La maison bioclimatique

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Pas de demeure écologique sans architecture bioclimatique ! Ce procédé millénaire fait du soleil et de l’environnement des éléments indissociables de la conception de votre maison. Devenu incontournable dans les nouvelles réglementations, le bioclimatique rend notre habitat plus performant et confortable. Explications.

Vous allez faire construire... Savez-vous que vous alliez vivre dans une maison bioclimatique ? Depuis une dizaine d’années, l’expression est revenue à la mode. Pourtant, cette technique n’a rien de récent. Savoir optimiser les apports naturels pour augmenter le confort en réduisant les consommations d'énergie, autrement dit bâtir bioclimatique, est un art ancestral que les professionnels se sont réappropriés depuis longtemps. Ils l'ont aussi amélioré grâce aux progrès réalisés dans tous les domaines de la construction : matériaux, isolants, menuiseries, appareils de production d'énergie, etc. Une stratégie appuyée par la Réglementation environnementale 2020 (RE 2020). Ce texte, qui régit la construction depuis janvier 2022, impose le recours à la conceptions bioclimatique pour élaborer des maisons sobres, lumineuses agréables à vivre et décarbonées.

Réglementaire ! Le premier apport de la RE 2020 : définir le besoin bioclimatique du bâtiment via un coefficient Bbio. « Exprimé en points, il mesure la capacité du bâti à limiter ses besoins en chauffage, en refroidissement et en éclairage artificiel et ce indépendamment des systèmes de production d'énergie » expliquent L. Laugar et D. Molle du bureau d'études Senova. En clair : il s'agit de bâtir efficace en travaillant sur l'orientation et l'implantation, le positionnement des ouvertures ou encore l'isolation de manière à ce que le Bbio de la maison soit inférieur à un maximum réglementaire, le BbioMax. C'est justement ce gain sur le BbioMax qui prouve que la maison est bel et bien bioclimatique. Selon une étude du Pôle Habitat FFB réalisée sur 194 882 maisons neuves, le Bbio moyen est inférieur de 12 % au BbioMax.

Résister aux canicules. La RE 2020 insiste également sur le confort d'été. Et pour passer les beaux jours au frais sans faire exploser les factures d'énergie, les solutions bioclimatiques sont privilégiées. L'idée, c'est d'ombrager les intérieurs dès que la température monte, de ralentir la pénétration de la chaleur à l'intérieur et de l'évacuer à la nuit tombée, au moment où il fait plus frais. La RE 2020 institue un niveau d'inconfort mesuré en degré-heure (DH). Pour être conforme, la maison ne doit pas dépasser les 1 250 DH. Toutes ces notions techniques sont calculées par le bureau d'études thermiques et environnementale du constructeur. 

Quand la maison suit la course du soleil

L'emplacement des grandes surfaces vitrées est réservé au sud. www.velux.fr© Antoine Mercusot

Vitrage au sud. Premier défi pour les constructions bioclimatiques : savoir capter pleinement l’énergie gratuite du soleil. Afin d’optimiser au maximum les apports solaires, l’implantation de votre maison devra suivre la course de l'astre du jour. Les ouvertures les plus grandes seront placées sur la façade sud. Larges baies vitrées, portes-fenêtres, bow-window… plus l’espace vitré est important et mieux vous profiterez pleinement de la chaleur. Mais aussi de la lumière naturelle offerte gratuitement par le soleil. La présence d’une véranda enclavée peut jouer un rôle bénéfique. En effet, ses parois de séparation avec les pièces habitées se transformeront en véritables murs capteurs accumulateurs.

La RE 2020 a été conçue pour penser au confort des occupants. Ainsi, elle impose un taux d'éclairement minimal et/ou un minimum de surface vitrée. Elledoit compter au minimum pour un sixième de la surface habitable. Mais très souvent, ce pourcentage est dépassé. Résultat : le recours à la lumière naturelle, bénéfique au quotidien sur le moral et la santé des habitants, sera favorisé tout au long de l'année. Et le tout en réduisant les consommations énergétiques !

A l’est et à l’ouest, on s’adapte. Les orientations sud/est ou sud/ouest restent avantageuses. Il faudra simplement quelques précautions. A l’ouest, le trop plein d’ouvertures risque d’entraîner une surchauffe en été. Le soleil tape fort l’après-midi et en fin de journée durant la belle saison. Pour éviter ce désagrément, il suffit de réduire la taille des fenêtres du côté sud. Veillez tout de même à opter pour une surface vitrée suffisante afin de profiter de la lumière du jour. D’une manière générale, les ouvertures se feront moins généreuses également sur votre façade est. En cause cette fois-ci, l’humidité liée à la brume matinale. Si vous avez la chance de vivre dans une région épargnée par ce phénomène, il sera possible de disposer de surfaces vitrées supplémentaires. Les rayons du soleil présents le matin vous apporteront un peu de chaleur agréable surtout durant les mois sombres de l’hiver.

La maison bioclimatique est capable d'utiliser l'environnement extérieur pour se protéger. www.maisonsclauderizzon.fr© Maisons Claude Rizzon

Au nord, on se protège. C’est par le nord que le froid rentre dans votre maison. Le nombre d’ouvertures et surtout leur taille sont limités. Toutefois, les derniers progrès en matière de vitrage autorisent désormais la présence de grandes fenêtres afin de capter tout de même la lumière naturelle. Il faudra simplement s’équiper de menuiseries adaptées à ce type d’orientation. Il est ainsi possible d'installer des fenêtres à triple vitrages particulièrement efficaces en termes d'isolation.

Des pièces bien placées. Les pièces à vivre seront disposées au sud ou au sud-ouest afin de profiter pleinement de la lumière du soleil et des longues soirées estivales. Si vous voulez prendre votre petit déjeuner dans la cuisine en assistant au lever du soleil, optez pour une double exposition sud-est. Les chambres trouveront leur place à l’est. Elles y bénéficient du soleil matinal tout en vous proposant un peu de fraîcheur en soirée.Les pièces froides (garage, cellier, couloir…) se situent de préférence au nord. Il s’agit d’espaces dans lesquels vous n’avez pas besoin de rester longtemps et qui n’ont pas besoin d’être chauffés. Ils serviront en plus de zones tampons, puisqu’ils renforceront l’isolation thermique de votre maison en diminuant les déperditions de chaleur.

Architecture : priorité à la simplicité

Style épuré. La diminution des besoins de chauffage passe aussi par la réduction des déperditions de chaleur de la construction. L’architecture qui sera choisie y contribue pour une part importante. Plus les formes seront simples, moins les déperditions seront importantes. Les maisons composées de volumes décalés, avec des retraits et des avancées de façade devra être davantage isolée, ce qui fait forcément monter les coûts. A l'inverse, les formes cubiques ou rectangulaires offrent le maximum d'efficacité thermique tout en maîtrisant leurs prix.

Un bâti mieux isolé. L’isolation sera  renforcée. L’épaisseur des isolants utilisés sera augmentée aux différents points de la maison : murs, planchers, toiture… Des rouleaux de laines minérales (laines de roche ou de verre, ou encore isolants réflecteurs alvéolaires) peuvent être ainsi employés pour isoler les murs de même que des panneaux composés de polystyrène ou de polyuréthane. De la laine de roche pourra être soufflée en flocons dans les combles perdus de l’habitation.

Isolation : quels choix ? Les ponts thermiques de la maison devront être traités. Il s’agit de points où l’isolation n’est pas continue provoquant le passage de l’air froid. Ces ponts thermiques apparaissent à la jonction entre le plancher et la façade. Une isolation thermique par l’extérieur (ITE), peu utilisée en maison individuelle, traite pourtant la plupart de ces ponts thermiques. L’ITE consiste à créer une enveloppe étanche autour du bâti. Cette technique est notamment employée par certains constructeurs bois qui optent pour un bardage réalisé en fibres de bois. L'isolation par l'intérieur reste la solution la plus employée : facile à poser, très efficace thermiquement, elle coûte bien moins cher que l'ITE.

Bien choisir ses matériaux

Le bois s'accorde parfaitement avec le concept de la maison bioclimatique.© EPC

Déphasage obligatoire. Pour un bon confort en toutes saisons, mieux vaut choisir les matériaux en fonction de leur inertie thermique et leur temps de déphasage. Avec l'inertie, les calories du soleil hivernal s'accumulent dans les murs durant la journée pour être restituées la nuit dans la maison. L'été, c'est la fraîcheur de la nuit qui est stockée pour être diffusée la journée. L'efficacité de cette solution tient au temps de déphasage des matériaux. S'il dure dix à douze heures, par exemple, la chaleur du jour entrera dans la maison la nuit et elle pourra être évacuée par un système de surventilation. En même temps, la fraîcheur nocturne sera diffusée le jour dans la maison. Les meilleurs matériaux en termes d'inertie et de déphasage : tout ceux qui sont "lourds", comme les blocs béton, le béton cellulaire ou encore la brique. Pour les maisons bois, un isolant "lourd" sera placé dans les murs.

L'isolation, du sol au plafond.  Le confort d’été ne se limite pas aux murs. Il est nécessaire de traiter aussi la toiture. Les isolants classiques (laines minérales, isolants réflecteurs, etc.) sont performants et sont entrées dans l'ère de la décarbonation (nouveaux procédés de fabrication, recyclage, etc.). Les matériaux biosourcés comme la laine de bois ou de chanvre, eux aussi très efficaces, affichent une empreinte environnementale réduite. Dans les combles non aménageables, on peut aussi souffler de la ouate de cellulose, un matériau biosourcé très isolant. Les planchers bas, quant à eux, reçoivent des entrevous (gros blocs d'isolant), qui sont posés sur des longrines (poutres en béton).

Choix des couleurs. Pour faire entrer la chaleur dans la maison lors des jours froids, les couleurs sombres sont à privilégier car elles permettent de stocker plus facilement les calories solaires. Mais attention : avec des épisodes de canicules appelés à se multiplier, mieux vaut opter pour des tons clairs. Avec leur albédo élevé (c'est la capacité à renvoyer la lumière et la chaleur), ils contribuent au rafraîchissement de la maison. Ce n'est pas un hasard si, de plus en plus souvent, les maisons neuves sont revêtues en tout ou partie d'un enduit blanc. 

Le choix des matériaux est crucial pour respecter la conception bioclimatique. Ils devront être performants et respectueux de l'environnement.© Bouyer Leroux

Bois et nature. Les matériaux biosourcés ou géosourcés comme la terre cuite ou crue, la pierre de taille, le liège ou la paille, affichent de solides atouts. Ils stockent très bien les rayons du soleil pour les transformer en chaleur. Mais ils présentent aussi un bilan carbone favorable. Le bois est souvent employé dans la construction bioclimatique, en raison de ses excellentes performances thermiques. Mais si vous souhaitez rester dans une vraie logique écocitoyenne, veillez à sélectionner des essences locales et pas exotiques. Leur bilan carbone est négatif à cause du transport...

Les ouvertures à la rescousse

Menuiseries. Pour les ouvertures, le recours aux profilés en aluminium particulièrement fins est adapté. Le cadre de la fenêtre prenant moins de place, il autorise une surface vitrée plus importante pour récupérer les rayons du soleil. Ces menuiseries intègrent des isolants et des rupteurs de ponts thermiques pour augmenter leur performance. Le bois est performant, tout comme le PVC. De plus en plus, ce dernier est recyclé, ce qui diminue l'empreinte carbone de la fenêtre ou de la baie. La grande tendance : la mariage des matériaux avec des menuiseries mixtes bois-alu, bois-PVC ou alu-PVC.

Et les vitrages ? Le grand classique, c'est le double vitrage peu émissif. L'une des faces est recouverte d'un film métallique qui laisse entrer la lumière et la chaleur, celle-ci étant retenue à l'intérieur. En d'autres termes, c'est un chauffage naturel, source d'économies. Autre option, qui cette fois-ci favorise le confort d'été : les vitrages à contrôle solaire. Ils sont conçus de manière à laisser la lumière entrer dans la maison, la chaleur étant bloquée à l'extérieur. A noter : de plus en plus, le verre se met au vert avec des procédés de fabrication qui réduisent son empreinte carbone.

Ventilation naturelle

L'ajout de brise-soleil est indispensable pour éviter la surchauffe en été. www.technal.fr© TECHNAL

Objectif fraîcheur. La maison bioclimatique sait donc aussi se protéger des ardeurs du soleil aux beaux jours. Volets, rideaux, brise-soleil, décrochés de façade, préaux ou encore avancées de toit… tout est prévu pour garder un maximum d'ombre et de fraîcheur. Et de plus en plus, ces solutions sont connectées et intelligentes. Dès que la température monte, les volets motorisés se ferment tout seuls pour ombrager l'intérieur. Autre idée maline : la nuit, une fenêtre de toit et une baie au rez-de-chaussée s'entrouvrent, créant un "effet cheminée" qui chasse l'air intérieur trop chaud pour le remplacer par un air extérieur plus frais...et moins pollué (c'est la surventilation nocturne). A noter : les maisons neuves, étanches à l'air, sont équipées de ventilations mécaniques contrôlées (VMC) très efficaces.

La conception bioclimatique reprend les grands principes de l'architecture solaire d'autrefois. velux.fr© Antoine Mercusot

Verdure bioclimatique. L’utilisation de la végétation fait totalement partie de la conception de la maison bioclimatique. La présence d’une colline ou d’une forêt à proximité de votre habitation agira comme un rempart naturel contre les intempéries. Les résineux se révéleront utiles pour lutter contre des vents trop forts. Installer des arbres à feuilles caduques devant la façade sud de la maison est une bonne idée. En été, ils vous protégeront du soleil et en hiver, lorsque les feuilles sont tombées, ils laissent entrer les calorises solaires. Veillez à respecter une certaines distance entre l'arbre et la maison pour éviter que les racines viennent endommager la construction.

Dans le cadre de la conception bioclimatique, l'ajout d'une pergola est recommandé. Cette solution équipée de panneaux photovoltaïques est en plus capable d'assurer l’autoconsommation de la maison.© IRFTS

Fraîcheur thermodynamique

Les atouts de la pergola. Dans le sud, la mise en place d’une pergola avec des plantes grimpantes est une astuce efficace pour conserver un peu de fraîcheur. Mais aujourd’hui le mouvement a pris une dimension supplémentaire avec le développement des pergolas dites bioclimatiques. Avec leurs lames orientables et pilotables à distances, elles vous permettent de profiter toute l’année de votre terrasse. Autre option : les stores. Pourvus d'automatismes et pilotables, ils apportent une ombre bienvenue lorsqu'il fait chaud.

La flexibilité de la pompe à chaleur. Votre système de chauffage peut également contribuer à la baisse de la température. C’est le cas si cette dernière est équipée d’une pompe à chaleur (PAC). Avec les appareils air/eau, les calories de l'air extérieur servent à produire de l'eau chaude qui circulera dans un plancher ou un plafond hydrauliques. La PAC air/eau peut inverser son cycle de fonctionnement en transférant la chaleur de l’air ambiant au fluide circulant dans le plancher chauffant avec à la clé une baisse de la température comprise entre 2 et 5°. Si vous optez pour une PAC air/air, la maison est chauffée par insufflation d'air chaud. En été, l'appareil bascule en mode froid pour assurer votre confort. Attention à ne pas dépasser toutefois un écart de 7° entre la température intérieure et extérieure pour un meilleur confort.

Bioclimatique : combien ça coûte ? L’orientation, le recours à la végétation ou la présence d’une pergola n’entraînent pas un surcoût prohibitif pour votre maison. Il ne s’agit en fait que de principes généraux appliqués de manière un peu plus stricte que pour une maison traditionnelle. En revanche, la réglementation environnementale 2020 a bien un impact sur le prix de la maison. Isolation renforcée, installation de protections solaires et d'automatismes, emploi de matériaux et d'équipement dernier cri ont forcément un coût. Mais c'est aussi un investissement. Vos factures d'énergie annuelles vont être ramenées à quelques centaines d'€ et votre maison, forcément classée A ou B sur le diagnostic de performance énergétique, se revendra plus vite et à meilleur prix. Eh oui : bioclimatique rime avec valeur verte !

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