Conception d'une maison passive

urer l’étanchéité....................................................................................................................................... 13 Assurer le confort d’hiver .............................................................................................................................. 14 Assurer le confort d’été ................................................................................................................................. 15 Utiliser les énergies renouvelables ................................................................................................................ 16 Une piscine toute saisons .............................................................................................................................. 18 Tenir compte des habitants ........................................................................................................................... 19 V – Analyse environnementale .............................................................................................................................. 19 VI – Analyse des coûts ........................................................................................................................................... 20 VII – Retours (tests de performance) ..................................................................................................................... 21 Conclusion ............................................................................................................................................................. 22

TABLE DES ILLUSTRATIONS Figure 1 : carte du bilan radiatif de Murviel-lès-Montpellier .................................................................................. 5 Figure 2 : carte des différentes zones climatiques en France .................................................................................. 5 Figure 4 : carte des altitudes de Murviel-lès-Montpellier ....................................................................................... 6 Figure 3 : Pluviométrie et insolation à Murviel, INRA Baldy 1990 ........................................................................... 6 Figure 5 : scenario d’occupation de la maison sur un an ........................................................................................ 7 Figure 6 : vue Sketchup de la maison, façade Sud à droite et Entrée à gauche ...................................................... 8 Figure 7 : vue de haut du R+1 avec 3 chambres et serre, piscine en sous-sol ......................................................... 8 Figure 8 : Première version de la maison ................................................................................................................ 9 Figure 9 : Version finale de la maison ..................................................................................................................... 9 Figure 10 : Coupe de la maison définitive ............................................................................................................. 10 Figure 11 : Plan de la maison et du terrain ........................................................................................................... 10 Figure 12 : Principe d’isolation .............................................................................................................................. 12 Figure 13 : Localisation des infiltrations d’air parasites ........................................................................................ 13 Figure 14 : Principe de la ventilation double-flux. (Source : La ventilation mécanique, guide pratique pour les installateurs de techniques spéciales, DGTRE et FFC, Bruxelles, 2004) ................................................................. 15 Figure 15 : Avantage de la végétation en été et en hiver. (Source : Optimisez votre maison, MRW, 2002 ) ........ 15 Figure 16 : Utilisations de l’énergie solaire ........................................................................................................... 16 Figure 17 : Type de cellules photovoltaïques existentes........................................................................................ 16 Figure 18 : Comparaison géothermie/solaire thermique ...................................................................................... 17 Figure 19 : Principe de fonctionnement d’une pompe à chaleur sur sonde géothermique ................................... 17 Figure 20 : Principe de chauffage de l’ECS et de la piscine .................................................................................... 17 Figure 21 : puits provençal avec regard intérieur.................................................................................................. 18 Figure 22 : Principe du puits provençal ................................................................................................................. 18 Figure 23 : Tableau de comparaison d’une climatisation et du puits provençal (source : http://www.construiresain.com/puitcanadien.htm .................................................................................................................................. 18 Figure 13 : Principe d’amortissement d’une maison passive ................................................................................ 20

Introduction

Dans le cadre du cours intitulé « Techniques passives et hybrides », nous avons travaillé à la conception d’une maison performante énergétiquement à l’aide de techniques passives et hybrides. En effet, les systèmes utilisés pour ventiler la maison, chauffer la maison etc. sont très peu consommateurs d’énergie. De plus, nous avons conçu une maison par une approche bioclimatique, prenant en compte l’orientation, la répartition des pièces, l’isolation de l’enveloppe etc. de façon optimale. Le présent rapport s’articule en sept parties principales. Tout d’abord, dans le contexte sont présentés les objectifs principaux ainsi que les caractéristiques du lieu géographique et l’utilisation de la maison par les habitants. Ensuite, est faite une fiche résumée de la maison, avec les caractéristiques de l’enveloppe et des systèmes utilisés (pour la ventilation, le chauffage etc.). Plus de détails sont donnés dans les deux parties suivantes sur l’isolation de la maison et les systèmes utilisés. Puis nous faisons une analyse environnementale de maison, en regardant quels sont les impacts de sa conception et de son utilisation sur l’environnement. Sera présentée ensuite une approximation des surcoûts engendrés pour construire une maison performante par rapport à une maison traditionnelle. Et enfin la performance de la maison sera analysée, à l’aide d’une simulation thermique dynamique réalisée avec le logiciel Pleïade Comfie. En plus de l’analyse en amont de la performance énergétique de la maison, nous présenterons une méthode d’analyse de la performance durant l’utilisation de la maison. Le projet exposé ci-après, prend en compte les principes courants de l’architecture bioclimatique et de l’architecture passive. Plusieurs points sont abordés dont, en particulier, l’isolation thermique, la ventilation, les fenêtres, les ponts thermiques. Le but du projet est d’atteindre une consommation totale d’énergie primaire inférieure à 120 kW/m²/an contre 320 kWh/m²/an. Pour l’ensemble des méthodes et solutions choisies, nous avons fondé nos choix sur l’utilisation majoritaire des apports énergétiques naturel mais nous avons aussi tenu compte de la presqu’impossibilité de n’utiliser que des méthodes passives : l’essentielle des solutions choisies sont des techniques hybrides. Nos choix ont aussi été guidés par le mode de vie des habitants, leurs pratiques. L’information des habitants sur le fonctionnement de leur maison n’a pas été négligée.

I – Contexte

Le contexte permet de présenter les objectifs principaux que nous nous sommes fixés pour la conception de la maison. Mais il permet également de développer l’approche bioclimatique considérée, à travers les caractéristiques climatiques et l’occupation du sol du lieu géographique que nous avons choisi. En outre, sera présenté dans cette partie le scénario d’utilisation de la maison et ses contraintes en termes de conception.

Cahier des charges et objectifs

Le point de départ pour la conception de la maison est bien entendu le cahier des charges. Rappelonsen les grandes lignes : La maison à concevoir est une maison résidentielle pour une famille composée de deux parents et de deux enfants. La surface de la maison est de 90 m² sur un terrain de 500 m². Une contrainte imposée est de concevoir une piscine, utilisable toute l’année. Une seconde contrainte porte sur le climat : la maison doit être située en zone climatique H1 ou H3, c’est-à-dire les zones les moins tempérées de France. Nous nous sommes fixés des objectifs ambitieux en amont du projet, à savoir la réalisation d’une maison passive. Le parti que nous avons pris est d’utiliser au maximum les avantages du climat, du sol et de l’occupation du sol. Pour cela, une approche bioclimatique est nécessaire, ainsi que l’utilisation d’énergies renouvelables et de techniques hybrides.

Lieu géographique et caractéristiques climatiques

Nous avons choisi un petit village à l’Ouest de Montpellier, appelé Murviel-lès-Montpellier. Ce choix répond parfaitement à la contrainte climatique et au besoin de données météorologiques. En effet, ce village est situé en zone climatique H3