Les réponses développées… et leurs limites à ce jour

Les principaux leviers techniques ayant permis de nouveaux standards d’efficacité

L’isolation

L’isolation d’un bâtiment permet de diminuer les échanges de chaleur entre l’intérieur du bâtiment et l’environnement extérieur, et ainsi diminuer les besoins de chauffage et, le cas échéant, de climatisation. Cette isolation doit être pensée en fonction des contraintes climatiques du lieu dans lequel se situe le bâtiment.
L’isolation thermique est le principe de base de la maison passive. Elle emprisonne la chaleur à l’intérieur en hiver et garde la maison fraîche en été. Une meilleure isolation réduit la consommation d’énergie ; or, une réduction de la consommation d’énergie implique une réduction des émissions de GES (gaz à effet de serre). Il s’agit donc d’un bon début dans la lutte contre le réchauffement climatique.


L’étanchéité

Cet impératif – qui doit être bien distingué de celui d’isolation – exige d’assurer un très bon niveau d’étanchéité à l’air afin d’éviter les pertes d’énergie par infiltration et/ou exfiltration d’air. Il est évident, en effet, qu’un logement dont les murs sont bien isolés perdra l’essentiel de son efficacité s’il est constamment traversé par des courants d’air.


La ventilation

Il n’y a pas si longtemps, nos bâtiments étaient bien moins isolés – avec des “fuites d’air” nombreuses – et la question de l’aération se posait peu. Depuis que l’isolation se perfectionne, avec une grande attention portée à l’étanchéité à l’air, on crée, si on ne ventile pas assez, des airs « emprisonnés », qui peuvent très vite s’avérer malsains, voire dangereux pour votre santé et surtout celle de vos enfants (asthme, maladies respiratoires, etc). Plus une maison sera isolée et étanche à l’air, plus plus il sera nécessaire d’en contrôler la ventilation hygiénique.

Avec une moins bonne ventilation – ou pas de ventilation du tout -, l’air sera moins souvent renouvelé et sera plus chargé en CO2 et en humidité. Des conséquences peuvent apparaître, sous forme de condensation au niveau de points froids, provoquant des développements éventuels de moisissures et de champignons.

Il existe plusieurs systèmes de ventilation reconnus ; ils sont dénommés A, B, C ou D
Le système A est a priori le plus simple puisqu’il ne nécessite aucune mécanisation,. L’arrivée d’air se fait naturellement par des entrées d’air installées dans les châssis ou par des grilles posées à travers les murs. De son côté, l’évacuation se fait par un conduit vertical dans les pièces humides qui, par un effet de cheminée, extrait naturellement l’air de la maison..

Le système B est motorisé à l’entrée et naturel à la sortie. Il s’agit là, en fait, d’une sorte de système A assisté. Son utilisation est de moins en moins répandue, car peu compatible avec la recherche de performance énergétique.

Le système C est celui qui est le plus fréquemment utilisé dans les constructions traditionnelles. L’entrée d’air est naturelle, mais l’extraction est motorisée. Les extractions mécaniques sont placées dans les pièces humides tandis que les arrivées d’air sont placées dans les pièces de vie : séjour, bureau, chambres… Le principal inconvénient de ce système est qu’il rejette de l’air chaud directement à l’extérieur.

Le système D, enfin, concerne essentiellement les systèmes à « double flux » où, après avoir mécanisé l’entrée et la sortie de l’air, on ajoute un échangeur de chaleur afin de récupérer les calories de l’air sortant pour préchauffer l’air entrant. Ce système est devenu le “standard” pour les maisons performantes qui doivent conserver un maximum d’énergie calorifique en leur sein, minimiser les pertes et optimiser les gains ‘gratuits’ d’énergie. Ce système permet aussi de centraliser l’entrée d’air et d’y installer différents filtres, ce qui offre notamment la possibilité de limiter l’entrée de pollens dans la maison pour les personnes qui y sont sensibles.
Il est à noter que la ventilation des locaux est obligatoire et est régie par des réglementations locales.


Les apports solaires sont prépondérants dans les logements performants. L’hiver, laissez-les entrer et l’été, laissez-les dehors.

L’énergie solaire trouve, depuis de nombreuses années, des applications très diverses et performantes dans le secteur de l’habitat.
Il y a tout d’abord ce qu’on appelle l’utilisation passive de l’énergie solaire : cela consiste à bénéficier directement des vertus éclairantes et chauffantes du soleil, en jouant sur les fenêtre, sur l’installation de vérandas ou encore, sur la création de puits de lumière. L’orientation initiale du bâtiment en fonction du cycle quotidien du soleil est évidemment décisive dans le cadre de cette utilisation passive

On peut ensuite jouer sur la conversion thermique de l’énergie solaire : c’est ce qui se passe quand on recours à la chaleur du soleil pour produire de l’eau chaude sanitaire.

La conversion de l’énergie solaire peut aussi être photovoltaïque : on la transforme alors en tension continue puis alternative, avec l’effet de générer de l’électricité.

Enfin, un bâtiment peut être doté d’une centrale solaire : dans ce cas de figure, les rayons sont concentrés pour produire une vapeur surchauffée, qui fait tourner une turbine couplée à un alternateur.
Cette prise en compte de l’énergie solaire est fondamentale lorsque l’on sait que dans les logements performants, 50 à 70 % des besoins annuels peuvent être comblés par les apports solaires plus les apports internes.


Il y a 7x plus d’énergie contenue dans 1L d’eau évaporée que dans 1L d’eau chauffée de 0 à 100°C. COVERS utilise ce phénomène lors de la condensation de l’air

Etonnamment peu connu du grand public, ce phénomène est à la base des systèmes qualifiés de « thermodynamiques ».

Lorsqu’une pompe à chaleur récupère l’énergie de l’air, elle s’approprie en réalité deux formes d’énergie : celle que l’on sent (dite « sensible »), d’une part, et celle que l’on ne sent pas (dite « latente »), d’autre part.

L’air a la capacité de retenir une quantité appréciable d’eau sous sa forme évaporée (gaz). Au plus l’air est chaud, au plus il pourra contenir d’eau évaporée. Arrivé à un point de saturation (rosée), l’air ne pourra plus contenir d’eau complémentaire : une forme de “brouillard” apparaîtra.

Si l’on continue de charger cet air en eau, l’eau va alors percoler sous forme liquide : il s’agit du phénomène de condensation.

Lorsque l’on refroidit de l’air, celui-ci cède une quantité d’eau proportionnelle à la différence de température. Ce phénomène de condensation apparaît dans de nombreux logements sur les parois froides mais également dans nos jardins sous forme de « rosée ».

Il est à noter qu’il y a 7x plus d’énergie contenue dans 1L d’eau évaporée que dans 1L d’eau chauffée de 0 à 100°C. C’est dire l’intérêt de cette technologie de la pompe à chaleur…


De manière générale, la domotique

A première vue, la domotique pourrait paraître incompatible avec une maison passive dont le principe se fonde sur l’utilisation de l’environnement comme source d’énergie. Elle se révèle au contraire particulièrement utile.

Pourquoi ? Simplement parce que le principe même de la maison passive consiste en une consommation minimale d’énergies “importées” et que la domotique aide justement à maîtriser cette consommation. La domotique permet une gestion rigoureuse tant pour le chauffage ou l’eau que pour l’éclairage ou la ventilation.

Par exemple : la domotique permet de remonter automatiquement les stores en cas d’ensoleillement trop fort ou de déclencher la cafetière au bon moment…

Aperçu des normes applicables en la matière, d’origine tant belge qu’européenne

 

La consommation énergétique finale des bâtiments a augmenté, au niveau mondial, d’environ 1 % par an depuis 2005 et de 3 % par an pour l’électricité. Néanmoins, la consommation d’énergie par ménage a baissé de 0,8% par an…

 

Dans les pays de l’OCDE, le principal moteur de l’amélioration de la capacité énergétique a été l’application de réglementations thermiques pour les bâtiments, et de normes de performance énergétique pour les appareils.

 

A l’horizon 2018 et 2021 l’Europe, pousse les nations à disposer de législations contraignantes à destinations des bâtiments publics et aux logements : le NZEB « Nearly zero energy building » ou ZEB « zero energy building ».

Il est utile de noter que ces recommandations s’appliqueront déjà aux pouvoirs publics en 2018.

 

Chaque Etat doit dégager les moyens nécessaires pour réaliser cette directive. A cet égard, il est réjouissant de constater qu’une évolution significative est intervenue en quelques années seulement.

 

Mais il ne saurait pour autant être question de s’endormir sur ses lauriers : à l’évidence, si on entend rencontrer les défis qui se posent, il faut aller encore plus loin…

Les principales limites rencontrées par les technologies récentes

 

Pour enthousiasmantes et prometteuses qu’elles soient, les différentes innovations techniques évoquées plus haut, mises au service de normes énergétiques toujours plus ambitieuses, ne sont pas parvenues, à ce jour, à imposer une solution prédominante en matière de chauffage de l’habitat.
De fait, différents obstacles récurrents viennent entacher la plupart des installations existant sur le marché.

 

Récupère l’énergie contenue dans les fumées

Le fait que leur utilisation soit fortement réduite dans la majorité des installations modernes (notamment, via le système de la chaudière à condensation, qui l’énergie contenue dans les fumées) n’enlève rien au fait que les énergies fossiles restent indispensables à la plupart des ménages.

Or, on l’a déjà indiqué : le coût des énergies fossiles est sujet à de fortes fluctuations, ce qui est un grave facteur d’insécurité Quelques éclaircissements fort utile à ces phénomènes se retrouvent dans différents rapports scientifiques de l’ASPO (association scientifique qui étudie le « pic oil »).

Un “état de dépendance” demeure donc pour ces ménages.


Il est à noter que la double flux récupèrera d’autant moins d’énergie que le logement est performant.

Par son côté apparemment plus accomplis, le système de ventilation de type D (double fux) est devenu le standard pour bien des maisons passives. Il n’en reste pas moins que beaucoup d’architectes, notamment, se disent peu convaincus par son utilisation systématique. Au nombre des objections invoquées :

Tout l’air passant par des conduits, l’ensemble des gaines se trouvent à l’intérieur de la maison : du coup, il n’est pas toujours évident de les rendre discrètes
La ventilation implique une consommation énergétique constante, chère et peu écologique.
Le système est assez coûteux en lui-même, indépendamment de la consommation électrique qu’il génère.
Le double flux peut être bruyant pour certaines oreilles sensibles, même si un dispositif de silencieux peut être installé. Ce dernier constitue cependant un surcoût notable..
L’hygiène des conduits qui peut poser problème. On court alors le risque que de l’air pollué ou chargé de saletés soit réinjecté dans le logement.
Enfin, le système est de ceux qu’il faut apprendre à utiliser : on ne peut certainement pas dire qu’on l’installe, qu’il tourne tout seul et que l’occupant de la maison n’a rien à faire…


La surchauffe

Le fait de miser largement sur le solaire peut générer, en été (voire même en hiver, quand le soleil est bas et frappe directement sur les vitres), un phénomène de surchauffe.

Cela exige de recourir à des protections ou avancées au-dessus des baies vitrées qui laisseront passer le soleil en hiver et qui l’occulteront autant que possible durant l’été


La difficulté de coordonner les divers dispositifs

Il faut aussi prendre en compte un enjeu de coordination. De fait, ces différents objectifs peuvent être atteints par des installations techniques séparées. Mais force est de constater que cette « batterie » de dispositifs peut générer des incohérences.

A ce titre, la domotique ne constitue pas forcément la panacée. Il est vrai que l’automatisation permet l’articulation des dispositifs, une fois surmontée certaines incompatibilités entre marques. Mais il demeure que cela coûte cher, et n’est clairement pas à la portée de toutes les bourses.

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