Maison passive

Articles randomisés pouvant vous intéresser :

La maison passive (Passivhaus) est une norme volontaire et rigoureuse d’efficacité énergétique dans un bâtiment, qui réduit l’empreinte écologique du bâtiment. Il en résulte des bâtiments à très faible consommation d’énergie qui nécessitent peu d’énergie pour le chauffage ou la climatisation des locaux. Une norme similaire, MINERGIE-P, est utilisée en Suisse. La norme ne se limite pas aux immeubles résidentiels ; plusieurs immeubles de bureaux, écoles, jardins d’enfants et supermarchés ont également été construits selon cette norme. La conception passive n’est pas un attachement ou un complément à la conception architecturale, mais un processus de conception qui s’intègre à la conception architecturale. Bien qu’il s’applique principalement aux bâtiments neufs, il a également été utilisé pour des rénovations.

Fin 2008, on estimait que le nombre de bâtiments Passivhaus dans le monde allait de 15 000 à 20 000 structures. En août 2010, on dénombrait environ 25 000 structures certifiées de ce type en Europe. La grande majorité des structures passives ont été construites dans les pays germanophones et en Scandinavie.

Le standard Passivhaus est né d’une conversation en mai 1988 entre Bo Adamson de l’Université de Lund, Suède, et Wolfgang Feist de l’Institut für Wohnen und Umwelt (Institut pour le logement et l’environnement, Darmstadt, Allemagne). Plus tard, leur concept a été développé par le biais d’un certain nombre de projets de recherche, aidés par l’aide financière du Land allemand de Hesse.

La plupart des premières  » maisons passives  » étaient fondées sur la recherche et l’expérience des constructeurs nord-américains des années 1970 qui, en réponse à l’embargo sur le pétrole, ont cherché à construire des maisons qui consommaient très peu ou pas d’énergie. Ces conceptions utilisaient souvent le soleil comme source de chaleur et le terme  » maison passive  » était peut-être dérivé des caractéristiques solaires passives de ces maisons, comme la Saskatchewan Conservation House et la Leger House à Pepperell (Massachusetts).

Premiers exemples

La construction éventuelle de maisons à quatre rangées (maisons mitoyennes ou maisons de ville) a été conçue pour quatre clients privés par le bureau d’architectes Bott, Ridder et Westermeyer. Les premières résidences Passivhaus ont été construites à Darmstadt en 1990 et occupées par les clients l’année suivante.

Poursuite de la mise en œuvre et conseils

En septembre 1996, le Passivhaus-Institut a été fondé à Darmstadt pour promouvoir et contrôler les normes Passivhaus. Depuis lors, des milliers de structures Passivhaus ont été construites, pour un nombre estimé à plus de 25 000 en 2010. La plupart sont situés en Allemagne et en Autriche, et d’autres dans différents pays du monde.

En 1996, après la validation du concept à l’Institut de Darmstadt, le groupe de travail sur les maisons passives économiques a été créé, avec un chauffage des locaux inférieur de 90 % à celui requis pour un nouveau bâtiment standard à l’époque. Ce groupe a développé le paquet de planification et a commencé la production des composants innovants qui avaient été utilisés, notamment les fenêtres et les systèmes de ventilation à haut rendement énergétique. Entre-temps, d’autres maisons passives ont été construites à Stuttgart (1993), Naumburg, Hesse, Wiesbaden et Cologne (1997).

Les produits qui avaient été développés pour la norme Passivhaus ont été commercialisés pendant et après le projet CEPHEUS parrainé par l’Union européenne, qui a fait ses preuves dans cinq pays européens durant l’hiver 2000-2001. Le premier à être certifié a été construit en 2006 près de Bemidji, Minnesota, dans le camp Waldsee des Villages linguistiques allemands de Concordia. Le premier projet de rénovation passive aux États-Unis, la maison rénovée de l’artisan O’Neill à Sonoma, en Californie, a été certifié en juillet 2010.

Aux États-Unis, le concept de conception passive a été mis en œuvre pour la première fois par Katrin Klingenberg en 2003 lorsqu’elle a construit un prototype de maison passive appelé « The Smith House » à Urbana, Illinois . À partir de là, elle et le constructeur Mike Kernagis ont cofondé le laboratoire de construction e-cologique (e-colab) en 2004 pour explorer davantage la faisabilité d’une conception passive abordable. Cela a finalement mené à la création du Passive House Institute United States (PHIUS) en 2007. Depuis, la PHIUS a publié sa norme de construction PHIUS + 2015 et a certifié plus de 1 200 projets et 1,1 million de pieds carrés aux États-Unis.

La première maison passive d’Irlande a été construite en 2005 par Tomas O’Leary, un concepteur et professeur de maison passive. La maison s’appelait’Out of the Blue’. Une fois terminé, Tomas a emménagé dans le bâtiment.

La première maison préfabriquée passive standardisée au monde a été construite en Irlande en 2005 par Scandinavian Homes, une société suédoise[qui ? ] qui a depuis construit davantage de maisons passives en Angleterre et en Pologne.

La première maison passive certifiée dans la région d’Anvers en Belgique a été construite en 2010. En 2011, la ville de Heidelberg en Allemagne a lancé le projet Bahnstadt, considéré comme la plus grande zone de construction de maisons passives au monde. Une entreprise du Qatar prévoyait de construire la première maison passive du pays en 2013, la première dans la région.

La maison passive la plus haute du monde est située dans le quartier de Bolueta à Bilbao, en Espagne. Avec ses 289 pieds, Bolueta, un immeuble résidentiel de 28 étages à Bilbao, en Espagne, devient le bâtiment le plus haut du monde certifié selon la norme en 2018. L’ensemble de 171 logements de 14,5 millions de dollars (y compris un immeuble de neuf étages qui accompagne l’immeuble de grande hauteur) est entièrement composé de logements sociaux.

Les normes

Alors que certaines techniques et technologies ont été développées spécifiquement pour la norme de la maison passive, d’autres, comme la super isolation, existaient déjà, et le concept de conception de bâtiments solaires passifs remonte à l’Antiquité. D’autres expériences ont déjà été faites avec des normes de construction basse consommation, notamment la norme allemande Niedrigenergiehaus (maison basse consommation), ainsi qu’avec des bâtiments construits selon les codes énergétiques exigeants de la Suède et du Danemark.

Le standard international Passivhaus

La norme Passivhaus exige que le bâtiment réponde aux exigences suivantes :

  • Le bâtiment doit être conçu pour avoir une demande annuelle de chauffage et de climatisation calculée avec le Passivhaus Planning Package d’au plus 15 kWh/m2 (4 755 BTU/pi2 ; 5,017 MJ/pi2) par an en énergie de chauffage ou de climatisation OU être conçu pour une charge thermique de pointe de 10 W/m2 (1,2 hp/1000 pi2), en fonction des données climatiques locales.
  • La consommation totale d’énergie primaire (énergie primaire pour le chauffage, l’eau chaude et l’électricité) ne doit pas dépasser 60 kWh/m2 (19 020 BTU/pi2 ; 20,07 MJ/pi2) par année.
  • Le bâtiment ne doit pas laisser fuir plus de 0,6 fois le volume de la maison par heure (n50 ≤ 0,6 / heure) à 50 Pa (0,0073 psi) tel que testé par une porte soufflante, ou bien lorsqu’on regarde la surface du boîtier, le taux de fuite doit être inférieur à 0,05 pieds cubes par minute.

Recommandations

  • De plus, la charge thermique spécifique de la source de chaleur à la température de conception est recommandée, mais non obligatoire, pour être inférieure à 10 W/m² (3,17 btu/h-ft²).

Ces normes sont beaucoup plus élevées que les maisons construites selon la plupart des codes du bâtiment normaux. Pour des comparaisons, voir la section Comparaisons internationales ci-dessous.

Les partenaires nationaux au sein du « consortium pour la promotion des maisons passives européennes » disposent d’une certaine souplesse pour adapter ces limites au niveau local.

Besoins en chauffage

Grâce à l’obtention des normes Passivhaus, les bâtiments qualifiés peuvent se passer des systèmes de chauffage conventionnels. Bien qu’il s’agisse là d’un objectif sous-jacent de la norme Passivhaus, un certain type de chauffage sera toujours nécessaire et la plupart des bâtiments Passivhaus comprennent un système de chauffage d’appoint. Cette chaleur est normalement distribuée par le système de ventilation à récupération de chaleur à faible volume qui est nécessaire pour maintenir la qualité de l’air, plutôt que par un système de chauffage hydronique conventionnel ou à air pulsé à volume élevé, comme il est décrit dans la section sur le chauffage des locaux ci-dessous.

La norme américaine PHIUS

La norme PHIUS + 2015 se concentre principalement sur la réduction des effets négatifs liés à l’exploitation des bâtiments, et elle peut s’appliquer à tous les types de bâtiments. Cette norme utilise également des ensembles de données climatiques pour déterminer les critères de performance des bâtiments pour différentes régions. Cette information est déterminée à l’aide de paramètres qui représentent un espace où une réduction importante des émissions de carbone et de l’énergie chevauche le rapport coût-efficacité. Dans l’ensemble, la base de données PHIUS comprend plus de 1 000 ensembles de données climatiques pour l’Amérique du Nord. L’AUISP croit que cette approche de la norme est essentielle, car l’Amérique du Nord a une variété de climats différents et différentes mesures passives peuvent être plus efficaces que d’autres.

Cinq principes sont abordés lorsqu’un bâtiment tente d’obtenir le statut de maison passive en vertu de la norme PHIUS : l’étanchéité à l’air, la ventilation, l’étanchéité à l’eau, le chauffage et la climatisation et les charges électriques. Dans le cadre de ces principes, les projets doivent réussir les essais de la porte soufflante, du débit d’air de ventilation, du débit d’air global et de la charge électrique spécifiés pour le bâtiment ; les bâtiments doivent également respecter d’autres mesures comme les matériaux à faibles émissions, les systèmes d’énergie renouvelable, le contrôle de l’humidité, la ventilation extérieure et l’efficacité énergétique des équipements de ventilation et de climatisation des locaux. Tous les bâtiments doivent également réussir un test d’assurance et de contrôle de la qualité – ceci est mis en œuvre pour s’assurer que le bâtiment continue à respecter les critères régionaux établis par les données climatiques du PHIUS. Ces tests et analyses des conditions opératoires sont effectués par des évaluateurs ou des vérificateurs PHIUS. Ce sont des professionnels accrédités de l’UIESP qui sont en mesure d’effectuer des essais et des inspections sur place pour s’assurer que le bâtiment nouvellement construit respecte les plans de construction, les modèles énergétiques créés et les conditions de fonctionnement souhaitées.

Coûts de construction

Dans les bâtiments Passivhaus, les économies réalisées grâce à la suppression du système de chauffage conventionnel peuvent être utilisées pour financer l’amélioration de l’enveloppe du bâtiment et du système de ventilation à récupération de chaleur. Grâce à une conception soignée et à une concurrence accrue dans la fourniture des produits de construction Passivhaus spécialement conçus, il est désormais possible de construire en Allemagne des bâtiments au même coût que ceux construits selon les normes de construction allemandes normales, comme cela a été fait avec les appartements Passivhaus à Vauban, Fribourg. En moyenne, les maisons passives seraient plus chères à l’achat que les bâtiments conventionnels – 5 à 8% en Allemagne, 8 à 10% au Royaume-Uni et 5 à 10% aux Etats-Unis.

Les évaluations ont indiqué que, bien que cela soit techniquement possible, les coûts liés au respect de la norme Passivhaus augmentent considérablement lorsque la construction est réalisée en Europe du Nord à plus de 60° de latitude. Les villes européennes à environ 60° comprennent Helsinki en Finlande et Bergen en Norvège. Londres est à 51°, Moscou à 55°.

Conception et construction

La réduction importante de la consommation d’énergie de chauffage exigée par la norme implique un changement d’approche dans la conception et la construction des bâtiments. La conception peut être assistée par le’Passivhaus Planning Package’ (PHPP), qui utilise des simulations informatiques spécialement conçues.

Pour atteindre les normes, un certain nombre de techniques et de technologies sont utilisées en combinaison :

Conception solaire passive et paysage

La conception de bâtiments solaires passifs et l’aménagement paysager éconergétique soutiennent la conservation de l’énergie de la maison passive et peuvent les intégrer dans un quartier et un environnement. Suivant les techniques de construction solaire passive, lorsque cela est possible, les bâtiments sont de forme compacte pour réduire leur superficie, les fenêtres principales étant orientées vers l’équateur – au sud dans l’hémisphère nord et au nord dans l’hémisphère sud – pour maximiser le gain solaire passif. Toutefois, l’utilisation de l’énergie solaire, en particulier dans les régions tempérées, est secondaire par rapport à la réduction des besoins énergétiques globaux de la maison. Dans les climats et les régions qui ont besoin de réduire les apports solaires passifs d’été excessifs, qu’ils proviennent de sources directes ou réfléchies, Brise soleil, les arbres, les pergolas attachées avec des vignes, les jardins verticaux, les toits verts et d’autres techniques sont implantés.

Les maisons passives peuvent être construites avec des matériaux denses ou légers, mais une certaine masse thermique interne est normalement incorporée pour réduire les pointes de température estivales, maintenir des températures hivernales stables et prévenir une éventuelle surchauffe au printemps ou en automne avant l’exposition des murs et la pénétration des fenêtres à l’angle solaire supérieur en milieu de journée. La couleur du mur extérieur, lorsque la surface le permet, pour les qualités de réflexion ou d’absorption de l’ensoleillement dépend de la température ambiante extérieure prédominante toute l’année. L’utilisation d’arbres à feuilles caduques et de vignes palissadées ou auto-attachantes peut aider dans les climats qui ne sont pas à des températures extrêmes.

Super-isolation

Les bâtiments Passivhaus utilisent la super isolation pour réduire de manière significative le transfert de chaleur à travers les murs, le toit et le sol par rapport aux bâtiments conventionnels. Une large gamme de matériaux d’isolation thermique peut être utilisée pour obtenir les valeurs R élevées requises (faibles valeurs U, généralement de 0,10 à 0,15 W/(m²-K)). Une attention particulière est accordée à l’élimination des ponts thermiques.

Un inconvénient résultant de l’épaisseur de l’isolation des murs requise est que, à moins que les dimensions extérieures du bâtiment ne puissent être agrandies pour compenser, la surface de plancher intérieure du bâtiment peut être inférieure à celle des constructions traditionnelles.

En Suède, pour atteindre les normes des maisons passives, l’épaisseur d’isolation serait de 335 mm (environ 13 po) (0,10 W/(m²-K)) et le toit de 500 mm (environ 20 po) (valeur U 0,066 W/(m²-K)).

Technologie de fenêtres avancée

Pour répondre aux exigences de la norme Passivhaus, les fenêtres sont fabriquées avec des valeurs R exceptionnellement élevées (faibles valeurs U, généralement de 0,85 à 0,70 W/(m²-K) pour toute la fenêtre, y compris le cadre). Ces vitrages combinent normalement un triple vitrage isolant (avec un bon coefficient de gain de chaleur solaire, des revêtements à faible émissivité, des vides intercalaires scellés remplis d’argon ou de krypton et des intercalaires de vitrage isolant à bord chaud) avec des joints à air et des cadres de fenêtre à rupture thermique spécialement conçus.

En Europe centrale et dans la plupart des États-Unis, pour les fenêtres Passivhaus orientées plein sud et non obstruées, les gains de chaleur provenant du soleil sont en moyenne plus importants que les pertes de chaleur, même en plein hiver.

Etanchéité à l’air

Les enveloppes de bâtiment selon la norme Passivhaus doivent être extrêmement étanches à l’air par rapport à une construction conventionnelle. Ils doivent respecter soit 0,60 ACH50 (changements d’air par heure à 50 pascals) en fonction du volume du bâtiment, soit 0,05 CFM50/pi2 (pieds cubes par minute à 50 pascals, par pied carré de superficie de l’enceinte du bâtiment). Afin d’atteindre ces paramètres, la meilleure pratique recommandée est de tester l’enceinte du pare-air du bâtiment avec une porte soufflante, si possible.

La maison passive est conçue de façon à ce que la majeure partie de l’échange d’air avec l’extérieur se fasse par une ventilation contrôlée au moyen d’un échangeur de chaleur afin de minimiser les pertes de chaleur (ou les gains, selon le climat) et d’éviter les fuites d’air non contrôlées. Une autre raison est que la norme pour les maisons passives fait un usage intensif de l’isolation, ce qui nécessite généralement une gestion prudente des points d’humidité et de rosée. Pour ce faire, on pose des pare-air-vapeur, on scelle soigneusement chaque joint de construction dans l’enveloppe du bâtiment et on scelle toutes les pénétrations de service.

Ventilation

L’utilisation de la ventilation naturelle passive fait partie intégrante de la conception d’une maison passive où la température ambiante est favorable – soit par une ventilation unique ou transversale, soit par une simple ouverture ou par l’effet de cheminée d’une entrée plus petite avec de plus grandes fenêtres d’évacuation et/ou un puits de lumière à ouverture centrale.

Lorsque le climat ambiant n’est pas favorable, des systèmes mécaniques de ventilation à récupération de chaleur, avec un taux de récupération de chaleur de plus de 80 % et des moteurs à commutation électronique (ECM) à haut rendement, sont utilisés pour maintenir la qualité de l’air et récupérer suffisamment de chaleur pour se passer d’un système de chauffage central classique. Étant donné que les bâtiments de conception passive sont essentiellement étanches à l’air, le taux de renouvellement d’air peut être optimisé et soigneusement contrôlé à environ 0,4 renouvellement d’air par heure. Tous les conduits de ventilation sont isolés et scellés contre les fuites.

Certains constructeurs de maisons Passivhaus encouragent l’utilisation de tubes de réchauffement de la terre (généralement ≈200 mm (~7,9 po) de diamètre, ≈40 m (~130 pi) de long à une profondeur de ≈1,5 m (~5 pi)). Ceux-ci sont enfouis dans le sol pour servir d’échangeurs de chaleur terre-air et préchauffer (ou prérefroidir) l’air d’admission du système de ventilation. Par temps froid, l’air réchauffé empêche également la formation de glace dans l’échangeur de chaleur du système de récupération de chaleur. Cette technique a suscité des inquiétudes dans certains climats en raison de problèmes de condensation et de moisissure.

Alternativement, un échangeur de chaleur terre-air peut utiliser un circuit liquide au lieu d’un circuit d’air, avec un échangeur de chaleur (batterie) sur l’air d’alimentation.

Chauffage des locaux

En plus d’utiliser l’énergie solaire passive, les bâtiments du Passivhaus utilisent largement la chaleur intrinsèque provenant de sources internes – comme la chaleur résiduelle de l’éclairage, des appareils électroménagers (gros appareils électroménagers) et autres appareils électriques (mais pas les appareils de chauffage spécialisés) – ainsi que la chaleur corporelle des personnes et autres animaux à l’intérieur du bâtiment. Ceci est dû au fait que les gens émettent en moyenne l’équivalent de 100 watts d’énergie thermique rayonnée.

Avec les mesures d’économie d’énergie, cela signifie qu’un système de chauffage central conventionnel n’est pas nécessaire, bien qu’ils soient parfois installés en raison du scepticisme de la clientèle.

Au lieu de cela, les maisons passives ont parfois un élément de chauffage et/ou de refroidissement à double usage de 800 à 1 500 watts intégré au conduit d’alimentation d’air du système de ventilation, pour une utilisation pendant les jours les plus froids. Il est fondamental pour la conception que toute la chaleur requise puisse être transportée par le faible volume d’air normal requis pour la ventilation. Une température d’air maximale de 50 °C (122 °F) est appliquée afin d’éviter toute odeur de brûlure due à la poussière qui s’échappe des filtres de l’installation.

L’élément de chauffage de l’air peut être chauffé par une petite pompe à chaleur, par l’énergie solaire thermique directe, par l’énergie solaire géothermique annualisée, ou simplement par un brûleur au gaz naturel ou au mazout. Dans certains cas, une micro-pompe à chaleur est utilisée pour extraire la chaleur supplémentaire de l’air de ventilation évacué, l’utilisant pour chauffer soit l’air entrant, soit le ballon de stockage d’eau chaude. De petits poêles à bois peuvent également être utilisés pour chauffer le réservoir d’eau, mais il faut veiller à ce que la pièce dans laquelle se trouve le poêle ne surchauffe pas.

Au-delà de la récupération de chaleur par l’unité de ventilation à récupération de chaleur, une maison passive bien conçue dans le climat européen ne devrait pas avoir besoin d’une source de chaleur supplémentaire si la charge thermique est maintenue en dessous de 10 W/m².

Étant donné que la capacité de chauffage et l’énergie de chauffage requise par une maison passive sont toutes deux très faibles, la source d’énergie particulière choisie a moins d’incidences financières que dans un bâtiment traditionnel, bien que les sources d’énergie renouvelables soient bien adaptées à des charges aussi faibles.

Les normes des maisons passives en Europe déterminent une demande d’énergie pour le chauffage et la climatisation des locaux de 15 kWh/an/m² de surface de plancher traitée et de 10 W/m² de pointe. De plus, l’énergie totale à utiliser dans l’exploitation du bâtiment, y compris le chauffage, le refroidissement, l’éclairage, l’équipement, l’eau chaude, les charges de prises, etc. est limitée à 120 kWh/an/m² de surface de plancher traitée. (ou, en unités impériales, 38,0 BTU/pi2 /an)

Éclairage et appareils électriques

Pour minimiser la consommation totale d’énergie primaire, les nombreuses techniques d’éclairage naturel passif et actif sont la première solution de jour à employer. Pour les journées peu éclairées, les espaces non éclairés par la lumière du jour et la nuit, il est possible d’utiliser une conception d’éclairage créative et durable utilisant des sources à faible consommation d’énergie. Les sources de basse énergie comprennent les lampes fluorescentes compactes à tension standard, l’éclairage à semi-conducteurs avec lampes à DEL, les diodes électroluminescentes organiques, les diodes électroluminescentes PLED, les ampoules électriques à incandescence à filament  » basse tension « , les lampes aux halogénures métalliques, au xénon et halogènes compactes.

Circulation extérieure alimentée par l’énergie solaire, sécurité et éclairage paysager – avec des cellules photovoltaïques sur chaque luminaire ou connexion à un système central de panneaux solaires, sont disponibles pour les jardins et les besoins extérieurs. Les systèmes à basse tension peuvent être utilisés pour un éclairage plus contrôlé ou indépendant, tout en consommant moins d’électricité que les appareils d’éclairage et les lampes conventionnels. Les minuteries, la détection de mouvement et les capteurs de fonctionnement à lumière naturelle réduisent la consommation d’énergie et la pollution lumineuse encore plus pour un réglage Passivhaus.

Les produits de consommation qui satisfont aux tests d’efficacité énergétique indépendants et qui reçoivent les marques de certification du label écologique pour la réduction de la consommation d’électricité et de gaz naturel et les labels d’émission de carbone pour la fabrication de produits sont préférés dans les maisons passives. Les labels écologiques Energy Star et EKOenergy en sont des exemples.

Caractéristiques des maisons passives

Généralement, les maisons passives se caractérisent :

  • De l’air frais et propre : Notez que pour les paramètres testés, et à condition que les filtres (minimum F6) soient maintenus, l’air de qualité HEPA est fourni. 0.3 renouvellements d’air par heure (ACH) sont recommandés, sinon l’air peut devenir « vicié » (excès de CO2, évacuation des polluants de l’air intérieur) et plus grand, trop sec (humidité inférieure à 40%). Cela implique une sélection minutieuse des finitions et de l’ameublement intérieurs, afin de minimiser la pollution de l’air intérieur par les COV (p. ex., le formaldéhyde). Ceci peut être quelque peu contrecarré par l’ouverture d’une fenêtre pendant une très courte période de temps, par des plantes et par des fontaines d’intérieur.
  • En raison de la haute résistance au flux de chaleur (isolation de valeur R élevée), il n’y a pas de « murs extérieurs » plus froids que les autres murs.
  • Température intérieure homogène : il est impossible d’avoir des chambres individuelles (par exemple les chambres à coucher) à une température différente de celle du reste de la maison. Il est à noter que la température relativement élevée des aires de sommeil n’est pas jugée physiologiquement souhaitable par certains scientifiques du bâtiment. Les fenêtres de la chambre à coucher peuvent être légèrement fendues pour atténuer ce problème au besoin.
  • Changements de température lents : lorsque les systèmes de ventilation et de chauffage sont éteints, une maison passive perd généralement moins de 0,5 °C (1 °F) par jour (en hiver) et se stabilise à environ 15 °C (59 °F) dans le climat de l’Europe centrale.
  • Retour rapide à la température normale : l’ouverture des fenêtres ou des portes pour une courte durée n’a qu’un effet limité ; après fermeture des ouvertures, l’air revient très rapidement à la température « normale ».
  • Certains se sont inquiétés du fait que le Passivhaus n’est pas une approche générale car l’occupant doit se comporter d’une manière prescrite, par exemple en n’ouvrant pas trop souvent les fenêtres. Toutefois, la modélisation montre que de telles préoccupations ne sont pas valables.

Comparaisons internationales

  • Aux États-Unis, une maison construite selon la norme Passive House produit un bâtiment qui nécessite une énergie de chauffage de 1 BTU par pied carré (11 kJ/m²) par degré-jour de chauffage, comparativement à environ 5 à 15 BTU par pied carré (56-170 kJ/m²) par degré-jour pour un bâtiment semblable construit conformément au Code modèle d’efficacité énergétique de 2003. C’est entre 75 et 95 % moins d’énergie pour le chauffage et la climatisation des locaux que les nouveaux bâtiments actuels qui respectent les codes d’efficacité énergétique actuels des États-Unis. Le Passivhaus du camp germanophone de Waldsee, Minnesota, a été conçu sous la direction de l’architecte Stephan Tanner d’INTEP, LLC, une société de conseil basée à Minneapolis et Munich pour une construction durable et de haute performance. Waldsee BioHaus s’inspire de la norme allemande Passivhaus : au-delà de la norme américaine LEED qui améliore la qualité de vie à l’intérieur du bâtiment tout en utilisant 85 % moins d’énergie qu’une maison construite selon les codes du bâtiment du Minnesota. VOLKsHouse 1.0 a été la première maison passive certifiée offerte et vendue à Santa Fe au Nouveau Mexique.
  • Au Royaume-Uni, une maison neuve moyenne construite selon la norme Passive House consommerait 77 % moins d’énergie pour le chauffage des locaux, par rapport aux règlements de construction de 2006 environ.
  • En Irlande, on calcule qu’une maison type construite selon la norme de la maison passive au lieu de celle de 2002 consommerait 85 % moins d’énergie pour le chauffage des locaux et réduirait de 94 % les émissions de carbone liées au chauffage des locaux.

Comparaison avec les bâtiments à consommation d’énergie nulle

Un bâtiment à consommation énergétique nette zéro (ZEB) est un bâtiment qui, sur une année, ne consomme pas plus d’énergie qu’il n’en génère. Le premier bâtiment Zero Energy Design de 1979 utilisait des techniques de chauffage et de refroidissement solaires passifs avec une construction étanche à l’air et une super isolation. Quelques ZEB n’exploitent pas pleinement les technologies de conservation plus abordables et utilisent toutes des technologies d’énergie renouvelable active sur place comme le photovoltaïque pour compenser la consommation d’énergie primaire du bâtiment. Passive House et ZEB sont des approches technologiques synergiques complémentaires, basées sur la même physique du transfert et du stockage de l’énergie thermique : Les ZEB réduisent la consommation annuelle d’énergie à 0 kWh/m² avec l’aide de sources d’énergie renouvelables sur site et peuvent bénéficier des matériaux et méthodes utilisés pour répondre à la contrainte de demande de 120 kWh/m² de la maison passive, ce qui réduira au minimum le besoin de sources d’énergie renouvelables sur site souvent coûteuses. Les maisons Energy Plus sont similaires aux maisons PassivHaus et ZEB, mais elles produisent plus d’énergie par an qu’elles n’en consomment, par exemple, un rendement énergétique annuel de -25 kWh/m² est une maison Energy Plus.

Besoins climatiques tropicaux

Dans un climat tropical, il peut être utile d’utiliser une ventilation à récupération d’énergie au lieu d’une ventilation à récupération de chaleur pour réduire la charge d’humidité de la ventilation du système de déshumidification mécanique dans des conditions internes idéales. Bien que des déshumidificateurs puissent être utilisés, les chauffe-eau à pompe à chaleur agissent également pour refroidir et condenser l’humidité intérieure (où elle peut être déversée dans les drains) et évacuer la chaleur dans le réservoir d’eau chaude. Le refroidissement passif, la climatisation solaire et d’autres solutions de conception de bâtiments solaires passifs doivent être étudiés pour adapter le concept de maison passive à une utilisation dans d’autres régions du monde.

Il existe une maison passive certifiée dans le climat chaud et humide de Lafayette, en Louisiane, aux États-Unis, qui utilise une ventilation à récupération d’énergie et un climatiseur d’une tonne efficace pour assurer le refroidissement et la déshumidification.

L’accès au soleil est un facteur très important dans la conception d’une maison passive, car il permet à la structure d’utiliser l’énergie solaire pour chauffer et éclairer naturellement l’espace, remplacer les chauffe-eau électriques par des chauffe-eau à l’énergie solaire.

Laisser votre commentaire

10 − huit =