Oscar Niemeyer
Glossaire
Matériaux écologiques
1/ Des critères d'évaluation des matériaux écologiques
A/ Les critères d'évaluation européens
- La directive européenne "Produits de construction" pour créer un intérieur sain, réglementer et harmoniser les caractéristiques des matériaux de construction.
- La directive européenne "Produits de construction" 89106 a défini deux exigences concernant la santé :
- 1. Hygiène, santé et environnement
- 2. Protection contre le bruit
B/ Une approche pragmatique
Les matériaux utilisés doivent entraîner un minimum de risques pour la santé.
Pour cela, différents points doivent être analysés :
- Les risques pour la santé doivent être évalués scientifiquement.
- Les risques doivent être acceptables et confortables :
- 1. À court et long terme
- 2. Suivant les étapes de son cycle de vie
- 3. Selon le mode d'utilisation
Au mieux, les matériaux doivent avoir un impact bénéfique sur le bien-être et la santé.
2/ Les matériaux végétaux
Les matériaux d'origine végétale dans le bâtiment ont été écartés des techniques de construction à l'exception du bois. Aujourd'hui, ils reviennent en force.
Ils sont une ressource inépuisable, car ils sont renouvelables.
- La paille : La paille est un matériau sain, renouvelable et local. Peu d'énergie est nécessaire à sa transformation et à son transport. Murs perspirants, bon régulateur hygrométrique… Bon isolant thermique et phonique. Faible inertie thermique.
- Le chanvre : Le matériel bio par excellence parce que sa croissance est rapide, elle ne nécessite ni irrigation, ni désherbant, ni fongicide ou insecticide et peu d'engrais. Son utilisation est multiple : laine de chanvre, chènevotte en vrac. En banchage ou en projection en béton de chanvre, on fait des murs ou des isolants. Le béton de chanvre projeté est un mélange de chanvre et de chaux. Développé depuis une vingtaine d'années, le béton de chanvre a acquis ses lettres de noblesse avec la parution des Règles Professionnelles d'Exécution, mises au point par l'Association Construire en Chanvre et validées par les principales instances de la construction (voir Règles Professionnelles d'Exécution Béton de Chanvre).
- La laine de bois : La fibre de bois est un isolant écologique et naturel très performant. Ce matériau présente en effet d'excellentes qualités d'isolation thermique et participe à l'amélioration de la performance écologique de l'habitat. Au cours de sa croissance, un arbre absorbe, en moyenne, environ 1t de CO² tout en produisant, dans le même temps 0,7 t d'oxygène. C'est pourquoi les forêts sont considérées comme puits à carbone. Le CO² absorbé sous forme de carbone reste fixé dans le produit fini. Il ne se libère de nouveau dans l'atmosphère qu'en cas de combustion.
- Le liège : Le liège expansé pur est au-dessus de tout soupçon quant à sa durabilité sans aucune limite. Imputrescible et inaltérable. Présenté en panneaux de 100 x 50 cm ou en vrac, c'est un isolant naturelle thermique et phonique. Cet isolant ne craint pas l'eau, il est écologique, polyvalent, durable, possédant une bonne densité et conductivité thermique. C'est à la fois inégalé à ce jour et incontournable dans la construction durable, saine et écologique d'aujourd'hui
3/ Le bois non traité
Le bois, ressource renouvelable et disponible localement, contribue largement à la qualité environnementale de la construction. Pour cela, il doit être issu de forêts gérées de façon durable et respecter certaines règles de conception et de mise en œuvre.
La maîtrise des risques liés à l'humidité par le choix des essences et une conception adaptée au matériau bois.
Le choix d'essences et de procédés constructifs, qui protègent naturellement les bois et limitent les zones à risques, permet de s'affranchir des traitements fongicides et garantit la longévité des ouvrages.
Il s'agit :
- D'éviter les reprises d'humidité par le sol ou par exposition directe. Ici, le débord de toiture de 90 cm protège le bardage des infiltrations d'eau en partie haute. Le soubassement périphérique en béton met le bois hors de l'eau et empêche les remontées d'humidité par capillarité en partie basse. Avec des poteaux en bois, des embases métalliques peuvent jouer le même rôle.
- D'empêcher la stagnation de l'eau en favorisant son évacuation et en ventilant les espaces confinés.
- D'employer du bois possédant une durabilité naturelle suffisante par rapport à sa classe d'exposition à l'humidité (occasionnelle, fréquente…). La résistance naturelle du bois aux intempéries et aux champignons est parfaitement définie et dépend des essences. Cette résistance est répartie en cinq classes de risques biologiques (cf. tableau).
Dans cet exemple, le bois n'est pas traité grâce aux précautions de mise en œuvre. Il faut cependant accepter qu'il puisse changer de teinte en vieillissant. Le bois non traité ne pose aucun problème à la déconstruction, ni pour l'élimination des déchets de chantier, puisqu'il est immédiatement recyclable.
La prise en compte des caractéristiques thermiques du matériau et l'application des règles de l'architecture bioclimatique.
La température de surface d'une paroi en bois s'élève rapidement au contact de la chaleur ambiante, ce qui empêche la paroi d'absorber et d'emmagasiner la chaleur. Il est souhaitable de rajouter de la masse thermique (par exemple murs lourds intérieurs en pierre, en terre, etc.) aux constructions bois, pour réguler les variations de températures intérieures.
Ici, l'enveloppe de la maison est conçue de sorte que la chaleur ne pénètre pas à l'intérieur en été : fermeture des portes, des fenêtres et des volets extérieurs le jour ; ventilation de la sous-toiture ; isolation thermique importante ; protection la façade ouest par des arbres à feuilles caduques.
Mais, en l'absence d'inertie, des risques de surchauffe sont à craindre en journée, en cas d'apports internes de chaleur ou de pénétration du rayonnement solaire.
Pour en savoir plus : http://www.bois-construction.org
Les procédés techniques
1/ L'isolation thermique
Elle permet d'éliminer les variations de température dans l'habitat.
A - les murs auto-isolants
En terre cuite monomur.
En béton cellulaire.
En pisé.
Les murs mixtes : béton de chanvre, terre crue, paille et autres avec ossature bois. Ils ne nécessitent pas d'isolant, diminuent le risque de ponts thermiques et présentent une forte inertie. Ce type de murs est un régulateur thermique, hygrométrique et acoustique. Il augmente le confort été comme hiver.
B - Les murs isolés de l'extérieur
- Pas de création de ponts thermiques.
- Bonne inertie de la paroi.
- Peu de condensation.
C - Les murs isolés de l'intérieur
- Risque de ponts thermiques avec une déperdition de chaleur élevée.
- Faible inertie de la paroi.
- Risque de condensation.
D - les vitrages isolants
Pour éviter les déperditions de chaleur intérieure, il faut réduire ses trois modes de transfert à travers les vitrages :
Les conductions et la convection
1. Par le volume d'air entre les deux verres.
2. Grâce à l'argon, gaz moins conducteur que l'air.
Le rayonnement
1. Grâce à la couche d'oxydes métalliques fixés sur le verre.
E - Les isolants minéraux
Les fibres minérales artificielles sont les matériaux d'isolation les plus utilisées en raison de leur propriété d'isolation thermique et phonique et de leur coût bas.
F - Les isolants végétaux
Si les fibres minérales artificielles sont de très récents matériaux en terme industriel, l'homme a toujours eu recours aux fibres d'origine végétale pour produire des textiles.
Quelques isolants :
- Le liège expansé.
- La laine de bois.
- Le chanvre.
- La laine de lin.
- La cellulose.
G - Les isolants animaux
Les poils des mammifères ou les duvets des oiseaux sont les seuls isolants thermiques produits en tant que tels par la nature :
- La laine de mouton.
- La plume de canard.
2/ Les sols et murs
A - Béton de chanvre
L'utilisation du béton de chanvre présente un réel intérêt :
Les principales utilisations :
- En mélange "maigre" : pour les isolations de toiture.
- En liant (dosage plus fort), en murs périphériques : rénovation de colombage, banchages pour construction neuve, doublage banché de murs anciens.
B - Fermacell
Les plaques de Fermacell sont composées de gypse (roche sédimentaire très commune à la base du plâtre) et renforcé par de la fibre de cellulose (issue de papier recyclé), sans aucun adjuvant chimique. Comme les autres plaques de plâtre, elles sont résistantes au feu et leur porosité leur permet d'être d'excellents régulateurs de la vapeur d'eau. Par contre, elles sont nettement denses et plus rigides, un peu meilleures sur le plan phonique et d'un usage plus universel (voir tableau comparatif entre les différentes plaques).
3/ La ventilation
La ventilation a pour priorité de satisfaire les besoins d'hygiène et de confort : Une entrée permanente d'air neuf venant de l'extérieur dans chaque pièce principale. - L'extraction d'air vicié dans chaque pièce de service qui est les pièces polluantes. - La circulation d'air des pièces principales vers les pièces de service. Ventilation et humidité : L'humidité est un des graves problèmes sanitaires de la dégradation de la qualité de l'air à l'intérieur. De plus, une humidité excessive augmente la consommation d'énergie et diminue le pouvoir isolant des murs. Le système double-flux. Ce système permet de limiter les pertes de chaleur inhérentes à la ventilation : il récupère la chaleur de l'air vicié extrait de la maison et l'utilise pour réchauffer l'air neuf filtré venant de l'extérieur. Un ventilateur pulse cet air neuf préchauffé dans les pièces principales par le biais de bouches d'insufflation.
4/ Le confort acoustique
Les bruits extérieurs sont atténués par l'isolation de la façade, les fenêtres et les vitrages, l'isolation de la toiture. Les bruits intérieurs peuvent être réduits en utilisant une dalle flottante (désolidariser la dalle de la structure) et à travers les revêtements des sols et des murs.
5/ L'électricité biotique
Interrupteurs automatiques de champs (IAC) : cet équipement peut représenter un intérêt pour les circuits de prises et d'éclairages des chambres (dès qu'une lampe s'allume, l'IAC met la ligne sous tension. - Le câblage électrique : le blindage est important pour faire circuler de fortes intensités de courant. Les champs magnétiques et électriques alternatifs seront diminués. Les câbles blindés évitent aussi la diffusion de hautes fréquences.
La domotique peut constituer un outil de respect de l'environnement par la maîtrise de la consommation énergétique de l'habitat. Les nouvelles normes en matière de construction imposent une gestion de l'énergie. La domotique vise apporter des fonctions de confort (gestion d'énergie, optimisation de l'éclairage et du chauffage), de sécurité (alarme) et de communication (commande à la distance, signaux visuels ou sonores, etc.) que l'on peut retrouver dans les maisons.
6/ Le chauffage
Le confort thermo-hygrométrique dépend de la température de l'air et des surfaces, de l'humidité, des courants d'air. La chaleur se transmet par condition, confection, rayonnement.
La convection : l'air est chauffé. L'air chaud se déplace et se mélange à l'air ambiant. Cela provoque des mouvements d'air et de poussières.
Le rayonnement : c'est la masse qui est chauffée. L'émission d'un rayonnement infrarouge transfère la chaleur aux masses rencontrées : murs, sols, plafonds, occupants. Il peut y avoir :
- Chauffage par poêle de masse.
- Chauffage par circulation d'air solaire aérothermie.
- Chauffage thermo solaire, c'est la lumière transformée en chaleur par le capteur solaire est une solution conciliant économie d'énergie et protection de l'environnement. Les capteurs chauffent directement l'air dans le bac à sable sous la dalle de l'habitat ou sur le plancher chauffant à l'air.
- Chauffage par circulation d'eau. Toute forme d'énergie peut être convertie en chaleur. Les procédés utilisés comme combustibles sont le gaz, le fioul, l'électricité, et le recours aux énergies renouvelables pour le chauffage : la géothermie et le solaire.
- Chauffage par accumulation est de réaliser une masse thermique sous l'habitation : utilisée comme accumulateur, équilibreur et régulateur thermique, elle fonctionne en interaction avec le volume du bâtiment. On peut se contenter des transferts directs, qui ont lieu entre le sol et l'air du local (solution passive). Mais on peut aussi activer les transferts de chaleur, pour améliorer le fonctionnement et climatiser en douceur.
- Chauffage par la chaudière bois granulé : le bois a depuis longtemps prouvé son faible coût pour l'usage domestique et son impact. La chaudière aux granulés bois (aussi appelée pellets) apporte aujourd'hui un confort complémentaire avec un équipement qui s'autoalimente et s'auto-régule, tout comme une chaudière classique. Les granulés font oublier la corvée de bois et les contraintes de stockage des bûches Ce système peut aussi être utilisé pour chauffer l'eau sanitaire, grâce à l'ajout d'un ballon tampon.
7/ Les finitions
A - Les enduits extérieurs
Les enduits à la chaux et bâtards (chaux, ciment naturel) sont préférables. Autrefois, des enduits imperméables à la vapeur ont provoqué de graves dégâts. Aujourd'hui, la majorité des enduits est perméable à la vapeur. Il est néanmoins conseillé de vérifier. Pour les rénovations, mieux vaut isoler par l'extérieur avec un enduit de quelques centimètres d'épaisseur.
B - Les enduits intérieurs
En plus des matériaux cités pour les enduits extérieurs, les plâtres et les enduits à la terre crue, voire la paille ou du chanvre haché peuvent être utilisés. Ces enduits peuvent rester couleurs naturelles ou être chaulés, badigeonnés.
Les énergies renouvelables
1/ L'énergie solaire
Le confort thermo-hygométrique dépend de la température de l'air et des surfaces, de l'humidité, des courants d'air. La chaleur se transmet par conduction ou par rayonnement. Par convection, c'est l'air qui est chauffé. L'air chaud se déplace, se mélange à l'air ambiant, provoquant mouvement d'air et poussières. Par rayonnement, c'est la masse qui est chauffée. L'émission d'un rayonnement infrarouge transfère la chaleur aux masses rencontrées : murs, sols, plafonds, occupants. On distingue deux types de chauffage solaire thermique :
A - Le solaire thermique passif.
Les éléments de construction (vérandas ou façades vitrées, orientées au sud, murs et dalles à forte inertie thermique) servent à capter et à stocker l'énergie solaire sans la moindre intervention mécanique.
B - Le solaire thermique actif.
C'est un système composé de capteurs solaires reliés à un système de circulation qui distribue la chaleur vers son habitat. La lumière transformèe en chaleur par les capteurs solaires est une solution conciliant l'économie d'énergie et la protection de l'environnement.
Nous avons deux types de système :
Le chauffe-eau solaire utilise un fluide caloporteur, qui est constitué d'air, d'eau ou de liquide antigel, pour production d'eau chaude.
Le système solaire combiné : production d'eau chaude et chauffage, lorsque le soleil est déficient sur une période prolongée, une source d'énergie d'appoint est nécessaire. L'utilisation de l'air : c'est celui-ci qui nous allons examiner de plus près :
Le capteur solaire, est le propre toit (en ardoises ou en tuiles plates), avec une bonne orientation, elles chauffent directement l'air, dès que la température sous-toit arrive à 30°C, un thermostat déclenche le fonctionnement des ventilateurs qui, à leur tour envoient l'air chaud dans le réseau distribué dans le sable au-dessous de l'habitat.
L'optimisation de ce procédé est estimée à deux ans, au-delà de ça, la durée de stockage de la chaleur est rénovée tout le temps, donc une fois le sable chauffé, il servira toujours une batterie naturelle.
Comme la chaleur est transférée par rayonnement, l'intérêt dans ce type de système est d'avoir les murs avec une forte inertie. Car c'est la masse qui est chauffée.
2/ La géothermie, pompe à chaleur
Contrairement aux autres énergies renouvelables, la géothermie n'utilise pas les effets directs (rayonnement) ou indirects (ventilation cycle d'eau, biomasse) du soleil, mais la chaleur produite provient de la profondeur de la terre. La géothermie constitue actuellement la troisième source d'énergie renouvelable exploitée dans le monde, après la biomasse et l'hydraulique.
En fonction de la température du gisement on distingue :
- Les géothermies hautes (200°C – 350°C) et moyennes énergies (90°C – 200°C) qui permettent de produire de l'électricité.
- La géothermie de basse énergie (température inférieure à 90°C) qui produit de la chaleur pour le chauffage de serres, d'eau de pisciculture ou pour alimenter de façon très économique des réseaux de chaleur urbains, comme en région parisienne où plus de 130 000 logements collectifs sont ainsi chauffés.
- La géothermie de très basse énergie (moins de 30°C). C'est celle dont il est question dans ce dossier, car c'est la seule qui soit accessible aux particuliers.
Pour limiter l'investissement, on se contente de puiser la chaleur à une profondeur très faible, où la température n'est pas suffisante pour assurer le chauffage, d'où la nécessité d'utiliser une pompe à chaleur.
3/ La récupération de l'eau de pluie
D'un point de vue écologique, l'utilisation de l'eau de pluie diminue les pompages dans les nappes phréatiques menacées de surexploitation, et qui est de plus en plus polluées. Elle permet la valorisation d'une source naturelle gratuite et inépuisable. Récupérer l'eau de pluie nous rend acteur et actrice, responsable de la gestion d'une ressource vitale. L'eau de pluie récupérée ne contribue pas au ruissellement. Comme surfaces imperméables augmentent constamment (toitures, routes, parkings, etc.), le problème de ruissellement et d'inondation devient de plus en plus préoccupant.
Pour nombre d'utilisation domestique, l'eau de pluie présente de grands avantages par rapport à l'eau de distribution. Douce (faiblement minéralisée), elle permettrait de diviser par quatre les produits de lavage, et d'éviter l'usage d'adoucissants. Les eaux usées seront moins chargées, et les habitants des rivières nous en seront reconnaissants. Par ailleurs, l'eau de pluie convient aux plantes du jardin. En boisson, contrairement aux idées reçues, la qualité de l'eau de pluie peut être équivalent à celles de meilleures eaux de source. Sa faible minéralisation la rendre légère, parfois épurant. C'est une eau vivante à l'opposée de l'eau de ville, qui, chlorée est stérile et agressive. Face à la dégradation de l'eau de vie, un nombre croisant de consommateurs d'eau en bouteille.
4/ Les citernes
A - Le solaire thermique passif
Le stockage de l'eau se fait dans des citernes L'eau doit être conservée à l'abri de la lumière à une température constante autour de 12°C, la température du sol, pour éviter le développement de germes, d'algues et de certaines bactéries.
Les matériaux utilisés en toiture, en canalisation et en citerne améliorent ou détériorent la qualité de l'eau qu'on obtiendra dans le robinet.
En toiture, les matériaux naturels, pierres, bardeaux de bois, tuiles, ardoises sont les mieux adaptés.
Le meilleur endroit pour stoker l'eau reste une citerne enterrée dans le jardin. Pour des raisons écologiques (énergie grise, pollution et courte durée de vie), les gouttières en zinc sont préférables à celles en PVC. Mieux veut ne pas mélanger différents métaux comme le zinc et le cuivre pour éviter la détérioration de l'installation par électrolyse.
B - Le filtrage
L'eau de pluie nous arrive sur nos toitures est chargées de polluants divers : feuilles, branches, épines, lichen, fientes d'oiseau, particules de poussières, etc. mais aussi d'acidité liée aux rejets de combustion. D'ou la nécessité de la filtrer avant de l'utilisation.
Les procédés de filtration dépendent de l'utilisation finale de l'eau de pluie : jardin, usage domestique (lessive, vaisselle, douche…) ou eau de boisson. L'eau destinée à l'arrosage peut être utilisée telle quelle à la sortie de la citerne. Les autres utilisations de l'eau de pluie demandent une filtration plus fine. Nous distinguons la filtration lors de la récupération de l'eau de pluie, de celle de la distribution.
5/ Le lagunage
A/ Assainissement automne
L'assainissement est une partie qui pose de plus de questions dans le domaine de l'éco habitat.
Bassins Filtres verticaux et horizontaux :
Trois ou quatre niveaux de bassins contenant des filtres à plantes aquatiques, positionnés par niveaux en cascade le long d'une pente du terrain, vont recevoir et épurer les eaux usagées. Tous les bassins, que nous recommandons maintenant de construire en dur sont parfaitement étanches. Chaque bassin est rempli d'un matériau filtrant, idéalement du gravier volcanique de pouzzolane.
Les deux premiers niveaux de bassins sont des filtres verticaux qui fonctionnent en alternance, par exemple 15 jours d'activité, 15 jours de repos. L'effluent arrive en surface du bassin, percole doucement en profondeur à travers le gravier et ressort par le fond. Dans les bassins dont la taille dépasse 2m², une oxygénation positive du substrat est assurée par quelques tubes verticaux percés enfoncés jusqu'au fond et par un système de drainage prenant l'air en surface et débouchant au fond sur un collecteur général.
Les niveaux suivants sont des filtres horizontaux. L'effluent arrive de la même façon en surface à l'une des extrémités du bassin, percole horizontalement à travers le sable et ressort par trop plein, en surface.
B/ Rejet final
Une mare terminale permet d'affiner l'épuration des eaux sortant du dernier bassin horizontal et de constituer une réserve pour arroser le jardin. La mare n'est toutefois pas indispensable car les eaux sont suffisamment propres pour être rejetées au fossé ou irriguer un bosquet de saules ou de bambous. Parfois, une forêt humide peut constituer la dernière partie du système.
6/ Toilette sèche
C'est chimiquement logique, l'utilisation de toilette sèche. Nos déjections sont surtout constituées d'azote, de phosphore et de carbone. Ces éléments ont des cycles terrestres, c'est à dire que leur recyclage doit être réalisé par compostage afin d'être rendus à la terre pour l'enrichir. Mêler les déjections (humaines ou animales) avec l'eau est une erreur et un non-sens écologique sans précédent.
Parce que l'eau est précieuse, qu'il faut mieux l'utiliser et la protéger.
C'est de l'eau potable qui est utilisée à raison d'une moyenne de 40 litres/habitant/jour pour "chasser" nos déjections. Cette mauvaise gestion de la matière organique est à la source de bien des problèmes : épuration lourde et peu efficace (60% de la charge des eaux à épurer provient des toilettes), dégradations des écosystèmes aquatiques et des eaux souterraines, manque à gagner désastreux pour les sols. La toilette sèche n'utilise pas d'eau et après compostage de la litière, rend au sol la richesse qu'il nous donne. C'est le plus grand et le plus simple des gestes écologiques
Alors, comment ça marche une toilette sèche ?
C'est très simple : Une fois nos déjections terminées, on met aussi le papier hygiénique dans la toilette (c'est du carbone), puis on couvre de la litière carbonée mise à disposition. Nous utilisons de la sciure de bois gratuite obtenue auprès d'une scierie locale (attention, ne pas utiliser de bois traité ou exotique afin de ne pas récupérer un compost toxique pour la terre).
Ça ne sent pas : Versée en quantité adaptée, la litière carbonée bloque les fermentations anaérobies et permet le démarrage du compostage.
7/ Composte
Tiens, et pourquoi pas une toilette sèche chez vous? Il suffit d'encadrer confortablement un seau et de se procurer de la matière sèche fine et carbonée qui sera utilisée comme litière après chaque usage. Quand la toilette est pleine, le vider sur le carré à compost, avec les épluchures de légumes et les déchets du jardin. Une fois plein, le tas de compost est disposé en andain en alternance avec de l'ortie, de la consoude et du fumier animal et recouvert de paille. Laisser mûrir un an et s'en servir au potager ou aux pieds des arbres ou des fleurs.
8/ Poêle de Masse
A/ Économique et écologique.
Au cours de la première phase de combustion, le bois brûle à vive allure et à très haute température (plus de 800°C). La deuxième phase de la combustion permet de rebrûler à plus de 900°C la quasi-totalité des goudrons et autres particules encore contenus dans les fumées. Les fumées «propres» et très chaudes sont contraintes à circuler dans les canaux internes odù elles communiquent progressivement leur chaleur à la masse du poêle. A la sortie, leur température n'excède pas 200°C (contre 300 à 600° pour les poêles en fonte ou les inserts). Cette conception permet de tirer le meilleur rendement de la combustion du bois tout en réduisant très significativement les émissions de polluants.
B/ Pratique.
Le POÊLE DE MASSE se charge une ou deux fois par jour, selon la saison. La combustion du bois dure environ une heure. La chaleur accumulée dans la masse du poêle se diffuse ensuite pendant 12 heures, sans surveillance. Les corvées habituelles liées au chauffage au bois : manutention, poussière, décendrage, entretien permanent du feu... sont pratiquement supprimées.
C/ Sain et confortable.
Le POÊLE DE MASSE transmet sa chaleur essentiellement par rayonnement infra-rouge. Ce rayonnement, comparable à celui du soleil, réchauffe directement les murs, les personnes, les objets ... et procure une sensation de confort inégalée, une chaleur douce et homogène : l'air de la pièce n'est ni desséché ni surchauffé et les murs, chauds et assainis, régulent la température. Ce principe de chauffage est particulièrement recommandé aux personnes souffrant de problèmes respiratoires (allergie, asthme, etc…). Il peut être utilisé comme chauffage principal ou en appoint d'un autre chauffage selon la disposition des pièces.
9/ Chaudière à bois granulés
Le schèma de principe pour le bois granulés ou déchiqueté est quasiment le même, on retrouve trois composants :
- Une chaudière automatique brûlant du bois sous forme de granulés ou de bois déchiqueté (ou plaquette), amenés par une vis sans fin depuis...
- Un silo dont la taille varia suivant le combustible, la place disponible et le nombre de livraison.
- Un système central à radiateurs hautes/basse températures ou plancher chauffant.
10/ Le chauffage solaire
Dans un chauffage solaire on retrouve trois principales composantes :
- Des capteurs solaires thermiques (généralement des capteurs plans vitrés et noirs) de préférence orientés plein sud.
- Un plancher chauffant.
- Un ballon de stockage dont la taille variera si l'on mise plutôt sur l'inertie du plancher chauffant ou si l'on tend vers stockage inter saisonnier de chaleur. Ce ballon reçoit généralement un appoint d'une autre source de chaleur. En moyenne le chauffage solaire couvre 40% des besoins de chaleur. Dans des projets originaux, on peut aller bien au-delà. Ces panneaux peuvent aussi couvrir une partie des besoins en eau chaude sanitaire (ECS).
11/ Les chaudières à bûches
Les chaudières à bûches sont plus connues et désormais très performantes. Elles sont moins onéreuses que les chaudières automatiques au bois granulé ou déchiqueté et utilisent un combustible bon marché. Ces chaudières s'adaptent à tout système central. Nous les associons à un gros ballon d'hydro accumulation qui permet de réguler les à-coups de chaleurs, de stocker la chaleur et de permettre un fonctionnement à plein régime pour éviter les combustions incomplètes.
Le bois est une ressource locale, renouvelable (inclus dans le cycle du carbone), développant des emplois non-délocalisables.
12/ L'Aérothermie
L'air extérieur est disponible en quantité illimité, il contient de l'énergie thermique que nous pouvons prélever à l'aide d'une pompe à chaleur air-extérieur/eau. Pour ce faire, il suffit de faire circuler l'air sur une batterie froide avec un ventilateur à vitesse variable ultra silencieux.La chaleur prélevée sur la batterie froide est gratuite et est remontée en température afin d'assurer le chauffage de la maison par plancher chauffant (de 30 à 45°) ou par radiateurs (de 45 à 65°).Le système assure le confort de l'habitat.
La pompe à chaleur air/eau aura un coefficient de performance (COP) variable en fonction du niveau de la température extérieure et du niveau de la température d'eau en sortie machine. Il est évident qu´une région très froide se prête moins à l'installation d'une aérothermie, mais c'est surtout la fréquence des températures basses sur la période de chauffage qu'il est important de connaître.
13/ Chauffe-eau thermodynamique (CET)
Dans le cas d'un chauffe-eau thermodynamique, l'énergie est fournie par une Pompe à Chaleur (PAC) (voir schéma).
En simplifié, le principe est le suivant : un fluide frigorigène circule dans un circuit fermé. Il passe de l'état liquide à l'état gazeux. Ce changement d'état permet de capter l'énergie de l'air, de l'eau ou de la terre pour réchauffer l'eau sanitaire.
La plupart des CET ont un échangeur de chaleur à air extérieur avec ventilateur (aérothermie). La chaleur peut aussi venir de l'air extrait par la ventilation, plus chaud que l'air extérieur.
14/ La ventilation double flux
Il y a deux réseaux de tuyaux dans lesquels circule de l'air : un réseau d'air rentrant et un réseau d'air sortant. Entre les deux, il y a un échangeur qui permet de préchauffer l'air rentrant grâce à la chaleur de l'air sortant. Ce n'est pas un système de chauffage. Sauf dans les maisons passives. Sinon il faut regarder cette source de chaleur comme un appoint. Réservé à des habitats bien isolés et étanches à l'air.
15/ Le puits provençal / puits canadien
Il s'agit d'un ou plusieurs tuyaux enterrés dans le jardin par lesquels l'air rentrant dans la maison échange sa chaleur avec la terre. En été, l'air est donc rafraîchi. On peut concevoir une installation spécialement pour le rafraîchissement, on parlera alors plutôt de puits provençal. En hiver, l'air est préchauffé. On peut également concevoir une installation spécialement pour le confort d'hiver, on parlera alors plutôt de puits canadien.
Par rapport à la consommation électrique des ventilateurs employés, les gains de chaleur ou de froid sont très importants. Si l'on comparait à la notion de COP employé pour la pompe à chaleur, on aurait des COP instantané de 68. Cependant, si l'habitat a suffisamment d'inertie, il n'est pas soumis à la surchauffe, le cout d'installation ne se justifie pas toujours. Ce n'est pas un système de chauffage sauf dans le cas d'une maison passive. Sinon, c'est un appoint.
La réglementation thermique 2020
Les objectifs du Grenelle imposent une évolution de la réglementation thermique (RT) des bâtiments. La RT2020 plus exigeante constitue un véritable changement pour les professionnels du bâtiment.
Comprendre la Réglementation Thermique 2020
Les clés pour comprendre
La Réglementation Thermique 2020 (RT2010) a pour objectif, tout comme les précédentes réglementations thermiques de limiter les consommations énergétiques des bâtiments neufs qu'ils soient pour de l'habitation (résidentiel) ou pour tout autre usage (tertiaire).
L'objectif de cette Réglementation Thermique est défini la loi sur la mise en œuvre du Grenelle de l'Environnement. Cet objectif reprend le niveau de performance énergétique défini par le label BBC-Effinergie. Les constructions neuves présentent, en moyenne, une consommation d'énergie primaire (avant transformation et transport) inférieure à 50 kWh/m²/an.
Elle s'applique :
- À partir du 1ᵉʳ janvier 2011 pour les bâtiments publics et les bâtiments tertiaires privés (bureaux, commerces, entrepôts, etc.)
- À partir du 1ᵉʳ janvier 2013 pour tous les bâtiments résidentiels.
Les principes :
Les exigences de performance énergétique globales seront uniquement exprimées en valeur absolue de consommation pour plus de clarté : niveau moyen très performant exigé, à 50 kWh/m²/an (et non plus en valeur relative par rapport à une consommation de référence recalculée en fonction du projet). - L'introduction d'une exigence d'efficacité énergétique minimale du bâti pour le chauffage, le refroidissement et l'éclairage artificiel. Cette exigence prendra en compte l'isolation thermique et permettra de promouvoir la conception bioclimatique d'un bâtiment.
La suppression des exigences minimales n'ayant plus lieu d'être dans le nouveau cadre technique fixée.
L'introduction de nouvelles exigences minimales traduisant des volontés publiques fortes : éventuelle obligation de recours aux énergies renouvelables, obligation de traitement des ponts thermiques (fuites de chaleur) des bâtiments neufs, obligation de traitement de la perméabilité à l'air des logements neufs, etc. Ces changements et les exigences plus élevées qu'imposera la RT 2012 de manière générale contribueront à l'atteinte des objectifs du Grenelle de l'environnement.
Pour approfondir
Les aspects techniques :
Actuellement, la Réglementation Thermique 2012 repose sur deux coefficients : le Besoin Bioclimatique (BBio) et la Consommation (C).
De manière simplifiée, le coefficient BBio correspond aux déperditions (pertes naturelles et besoin des usagers) moins l'apport gratuit (chaleur humaine, du soleil, etc.), et le coefficient C correspond au besoin sur le rendement des équipements.
Les coefficients BBio et C seront calculés grâce aux outils de calculs informatiques fourni par le CSTB. Afin d'être conforme à la RT 2012, un bâtiment neuf devra respecter 3 exigences globales :
- Une exigence de consommation Cmax en valeur absolue.
- Une exigence sur les besoins du bâtiment Bbiomax en valeur absolue.
- Une température intérieure conventionnelle atteinte en été inférieure à une température de référence.
Dans la pratique :
En toute logique, la RT2012 imposera une montée en puissance des produits et équipements énergétiquement très performants ainsi que des équipements permettant de valoriser des énergies renouvelables.
Pour concevoir un bâtiment énergétiquement très performant, des échanges entre architecte et bureau d'études thermiques sont nécessaires dès les premiers stades de la conception. En effet, il est très difficile voire régulièrement impossible d'atteindre les 50 kWhEP/m²/an lorsque la conception du bâti a été réalisée au mépris de la composante de performance énergétique.
La RT2012 conduira donc à généraliser cette nouvelle orientation de l'organisation pour une construction. La mission de ces bureaux d'études devra donc débuter bien plus tôt dans la conception d'un ouvrage que la pratique moyenne actuelle.
CSTB
Le CSTB est le principal soutien technique du ministère pour élaborer la réglementation et produire les méthodes de calcul et les cœurs de calcul des logiciels permettant de les appliquer. Avec deux innovations majeures : la définition d'une exigence globale en consommation d'énergie primaire en valeur absolue et une meilleure prise en compte de l'impact énergétique du bâti dès sa conception. Un nouveau coefficient : Bbio
Comme il va falloir porter plus d'attention qu'auparavant à la conception du bâti, un nouveau coefficient - appelé Bbio - sera introduit dans la RT 2012. Objectif : qualifier la qualité énergétique du bâti avant de savoir quel sera le système qui l'équipera (chauffage, refroidissement, eau chaude sanitaire, photovoltaïque…).
"Ce coefficient Bbio sera une exigence réglementaire destinée à orienter le concepteur dès le départ vers un bâti performant, les exigences de consommation d'énergie et de confort d'été étant par ailleurs conservées », précise Jean-Robert Millet.
Le Bbio est une première étape. Elle correspond du reste au souhait des concepteurs de disposer d'une approche bioclimatique avant d'avoir à choisir l'ensemble des systèmes pour leur projet. C'est un premier cadrage qui leur permettra de savoir si leur bâtiment tient la route ou pas."
Le Feng Shui et la géobiologie
Créer un environnement serein, harmonieux et fonctionnel
Les principes du Feng Shui
Le Feng Shui terme qui signifie « vent et eau » - est issu d'un très ancien principe chinois consistant à choisir, pour implanter temples et maisons, des sites où les cinq éléments soient en harmonie, à l'abri du vent et à proximité de l'eau douce, notamment. Peu à peu, le terme en vint à designer le fait de jouer sur les divers composants d'un environnement pour créer, au sein d'une habitation, les conditions optimales pour la santé, le bien-être et le bonheur de ses habitants.
Le Chi, énergie vitale invisible
Pour bien appréhender le Feng Shui, il est nécessaire de bien comprendre ce qu'est le Chi et sa manière de se déplacer dans notre habitat, de saisir les bienfaits qu'il nous offre lorsqu'il reste sain et vigoureux ou au contraire les dangers qu'il induit s'il est mal dirigé.
Grâce au Feng Shui
Quoi de plus rassurant que de rentrer chez soi et se sentir bien, confiant, en parfaite harmonie avec nous-même et les éléments qui nous entourent. Dans un monde ou l'on se préoccupe de plus en plus de son bien-être, de sa qualité de vie, de son environnement, de l'harmonie, de l'équilibre et de l'aménagement du lieu de rencontre avec votre famille et vos amis, doit aussi vous permettre de vous reposer, d'étudier, de vous ressourcer et vous apporter du confort et de la sérénité.
Une étude Feng Shui consiste à évaluer l'énergie du lieu, de la maison, et la manière dont elle circule, puis l'énergie de ses occupants, afin d'établir une relation harmonieuse. Toute la dynamique de l'énergie repose sur la transformation et le changement. Le but est d'activer les bonnes énergies pour favoriser la santé, le bien-être et la prospérité.
Équilibrer le Chi, énergie vitale du Feng Shui. En Feng Shui, pour harmoniser les lieux et déterminer les endroits les plus propices pour telle ou telle couleur, tel objet, tel tableau, telle plante…, on trace une sectorisation de huit parties égales sur les plans, en fonction de la direction cardinale du Nord, cette sectorisation est appelée Pa Kua.
Les huit secteurs, en Feng Shui, correspondent aux huit aspirations fondamentales de l'existence (abondance, santé, mariage, spiritualité, renommée, enfants, aide extérieur, carrière). Chaque secteur correspondant en même temps à un des cinq éléments utilisés en Feng Shui : Feu, Terre, Métal, Eau ou Bois, il sera possible d'améliorer et d'agir sur tous les domaines qui vous préoccupent en intervenant sur les interactions des différentes données qui composent votre environnement.
Géobiologie
GÉO : la terre, BIO : la vie, LOGIE : l'étude
Le terme géobiologie, ainsi que le suggère son étymologie, désigne l'étude des relations entre la terre et la vie. Au sens large, la géobiologie étudie les effets des rayonnements du sol sur les milieux de vie. Mais elle étudie aussi l'effet sur les êtres vivants des matériaux utilisés dans la construction, des formes d'architecture, des éléments d'aménagement ainsi que l'influence des formes, des couleurs, des sons, du matériel technologique, des diverses pollutions : chimiques, électromagnétiques et subtiles.
C'est ainsi que tout organisme vivant, suivant le lieu précis où il réside, subit l'influence de rayonnements cosmo-telluriques, de champs électromagnétiques terrestres et de charges électriques libres. L'accumulation de rayonnements multiples devient dangereuse, surtout lorsqu'ils sont doublés d'anomalies souterraines (cours d'eau, failles, cavités, etc.) Ces nocivités, détectables, perturbent le fonctionnement des cellules, allant des maux bénins (maux de tête, fatigue générale, insomnies, rhumatismes...) aux maladies les plus graves (cancer, dépression, sclérose en plaques...).
Il faut donc vivre en zone neutre (lit, bureau) et éviter les croisements telluriques surtout lorsqu'il y a une anomalie dans le sous-sol. (faille, cours d'eau...) Les études sur des dizaines de milliers de cas sont formelles et la pratique ne cesse de confirmer ce rapport étroit entre la santé et le lieu, que ce soient pour les êtres humains, les animaux ou la végétation.
La géobiologie apporte les moyens de détecter, de localiser et de corriger les nocivités vibratoires de notre habitat. Il y a donc des moyens de lutte efficaces contre toutes ces agressions à notre sphère vitale... Aujourd'hui, prenez conscience de ces influences sur votre vie, pour améliorer le confort vibratoire de votre intérieur. Alors, vous retrouverez énergie et équilibre.
La VMC double-flux
Ce système permet de limiter les pertes de chaleur inhérentes à la ventilation : il récupère la chaleur de l’air vicié extrait de la maison et l’utilise pour réchauffer l’air neuf filtré venant de l’extérieur. Un ventilateur pulse cet air neuf préchauffé dans les pièces principales par le biais de bouches d’insufflation.
Cet équipement est plus coûteux qu’une VMC simple-flux, mais il permet des économies de chauffage importantes :
- en récupérant jusqu’à 70% (90% dans les systèmes haute performance maintenant sur le marché) de l’énergie contenue dans l’air vicié extrait ;
- en profitant de la chaleur dégagée par la cuisson ou la toilette.
Le système double-flux devrait s’imposer dans la prochaine réglementation thermique, car il permet de récupérer les calories du logement pour préchauffer l’air entrant.
La VMC avec échangeur haute efficacité :
L’air neuf extérieur est filtré et préchauffé en passant à travers un échangeur de chaleur à haute efficacité. Cet échangeur permet de récupérer l’énergie sur l’air extrait, sans être mélangé à l’air neuf de renouvellement.
L’air extrait sera ensuite rejeté à l’extérieur à une température très faible.
Masse thermique
Objectif : l’émergence de projets et de réalisations à très basse consommation d’énergie, tournés vers une sincère démarche de développement « durable ».
Le régulateur thermique
Principe : Il s’agit de concevoir et de réaliser une masse thermique sous l’habitation : utilisée comme accumulateur, équilibreur et régulateur thermique, elle fonctionne en interaction avec le volume du bâtiment.
On peut se contenter des transferts directs, qui ont lieu entre le sol et l’air du local (solution passive). Mais on peut aussi activer les transferts de chaleur, pour améliorer le fonctionnement et climatiser en douceur. Selon les cas, l’air chaud est capté :
Sous la toiture, si elle est réalisée avec des matériaux foncé (ardoise, bas acier, membrane d’étanchéité, capteur photovoltaïques)
Grâce à des capteurs à air, réalisés sur place (châssis vitrés, véranda...)
Grâce à un ou plusieurs ventilateurs avec thermostat, l’air circule en boucle dans un ou plusieurs réseaux de tubes intégrés dans la masse thermique.
La masse peut être « chargée » tout au long de l’année, dès que l’air atteint la température minimum de fonctionnement (autours de 26°C).
En saison froide, une partie des apports passifs par les vitrages est stockée dans le haut de la masse et restituée la nuit par rayonnement, évitant une relance du chauffage d’appoint.
Sans être un chauffage au sens classique, ce régulateur thermique constitue une base dans un bâtiment respectant les principes de l’architecture solaire passive. Il limite aussi bien les baisses de température d’hiver que les surchauffe d’été, apportant un plus en matière de confort et économie.
Une maison bien conçue, une maison se passe d’un système de chauffage climatisation complexe et coûteux, qu’il faut fabriquer, entretenir et remplacer : elle se comporte elle-même comme une pompe à chaleur.
Laissant entrer la chaleur solaire gratuite par de larges baies, correctement dimensionnées et équipées de vitrages performants. Gérant la chaleur grâce à son inertie thermique, qui lui permet d'accumuler et de la restituer. Par ailleurs, elle est très bien isolée et ses besoins d’apports payants sont extrêmement réduits, voire inexistants.
Étant chaque projet une aventure unique , une maison doit être conçue pour et avec les gens qui vont l’habiter. Ils ont leur culture, leur sensibilité et leurs affinités. Pour les choix d’ensemble de la maison il faut d’abord écouter pour pouvoir répondre, conseiller, orienter.
Le projet doit coller aux besoins réels. La démarche de la croissance doit aussi s’applique au bâtiment : moins grand, avec de matériaux sain, où sans toxicité, plus de qualité et de confort, au même prix ou pas beaucoup plus cher.
Maison à énergie positive (produisant plus d’énergie qu’elle n’en consommera, grâce au photovoltaïque) elle bénéficiera :
Solaire passif, chauffe-eau solaire et VWC double-flux à très haut rendement
Sur isolation, double vitrage, toiture en partie végétalisée.
Masse thermique au sol, assurant une « climatisation » douce
Environnement paysage : étude de feng shui, bassins décoratifs phyto-épurés
De l’aube au crépuscule, la maison bénéficie de la lumière et de l’ensoleillement proportionnant un jeu de transparence sur chaque pièce.
Une architecture nouvelle, réécrite, participe à la magie des nouvelles habitations vers des « maisons passives » avec une nouvelle peau sur les bâtiments.