Construction bioclimatique : le guide complet en 2019

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Construire écolo n’est pas synonyme de construction bois comme beaucoup se l’imagine ! Le sujet est bien plus vaste et une maison traditionnelle peut être plus performante et économe qu’une maison bois !

Petite remise au point ou introduction au bioclimatique : La conception bioclimatique se définit par deux buts : profiter du climat : lumière, chaleur, vents… et se protéger du climat : froid ou chaleur, intempéries… Mais elle va bien au delà du simple chauffage ou rafraîchissement en se fondant sur une démarche écologique et sociale globale.


LA NÉCESSITÉ D'OPTIMISER L’APPORT ET LA CONSOMMATION D'ÉNERGIE DANS LA MAISON

Depuis maintenant près de 50 ans, le confort des lieux de vie est devenu une exigence indispensable rendue possible par l’ère industrielle, et le faible coût de l’énergie. Aujourd’hui, nos habitats sont pour la plupart conçus sans tenir compte de l’environnement dans lequel ils s’implantent. Le confort des habitants peut être facilement géré par des apports techniques tels que les chauffages d’appoint, la climatisation etc. Une prise de conscience est nécessaire car l’empreinte écologique de l’homme devient critique : l’épuisement des sols, la production de gaz à effets de serre, la pollution perturbant la biodiversité, la distribution des richesses à une minorité concurrence qui conduit à des catastrophes écologiques et humaines.

Une autre approche est possible : en anticipant notre confort et son impact sur l’environnement et en pensant de manière globale. L’habitant se retrouve alors au centre d’une équation dont les éléments sont interconnectés :

– le lieu (le terrain, la région), la connaissance du lieu, qu’il s’agisse du terrain pour une construction neuve, ou bien d’un bâtiment existant dans le cadre d’une réhabilitation ajoutée au terrain bien sûr, mais aussi plus généralement la compréhension du climat de la région va participer à l’élaboration d’un habitat intelligemment pensé tirant partis des contraintes et qualités présentes sur place.

– la forme (la composition du plan de la maison), en plus d’une forme répondant au lieu dans lequel elle s’implante, celle-ci prend également en compte les différentes ambiances thermiques souhaitées, la qualité et la quantité de lumière.

– les matériaux (l’enveloppe : murs, toiture, sol). Découlant du lieu et de la forme, le choix judicieux de matériaux conclu la conception d’un habitat bioclimatique. Un habitat bioclimatique et écologique tend à une certaine autonomie rendue possible en partie grâce au choix des matériaux des parois selon leurs fonctions : capter l’énergie, la stocker, la redistribuer, empêcher la fuite de chaleur ou au contraire l’en protéger…

Mais si l’habitant se retrouve au centre des ces trois points, il en est donc le bénéficiaire mais aussi l’acteur. Son mode de vie, son comportement vont nettement influencer la conception d’un habitat qui lui ressemble et lui rend service, et surtout va participer à la vie quotidienne de cet habitat une fois conçu. La maison est donc bien conçue comme un organisme vivant interagissant avec et pour ses habitants.


LES BASES D’UNE CONSTRUCTION BIOCLIMATIQUE

COMPOSER AVEC LE CLIMAT, LE RELIEF, LA VILLE…

Pour construire intelligemment une maison bioclimatique, il faut avoir conscience de tous les éléments qui contraignent le site et savoir composer avec eux pour bénéficier du meilleur parti.

Le climat : intempéries, vents, ensoleillement, froid et chaleur, en hiver comme en été, ainsi que le terrain : boisé, découvert, relief, points de vue, exposition aux vents… Le choix d’implantation va découler de tous ces facteurs afin d’en tirer le meilleur parti. C’est à dire : bénéficier de protections naturelles aux vents et froid d’hiver, à l’ensoleillement et chaleur d’été grâce par exemple au relief du terrain ou à la végétation présente. Mais aussi profiter du soleil en hiver en favorisant les espaces dégagés.

Il est rare de trouver un site réunissant toutes les qualités ; un modelage du terrain et de la végétation est tout à fait envisageable dans la mesure où celui-ci ne vient pas perturber les constructions avoisinantes qui, elles aussi ont droit au soleil ! La logique à adopter est celle de l‘économie de moyens. Prenons exemple sur les constructions des anciens qui composaient avec le peu qu’ils avaient : leur raisonnement était souvent juste et adapté, leur maisons répondant au climat et à la nature du sol.

En ville, le climat est modifié par les constructions denses créant des masques solaires importants, des protections ou bien des accélérateurs de vent, les matériaux à forte inertie captant et émettant de la chaleur, la pollution augmentant la température de l’air… A cela se rajoutent les contraintes administratives liées aux Plan Local d’Urbanisme qui contraignent l’implantation, la forme et l’aspect d’une construction. Il n’est donc pas aisé de construire bioclimatique en milieu urbain !

climat de France


IMPLANTATION ET ORIENTATION DE LA MAISON BIOCLIMATIQUE

Dans notre climat tempéré, valable pour l’hémisphère nord, deux logiques sont à intégrer : capter et garder la chaleur, se protéger du froid en hiver, éviter la surchauffe et se protéger du soleil en été. Pour cela, l’orientation de la maison a toute son importance. Il faut comprendre que la course du soleil est plus basse en hiver. Les expositions ouest, est et les ouvertures en toiture sont donc à éviter, tandis que les ouvertures au sud sont à privilégier. Vous éviterez ainsi la surchauffe d’été et bénéficierez d’un meilleur apport de lumière naturelle en hiver.

A l’inverse, les surfaces vitrées sont à éviter au nord car elles représenteraient une perte d’énergie. Des protections solaires adaptées peuvent venir maximiser la logique d’orientation. Des protections horizontales au sud (soleil haut : rayons verticaux), et verticales à l’est comme à l’ouest (soleil plus bas : rayons horizontaux) afin de limiter l’ensoleillement. Les réductions de consommation énergétique grâce à une bonne orientation et une maîtrise des apports solaires peuvent se mesurer jusqu’à -15 à -20% !

 

ISOLATION


FORME ET DISPOSITION DES ESPACES DE LA MAISON BIOCLIMATIQUE

La volumétrie de la construction a son importance dans la performance énergétique. En effet, la compacité est un paramètre majeur si vous désirez une déperdition thermique, un coût de construction, une complexité de réalisation moindres. Moins votre construction présentera des surfaces en lien avec l’extérieur, plus il sera facile de l’isoler, de la chauffer.

Par exemple, un simple chauffage au centre d’une maison compacte bien conçue suffira pour l’ensemble de la maison ! De la même manière, dans les régions montagneuses, la toiture bien pensée peut, en gardant la neige, participer à l’isolation de la maison !

Bien penser l’organisation des espaces intérieurs va permettre aux habitants de trouver tout le confort nécessaire pour un usage agréable. On distingue trois catégories : les espaces de jour, les espaces de nuit et les espaces tampons. Chaque habitat est spécifique au rythme de vie de ses occupants et de la région qu’il occupe, néanmoins quelques principes de bases peuvent être établis :

– Les pièces non chauffées au nord : garage, cellier, buanderie.

– Les espaces tampons entre les pièces non chauffées au nord et le centre de la maison, permettant une protection thermique : entrées couloirs

– Les pièces tempérées à l’est et ouest, les chambres, les zones de travail, dépendant également de l’ensoleillement et d’une bonne occultation solaire afin de mieux réguler l’apport solaire.

– Les pièces chaudes au centre ou au sud : séjour, cuisine, salle à manger

Une serre au sud est une bonne solution pour créer un espace distribuant la chaleur en hiver et évitant l’exposition directe des pièces chaudes en été.

Exposition maison


QUELS MATÉRIAUX POUR UNE MAISON BIOCLIMATIQUE ?

QUELS SONT LES AVANTAGES DE L’UTILISATION DES MATÉRIAUX DE CONSTRUCTION DURABLES

 

La recherche suggère que l’une des sources d’émissions de dioxyde carbone dans l’environnement est la construction de maison. Avec l’utilisation de matériaux de construction non respectueux de l’environnement dans les chauffages et les systèmes électriques, la plupart des maisons contribuent dans certains cas aux émissions de carbone, qui avec le nombre total de foyers à travers le monde équivaut à un gros problème.

C’est pourquoi de nos jours, des mouvements tels le mouvement «Go Green» ont pour objectif de se rattraper à ce sujet pour que nos maisons sont durables. Ce que cela signifie en fait, c’est que les matériaux de construction durables deviennent un choix populaire, et la construction de maison économe en énergie comme l’énergie solaire ou l’éolienne est de plus en plus répandue .

L’utilisation de matériaux de construction durables est la principale façon de rendre nos maisons plus efficaces, avec des émissions de carbone plus faibles.

Les matériaux locaux sont la meilleure solution car il y a beaucoup moins de coûts impliqués. Les matériaux recyclés en particulier sont beaucoup plus profitables pour l’environnement. Les chantiers sont par exemple des endroits idéaux pour trouver des articles de seconde main ou recyclés ainsi que des matériaux de construction.

 

REVÊTEMENT DE SOL RESPECTUEUX DE L’ENVIRONNEMENT

 

Une grande quantité de bois est utilisé dans la construction de maison. Au lieu d’utiliser du bois massif produit à partir d’arbres tels que les chênes qui prennent beaucoup de temps à croître et qui ne poussent plus une fois coupés, le bambou peut être utilisé. Le bambou est l’alternative parfaite aux planchers en bois massif par exemple. Le bambou repousse rapidement une fois coupé et continuera ainsi. Il faut seulement un an pour récolter une quantité considérable. C’est l’un des meilleurs exemples de durabilité. C’est un matériau très dense et durable qui, si bien entretenu,  ne bougera pas pendant de nombreuses années.

Le liège est un autre matériau écologique et durable. Il est extrait des troncs d’arbres de chêne-lièges sans avoir à couper l’arbre. Comme le bambou, il ne cesse de croître année après année. Le plancher de liège est une excellente alternative aux planchers en bois massif et est aussi magnifique et pratique. Le liège est également résistant au feu, ce qui en fait un matériau vraiment parfait à utiliser dans une maison. Quand il s’agit d’isolation, assurez-vous de choisir un matériau qui est 100% recyclable.

Pour le chauffage, l’utilisation d’une cuisinière à bois est un moyen idéal pour chauffer l’eau. Une cuisinière à bois est une source de chaleur et une chaudière à eau tout en un, alimentée par du bois de chauffage, un autre matériau durable. C’est beaucoup mieux pour l’environnement que les chaudières à gaz ou à fioul et réduit à minimum la facture. Une autre option est celui du chauffe-eau qui s’allume seulement quand le robinet d’eau chaude est activé.

L’utilisation des panneaux solaires sont aussi un bon moyen d’obtenir de la chaleur pour une meilleure économie d’énergie. Bien que l’acquisition de ces derniers soit assez coûteuse, le fait d’utiliser l’énergie solaire est bon pour l’environnement. Cela vous épargnera également des factures élevées en électricité.

Les matériaux de construction durable sont importants si des mesures contre le réchauffement climatique doivent être prises. La maison est l’une des grandes sources d’émissions de dioxyde de carbone. Il est ainsi judicieux de prendre des mesures pour réduire son effet sur l’environnement. Utiliser des matériaux appropriés et recyclés, vous aidera à réduire les émissions et garder vos factures d’énergie au prix bas.


COMMENT OPTIMISER LA VENTILATION D'UNE MAISON BIOCLIMATIQUE ?

QUELQUES NOTIONS DE BASE SUR LA VENTILATION

 

Pour faire court, la ventilation sert avant tout à éliminer l’air vicié, intérieur, par un air plus sain, extérieur. N’avez vous jamais eu le sentiment d’être dans une pièce qui sentait le renfermé ? Les pollutions intérieures sont multiples : les équipements ménagers, les systèmes de chauffage, les activités humaines mais aussi certains matériaux et même vos plantes sont génératrices, de poussières, d’humidité, et autres particules plus ou moins polluantes qu’il est nécessaire d’évacuer régulièrement afin de conserver un environnement sain.

 

LES SYSTÈMES DE VENTILATION COMMUNS

 

La façon la plus simple et immédiate de renouveler l’air d’une pièce est encore d’ouvrir la fenêtre. Cependant, cette solution viendrait en totale contradiction à la recherche d’une maison bioclimatiquedu fait des pertes de chaleur. D’autres systèmes existent consistant à tirer l’air vicié par les pièces les plus polluées (salle de bains, cuisine, buanderie), et apporter l’air neuf par les pièces principales.

La Ventilation Mécanique Contrôlée (VMC) simple flux ou double flux, la Ventilation Mécanique Répartie (VMR), ou la Ventilation Mécanique par Insufflation (VMI), fonctionnent toutes de cette façon (chacune de manière différente). Néanmoins, ces systèmes mécaniques, souvent onéreux à installer et dans leur fonctionnement ne sont pas forcément performants du fait de la non souplesse de leur installation. Avoir une ventilation adaptée nécessiterait un système sur mesure. Hors certains systèmes ne sont pas aptes à s’adapter à une option bioclimatique.

 

VERS UNE VENTILATION ÉCOLOGIQUE

Comme pour la plupart des questions énergétiques, la réponse bioclimatique revient à penser de manière globale et d’identifier les problèmes à la source. Il en va de même pour la ventilation. Plutôt que d’ajouter des systèmes d’appoint, il vaut mieux adopter une logique et des réflexes intelligents dans l’utilisation de la maison en limitant les pollutions et donc le besoin de renouvellement d’air. Si une réflexion sur les déperditions thermiques, la répartition calorique, certaines options bioclimatiques tels qu’une serre, un mur capteur ou un puits canadien, sont déjà adoptées (propre à chaque projet, il ne s’agit pas de cumuler les solutions si celles-ci ne sont pas adaptées à votre maison), alors la question de la ventilation viendra de paire compléter la maison dans son autonomie de fonctionnement.

Quelques solutions simples à mettre en place pour réduire les pollutions ou faciliter le renouvellement de l’air : – regrouper les pièces sujettes aux pollutions (pièces techniques et humides) – éviter les entrées d’air à proximité des sources extérieures de pollution forte (route, garage, locaux…) – éviter de fumer à l’intérieur – porter une attention sur le fonctionnement des appareils électroménagers – porter une attention sur les produits d’entretien – préférer une ventilation de nuit.

Il est tout à fait envisageable de prévoir un système mécanique de ventilation, mais dans l’idéal celui-ci ne doit pas remplacer une conception logique de la maison qui, en théorie doit être capable de s’affranchir de ces installations. La ventilation mécanique doit alors s’apparenter à une option ponctuelle et si possible sur mesure.

 

Système de ventilation


LES MURS, TOITURE ET PAROIS ADAPTÉS A LA CONSTRUCTION BIOCLIMATIQUE

PERFORMANCE THERMIQUE : L’IMPORTANCE DE L’INERTIE

Un point est important dans la pensée d’une maison bioclimatique : les parois et sols vont capter l’énergie, la stocker puis la distribuer à l’intérieur, d’un autre côté. Elles doivent aussi conserver la chaleur en hiver et la fraîcheur en été. C’est ce qu’on appelle l’inertie. Plus qu’une addition de matériaux performants, la conception même de la maison doit répondre à cette problématique. Ainsi, une attention sera portée sur les ponts thermiques : défauts d’étanchéité de l’air occasionnant des fuites de chaleur (souvent présents avec les ouvertures ou la jonction des différentes parois ou sols), sur la condensation, sur la nature et la couleur des matériaux extérieurs comme intérieur et sur le choix de dispositifs permettant de réguler la température selon que l’on recherche, un confort d’été ou un confort d’hiver.

Selon les matériaux, leur épaisseur peut jouer en faveur d’une meilleure isolation, leur couleur peut influer sur leur capacité à stocker. Par exemple, un sol mat de couleur foncée captera et distribuera plus efficacement la chaleur. Ou bien, à l’extérieur, un dallage clair notamment au sud sera à éviter car réfléchissant et participant à la surchauffe. De la même manière, le choix d’un mur clair réfléchira la lumière sans la convertir en chaleur. Ces simples principes dépendent encore une fois de l’utilisation et du rythme des habitants, ainsi que de la région dans laquelle la maison s’implante.

 

déperdition chaleur

ISOLER SA MAISON EN NEUF ET EN RÉHABILITATION

Concernant les murs, on distingue deux types de construction : la maçonnerie-béton et le bois. Si le premier (pierre, terre cuite ou crue, béton) a fait ses preuves pour le confort d’été avec une relative bonne inertie, le second s’apparente plus au confort d’hiver, le bois stockant plus facilement la chaleur, il est d’ailleurs largement plébiscité dans les pays nordiques. Un mur maçonné aura besoin d’une isolation extérieure afin de garantir une bonne inertie, ce qui n’est pas le cas si l’isolation se trouve à l’intérieur. Il est malheureusement parfois impossible de poser une isolation extérieure pour des raisons patrimoniales, esthétiques ou techniques, dans ce cas certains, les enduits peuvent assurer cette fonction. Un mur en ossature bois utilise un remplissage d’isolant.

La qualité d’inertie, du confort d’été, de la performance énergétique mais aussi le bilan environnemental sont très variables en fonction de la qualité de l’isolant et de sa mise en œuvre. Par exemple, les techniques de remplissage de paille ou de béton de chanvre ont su faire leurs preuves. Le mur en bois massif, maintenant bien répandu sur le marché, présente certaines qualités pouvant être amplifiées si le mur est doublé par une isolation extérieure bien choisie. En réhabilitation, il est nécessaire de bien comprendre le corps du bâti existant avant d’aménager une solution thermique. En effet, l’humidité présente dans les murs peut devenir un réel problème avec une isolation posée sans précaution car avec le phénomène de condensation, la vapeur d’eau non évacuée peut venir fragiliser la structure.

 

 

Isolation maison

ISOLER LA TOITURE

De par leur forte exposition au climat, les toitures ne sont pas à négliger : leur isolation assure de bonnes performances thermiques et viennent compléter le travail déjà établi par la conception des murs et des sols. Une toiture plate est une excellente solution de par sa capacité à améliorer le confort thermique. D’autant plus si celle-ci est végétalisée. Dans ce cas, les eaux de pluies sont mieux écoulées, la réverbération lumineuse sera bien moindre, ce qui est particulièrement intéressant en milieu urbain, cela permet aussi de participer à la biodiversité. Il est tout a fait envisageable de végétaliser une toiture en pente, bien que cela reste peu commun.

Dans le cas des combles, si ceux-ci ne sont pas occupés, ils peuvent s’apparenter à un espace tampon tout à fait efficace dans la régulation thermique en hiver comme en été, dépendamment des isolants utilisés sur le sol des combles (plafond de l’étage inférieur). Cette solution reste facile à mettre en œuvre, écologique et facile d’entretien, ce qui est plus difficile lorsque les combles sont aménagés. Un soin dans le choix des matériaux isolants et leur mise en œuvre, est essentiel afin d’assurer la résistance thermique de la toiture. De la même manière que pour les murs, les parois doivent être considérées comme des organes régulant à la foi les échanges thermiques et la condensation, permettant à la vapeur d’eau de s’évacuer facilement et d’éviter leur entrée.

 

 

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