BÂTIMENT BIOCLIMATIQUE A TRES BASSE CONSOMMATION D'ENERGIE

l'objectif est de construire un bâtiment qui consomme peu avec des matériaux sains et dont la production est sobre en énergie.

 

Parce qu'aujourd'hui la problématique de l'énergie n'a jamais été aussi présente, il est nécessaire de construire des bâtiments beaucoup plus performants qu'autrefois. Pour ce projet, le volet environnemental et énergétique a donc été particulièrement étudié.

La maison est implantée de manière à minimiser l'impact sur le terrain naturel (peu de terrassement). La volumétrie adoptée pour les bâtiments est compacte et contemporaine. Nous avons choisi une finition majoritairement en bardage bois (châtaignier) car ce bois, disponible en France, non traité et laissé naturel, s'insère parfaitement dans le site, la patine du bois s'accordant avec les couleurs dominantes environnantes et avoisinant celle des pierres calcaires de la région. Son utilisation stimule de surcoît le développement de l'économie locale.

 

1 - Ressources locales et renouvelables

Les différents matériaux constituant le bâtiment sont préférentiellement choisis en fonction de leur disponibilité, de leur proximité afin de limiter le transport, de la mise en oeuvre à sec afin de réduire les besoins en eau lors de la construction, et de leur renouvelabilité : structure à ossature bois (en douglas, bois local très abondant, mise en oeuvre en chantier sec), bardage en châtaignier, isolation végétale dense, murets en pierre locale.

 

2 - Bioclimatisme

En hiver, les baies vitrées au sud permettent de chauffer directement la maison. Le double vitrage à faible émissivité et remplissage argon limite les déperditions nocturnes. L'apport d'air neuf se fait via des murs capteurs parietodynamique, qui servent de modules de préchauffage (voir plus bas).

L'extraction de l'air vicié se fait par les pièces humides (salle de bain et cuisine) au moyen de bouches d'extraction hygroréglables à tirage naturel, leur débit variant en fonction du taux d'humidité ambiante, ce qui permet de limiter les pertes par ventilation. Le très haut niveau d'isolation des murs et des plafonds (R=8 m².K/W, soit plus de 2.5 fois ce qui est préconisé par la RT2005) limite fortement les déperditions thermiques.

 

Le confort d'été, problématique extrêmement importante dans la région, sera particulièrement soigné :

- En été, des occultations et des protections solaires (pergolas, panneaux photovoltaïques) permettent de se prémunir des surchauffes, des ouvrants au nord et au sud augmentent le phénomène de sur-ventilation nocturne (rafraîchissement passif, sans climatisation).

- La construction sur terre-plein fortement isolé en périphérie permet de conserver le contact avec le sol profond, dont la température reste assez stable, même en été. On augmente ainsi le volant inertiel du bâtiment : environ 1000 tonnes de terre sous le bâtiment échangent des calories avec le volume habitable, ce qui permet, en hiver, de stocker efficacement les apports solaires captés par les baies au sud, et en été de rafraîchir passivement les habitations, le sol restant toujours plus frais que l'air ambiant.

- Des doubles-toitures assurent une ventilation permanente des combles : elles agissent comme de véritables parasols en créant un volume ouvert au dessus du plafond, isolé par 40 cm d'isolant végétal dense. La chaleur, en été, est évacuée des combles par les rives grâce à la forme de la toiture.

- Enfin, la lame d'air ventilée située derrière le bardage crée un bouclier thermique efficace pendant l'été, les murs emmagasinent donc peu la chaleur, même en période caniculaire, et la restituent plus facilement pendant la nuit que des murs maçonnés.

 

3 - Energie : solaire passif et actif, bois

- Solaire passif : près de 70% des besoins en chauffage sont couverts par les apports solaires passifs. Les "murs capteurs" lissent les différences de températures entre jour et nuit : ces parois orientées au sud, composées de maçonnerie lourde (pierre, béton banché...) sont doublées sur l'extérieur par des vitrages positionnés à quelques centimètres des murs. Dès que le rayonnement solaire frappe le verre, il est piégé entre le mur et ce vitrage (effet de serre) et la lame d'air monte très vite en température. Par conduction, le mur emmagasine la chaleur pendant toute la journée, puis la restitue lentement aux pièces de vie pendant la nuit.

- Solaire actif : 8 m² de capteurs thermiques en façade sud positionnés à 65° par rapport à l'horizontale permettent de fournir 75 à 80% de l'eau chaude sanitaire. Leur inclinaison est optimisée pour le captage hivernal : pendant la période la plus défavorable, ils continuent donc à produire en minimisant le recours à l'énergie d'appoint (électricité). En été, leur forte inclinaison limite les surchauffes et augmente ainsi la durée de vie du matériel (contrairement aux capteurs généralement installés dans le plan de toiture).

- Solaire photovoltaïque : deux générateurs photovoltaïques sont installés sur les volumes est et ouest, les capteurs servent également de casquettes brise-soleil au dessus des baies. Ces capteurs sont inclinables afin d'optimiser la production tout au long de l'année, ce qui augmente de 25 % leur rendement annuel par rapport à des capteurs fixes.

 

4 - Chiffres clés

- Consommation de chauffage (pour une température opérative de 20°C) : 14 kWh/m²/an en énergie finale, soit 3100 kWh par an environ.

- Consommation d'électricité pour l'eau chaude (appoint au solaire pour 10 personnes) : 9 kWh/m²/an en énergie finale, soit 1850 kWh/an environ.

- Période de chauffe moyenne : de fin novembre à mi février (soit 80 jours environ).

- Production photovoltaïque : environ 9000 kWh/an. La production couvre les besoins en chauffage, eau chaude, éclairage et électroménager.