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Le blog des maisons passives par Jean-Michel Pupille - Architecte à Toulouse - 31 - Haute-Garonne - Occitanie - France



Objectifs   Définition   Essentiel   Sommaire   Concepts

Maison passive, qualité de l'architecture et prix de construction

Le sommaire des infos et concepts des maisons passives
À réaliser un projet, autant le faire bien et pour très longtemps. Rogner sur sa qualité thermique et sa qualité architecturale ne doit pas être une option, car les conséquences qui en découlent ont un impact pour tous et pour toute la durée de vie du bâtiment. Autant concevoir et construire alors une maison passive, car si une construction de ce type revient plus cher à la construction, elle revient bien moins cher en fonctionnement. Il faut donc baisser le prix de construction sans pour autant sacrifier l'architecture. La compacité et la construction par étape peuvent, comme la qualité de l'étanchéité à l'air ou l'autoconstruction, entre autres, y contribuer fortement…

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Les défauts de compacité gonflent les prix des maisons passives

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Les défauts de compacité d'une construction imposent de payer l’augmentation de la surface des parois extérieures qui auraient pu être évitées. La définition d'une maison passive impose de payer en sus l’amélioration de leur qualité thermique afin de rester conforme aux concepts de ce type de bâtiment. Dans ce cas, la conséquence est une augmentation du prix de construction global qui va très largement au-delà de celle résultant seulement de l'accroissement de la surface des parois extérieures…

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Compacité et urbanisme : la performance à moindre prix

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La compacité baisse le prix de construction, notamment des maisons passives aux parois bien plus chères que les constructions seulement RT2012, mais les choix d'urbanisme peuvent être bien plus efficace de ce point de vue et ont bien d'autres avantages notamment en termes d'intérêt social, de pollution, de consommation énergétique des bâtiments, de déplacements quotidiens, de minéralisation des terres agricoles…

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Compacité : définition et incidences sur les performances et le prix de construction

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Un bâtiment compact est une construction dont la surface cumulée de toutes les parois extérieures est la plus réduite possible afin de limiter les déperditions en hiver et les apports contreproductifs de chaleur en été. C'est une des seules solutions qui permettent, notamment quand il s'agit d’une maison passive, d'améliorer les performances d'un bâtiment tout en baissant son prix de construction. En quelque sorte un argument qui promet vraiment "le beurre et l'argent du beurre"! Pour ne pas s'en priver, il vaut mieux comprendre les concepts avec un début d'explication à suivre sur le coefficient de compacité

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Le prix d'une maison passive n'a pas de prix

Une maison passive simpleUne maison passive d'architecte

Une des recherches les plus fréquentes sur les maisons passives est celle qui consiste à essayer de savoir quel peut être leur prix de construction, généralement leur prix au m2, afin de déterminer le prix global d'une autre construction passive dont la surface est connue…

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En cas de seuil thermique, agrandir une maison passive peut baisser son prix

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Certains matériaux qui ne présentent pas de caractéristiques thermiques exceptionnelles permettent pourtant de réaliser des maisons passives. C'est le cas du béton cellulaire utilisable seul dans le sud de la France, sans autre isolant. Ce matériau présente une limite de résistance thermique qui ne peut pas être dépassée du fait des épaisseurs limitées à la fabrication. Il s'agit là d'un seuil thermique. Si la résistance thermique qu'il autorise n'est pas suffisante pour obtenir un projet passif, il faudra, par exemple, suivant le climat local, ajouter une isolation thermique par l'extérieur ou, pire, changer de matériau voire même parfois de mode de construction. Le surcoût pourrait rapidement devenir prohibitif.

Dans les maisons de petite surface, le ratio de la surface des murs rapportée à la surface habitable est bien supérieur à celui des grandes maisons. Il est alors plus difficile d'atteindre le niveau passif sans aller au-delà du seuil thermique imposé par le matériau et sans exploser les budgets. Dans le cas d'une maison optimisée par ailleurs, lorsque le calcul du besoin de chauffage maximum dépasse légèrement la limite imposée par le critère des maisons passives, et qu'il faut impérativement respecter ce dernier, il existe une solution contraire à tous les principes habituellement mis en œuvre qui permet de le respecter en limitant l'augmentation du prix de construction…

Il s'agit d'agrandir la surface habitable pour ne pas avoir à aller au-delà de la résistance thermique problématique des façades et éviter ainsi de recourir aux solutions extrêmes que sont l'ITE, le changement de matériaux ou de mode constructif quand le climat le permet bien sûr. Le prix des m2 supplémentaires peut alors être inférieur à celui de ce changement de prestation et, de plus, la construction est agrandie! Seuls les calculs thermiques et une estimation précise du prix de construction peuvent permettre de s'en assurer…

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Des estimations pifométriques des prix de construction

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Si une maison passive de 100m2 de surface habitable coute 150 000€TTC, il semble logique de penser que le prix d'une maison équivalente, mais de surface différente, pourra être approximativement calculé sur la base du prix au m2 de la première et de la surface de la seconde. Dans l'exemple ci-avant, le prix unitaire de la première maison est de 1500€TTC/m2Shab. Sur cette base, le prix d'une maison de 120m2Shab serait alors de 120*1500 soit 180 000€TTC.

Comme dans le cas des trajectoires du soleil dont la connaissance est le plus souvent erronée, il faut, notamment quand il s'agit de maisons passives, faire table rase du passé, et ne pas se fier uniquement aux autres, à ce que dit tout le monde, aux habitudes…

L'article "Estimations des prix de construction", qui vient d'être mis à jour, démontre en effet que toute estimation d'un prix de construction global uniquement basé sur le prix unitaire et la surface habitable est irrationnelle, voire même totalement absurde…

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Course du soleil et conception des maisons passives

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Sans le soleil nous n'existerions pas. Si nous étions plus près ou plus loin de lui, il en serait de même. Nous en profitons tous, tous les jours, mais suivant l'endroit où nous nous trouvons, plus près de l'équateur ou plus près des pôles, son impact est très différent. Dans un lieu donné, nous devons comprendre ce qu'il peut nous apporter ou au contraire comment s'en protéger. Nous devons entre autres comprendre la course du soleil pour s'en servir à bon escient, notamment pour concevoir nos constructions bioclimatiques et nos maisons passives

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Quel critère de chauffage retenir lors de la conception d'une maison passive?

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Deux critères de chauffage coexistent pour s'assurer qu'une construction est réellement au niveau de performance et de confort d'une maison passive. Lequel respecter lors de la conception puis de la construction? Celui qui limite leur puissance de chauffage le jour le plus froid de l'année, tel que défini par le concept initial des maisons passives, ou celui qui limite leur besoin de chauffage annuel, par comparaison à leur performance dans le pays ou a été créé leur concept, l'Allemagne?

En lisant l'article de la rubrique infos et concepts, vous découvrirez qu'entre besoin et puissance de chauffage d'une maison passive optimisée en fonction du prix de construction, il n'y a pas de choix à faire, car, quels que soient le lieu et le projet, la nature imposera sa loi…

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Un sas peut être très efficace en maison passive

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La réalisation d'un sas est généralement envisagée avec pour objectif de limiter la pénétration d'air froid en hiver dans la partie chauffée d'une maison, qu'il s'agisse d'une maison passive ou non. L'intérêt estival, qui consiste à limiter la pénétration d'air chaud est souvent négligé. Pire, deux autres intérêts, bien plus importants, sont omis la plupart du temps.

Les multiples intérêts de la conception d'un sas dans une maison passive, définis dans l'article "L'intérêt insoupçonné des sas", sont résumés ci-après :
          • Du point de vue du confort, un sas permet effectivement de limiter la pénétration de l'air froid par la porte d'entrée en hiver, mais aussi celle de l'air chaud en été;
          • D'un point de vue thermique, il permet de supprimer totalement les déperditions par transmission ainsi que les défauts d'étanchéité à l'air qui peuvent résulter des nombreuses portes de service en permettant de les positionner dans ses propres parois plutôt que dans celles de la zone passive chauffée;
          • D'un point de vue économique, il permet de limiter le prix de construction lorsque le principe de compensation est mis en œuvre, par obligation, pour limiter les conséquences des déperditions thermiques de multiples portes extérieures;
          • D'un pont de vue de l'architecture, il permet d'améliorer fortement la volumétrie cubique d'une maison passive à la compacité optimisée comme c’est le cas de nombreux exemples de ce site…

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Maison passive et type de fenêtre

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Double ou triple vitrage. Comment faire le bon choix lors de la conception d'une maison passive? Les conclusions sont ci-dessous et les explications sur l'article de la rubrique infos&concepts ainsi que dans la série de ceux qui concernent les fenêtres pour maisons passives :
          • D'un point de vue énergétique, les fenêtres triple vitrage ne sont pas toujours indispensables;
          • Du point de vue du confort, elles le sont quasiment systématiquement;
          • D'un point de vue économique, elles permettent l'application du principe de compensation

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Les maisons passives doivent être chauffées…

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Encore un article d'actualité dont le titre "Environnement : des maisons sans chauffage", que nous relayons malgré tout, affirme à tort que les maisons passives sont des constructions qui n'ont pas besoin d'être chauffées. La vidéo contredit d'ailleurs l'article en montrant le système de chauffage d'une maison passive!!! Si elles n'ont pas besoin d'un système de chauffage classique, elles doivent, à minima, être équipées d'un chauffage rudimentaire de faible puissance pour les jours les plus froids, tel qu'indiqué dans l'article même les maisons passives ont besoin d'un système de chauffage de la rubrique Infos et concepts ce site.

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Pompe à chaleur et maison passive

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Même si les maisons passives bien conçues minimisent les besoins d'énergie, elles ont besoin d'un système de chauffage les jours les plus froids de l'année. Il doit si possible être à la hauteur de leurs performances. Les systèmes thermodynamiques, notamment les monosplits de faible puissance, correspondent parfaitement à cette définition. Généralement réversibles, ces pompes à chaleur présentent l'avantage de pouvoir rafraîchir, lorsque le climat l'impose. C'est généralement le cas en période de canicule lorsque les constructions sont à faible inertie thermique ou que leurs fenêtres passives sont très grandes…

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Couplage d'une forte inertie par transmission et par absorption

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Comme indiqué dans l'article "Comprendre l'inertie thermique, la diffusivité, l'effusivité et leurs incidences sur le confort", l'effusivité et la diffusivité d'un matériau évoluent simultanément. Si l'une varie, l'autre en fait autant dans le même sens. Pour améliorer le confort d'une construction, il faut pourtant une forte inertie par absorption, pour limiter les variations de température intérieure, conjointement à une forte inertie par transmission, pour limiter la vitesse de transmission de la chaleur au travers des parois. Il faut donc une forte effusivité et une faible diffusivité. Tel qu'indiqué dans la mise à jour de l'article "Un mur de façade idéal" de notre rubrique infos et concepts, comme ce couplage est impossible avec un seul et même matériau, la seule conclusion possible est simple :

Afin d'améliorer le confort, un mur idéal doit être constitué de 2 matériaux différents…
Un isolant à forte inertie par transmission à l'extérieur
et un matériau massif à forte inertie par absorption à l'intérieur

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Ordre de grandeur des caractéristiques thermiques des matériaux

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L'article concernant les "Qualités thermiques comparées des matériaux de construction " vient d'être mis à jour et corrigé. Il indique les ordres de grandeur des caractéristiques d'isolation et d'inertie thermique, la conductivité, la diffusivité et l'effusivité de matériaux de construction courants, notamment à destination des maisons passives, afin de pouvoir choisir par comparaison en toute connaissance de cause…

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Appréhension des caractéristiques thermiques des matériaux de construction

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Que peut ont attendre d'un matériau sur la plan thermique? Et sur celui du confort? Quelles sont les caractéristiques physiques qui donnent une idée de leur aptitude à l'emploi envisagé? Comment choisir et éviter les chausse-trappes des vendeurs de matériaux qui plaident bien trop souvent pour leur portefeuille et non pour votre intérêt à faire le choix le plus judicieux? L'article "Caractéristiques thermiques et choix des matériaux de construction" de notre rubrique infos et conseils a été mis à jour. Il peut au moins vous aider à savoir comment choisir…

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Inertie, confort et énergie

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L'inertie thermique accessible d'une maison passive améliore fortement le confort dans toutes les régions de France, tout en diminuant la consommation d'énergie de chauffage en hiver et en éliminant généralement le recours à la climatisation en été grâce à l'aide indispensable de la ventilation nocturne par les fenêtres passives et la VMC double flux. Lorsque le mode de construction ne permet pas d'en bénéficier suffisamment, il est possible de la créer grâce, notamment, à un puits provençal hydraulique. C'est la conclusion d'une série d'article sur l'Inertie Thermique disponible sur ce site qui peut être résumé ainsi :


Inertie thermique + ventilation nocturne = confort + économie d'énergie…

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Inertie thermique potentielle et inertie thermique réelle

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L'inertie thermique d'une construction, notamment dans une maison passive, permet théoriquement d'améliorer le confort et de diminuer la consommation d'énergie. Attention toutefois à ne pas confondre le potentiel d'une paroi et la réalité de la performance à attendre. L'inertie thermique doit être parfaitement accessible dans un système dynamique pour fonctionner, pour que de potentielle, son efficacité devienne vraiment réelle…

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Puits provençal et inertie thermique déportée

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Sans inertie thermique, les risques de surchauffe estivale sont fréquents. C'est très souvent le cas dans les maisons passives très vitrées notamment dans les régions françaises les plus chaudes du sud de la France. Les maisons à ossature bois sont particulièrement sensibles à ce risque qui est augmenté en l'absence d'une ventilation nocturne suffisante. Il existe une solution qui permet de trouver à l'extérieur l'inertie thermique qu'il manque à l'intérieur, et d'augmenter simultanément la qualité de la ventilation en terme de débit et de température : il s'agit d'un puits provençal hydraulique post VMC double flux…

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L'inertie thermique ne fonctionne pas sans ventilation

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Pour qu'une paroi puisse stocker de la chaleur, il faut qu'elle en soit capable. Son matériau doit être lourd, conducteur et capable de stocker le plus de chaleur possible par unité de volume. Ces conditions qui paraissent évidentes ne sont toutefois pas suffisantes. Il faut, avant tout, que cette paroi soit plus fraiche que l'ambiance dans laquelle elle est située, sinon son inertie thermique ne pourra pas fonctionner quel que soit son potentiel. La ventilation nocturne, naturelle par ouverture des fenêtres ou mécanique par la VMC double flux éventuellement associée un puits provençal peut évacuer la chaleur superflue…

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Efficacité de l'inertie thermique en été

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L’inertie thermique ne fonctionne pas en hiver du fait de la faiblesse des variations de la température extérieure et de l'absence quasi totale de variation intérieure. Il en est tout autrement en été. Pendant cette saison, les variations de la température quotidienne sont très importantes à l'extérieur et parfois aussi à l'intérieur en cas d'inertie trop faible…

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L'inefficacité de l'inertie thermique en hiver

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L'inertie thermique ne fonctionne pas sans changement de température. En période hivernale, pendant laquelle les écarts de température sont faibles ou nuls, l'inertie thermique ne peut pas être efficace…

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Inertie thermique et confort

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L’inertie thermique d'une paroi de construction est sa capacité à jouer un rôle d'éponge thermique. Elle permet d'absorber et de restituer la chaleur comme le ferai tune vraie éponge avec un liquide. Elle améliore le confort en réduisant l'augmentation de la température tout au long de la journée et donc les risques de surchauffe

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Le prix des isolants

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Sans eux, l’énergie serait le seul moyen d’assurer le confort. Sans eux, le concept de maison passive n’existerait pas. Eux, ce sont les isolants, ces matériaux qui servent avant tout à nous protéger du froid.

Un isolant est d’autant plus efficace que sa conductivité est faible et qu’il est épais. Pour retenir l’isolant le plus économique, il ne suffit donc pas de comparer son prix par unité de surface ou de volume, comme on le fait généralement pour les autres matériaux, mais plutôt de prendre en compte ces deux facteurs. Épaisseur e et conductivité thermique λ (Lambda), déterminent leur résistance thermique R, leur capacité à retenir la chaleur, et leur conductance, ou coefficient de déperdition, U qui est son inverse :

R = e / λ = 1 / U

U = λ / e = 1 / R

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