la chaleur des appareils électriques et électroniques!
Toutes ces sources de chaleur contribuent à chauffer votre logement. Une étanchéité de qualité et une bonne isolation permettent aux calories produites tout au long de la journée de s’accumuler. Le soir venu, vous profitez d’une douce température intérieure.
L’isolation et l’étanchéité : deux des piliers de la maison passive
L’isolation et l’étanchéité sont des fondamentaux dans la construction de maisons passives. À l’inverse des « passoires énergétiques » dont les murs respirent TROP bien, une maison performante ne laisse rien passer! 😄
L’importance de l’étanchéité
Une enveloppe qui n’est pas étanche laissera de l’air circuler à travers les parois. Le renouvellement d’air occasionné sera à l’origine de nombreuses pertes d’énergie, et parfois même de moisissure dans les murs puisque l’air entraîne avec lui de l’humidité.
L’air qui passe dans les murs se charge de tout ce qui s’y trouve, comme de spores de moisissures et d’allergènes, par exemple, avant de pénétrer dans la maison… Où vous le respirez! L’enveloppe d’une maison passive doit donc être la plus étanche possible.
Isoler l’enveloppe de l’habitation
L’isolation de l’enveloppe du bâtiment d’une maison passive est très importante pour limiter les déperditions d’énergie. L’enveloppe complète comprend : les fondations, les murs et le toit.
À titre d’exemple, pour l’isolation d’un mur, la valeur R sera de :
- R40 pour une maison passive
- R10 pour une maison aux normes du Code du bâtiment
La différence est impressionnante! Mais c’est le niveau d’isolation nécessaire pour atteindre la passivité énergétique.
Placer les fenêtres de façon stratégique
Comme on l’a mentionné plus haut, pour bénéficier de la chaleur abondante et gratuite du rayonnement solaire, le maximum de fenestration (calculé selon la superficie de l’habitat par étage) est placé sur la façade sud.
C’est un design très efficace, alors attention à la surchauffe en été! Question de limiter la pénétration des rayons pendant la belle saison, on installe des ombrières au-dessus des fenêtres.
Concevez votre design par zone!
Les zones tampons limitent les transferts de chaleur à travers l’enveloppe. Ces espaces servent de sas tempérés entre l’intérieur et l’extérieur de l’habitation.
Le design par zones peut être flexible selon les habitudes de vie. On privilégie les espaces communs au sud selon nos besoins et on privilégie les espaces privés au nord où on cherche à se protéger du froid en créant des espaces peu chauffés, voire pas du tout :
- Entrée de la maison
- Garage
- Atelier
- Chambre froide
- Chambre à coucher
Au sud, on tire profit de la chaleur en aménageant les pièces les plus fréquentées, par exemple la cuisine ou la salle à manger, le salon et peut-être un ajout particulier comme un solarium ou pourquoi pas… une serre!
Quels sont les avantages et les inconvénients de la maison passive?
Êtes-vous actuellement en phase de réflexion pour un projet de rénovation ou de construction? On vous aide à y voir plus clair…
Les avantages de la maison passive
Des économies conséquentes : vous l’aurez compris, tout est dans le design! Une fois l’habitation construite, vous n’avez presque plus besoin d’autres installations pour chauffer et rafraîchir votre maison. On vous laisse faire le calcul de ce que vous économisez à l’échelle d’une vie.
Plus de résilience : vous ne serez pas aussi affecté par l’augmentation du coût de l’énergie que les résidents d’une maison conventionnelle, ou par les pannes d’électricité.
Plus de confort : la chaleur et la fraîcheur restituées par les matériaux fournissent une température homogène et douce dans la maison.
Lumière naturelle : les fenêtres au sud offrent une luminosité naturelle qui illumine les pièces de manière unique et magnifique.
Moins de pannes : le design solaire passif privilégie une technologie non-mécanique. La sagesse des anciens nous apprend que tout ce qui bouge, brise! C’est pourquoi, le design bioclimatique évite la dépendance à des systèmes mécaniques. Et vous évitez au passage les frais d’entretien, de réparation et de renouvellement de l’équipement.
Les inconvénients de la maison passive
Budget de départ : On estime en moyenne que ce type de bâtiment coûte 15 % de plus à construire. La rentabilité s’acquiert seulement avec le temps, grâce aux économies d’énergie et à la durabilité du bâtiment.
Disponibilité des entrepreneurs : pour concevoir et adapter ce type de projet à votre terrain, les constructeurs peuvent se révéler difficiles à trouver et assez occupés! Les formations sur le sujet sont de plus en plus accessibles, et ce n’est qu’une question de temps avant que les entrepreneurs écologiques prennent le marché d’assaut!
Temps de réalisation : la construction d’une maison passive prend du temps. Il n’est pas possible de prendre un plan déjà existant et de bâtir à l’identique. Le design doit s’adapter au terrain pour optimiser la performance du bâtiment.
Pour en savoir plus
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Pour conclure, le secteur du bâtiment détient un énorme potentiel inexploité de réduction des émissions. Dans tous les cas, que vous possédiez une certification Novoclimat, Passivhaus, Net Zero, LEED ou pas, toutes les décisions et les actions vous rapprochant d’un design bioclimatique sont importantes afin de contribuer à respecter les engagements du Canada vis-à-vis de l’Accord de Paris sur les changements climatiques!
