Pour une maison écologique, confortable et économe…

Les Cahiers de l’Urbanisme N° 66
Décembre 2007
Catherine Dhem
Ministère de la Région
wallonne
Direction générale de
l’Aménagement du territoire,
du Logement et du
Patrimoine
Division de l’Aménagement
et de l’Urbanisme
Attachée
Corinne Evangelista
Ministère de la Région
wallonne
Direction générale de
l’Aménagement du territoire,
du Logement et du
Patrimoine
Division de l’Observatoire de
l’habitat
Attachée
44
44-47
Pour une maison écologique,
confortable et économe…
L’action menée par la Région
wallonne «Construire avec
l’énergie» 01 valorise la réalisation
de logements économes en
énergie, en octroyant des
primes et un accompagnement
scientifique et technique du
projet. Une fois terminée, une telle
construction reçoit une attestation
officielle, une carte d’identité
énergétique qui pourra notamment
être valorisée lors d’une vente ou
d’une location.
Une construction bioclimatique
Après avoir rénové une ancienne ferme ardennaise, un nouveau projet germe dans la tête du
couple Schmitz-Malevez : se lancer dans l’aventure d’une construction bioclimatique. De nombreux objectifs devaient être rencontrés : réduire,
voire supprimer, toute dépendance aux énergies
fossiles, vivre dans une atmosphère intérieure la
plus écologique possible, bénéficier pleinement
de la lumière naturelle, évoluer dans une maison
compacte, fonctionnelle et agréable.
C’est alors une gageure de trouver un maître d’œuvre au diapason de leurs attentes. L’architecte
saint-vithois, Leo Michaelis, leur propose un
projet réaliste dans le droit fil de «Construire avec
l’énergie». Une symbiose se crée rapidement entre
le maître d’ouvrage et l’architecte.
La maison projetée présente une surface habitable
de 155,4 m2 et rentre dans la classe des bâtiments
très basse énergie 02. Pour y parvenir, nombre de
paramètres ont être maîtrisés par l’architecte.
Minimiser les pertes 03
Montage des panneaux
préfabriqués de la maison
Isolation
Pour pouvoir se passer d’une installation de
chauffage classique, sans perdre le confort intérieur, une isolation soignée est mise en œuvre
dans les parois extérieures (30cm d’isolation ;
U04 = 0,141 W/m2.K), le toit (36cm d’isolation ;
U = 0,125 W/m2.K), le plancher sur cave (24cm
d’isolation ; U = 0,179 W/m2.K), le plancher sur
sol (48cm d’isolation ; U = 0,083 W/m2.K) et le
mur contre la cave (30cm d’isolation ; U = 0,146
W/m2.K). Cette isolation ne présente pas de pont
thermique : elle est donc continue surtout aux
points de contact entre parois, toit, planchers et
charpente. Le triple vitrage associé à un châssis
isolé au polyuréthane, fabriqué à l’étranger, permet d’atteindre un coefficient de transmission
thermique surfacique extrêmement bas (pour
les fenêtres, U = 0,73 W/m2.K ; pour la porte
d’entrée, U = 0,81 W/m2.K) par rapport à une
fenêtre dans le toit (U = 1,4 W/m2.K).
01
Voir le site http://energie.
wallonie.be
02
Classe de bâtiments
thermiquement
performants. La
classification se réfère à
l’énergie primaire nécessaire
aux besoins de chauffage
et de rafraîchissement. Elle
peut également prendre
en référence un ensemble
plus complet de besoins
énergétiques (chauffage,
rafraîchissement,
ventilation et production
d’eau chaude solaire et
quelquefois également
éclairage et besoins
d’électricité spécifique…).
Tiré du glossaire de l’ouvrage
S. COURGEY & J.-P. OLIVA,
La conception bioclimatique
– Des maisons confortables
et économes en neuf et en
réhabilitation, éd. Terre
vivante, Mens, 2006, p. 238.
03
Données communiquées
par Leo Michaelis le 12
septembre 2007 pour
la maison de M. et Mme
Schmitz-Malevez, sise à
Provedroux (Vielsalm).
04
Coefficient de transmission
thermique surfacique (U) en
watt par mètre carré Kelvin.
Le Kelvin (K) est l’unité de
différence de température ;
une différence de 1 Kelvin
équivaut à une différence
de 1 degré Celsius. Tiré de
Ibidem, p. 222-223.
05
À ce propos, voir notamment
le site : http://www.climart.
fr/Site_FR/Index_FR/IndexBio_FR.htm
06
Voir le blog conçu par le
couple Schmitz-Malevez
retraçant l’évolution du
chantier : http://sup.
skynetblogs.be
45
Façade nord couverte de
son bardage de cèdre
Photo F. Dor, © MRW
Étanchéité
Autre paramètre particulièrement important :
l’extrême étanchéité du bâtiment, en évitant toute
perte de chaleur par les joints et les fissures.
Un test de pressurisation du bâtiment, appelé
«blowerdoor», donnera la valeur représentant le
nombre de renouvellement total du volume d’air
de la maison en une heure (tentative de ne pas dépasser un renouvellement d’air de 0,6 par heure).
Ventilation
L’étanchéité à l’air est une chose, la qualité de l’air
ambiant en est une autre. Un apport constant d’air
frais est indispensable au confort des habitants.
Un échangeur de chaleur performant permet
de réchauffer l’air entrant tout en évacuant l’air
intérieur. Grâce au «Système D», environ 90% de
la chaleur sortante peut être récupérée.
Façade sud en voie
d’achèvement
Photo F. Dor, © MRW
Optimiser les apports gratuits
La configuration du terrain a permis de donner une
bonne orientation sud à la façade arrière de la maison. Le triple vitrage sert de collecteur solaire offrant une chaleur gratuite aux habitants, salvatrice
en hiver, parfois trop abondante en été. L’architecte
prévoit pour cette maison des gains internes de
2,1 W/m2. Dans un souci d’économie, il conseille à
la famille d’y vivre un an sans protection solaire et
d’évaluer ensuite l’importance de la surchauffe.
Couverture de l’ouvrage
de Adeline Guerriat sur La
maison passive
Économiser l’énergie
Avec des appareils électroménagers à «faible»
consommation et l’utilisation adéquate de la lumière naturelle, les besoins énergétiques peuvent
être considérablement réduits.
Un panneau solaire (6 m2) a été disposé sur le toit
pour l’eau chaude sanitaire.
Les besoins en énergie de «chauffage» pour
la maison de Provedroux sont évalués par Leo
Michaelis à 3 884 kWh par an, soit à 25 kWh/m2
par an. Pour une surface de 155,4 m2, un besoin
énergétique de l’équivalent de 388,5 litres de
mazout par an peut actuellement être estimé. Il
est tellement bas qu’il est vivement conseillé de
recourir aux énergies alternatives…
La première année d’occupation de la maison,
la famille Schmitz-Malevez la passera avec un
chauffage d’appoint, selon le conseil de l’architecte. Après évaluation, une cassette ou un foyer
bio-éthanol 05 sera probablement installé pour
fournir l’appoint en chaleur !
Maison très basse énergie ou maison passive ?
Une maison très basse énergie, comme celle de
Provedroux 06, est une maison dite «2,5 litres».
L’optique défendue par l’architecte depuis la
conception était d’optimiser l’économie d’énergie,
la qualité architecturale et le confort des habitants avec un budget économe et réaliste, en se
basant sur des exemples d’habitat en Allemagne,
en Autriche et en Suisse.
Par rapport au bâtiment susdit, une maison
passive présente une consommation de «1,5 litre».
07
L’association est sise
Rue de l’Épargne, 56 à
7000 Mons. Voir le site
www.maisonpassive.
be ; le courriel info@
maisonpassive.be. Un
blog sur la construction
d’une maison passive
à Neufchâteau est à
renseigner pour son intérêt
pédagogique http://passiveaventure.vivao.be/index.php
08
Ouvrage édité par l’auteur :
A. GUERRIAT, La maison
passive – Introduction
pour les architectes et les
futurs maîtres d’ouvrage,
Thuin, 2006. Voir le site
www.lamaisonpassive.
be ; le courriel contact@
lamaisonpassive.be
Cette certification peut être atteinte en augmentant encore l’efficacité des paramètres étudiés cidevant. Pour le reste, les principes sont identiques.
La Plate-forme Maison Passive (PMP asbl) 07 a
vu le jour à Mons en août 2006. Son objectif est
de promouvoir la maison passive, d’assurer une
diffusion d’informations auprès des particuliers,
mais également auprès des architectes et entrepreneurs, et de mettre à disposition différents
outils d’aide à la conception.
On peut également mentionner un petit ouvrage
dense et généreux, bien illustré, sur la maison
passive à destination des architectes et des futurs
maîtres d’ouvrage : Adeline Guerriat, architecte
diplômée de l’ISACF-La Cambre (Bruxelles), publie
son travail de fin d’études, dont le promoteur était
Bernard Deprez, ingénieur-architecte (UCL) 08.
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Si la Wallonie est à la traîne au niveau européen en matière de constructions
plus économes en énergie, la famille Schmitz-Malevez a franchi le pas : sa
maison sera écologique et compacte.
Une maison basse énergie, un nouveau mode d’habiter à apprendre.
Entretien avec Leo Michaelis, architecte, et Agnès Schmitz-Malevez,
anthropologue attachée à la Direction de l’Archéologie de la DGATLP
Madame Malevez, la maison que vous êtes en train d’ériger à Provedroux n’est pas le premier projet architectural
dans lequel vous vous investissez, n’est-ce-pas ?
Effectivement, avant de nous lancer dans ce projet
de maison écologique, nous avons passé dix années
à rénover une vieille ferme à La Comté. Mon mari
et moi-même aimions bien cette idée de retaper un
bâtiment qui possédait déjà une âme, plutôt que de
construire. Ensuite, comme nous le signalons dans
notre blog retraçant notre aventure, nous en avons eu
assez d’habiter une maison qui avait certes un charme
fou mais qui, énergétiquement parlant, ne correspondait plus à nos valeurs. Et puis, il y a eu cette découverte du concept «maison basse énergie» et notre façon
de penser notre «chez-nous» a évolué. Aujourd’hui,
nous avons revendu cette ferme et nous vivons dans
un petit appartement en attendant d’emménager dans
notre nouveau foyer fait de matériaux sains, bio et
surtout moins énergivores. Notre maison, nous l’avons
voulue compacte, pratique et lumineuse, a contrario de
la maison que nous rénovions qui était trop grande et
trop compliquée à entretenir. Là aussi, virage complet
au niveau de nos priorités. Nous voulions une rentabilisation maximale de l’espace.
Comment passe-t-on de la découverte du concept à sa mise
en œuvre ?
09
Cellulose : isolant à base
végétale, biologique et non
toxique. L’ouate de cellulose
est obtenue à partir de
journaux invendus broyés.
Des adjuvants (acide borique
et agent d’ignifugation) lui
confèrent un complément en
qualité de résistance.
C’est actuellement le
matériau d’isolation
combinant le meilleur
rapport écologie et
économie.
Après avoir vu une publicité sur les maisons bio dans
«Tempo Verde», nous avons pris contact avec une entreprise générale qui construit en bois. Mais l’architecte
qui suivait notre projet n’était pas suffisamment à
l’écoute de nos besoins. Très vite, nous nous sommes
retrouvés confrontés à une explosion du budget que
nous nous étions fixés et à une multiplication des délais
par trois. Nous avons dès lors arpenté les allées des
salons et c’est finalement lors du Salon Aubépine que
nous avons pu assister à une conférence donnée par Leo
Michaelis, architecte en provenance de Burg Reuland.
Très vite, le courant est passé entre nous et nous avons
finalement décidé que ce serait lui qui porterait notre
projet à bout de bras. Ce qui nous a plus chez lui ? Son
approche de la maison basse énergie. Son optique :
allier écologie et économie.
Vous savez, se documenter sur les maisons très basse
énergie, c’est le parcours du combattant. On ne croule
pas sous les informations. C’est pour cela que nous
avons décidé de créer un blog qui permet de suivre pas
à pas l’évolution de notre maison. Notre but n’est pas
de convaincre les internautes qui surferont sur ce blog
que la maison basse énergie est la maison idéale mais de
les aiguiller et de les informer au mieux sur ce nouveau
concept. Nous ne voulons pas que les candidats bâtisseurs de ce type de maisons ressentent cette sensation
d’abandon que nous avons bien connue.
Et vous Monsieur Michaelis, comment êtes-vous tombé
dans le chaudron de la maison très basse énergie ?
Progressivement. Mes premières maisons de type
écologique étaient des chalets en bois massif. Par la
suite, j’ai suivi des séminaires en Allemagne, pays bien
en avance sur nous en la matière.
Monsieur Michaelis, pouvez-vous nous expliquer ce qui
différencie la maison basse énergie de vos clients et une
véritable maison passive ?
Dix centimètres d’isolation ! Ici, suivant les endroits, on
a entre 30 et 36 centimètres d’épaisseur. Au niveau de la
consommation d’énergie, la différence est l’équivalent
de quelques litres de mazout par an. Dans une maison
passive, on considère qu’on consomme l’équivalent
de 225 litres de mazout par an. Chez mes clients, on
tourne autour des 380 litres. Attention, il est important
d’insister sur le terme «équivalent» puisque, mais nous
y reviendrons plus tard, ce mode de chauffage n’est pas
d’application ici. À part cela, il n’y a pas de différence.
Pouvez-vous nous expliquer comment est conçue cette maison
«presque passive» par rapport à une maison traditionnelle ?
Au départ, nous avons quatre murs extérieurs à ossature bois montés en usine. La toiture a été réalisée
dans la foulée et un panneau solaire de 6 m2 y a été
intégré. Un lattage destiné à recevoir un bardage en
cèdre a ensuite été apposé sur un panneau de fibres
de bois à l’extérieur du bâtiment. En dessous de la
toiture, on a posé le frein-vapeur prêt à accueillir des
panneaux en fibro-plâtre. Ensuite, il a fallu colmater
les espaces éventuels et inévitables dus au montage
en usine de l’ossature et on a préparé les parois à être
insufflées de cellulose 09.
L’isolation thermique est la clé de la maison très basse
énergie. Elle doit être performante et appliquée sur
47
toute l’enveloppe extérieure de la maison, sans interruption ni brèche.
Ensuite, un système de ventilation à récupération de
chaleur y a été installé. C’est un échangeur performant.
À coup sûr, le Système D, sans vouloir faire de jeux de
mots, ou encore système à double flux. Un échangeur
de chaleur très performant utilise la chaleur de l’air
évacué vers l’extérieur pour réchauffer l’intérieur, les
flux d’air ne se mélangeant pas. Ce système permet à
l’humidité de sortir de la demeure mais aussi d’évacuer
les émanations chimiques. Par la suite, un puits canadien 10 sera installé.
Pour ce qui est des châssis, ceux qui ont été placés ici
sont conçus expressément pour les maisons passives.
Comme vous pouvez le constater, ils ont une épaisseur
plus conséquente que ceux utilisés traditionnellement
et le matériau d’isolation utilisé est le polyuréthane.
Associés au triple vitrage à isolation renforcée, ils participent pleinement à l’économie d’énergie en étant une
source de transfert de chaleur. Le seul inconvénient,
c’est qu’en Belgique on est encore loin d’être au top en
la matière. Après diverses comparaisons de prix «intra
muros», mes clients ont bien dû se rendre à l’évidence :
le temps était venu de prospecter à l’étranger. Les châssis ont donc été choisis chez un menuisier d’Elsenborn,
certes, mais ils ont été fabriqués en Autriche. La porte
d’entrée qui arrivera incessamment est également
spécialement conçue pour le passif. Elle contient de
l’isolation et est imperméable à l’air.
Mais où se trouve la chaudière ? Inutile de la chercher… il
n’y en a pas. Alors même que le choix du système de chauffage s’impose au tout début du long fleuve pas toujours
tranquille que représente la construction d’une maison, il
est aujourd’hui possible d’occulter complètement le problème. Ici, pas de soirée au coin du feu en perspective. Tiens,
et si on branchait l’ordinateur ?
Madame Malevez, venons-en aux apports énergétiques
au sein de la maison. Comment obtient-on une atmosphère
chaleureuse au sein d’une maison très basse énergie ?
La maison très basse énergie, par définition, est une
maison qui sait optimiser les apports énergétiques
solaires par le seul biais de ses composants pour ensuite
les réutiliser et tempérer les espaces intérieurs. Son
but est de minimiser les pertes thermiques et d’utiliser
l’énergie apportée par le soleil, de façon à réduire d’environ 80 % les dépenses d’énergie de chauffage. Cette
énergie solaire est captée d’une part par le panneau
solaire installé sur le toit et, d’autre part, par les vitres
de la maison qui agissent tels des capteurs solaires. Ici,
on bénéficie de l’implantation de la maison : l’arrière de
la maison, et donc les grandes baies vitrées des pièces à
vivre, est orienté plein sud.
Le système de ventilation à double flux ainsi que
l’échangeur de chaleur permettent de gérer les flux
d’air dans le bâtiment et de «chauffer» ou rafraîchir l’air
intérieur. Cette ventilation mécanique avec récupération de chaleur permet de se passer d’un système de
chauffage complémentaire. Nous allons tester notre
maison pendant une année. On verra comment elle
réagit. Il faut savoir que dans une maison très basse
énergie, le simple fait d’allumer le four de la cuisine ou
d’utiliser un ordinateur suffit à procurer une température ambiante agréable dans toute la maison.
Et pour ce qui est des aménagements intérieurs et extérieurs?
Quels seront les matériaux utilisés, Madame Malevez ?
En ce qui concerne les revêtements muraux, une chose
est sûre : pas de plafonnage ! Nos cloisons nasales ont
assez souffert. Nous allons opter pour les panneaux en
fibro-plâtre. On hésite encore à utiliser l’enduit d’argile.
Ce matériau aide à maintenir un certain degré d’hygrométrie et possède des propriétés anti-allergiques. Dans
la cuisine, le salon et la salle à manger, ce sera du carrelage au sol. Dans les chambres, du parquet.
Au niveau des aménagements extérieurs, on reste fidèle
à la pensée écologique. L’évacuation des eaux usées, en
plus de la fosse septique et du dégraisseur, se fera via un
bassin de lagunage vertical, un filtre à sable planté de
roseaux d’une dimension de 14 m2. 11
Après cela, nous serons parés à entrer dans notre nouvelle maison début de l’année 2008… si tout va bien.
C’est là qu’on se rapproche de la maison traditionnelle : nous n’avons aucune emprise sur la tenue des délais
par les entreprises.
10
Un puits canadien est
un échangeur thermique
constitué de canalisations
enterrées dans lesquelles
l’air transite avant d’arriver
dans la maison. Au cours de
ce passage sous terre, l’air
se réchauffe ou se rafraîchit
selon la saison. Tiré de S.
COURGEY & J.-P. OLIVA,
op.cit., p. 171.
11
Voir le site http://www.
lagunage.be