Performance et matériaux sains

Qu'est-ce qu'un bâtiment performant ?

Pour réussir un bâtiment performant, de multiples qualités doivent se combiner pour parvenir à un résultat technique, architectural, environnemental et financier cohérent et satisfaisant.

Réussir un bâtiment performant

La règlementation thermique actuelle (RT 2012) impose un niveau BBC (Bâtiment Basse Consommation) pour les nouveaux logements, c’est-à-dire une consommation d'énergie réduite pour le chauffage, le rafraichissement, l’eau chaude sanitaire, la ventilation et les auxiliaires. Le label Effinergie fixe dans l'habitat neuf à 50 kWhep/m² et par an la consommation d'énergie primaire et à 80 kWhep/m²/an dans l'habitat existant. Pour notre région, compte tenu des conditions climatiques, un coefficient majorateur de1,3 s’applique, ramenant ainsi la performance à obtenir à 65 kWhep/m² pour le neuf et 104 kWhep/m² pour l’existant.

Cette exigence « performancielle » est le minimum que l’on puisse exiger d’un bâtiment d’habitation. Il existe bien d’autres critères non pris en compte par la règlementation thermique :

  • L’inertie et le déphasage obtenus grâce à des matériaux lourds (terre, pierre, béton…) permettant le stockage thermique (c’est l’impression de confort que nous ressentons dans une vieille maison de pierre en plein été !)

  • Les matériaux sains pour la qualité de l’air intérieur. La plupart des matériaux « modernes » contiennent en effet maints composants organiques volatils (les COV) et formaldéhydes, lesquels se combinent aux produits d’entretien, désodorisants, insecticides… pour former des cocktails chimiques extrêmement complexes agissant sur la santé.  (voir à ce sujet site et publications de Suzanne et Pierre Déoux – Médieco - http://www.medieco.info/pages/page-presentation.php

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Matériaux sains : ossature bois, isolation paille et fibre de bois – crédit photo : Atelier A4 Metz

  • La ventilation double flux avec recyclage de l’air et récupération sur l’air extrait. La ventilation permet de contrôler les masses d’air à l’intérieur de la maison en les répartissant judicieusement selon les utilisations. Elle permet également d’améliorer considérablement la qualité de l’air intérieur en éliminant les composés toxiques évoqués ci-avant, mais également le CO². La ventilation est non seulement un incontournable critère qualitatif mais elle peut être également une composante essentielle du chauffage de la maison. Enfin, elle limite, voire élimine les risques de moisissures, pathologie courante des logements mal conçus.

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Ventilation double-flux réalisée dans l’enveloppe étanche à l’air  – crédit photo : Atelier A4 Metz

  • Si l’isolation est prise en compte dans la performance exigée, ce qui est moins bien compris, c’est qu’une isolation plus conséquente permet d’éliminer presque totalement le « poste chauffage » faisant ainsi passer la maison du niveau BBC au niveau BEPAS, c’est-à-dire au bâtiment passif. Si le matériau coûte environ un tiers plus cher, en revanche, la main d’œuvre reste la même ! Le basculement du prix des équipements de chauffage sur le poste isolation équilibre ainsi peu ou prou l’économie du projet. La différence, de taille, est la consommation globale du bâtiment qui, avec l’augmentation exponentielle des coûts énergétiques, devient une véritable économie à long terme.

  • Mais le critère le plus important de tous reste sans conteste l’étanchéité à l’air du bâtiment ! L’étanchéité à l’air est une véritable révolution dans la conception et la construction des bâtiments performants. Elle marque une nouvelle ère dans la formation de tous les acteurs de la construction. Elle permet que toutes les fuites cumulées d’un bâtiment d’habitation ne dépassent pas la taille d’une carte d’identité ! Cette disposition permet d’éviter nos « passoires thermiques » et procure à elle seule une économie de l’ordre de 20 à 30 % sur les déperditions. Il importe que les réalisations soient particulièrement soignées pour garantir la performance mais également pour éviter de nouvelles pathologies liées notamment à la migration de la vapeur d’eau, puis de l’eau liquide dans les parois. On parle alors de murs perspirants réalisés avec des freine-vapeur plutôt que des pare-vapeur. Les matériaux mêmes, à l’intérieur d’une paroi devant répondre à certaines contraintes de diffusion de la vapeur d’eau afin d’éviter le fameux point de rosée générateur de multiples sinistres. Des tests « blower-door » sont vivement conseillés pour contrôler en cours de travaux et en fin de chantier la qualité de l’enveloppe étanche à l’air.

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Mesure des flux d'air qui s'infiltrent à travers l'enveloppe  d'un bâtiment. Cette valeur s'exprime
soit en  n50 soit en Q4Pa_surf (niveau passif : Q4 < 0,35 - n50≤0,6Vol/h) – crédit photo : CAUE 54

  • La lutte contre les ponts thermiques linéiques est également un point crucial de performance.

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Isolation des murs en fondation – crédit photo : Atelier A4 Metz

  • Enfin, on recherchera autant que faire se peut les apports gratuits, c’est-à-dire principalement les apports solaires en jouant sur la surface, la filtration et l’isolation des vitrages en fonction de l’exposition des façades. Il est clair que l’exposition joue alors un rôle très important dans l’usage des pièces de la maison. Les apports solaires doivent être gérés par des dispositifs de brise-soleil permettant l’apport thermique en hiver et le masque solaire en été. Il s’agit en fait de la conception bioclimatique. D’autres apports « gratuits » humains ou de fonctionnement sont également à prendre en compte : le nombre de personnes (500 W par personne) et tous les appareils produisant de la chaleur par dissipation (ordinateurs, cuisson, réfrigérateur, congélateur, TV  et notamment écran plasma, ainsi que tous les appareils et appareillages consommateurs d’électricité, lesquels suffisent en réalité à l’essentiel des besoins de chauffage). Il est en effet plus difficile de gérer les surchauffes dans un bâtiment basse-consommation que les problèmes de chauffage, même en hiver ! Avec les apports gratuits, les besoins de chauffage sont ainsi réduits à la portion congrue, soit une puissance de l’ordre de 2000 W (pour info : correspond à 1 seul convecteur) pour une maison de 120 m² pour les 10 jours les plus froids de la période hivernale !

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Protection solaire : auvent brise-soleil (à gauche, on distingue l’ombre en
période estivale) évitant les surchauffes – crédit photo : Atelier A4 Metz

  • La maintenance et le coût d’exploitation du bâtiment et ce jusqu’à sa fin de vie doivent nous interpeller également sur l’énergie grise liée au choix des matériaux (énergie nécessaire à la fabrication, au transport et au recyclage). On doit donc considérer le coût réel d’une construction en coût global, c'est à dire jusqu’au recyclage en fin de parcours ! Le coût de construction d’un bâtiment se situe entre 20 et 30 % de son coût global, soit 70 à 80 % de maintenance, d’exploitation et de recyclage. Tout un programme pour revisiter nos conceptions financières et ce que nous laissons à la charge des futures générations !

 

On voit donc qu’il n’existe pas vraiment de recette pour fabriquer un bâtiment basse consommation mais de multiples critères qu’il faut combiner avec les contraintes réglementaires urbanistiques et de bâtiment, économiques, techniques, architecturales, environnementales… Ces combinaisons peuvent être modélisées avec des logiciels de simulation thermique dynamique (STD) comme Pléiades-Comfie. Ces modélisations sont incontournables pour atteindre des niveaux de performance élevés.

Mais le plus intéressant, c’est que dans tous les critères énumérés ci-avant, on parle très peu de technique mécanique ! Ainsi les panneaux photovoltaïques, l’eau chaude solaire, les pompes à chaleur, les puits canadiens et autres éoliennes, sont-ils des aspects qui viennent en tout dernier lieu, lorsque le travail sur l’enveloppe du bâtiment a bien abouti, pour compenser les quelques besoins énergétiques qui restent à pourvoir au plus fort des périodes hivernale ou estivale ! En fait lorsqu’il est fait appel à une pléthore de moyens techniques mécaniques pour passer du BBC ou BEPOS, c’est que la qualité du bâtiment est tout simplement médiocre ! Ces techniques doivent être réservées au passage du passif à l’énergie positive (du BEPAS ou BEPOS), c’est-à-dire lorsqu’on veut que le bâtiment produise plus d’énergie qu’il n’en consomme !

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Sobriété énergétique, efficacité énergétique, énergies renouvelables :
Les piliers de la démarche négaWatt ! http://www.negawatt.org/

 

Ce qu’il faut retenir de tout cela, c’est que la réelle performance s’obtient dans les études de conception, par la qualité des entreprises choisies et par la capacité de l’aménagement du foncier à offrir  des règles d’urbanisme et une exposition permettant la conception bioclimatique…

 

Et l’aménagement du foncier dans tout cela ?

L’écrin que constitue l’aménagement du foncier est le tout premier critère de qualité et d’économie. Contrairement à l’idée reçue, un quartier « durable » avec son aménagement alternatif, coûte moins cher qu’un lotissement classique pour peu qu’il soit réalisé par des professionnels compétents en la matière.

Ainsi, l’orientation et le respect des courbes de niveau sont-ils des éléments essentiels pour les apports énergétiques gratuits d’une part et pour les économies de terrassement d’autre part.

L’éloignement des voitures (parking en extrémités d’allées piétonnières) et la présence de cheminements doux permettent de réduire les largeurs de voiries et de restituer les circulations aux piétons, lesquels se réapproprient ainsi un espace public qualitatif et sécurisé. La moindre largeur est de surcroît moins onéreuse à la construction comme à l’entretien.

Il est également possible, sous certaines conditions, de réaliser un traitement des eaux usées par phytoépuration, mais cette technique est plutôt utilisée pour remplacer les classiques stations d’épuration…

Le traitement alternatif des eaux pluviales par infiltration (très économique lorsque bien maîtrisé)  permet d’éviter ou de limiter tuyaux et bassins de rétention, ainsi que les bordures et fontes de voirie au profit de noues paysagères accessibles constituant autant d’espaces ouverts au public. La gestion de l’eau à la parcelle est alors de rigueur pour les futurs acquéreurs. Il est possible de combiner l’infiltration des eaux pluviales publiques et privées par un système de noues paysagères en limite de propriété, plantées d’espèces locales favorisant la biodiversité. La récupération des EP est également envisageable même si, pour le moment, le surcoût d’une citerne et de ses accessoires de pompage reste élevé au regard du prix de l’eau du réseau public.

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Traitement des eaux pluviales sans tuyau – Crédit photo : Infra Services - Rouen

La diversité du parcellaire, combinée avec une procédure participative et la mixité des solutions d’implantation et de typologie d’immeubles, permettent l’accessibilité à divers acquéreurs (maisons jumelées ou en bandes, petites résidences,  implantations professionnelles, etc… tout en sortant du stéréotype de la maison individuelle. En jouant sur la densité et la diversité du parcellaire, ainsi que sur la qualité des espaces publics, le confort de vie et l’économie du foncier deviennent ainsi des axes prépondérants favorisant la couture avec les autres quartiers.

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Une rue intérieure dans une petite résidence en habitat groupé  à Stuttgart – Crédit photo : Julian Pierre

Toutes ces dispositions combinées permettent de réaliser de réelles économies d’aménagement, lesquelles se traduisent bien entendu par un coût du m² cessible nettement inférieur aux pratiques commerciales courantes.

Un autre critère essentiel est la conception bioclimatique du foncier. En effet selon qu’on se trouve au nord ou au sud d’une voirie orientée approximativement est-ouest, le sud idéal des parcelles se trouvera côté rue pour les terrains situés au nord et côté jardin pour ceux situés au sud… On ne peut évidemment pas simplement inverser des plans types sous peine de voir des séjours orientés plein nord ! De même on comprend qu’une réglementation d’urbanisme imposant par exemple un alignement des façades à 5 m des limites sur rue, prive les parcelles du nord d’un jardin exposé au sud ! Les règlements d’urbanisme sont donc un point très important à ajuster pour permettre la conception bioclimatique des bâtiments et, ce faisant, les apports énergétiques solaires gratuits.

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Principe du bioclimatisme

La conception bioclimatique intéresse donc autant le foncier que le bâtiment. Le parcellaire doit en effet permettre des solutions adaptées aux objectifs techniques répondant au bioclimatisme. Moins une parcelle est correctement orientée, plus il doit être fait appel à une technologie mécanique que, justement, on essaie d’éviter le plus possible.

L’aménagement du foncier est primordial pour réussir son bâtiment.

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Date de dernière mise à jour : 05/07/2021