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Chauffage et rafraichissement

Des équipements adaptés à des besoins réduits

Schéma d’un circuit de chauffage couplé à des panneaux solairesChauffer, ventiler et rafraîchir sont longtemps resté des opérations indépendantes. Avec la basse consommation, leur fonctionnement devient interdépendant.

Construire une maison basse consommation afin de pouvoir surchauffer serait naturellement une hérésie. L'objectif au contraire est de limiter votre consommation d'énergie pour le chauffage et l'eau chaude à 20 ou 30 kWh/m2/an. Pour y parvenir, vous devez modérer votre confort d'hiver à une température de 19 °C et votre confort d'été à 26 °C. Des variations de température aisément contrôlables avec des équipements faiblement consommateurs d'énergie, dès lors que votre maison est parfaitement conçue, isolée et étanche.


Réduire la quantité d'air à chauffer

De ce point de vue, la basse consommation énergétique impose une véritable révolution intellectuelle au monde de la construction. Pendant longtemps, on pensait que pour chauffer moins il fallait isoler plus. Mais on s'est aperçu que ça ne suffisait pas. Il faut également renforcer l'étanchéité des maisons afin d'éviter les fuites d'air qui emportent les calories dehors.


Les échanges d'air entre l'intérieur et l'extérieur représentent chaque jour plusieurs dizaines, voire plusieurs centaines de fois le volume d'air de la maison. En rendant l'enveloppe des maisons plus étanche, la stratégie de la basse consommation revient à réduire les quantités d'air à chauffer, donc à réduire les besoins de chauffage. Du coup, la donne en termes de modes de chauffage, de sources d'énergie et de financement est totalement bouleversée. Pompe à chaleur, radiateur électrique, bois, toutes les solutions méritent d'être étudiées précisément en fonction des particularités de votre maison et de ses besoins thermiques.


Air renouvelé et chaleur constante

La question de la ventilation devient essentielle en basse consommation. Dans une maison étanche, le renouvellement d'air devient une question de santé et d'hygiène. Par ailleurs, autant que l'air chauffé circule convenablement dans la maison pour assurer une température constante d'une pièce à l'autre. Les maisons passives, par exemple, associent les fonctions de chauffage et de ventilation. Avec une VMC double flux à échangeur thermique le réchauffage de l'air entrant avec les calories de l'air sortant suffit presque à maintenir toute la maison à bonne température. Bien étanche et bien isolée, une maison de 150 m² n'aura besoin que de 2 250 kWh pour se chauffer toute l'année, soit l'équivalent de 220 litres de fuel.


Si l'étanchéité est le principe fondamental de la basse consommation de chauffage, l'inertie thermique et la maîtrise des apports solaires sont ceux qui prévalent pour le bon équilibre thermique en été. Il est possible de construire des maisons qui sauront rester fraîches et confortables pendant toute la belle saison sans consommer d'énergie.


Le principe de l'inertie thermique

Là encore, c'est l'enveloppe de votre maison qui déterminera vos choix d'équipement. Le principe de l'inertie thermique consiste à employer des matériaux qui mettent longtemps à emmagasiner et à diffuser leur calorie. Dès lors, le besoin de rafraîchissement reste faible, et vous pouvez utiliser des équipements très doux pour maintenir la maison sous une température de 26 °C. Il est possible par exemple de détourner l'inertie thermique de la terre et du sous-sol pour apporter de la fraîcheur. C'est le principe de fonctionnement du puits canadien ou provençal, qui consiste à faire transiter l'air entrant par un circuit de quelques dizaines de mètres de tuyaux enterrés.

Il existe d'autres solutions intéressantes, comme le rafraîchissement par évaporation d'eau ou la surventilation nocturne. La pompe à chaleur réversible est toutefois la solution la plus accessible et la plus répandue mais la climatisation la plus économe sera toujours celle qui évite à la maison de surchauffer.

 

Plus d’informations sur la construction d’une maison basse consommation ?

 

Le Chauffage central
PAC et géothermie
Les émetteurs de chaleur
La ventilation


 Trois objectifs combinés

Chauffer

Avec la logique de la basse consommation, le chauffage perd sa place centrale dans la gestion des équipements thermiques de la maison. Avec une enveloppe performante et étanche à l'air, les besoins de chauffage sont faibles, la puissance des équipements installés peut donc être réduite, ce qui diminue aussi leur coût.

Raison de plus pour ne pas les surdimensionner. Le risque est grand car les bonnes habitudes ne sont pas encore prises dans ce domaine chez tous les professionnels. En fonction des zones climatiques, les besoins de chauffage sont différents. Dans les zones plus froides, avec des hivers plus rigoureux, il faut privilégier des modes de chauffage avec des émetteurs qui diffusent la chaleur en continu.

Dans les zones plus chaudes, avec des variations importantes de température pendant la journée, il faut privilégier des types de chauffage plus réactifs.

 

Rafraîchir

Parce que les systèmes de production de froid sont de gros consommateurs d'électricité, la climatisation est ipso facto exclue de la démarche basse consommation et de l'obtention du label Effinergie BBC. Pour autant il n'est pas interdit de rafraîchir sa maison avec un puits canadien ou, solution plus commune, une pompe à chaleur réversible. En hiver votre PAC puise les calories à l'extérieur et les restitue à l'intérieur. Elle fera exactement l'inverse l'été. Votre circuit de chauffage au sol, par exemple, fera circuler de l'eau fraîche qui captera les calories superflues.

La PAC se chargera de les rejeter dehors. Il convient toutefois de vérifier que l'addition des consommations hivernale et estivale de votre PAC ne dépasse pas 50 kWh/an/m².

La PAC réversible n'est pas adaptée à tous les climats, notamment à ceux où les températures estivales et hivernales sont très contrastées.


Ventiler

La ventilation répondait jusqu'à maintenant à des objectifs de sécurité sanitaire en évacuant l'air vicié et la vapeur d'eau. Sa fonction, qu'elle soit naturelle ou VMC, était aussi de supprimer les risques d'asphyxie par intoxication au monoxyde de carbone issu de combustions défectueuses.

Aujourd'hui, la ventilation peut contrôler non seulement la circulation de l'air, son hygrométrie mais aussi la température. Les nouvelles générations de VMC double flux disposent de systèmes d'échangeur thermique qui permettent de réchauffer l'air neuf en hiver mais aussi de le rafraîchir en été en faisant passer l'air entrant par le réseau du puits canadien.

Chez certains constructeurs, danois par exemple, les VMC peuvent encore aller plus loin, en se raccordant à la fonction de production d'eau chaude sanitaire. Le surplus de chaleur de l'air sortant peut alors être utilisé pour chauffer l'eau. À l'inverse, l'eau chaude produite par le chauffe-eau solaire est utilisable pour réchauffer l'air entrant et ainsi chauffer la maison avec la VMC.


 Combiner les sources de chaleur

L'évolution des techniques et les enjeux de réduction des gaz à effets poussent à combiner les solutions classiques et douces. Le principe est d'utiliser un mode de chauffage doux, type eau chaude solaire, chauffage bois ou géothermie, aux performances certaines mais relatives en période de très grands froids, et un autre système de chauffage, classique ou renouvelable, qui prend alors le relais ou vient en complément. Il peut s'agir de radiateurs électriques, de PAC, de chaudière gaz ou fioul. Une régulation combine automatiquement l'emploi de ces deux types de systèmes.

Ainsi, les capteurs solaires sont associés à une chaudière gaz tous deux alimentant un chauffe-eau et un réseau de chauffage à eau chaude. Selon les régions, le solaire est efficace durant 60 % à 30 % de l'année. Quand l'ensoleillement est insuffisant, une chaudière gaz prend le relais.


 La taxe carbone

Désormais, une taxe de 17 euros par tonne de CO2 devra être acquittée par les ménages au titre de la contribution climat énergie. L'objectif est d'inciter les familles à réduire leurs consommations d'énergie. Concrètement, cette taxe se traduit par une augmentation de 4 centimes du litre de fioul (ou d'essence) et de 0,4 centime le kilowattheure pour le gaz. Une contribution en partie compensée par un crédit d'impôt.

 
Références réglementaires
  • La réglementation thermique

La réglementation thermique en vigueur, la RT 2005, impose aux nouvelles constructions une obligation de moyen. L'esprit de la loi évolue progressivement vers une obligation de résultat. Mais vous devez surtout retenir la notion de « besoins thermiques », c'est-à-dire la quantité d'énergie dont vous aurez besoin pour chauffer et rafraîchir votre maison.

  • Le bâtiment basse consommation

La démarche BBC Effinergie place la barre à 50 kWh par an et par m2 d'énergie primaire, soit moins de 20 kWh d'électricité d'énergie finale (coefficient de conversion de 2,58).

La maison passive

Le standard européen de la maison passive descend le curseur à 30 kWh par an et m2 d'énergie finale. On ne peut pas déduire les productions d'énergie renouvelable comme cela est possible dans la démarche BBC actuelle avec Effinergie.

  • La réglementation des VMC

La réglementation de la ventilation est ancienne et stable. Elle répond en premier lieu à des impératifs sanitaires. Pour préserver la santé et la sécurité des occupants, l'air doit circuler et être renouvelé en permanence. Une valeur minimale est fixée. Pour une maison individuelle assimilable à un grand appartement de 7 pièces, la VMC doit extraire au minimum 135 m3/h. Cette valeur peut être ramenée à 35 m3/h quand la maison dispose d'une VMC sophistiquée. Pour limiter les pertes thermiques la réglementation fixe une valeur maximale d'évacuation d'air. Celle-ci ne doit pas dépasser 135 m3/h dans la cuisine, 30 m3/h dans la salle d'eau principale comme dans le cabinet de toilette principal.

Depuis le 1er janvier 2000, le niveau sonore des extracteurs d'air est régi par l'article R111-1 du Code de la construction et de l'habitation. Le niveau sonore des équipements d'une VMC ne doit pas dépasser 30 dB (A) dans les pièces principales et 35 dB (A) dans les cuisines.

  • Pour la climatisation dans l'habitat,

la réglementation se contente de recommandations. Une valeur limite de 26 °C s'impose depuis mars 2007 dans le tertiaire.

 

 
 

Climatisation : la climatisation tempère...
Rafraîchissement : il permet de réduire...
VMC : la ventilation mécanique contrôlée...

VMC double flux : avant d'être insufflé...

 
 
 
 
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