Taille des bâtiments et conséquences

Le sommaire des infos et concepts des maisons passives

Le coefficient de compacité des constructions, tel que défini dans l’article « Compacité des bâtiments et conséquences », est, à forme identique, indépendant de la taille de la construction. En d’autres termes, deux constructions strictement homothétiques, dont toutes les dimensions sont augmentées ou réduites dans les mêmes proportions, ont le même coefficient de compacité. Lorsqu’une seule des dimensions change, sans répercussion proportionnelle sur les autres, la forme change et le coefficient de compacité est modifié.

L’évolution de la taille d’une construction, principalement de la surface au sol sans incidence sur la hauteur, provoque donc systématiquement une modification de la forme avec une incidence importante tant sur les besoins thermiques que sur les coûts de construction.

Impact de la taille des constructions en rez-de-chaussée

Plusieurs dimensions de maison en rez-de-chaussée, sur plan carré, ont été prises en compte pour déterminer l’impact de leur taille sur les surfaces de leurs façades et sur leur coefficient de compacité. Le ratio Sf/SHab, des Surfaces des Façades par rapport aux Surfaces Habitable, a été déterminé sans déduction des surfaces des baies. Les surfaces habitables résultent des dimensions du plan qui vont de 9 à 15m de côté. Elles varient donc de 81 à 225m2. Les périmètres PHab des surfaces habitables qui permettent de calculer les surfaces des façades sont indiqués. Les résultats sont donnés dans le tableau ci-après :

Les infos et concepts Maison Passive

Le ratio Sf/SHab varie dans une proportion de 67%. La maison de 81m2 en rez-de-chaussée présente, proportionnellement à la SHab, 67 % de façades déperditives de plus qu’une maison de 225m2 habitable !!! Le coefficient de compacité Sp/Shab, qui inclue toutes les parois, y compris le sol et le plafond, présente, fort heureusement, un écart bien plus faible qui est tout de même de 17 %.

Impact de la taille des constructions en R + 1

Le tableau suivant montre ce même ratio Sf/SHab dans le cas de constructions avec un étage dans laquelle la place perdue par l’escalier et sa trémie est compté pour 7m2. Les surfaces habitables varient de manière identique aux constructions d’un seul niveau.

Les infos et concepts Maison Passive

Dans ce cas, le ratio Sf/SHab varie dans une proportion de 71% de manière similaire à celui des constructions en rez-de-chaussée. La maison de 81m2 avec étage présente, proportionnellement à la SHab, 71 % de façades déperditives de plus q’une maison à étage de 225m2 habitable !!! La variation du coefficient de compacité Sp/Shab es, par contre, beaucoup plus importante que dans les constructions en rez-de-chaussée avec un écart de pratiquement 40 %.

Des effets de taille

Ces deux comparaisons montrent que, à type de construction identique en nombre de niveau, la taille des constructions a une influence importante du fait des variations de la proportion des surfaces des façades par rapport à la surface habitable. La proportion de surface des façades augmente quand la surface habitable diminue et, inversement, baisse quand la surface habitable augmente. La hauteur minimale sous plafond en est responsable. Quelle que soit la surface de la construction, la hauteur sous plafond est, en effet, quasiment constante à 2,5m. Les bâtiments plus petits sont donc proportionnellement plus haut que les grands. Dans le cas des maisons à étage, le phénomène géométrique se cumule de plus sur chacun des niveaux dont la surface habitable est approximativement la moitié de la surface totale.

La diminution de la surface habitable implique de fait une détérioration de la compacité

Il n’y a aucun moyen d’éviter ce phénomène qui résulte uniquement des lois de la physique et plus spécifiquement de celles de la géométrie. Cette règle conduit à la conclusion systématique suivante :

À conception strictement similaire par ailleurs,
les pertes énergétiques, les besoins et les puissances de chauffage rapportés à la surface habitable
sont d’autant plus importants que la taille des logements est plus petite

Les petits logements sont pénalisés et doivent compenser cet inconvénient par des performances thermiques supérieures et des prix unitaires de construction plus élevés. Les conséquences peuvent être catastrophiques en terme de prix tel que précisé dans les articles « Compacité des bâtiments et coûts de construction » ainsi que « Compacité des bâtiments ou double peine ».

Le prix unitaire des constructions est d’autant plus élevé que les logements sont petits


La taille peut être une option d’optimisation

La taille d’un bâtiment passif n’est généralement pas une option sur laquelle il est possible d’agir pour influer sur le besoin thermique et le prix de construction. Pourtant, dans certains cas, il existe un effet de seuil thermique, notamment lorsque l’impact d’une baisse de la taille permet un changement de paradigme en fonction du climat, par exemple un changement de matériau, d’équipement ou, plus déterminant, de mode de construction, en deçà duquel une baisse supplémentaire de surface ne présente plus un avantage financier mais, au contraire, provoque des dépenses supérieures. Il est en effet vraisemblable que, sous certaines conditions, le prix de bâtiment plus grand soit inférieur à celui de bâtiments plus petits parce que l’optimisation thermique, à quelques kWh/m2SHab près, peut autoriser la mise en œuvre de systèmes constructifs beaucoup plus économiques. La détermination de ces seuils implique une optimisation thermique liée à une optimisation économique précise qui ne peut résulter, en terme d’investissement, que d’une recherche approfondie sur les matériaux et les prix de construction ainsi que d’une expérience sur le long terme dans la réalisation de constructions passives.

En résumé :

  • La taille d’un bâtiment impacte obligatoirement sa compacité.
  • À hauteur sous plafond identique, la compacité de bâtiments de faible surface est inévitablement supérieure à celle de bâtiments de grande surface.


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