Solaire pour ECS d’une maison passive
1/ Performance énergétique de toute construction neuve
La maison à énergie zéro fait partie des objectifs du Grenelle de l’environnement. La loi d’orientation sur le ''bâtiment efficace sur le plan de l’énergie'' fixe les étapes vers les bâtiments à très basse consommation, à énergie zéro puis à énergie positive (BEPOS). La première étape, nous y sommes, c’est le niveau BBC de Bâtiment basse Consommation imposé désormais pour toute construction neuve par la réglementation RT 2012. Cette réglementation limite les consommations principales à une moyenne nationale de 50 kWh/m²/an. Ensuite, il est prévu qu'en 2020, toutes les constructions neuves soient autonomes en énergie et soient à énergie positive ; c’est le BEPOS ou bâtiment à énergie Positive (référence de la prochaine réglementation thermique RE 2020).
2/ Allons plus loin que la RT 2012
Allons plus loin. Certains pays européens possèdent des standards beaucoup plus évolués que nous, pourquoi ?
La France a signé les accords européens avec l’objectif dit des 3x20 ; soit, par rapport à la base de 1990, à l’échéance de 2020, réduire sa consommation de 20%, utiliser 20% d’énergies renouvelables et émettre 20% de GES en moins.
De fait, cela nous a poussé à faire des efforts en termes d'efficacité énergétique des bâtiments et d'impulsion en faveur des énergies renouvelables. Au niveau des émissions de gaz à effet de serre, la France est en effet mieux « protégée » dans la mesure où nous produisons notre électricité à hauteur de 80% à partir du nucléaire.
3/ L'exemple de l'Allemagne
Certains autres pays comme l'Allemagne ont des critères plus drastiques que la France en matière d'émission de gaz à effet de serre.
Ces contraintes les ont conduit à initier plus rapidement que nous des constructions basse consommation et l’usage des énergies renouvelables.
C'est ainsi qu'est né la démarche « Passivhauss » à l'initiative du Pr Feist et de l'institut « Passiv Haus » qui a conduit à la réalisation de plus de 8000 bâtiments en Allemagne, Autriche et dans une moindre mesure dans d'autres pays.
Qu'est-ce qu'une maison passive au sens de Passiv Hauss ?
- Les besoins en terme de chauffage doivent être inférieurs à 15 kWh/m² par an
- Une très faible perméabilité à l'air
- La consommation totale et tous usages confondus en énergie primaire ne doit pas excéder 120 kWh/m² par an.
Passivhauss est un projet concernant les constructions neuves. Les allemands ont aussi développé un programme pour la rénovation, il s'agit du programme « niedrigenergiehaus im Bestand ».
L'Allemagne a accompagné cette politique par un système de financement des surinvestissements liés à ces choix et mis en place des prêts aidés, portés par l'ensemble des établissements bancaires.
La réussite des projets allemands vient aussi du fait que les allemands ont une approche plus technique visant à associer à ces programmes d'opérations des programmes de recherche dont la finalité est de faire émerger des solutions performantes et à les valider par des mesures de terrain.
L'évolution de la réglementation thermique Allemande est également menée en liaison depuis plusieurs années avec les programmes de construction de bâtiments basse consommation.
L'Allemagne a fortement impliqué les acteurs scientifiques dans le développement de ses programmes avec une coopération importante d'acteurs très différents tels que des architectes, ingénieurs, producteurs d'équipements, fournisseurs de matériaux, collectivités locales, entreprises de construction, sociétés de crédit immobilier, chercheurs.
4/ L'exemple de la Suisse
Le programme de construction de bâtiments basses consommations est conduit par l'association « Minergie ».
Il existe plusieurs niveaux de labellisation « Minergie ». Les constructions neuves ne doivent pas excéder une consommation totale d'énergie primaire de 42 kWh/m² / an pour le neuf. Il existe aussi un programme Minergie pour la rénovation et la consommation est portée à maximum 80 kWh/m² / an.
Des labels plus exigeant tels que Minergie P ont vu le jour en construction neuve, la consommation maximale totale en énergie primaire est limitée à 30 kWh/m²/ an et un label Ecologique Minergie Eco est également en vigueur.
Elément très important dans ce type de construction, le surinvestissement lié à ces constructions ne doit pas être supérieur à 10% par rapport à une construction classique; il est en moyenne de 5%.
D'autre part, le label « Minergie » est reconnu sur le marché, ce qui donne aux maisons « Minergie » une valeur supérieure lors de la revente.
L'objectif de ces programmes est de diminuer fortement la consommation d'énergie fossile pour l'habitat et les bâtiments en général. Le but est aussi de diminuer les consommations énergétiques en général grâce à l'utilisation de matériaux à forte inertie thermique, à une orientation plus judicieuse des bâtiments, à des qualités d'isolation plus performantes en termes d'huisserie mais aussi d'isolation des sols et des toitures.
La réussite de ces projets est aussi basée par un partenariat plus fort avec les organismes financiers visant à permettre le financement du surinvestissement.
Quels sont les critères pour atteindre une maison passive ?
Voici un tableau indicatif des valeurs vers lesquelles il faut tendre pour obtenir une maison passive; vous veillerez à avoir une excellente étanchéité à l'air.
| Usages | Valeur vers laquelle il faudrait tendre |
Besoin en chauffage |
12 kWh/m² / an |
| Consommation totale en énergie primaire pour le chauffage, l'eau chaude sanitaire, éclairage et appareils électriques | 100 kWh/m² / an |
| Consommation électrique totale | Inférieur à 45 kWh/m²/an |
| Coefficient Ubat de l'enveloppe opaque (murs, toiture, plancher) | U < 0,15 Wm-2K-1 |
| Coefficient Uw fenêtre et cadre, triple vitrage isolant | Uw < 1 W/m2.°K |
| Type de ventilation | Ventilation double flux haute performance ou thermodynamique couplée à un puits canadien |
| Facteur de calcul pour passer de l'énergie finale en énergie primaire | Electricité : 2,58 Gaz naturel : 1 Fioul :1 |
| Consommation d'eau chaude sanitaire à 60°C | 20l / personne / jour |
Qu'est-ce qu'une maison à énergie positive ?
Ce sont des maisons qui produisent plus qu'elles ne consomment en une année.
Ce sont des Maisons Passives (qui consomment environ 3000 kWh /an) avec des panneaux photovoltaïques qui produisent plus (4000 kWh/an) d'énergie généralement autoconsommée puis réinjectée sur le réseau ErDF.
La maison à énergie positive produit quant à elle plus d'énergie qu'elle n'en a besoin. Un rêve ? Non, un concept bien réel, présent en Allemagne, en Suisse et de plus en plus en France (cf label Effinergie-BEPOS 2013). Après la réglementation thermique RT 2012 fixant le niveau BBC depuis le 1er janvier 2013 pour toute habitation, c'est la RE 2020 qui est prévue en 2020 et qui fixe le niveau de consommation BEPOS, soit du bâtiment à Energie Positive pour toute construction neuve !
En Europe, cinq cent millions d'habitants disposent de cent soixante millions de logements qui sont responsables de la moitié de la consommation de l'énergie. La première utilisation de l'énergie est le chauffage à près de 70%, puis l'eau chaude sanitaire et la cuisson et enfin les équipements électriques.
En intervenant sur ces domaines, grâce à des constructions hyper équipées et bien agencées, il est possible de « produire plus pour dépenser moins » et ce, grâce à une isolation exceptionnelle, une efficacité énergétique très performante, une faible consommation avec un mode de vie adapté, un usage prioritaire des énergies renouvelables (solaire, éolienne…) et à des productions autonomes d’électricité sur quasiment tous les toits.
En résumé
La maison bioclimatique ou maison basse consommation consomme environ quatre fois moins d'énergie que la maison traditionnelle (Soit un niveau BBC de 40 à 60 kWh/m²/an). Le solaire passif et l'effet de serre couvrent environ 50 % des besoins. L'isolation thermique renforcée assure le reste. C'est le niveau dit BBC, Bâtiment Basse Consommation sur lequel s'appuie la réglementation thermique RT 2012.
C'est la maison à énergie zéro qui respecte les critères du tableau ci-dessus. Le besoin de chauffage est quasi inexistant, les apports solaires suffisent à apporter le réchauffage nécessaire. Le solaire passif et l'effet de serre couvrent 50 % des besoins, comme dans une maison bioclimatique. L'isolation thermique hyper renforcée, l'étanchéité à l'air sont primordiales. (contrôle Blower test).
La maison à énergie positive est une maison qui produit sur l'année plus d'énergie qu'elle n'en consomme ! C'est le stade au-dessus de la maison BBC et de la maison passive. Un générateur d'énergie par panneau photovoltaïque ou écogénérateur permet de produire localement de l'énergie.
A lire également
