CLÉMENCE NOUS - MÉMOIRE ARCHITECTURE - Construire passif avec des matériaux biosourcés locaux (PACA)

CONSTRUIRE PASSIF

avec des matériaux biosourcés locaux en région PACA CLÉMENCE NOUS

MÉMOIRE D’ARCHITECTURE ENSAPLV • 2019

MÉMOIRE

Séminaire pratiques constructives du projet architectural ENSAPLV 2017 • 2019

Suzel BALEZ Nazila HANNACHI Marc LEYRAL Dalil HAMANI

Clémence Nous

Construire passif c’est réduire significativement ses dépenses énergétiques lors des années d’exploitation.

Mais pourquoi s’arrêter là ?

Ce mémoire propose d’intégrer une démarche globale prenant en compte la totalité du cycle de vie du bâtiment.

L’objectif est de réduire l’énergie grise nécessaire grâce à l’utilisation de matériaux biosourcés locaux avec pour territoire d’étude, la région PACA. Il aborde également l’adaptabilité des maisons passives au climat méditerranéen de la région PACA avec comme problématique le confort d’été, en s’inspirant des principes bioclimatiques.

4

Tige de chanvre coupĂŠe

5

6

REMERCIEMENTS En premier lieu, je tiens à remercier sincèrement mes enseignants de séminaire, qui m’ont accompagnée et guidée tout au long de ces trois semestres, pour leur patience, leurs encouragements et leur aide dans la réalisation de ce mémoire. Je souhaite remercier particulièrement Suzel BALEZ et Nazila HANNACHI pour leur suivi régulier à travers lequel elles ont su m’orienter et alimenter ma réflexion, ainsi que Marc LEYRAL et Dalil HAMANI pour leur encadrement ponctuel.

Je remercie également Thierry GIAMBELLUCO, maître d’œuvre, thermicien et gérant de BEbio-Construction, qui m’a accordée un peu de son temps pour répondre à mes questions. Son expérience dans le domaine de la construction passive en région PACA m’a permis de consolider mes réflexions et d’explorer de nouvelles pistes.

Ensuite, mes remerciements s’adressent aux différents architectes qui m’ont accueillie au sein de leur agence, chez qui j’ai pu, à travers un stage ou un emploi saisonnier, découvrir le métier d’architecte.

Je les remercie pour leur accueil, le partage de leur expérience et les précieux conseils qu’ils m’ont apportés. Je tiens à remercier en particulier Isabelle SIMONIN et Philippe PICHOT, de l’agence ISPP pour m’avoir fait découvrir leur maison passive à Saint-Raphaël, qui a été le point de départ de la réflexion de mon mémoire.

Je tiens également à exprimer toute ma gratitude à ma famille qui m’a toujours soutenue et encouragée tout au long de ces années, ainsi qu’à mes amis, avec qui j’ai pu échanger et retrouver ma motivation dans les moments de doute.

Enfin, je remercie toutes les personnes qui ont participé, de près ou de loin, à l’élaboration de ce mémoire.

7

SOMMAIRE INTRODUCTION

Les enjeux de la construction passive face à la question environnementale

1 LA CONSTRUCTION PASSIVE : Principes fondamentaux

19

I - L'origine du « Passivhaus »

20

II - Les principes d'une construction passive

22

A. PRINCIPES GÉNÉRAUX B. CONCEPTION ARCHITECTURALE C. ENVELOPPE

22 24 28 36

D. AÉRATION ET CONTRÔLE DE LA TEMPÉRATURE

III - Les performances énergétiques du passif

A. POTENTIEL ÉNERGÉTIQUE B. MISE EN ŒUVRE ET SAVOIR-FAIRE C. COÛT

2 CONSTRUIRE PASSIF EN PACA : Enjeux du climat méditerranéen

38

38 38 41

45

I - Appréhender le climat méditerranéen

46

II - Se protéger du soleil en été

52

III - Rafraîchir le logement en été

60

IV - Cas d'étude

66

A. CARACTÉRISTIQUES DU CLIMAT MÉDITERRANÉEN B. LA PROBLÉMATIQUE DU CONFORT D'ÉTÉ EN PACA

8

11

A. LES PROTECTIONS ARCHITECTURALES FIXES B. LES PROTECTIONS SOLAIRES MOBILES C. LES PROTECTIONS ET MASQUES VÉGÉTAUX

A. LES ÉLÉMENTS NATURELS, UNE SOURCE DE RAFRAÎCHISSEMENTS B. LES DISPOSITIFS ARCHITECTURAUX C. LES DISPOSITIFS TECHNIQUES

46 50

54 56 58

62 62 64

3 CONSTRUIRE PASSIF ÉCOLOGIQUE EN PACA :

Potentiel des matériaux biosourcés locaux

71

I - Réduire l'énergie grise du bâtiment

72

II - Les matériaux biosourcés locaux en PACA

84

A. COMPRENDRE L'ÉNERGIE GRISE B. COMMENT RÉDUIRE L'ÉNERGIE GRISE D'UNE MAISON ?

A. DES FILIÈRES BIOSOURCÉS EN DÉVELOPPEMENT B. LES RESSOURCES NATURELLES DE LA RÉGION PACA

72 78

84 86

III - Potentiel et limites des matériaux biosourcés dans la réduction de l'impact environnemental en région PACA

104

CONCLUSION

113

A. POTENTIEL DES MATÉRIAUX BIOSOURCÉS PRÉSENTÉS B. LIMITES ET OBSTACLES RENCONTRÉS

104 106

Limites et Ouvertures

SOURCES

119

I - Bibliographie

120

II - Table des illustrations

122

ANNEXES

127

I - Documents complémentaires

128

II - Fiches de lecture

150

III - Entretien

200

IV - Salon PASSI'BAT

208

V - Études de cas

214

VI - Poster phase initiale

230

9

10

«

INTRODUCTION

Les enjeux de la construction passive face à la question environnementale

11

INTRODUCTION : Les enjeux de la construction passive face à la question environnementale

UN BILAN ENVIRONNEMENTAL INQUIÉTANT

Lors de la Révolution industrielle, les énergies fossiles ont pris une place centrale dans le développement et la modernisation de nombreux pays. Dès le début du XXème siècle, l’utilisation du gaz, du pétrole et du charbon change radicalement les modes de vie et fait évoluer de manière significative certains secteurs dont l’industrie, le transport et l’agriculture. Depuis cette période, nous consommons sans limites nos énergies fossiles qui sont extrêmement polluantes pour la planète et nocives pour la santé. L’utilisation de ces énergies entraîne de fortes émissions de CO2 ayant un effet direct sur le réchauffement climatique. D’autre part, à cause de notre mode de consommation, nous assisterons bientôt à l’épuisement de ces ressources vitales non renouvelables.

Selon L’ADEME1, le secteur du bâtiment est, en France, « celui qui consomme le plus d’énergie parmi tous les secteurs économiques: 70 millions de tonnes d’équivalent pétrole. Cela représente 43 % de l’énergie finale totale » contre 32 % pour les transports et 24 % pour l’industrie2. [FIG. 1] Au total, le bâtiment produit chaque année plus de 120 millions de tonnes de CO2, gaz à effet de serre, soit près du quart des émissions nationales3. Le secteur du bâtiment est également responsable d’une grande partie de la consommation des ressources naturelles non-renouvelables et d’une production excessive de produits et déchets polluants.

FIG. 1 - RÉPARTITION DE LA CONSOMMATION ÉNERGÉTIQUE FRANÇAISE PAR SECTEURS D’ACTIVITÉ (Bâtiment, Transport, Industrie, Agriculture)

2% 24% 43% 32%

Face à ce constat, nous n’avons plus d’autres choix que d’agir et faire évoluer nos modes de consommation.

Il est désormais primordial d’inclure des stratégies écologiques dans la réflexion des projets afin de réduire la consommation énergétique des bâtiments, l’épuisement de nos ressources non-renouvelables et la production de produits et déchets polluants.

Depuis la fin du XXème siècle, chercheurs et architectes ont fait émerger et évoluer des solutions alternatives à l’utilisation du pétrole réduisant ainsi l’impact environnemental et la consommation énergétique des bâtiments. Aujourd’hui, ‘énergies renouvelables’, ‘architectures bioclimatiques’, ‘constructions basses consommations’ font indéniablement partie du vocabulaire du monde de la construction. Leurs applications sont encore très minoritaires mais il s’agit d’un enjeu important pour l’avenir de l’architecture.

¹ ADEME : Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Énergie.

2 ADEME. Expertises - Bâtiments. [en ligne] https://www.ademe.fr/expertises/batiment [consulté le 01.12.18].

3 MINISTÈRE DE LA TRANSITION ÉCOLOGIQUE ET SOLIDAIRE. Énergie dans les bâtiments. [en ligne] https://www. ecologique-solidaire.gouv.fr/energie-dans-batiments [consulté le 01.12.18].

12

Centrale nuclĂŠaire de Cattenom (EDF), France

13

LA CONSTRUCTION PASSIVE, UNE SOLUTION ÉNERGÉTIQUE

INTRODUCTION : Les enjeux de la construction passive face à la question environnementale

La réduction énergétique est un enjeu de taille de cette transition écologique et plus particulièrement pour le secteur du bâtiment qui a une consommation moyenne de l’ordre de 200 à 250 kWh/m².an d’énergie primaire4 pour le chauffage, l’eau chaude sanitaire et la ventilation5. Malgré une diminution ces dernières années, le chauffage représente le plus gros consommateur d’électricité au sein des foyers avec presque 28 % de part, selon la moyenne française de 20176. [FIG. 2] Face à cette problématique, la construction passive figure comme une réponse évidente dans la stratégie de réduction énergétique. Une construction passive repose sur un principe de construction très basse consommation, c’est-à-dire qu’elle nécessite que de faibles besoins en énergie, à hauteur de 15kWh/m².an de chauffage, pour assurer un confort thermique interne satisfaisant. La consommation énergétique du chauffage des maisons passives est ainsi réduite de manière significative par rapport à celle d’une maison construite sous la RT2012 et d’autant plus comparées aux constructions plus anciennes. [FIG. 3] Concernant l’énergie primaire, le critère s’élève à 120 kWh/m².an maximum, ce qui représente une diminution de près de 50% vis à vis de la consommation actuelle7. Si ces objectifs sont atteints, le bénéfice est autant environnemental, avec la réduction des émissions de gaz à effet de serre pendant toute la durée de vie du bâtiment, que financiers pour l’occupant.

UNE CONSTRUCTION PASSIVE EST-ELLE ÉCOLOGIQUE ?

En premier lieu, Qu’est-ce qu’une construction écologique ? Les définitions sont multiples mais toutes rejoignent le fait qu’il s’agit d’une construction ayant un faible impact sur l’environnement et plus particulièrement sur son environnement local en prenant en compte ses conditions et son mode de vie. Pour cela, elle doit avant tout minimiser sa consommation énergétique tout au long de son cycle de vie, de sa conception à sa destruction.

27,6%

12,1% 1,7% 5,6% 7,8%

18,5%

12,8% 13,5%

14

FIG. 2 - RÉPARTITION DES USAGES DE L’ÉLECTRICITÉ PAR LES MÉNAGES (EN MOYENNE EN FRANCE)

Consommation d’énergie (kWh/m2.an)

4 Énergie primaire : énergie non-renouvelable stockée dans la matière (donc dans le fioul, le gaz, le charbon, etc.).

5 Philippe LEQUENNE, Vincent RIGASSI. Habitat passif et basse consommation. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011.

6 RTE. Bilan prévisionnel de l’équilibre offre-demande d’électricité en France. [PDF] Édition 2017.

7 LA MAISON PASSIVE. Les critères techniques. [en ligne] http://www.lamaisonpassive.fr/la-construction-passive/ les-criteres-techniques/ [consulté le 01.12.18].

300 250 200 150 100

Maison existante

CHAUFFAGE VENTILATION

EAU CHAUDE ÉLECTROMÉNAGERS

Nouvelle construction

Maison ‘basse énergie’

Maison passive

50 0

FIG. 3 - CONSOMMATION D’ÉNERGIE EN FONCTION DU TYPE DE MAISON

L’objectif de la construction passive est de réduire sa consommation énergétique et plus précisément son « énergie d’exploitation », c’est à dire celle dépensée lors de l’utilisation du bâtiment. Cependant, afin d’aller vers un bilan environnemental plus intéressant, il faut également s’intéresser à l’énergie dépensée lors de la mise en œuvre, la fabrication des matériaux et leur transport, dites « l’énergie grise ». Plus précisément, il s’agit de l’énergie consommée par un matériau, depuis sa fabrication jusqu’à son élimination8. En effet, un bâtiment est constitué de nombreux matériaux dont leur fabrication, leur transport et leur mise en œuvre sont des processus très consommateurs d’énergie. Bien entendu, l’énergie grise nécessaire diffère selon les matériaux ; les matériaux biosourcés, issus de la biomasse végétale ou animale ne nécessitent que peu de transformations industrielles, les matériaux recyclables ou issus du réemploi évitent l’extraction de nouvelles ressources naturelles et les matériaux locaux ne nécessitent que peu de transports. Cependant, les matériaux dont leur fabrication et leur transport ont impliqué une importante quantité de ressources non-renouvelables et d’énergie fossile - tels que le ciment, l’acier, l’aluminium, le PVC ou encore des matériaux isolants issus de la chimie du pétrole - ont une teneur en énergie grise très élevée9.

Afin d’atteindre les performances énergétiques attendues, la plupart des constructions passives font appel à l’utilisation de matériaux transformés polluants ayant un lourd impact environnemental, utilisés en plus large épaisseur, augmentant ainsi l’énergie grise des matériaux, souvent supérieure à celle des constructions standards. [FIG. 4] La démarche de la construction passive s’intéresse donc uniquement à la phase d’exploitation sans réellement prendre en compte l’impact environnemental des autres phases du cycle de vie du bâtiment. [FIG. 5] Par conséquent, une construction passive n’est pas forcément une construction écologique. Pour qu’elle le soit, il faudrait la construire dans le respect de l’environnement et de la biodiversité locale en intégrant les principes de la construction écologique, ayant tous une incidence sur les économies d’énergie et donc sur la limitation des émissions de gaz à effet de serre.

8 Adeline GUERRIAT. La maison passive. Éditions L’inédite, Paris, 2008.

9 Philippe LEQUENNE, Vincent RIGASSI. Habitat passif et basse consommation. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011.

Maison Maison normale normale + matériaux écologiques

ÉNERGIE D’EXPLOITATION ÉNERGIE GRISE

Extraction des matières premières Fin de vie

Maison Maison passive passive + matériaux écologiques

FIG. 4 - ÉNERGIE GRISE / ÉNERGIE D’EXPLOITATION EN FONCTION DU TYPE DE MAISON

Fabrication

Exploitation

Transport Mise en oeuvre

FIG. 5 - CYCLE DE VIE DU BÂTIMENT

15

INTRODUCTION : Les enjeux de la construction passive face à la question environnementale

Objet de réflexion : UNE CONSTRUCTION PASSIVE PRENANT EN COMPTE LE CYCLE DE VIE DU BÂTIMENT EN RÉGION PACA Ces différents constats m’ont amené à réfléchir sur la faisabilité d’une construction passive plus écologique, intervenant à la fois sur la réduction de l’énergie d’exploitation et sur l’énergie grise. À travers ce mémoire, je souhaiterai exposer une démarche pour construire une maison passive prenant en compte son cycle de vie global, en insistant sur le potentiel des matériaux biosourcés. Cependant, tenter de rendre plus « écologique » ne se limite pas à l’utilisation de matériaux biosourcés peu ou non transformés. Une part importante de l’énergie grise est induite par le transport des matériaux, traversant souvent la France entière, voir les frontières nationales.

Privilégier les matériaux locaux est donc primordial afin d’avoir un réel impact, mais cela implique un territoire d’étude, car construire local, c’est construire avec les ressources de sa région.

Etant originaire de la région PACA, choisir ce territoire était pour moi une évidence. En effet, habiter une région, c’est connaître son climat au fil des saisons, ses paysages, son relief mais également le mode de vie de ses habitants et les types de constructions qui la compose. Je peux ainsi me fier à mon propre ressenti et celui de mon entourage afin de mieux comprendre les enjeux de cette région. Choisir un territoire ciblé est d’autant plus important car selon moi – et beaucoup partage cette idée – toute construction doit être construite en lien avec son environnement et son climat pour une conception architecturale optimale. Dans le cadre d’une construction passive, qui doit assurer un confort interne satisfaisant sans système de chauffage et de climatisation, la prise en compte du climat est fondamentale.

Ce mémoire prend la forme d’un manuel pour construire une maison passive10 avec des matériaux biosourcés locaux en région PACA, s’articulant autour de trois axes principaux : les principes fondamentaux de la construction passive, sous le modèle Passivhaus, l’adaptation de ces constructions au climat méditerranéen et la prise en compte du cycle de vie global afin de tendre à une construction plus écologique.

Il sera destiné à toute personne voulant construire passif ; architecte, constructeur, auto-constructeur, etc. avec une démarche plus écologique en région PACA.

Il sera uniquement question de maisons individuelles qui sont une très grosse part du marché du logement en région PACA. L'étude porte exclusivement sur les nouvelles constructions, la réhabilitation n'est donc pas abordée.

10

16

HABITAT PASSIF Performance énergétique Climat méditerranéen

ÉNERGIE GRISE Cycle de vie du bâtiment MATÉRIAUX BIOSOURCÉS LOCAUX 17

Maison passive dans les Vosges, France FABRICANT : PASSIV’HOME

18

1

LA CONSTRUCTION PASSIVE : Principes fondamentaux

19

1 - LA CONSTRUCTION PASSIVE : Principes fondamentaux

I - L’origine du «Passivhaus»

Alors qu’une grande partie de l’Europe se tournait vers le nucléaire en réponse aux chocs pétroliers des années soixante-dix, quelques scientifiques s’interrogeaient sur une solution alternative, intégrant une démarche de réduction de la consommation d’énergie – fossile entre autre – ainsi que celle des émissions de dioxyde de carbone. Leur constat était sans appel : la part la plus importante de la consommation d’énergie moderne était utilisée par le chauffage des bâtiments11.

En effet, qu’il s’agisse d’une chaudière à gaz, au fioul ou d’un système de chauffage électrique, la consommation d’énergie fossile reste importante, d’autant plus lorsque les logements sont des passoires thermiques.

Dans les années 1970-1980, une série d’expérimentations a été menée en Allemagne et en Suède, visant à construire des prototypes de maisons à basse consommation d’énergie, plus ou moins autonomes en chauffage grâce à une forte isolation, au chauffage au bois et au recours à l’énergie solaire. C’est en 1988 que le premier bâtiment passif a été imaginé par un universitaire allemand, le Dr. Wolfgang Feist, qui fixa les prémisses du futur label : forte isolation, étanchéité à l’air, absence de système de chauffage et ventilation mécanique contrôlée. À la suite de ce projet, il passa de la théorie à la pratique avec la construction, en 1991, d’un ensemble de quatre maisons mitoyennes à Darmstadt [Photo p.21]. Ce bâtiment, conçu selon les principes de la construction passive, a rapidement fait ses preuves grâce à ses excellentes performances énergétiques, avec une consommation de moins de 10 kWh/m².an de chauffage, tout en assurant un confort thermique à ses occupants.

Cette expérimentation a donné naissance au concept de Passivhaus (littéralement « maison passive »), représentant une révolution dans la manière de concevoir et construire des logements. Cela a permis de montrer qu’il était possible de réaliser un bâtiment très économe en énergie et de fixer un seuil de 15 kWh/m².an pour le chauffage et 120 kWh/m².an d’énergie primaire pour tous les usages : chauffage, eau chaude sanitaire, ventilation, éclairage, appareils électroménagers, etc. Afin d’arriver à ces performances de référence, ce procédé compte sur les apports gratuits internes et solaires, ainsi que sur certaines contraintes architecturales et techniques12 .

CONSTRUCTION 21. Entretien avec le Dr. Wolfgang Feist. [en ligne] https://www.construction21.org/france/ articles/fr/la-premiere-maison-passive-entretien-avec-le-dr-wolfgang-feist-1-2.html [consulté le 01.12.18].

12 Philippe LEQUENNE, Vincent RIGASSI. Habitat passif et basse consommation. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011.

11

20

Premier bâtiment passif construit en 1991, Darmstadt ARCHITECTES: BOTT, RIDER ET WESTERMEYER

Depuis 1990, des milliers de logements ont été construits en Allemagne selon les principes de la construction passive, ainsi qu’en Autriche et en Suisse. Le label Passivhaus est le plus ancien label de construction passive mais également l’un des plus exigeant qui existent à ce jour. En France, il est représenté par l’association La Maison Passive France depuis 200613.

Aujourd’hui d’autres labels se rapprochent du modèle Passivhaus, tel que le label Suisse Minergie, ayant tous comme caractéristique commune de définir une consommation d’énergie à respecter, en kilowattheures par mètre carré et par an.

L’application de ces labels n’est bien-sûr pas obligatoire, cela reste une option mais ils permettent de différencier une construction ‘ordinaire’ d’une autre, répondant à des critères supplémentaires, signe de qualité.

Philippe LEQUENNE, Vincent RIGASSI. Habitat passif et basse consommation. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011.

13

21

II - Les principes d’une construction passive Il sera question ici de présenter les caractéristiques générales de la construction passive sous le modèle du concept Passivhaus évoqué précédemment.

1 - LA CONSTRUCTION PASSIVE : Principes fondamentaux

A . PRINCIPES GÉNÉRAUX

Une construction passive repose sur un principe de construction très basse consommation, c’est à dire qu’elle nécessite que de faibles besoins en énergie 15kWh/m2.an de chauffage - pour assurer un confort thermique interne satisfaisant.

Ce concept se fonde sur l’utilisation d’un apport de chaleur « passive » du soleil, sur une isolation thermique maximale et une étanchéité à l’air parfaite, sans ponts thermiques, ainsi que sur le contrôle de la ventilation. [FIG. 6] La température ambiante est ainsi maintenue grâce à des apports solaires et à l’activité interne créée par les habitants (électroménager, chaleur corporelle, etc.). Il s’agit de renforcer l’efficacité thermique de l’enveloppe (murs extérieurs, sol et toiture) et des fenêtres du bâtiment afin de conserver la chaleur emmagasinée à l’intérieur du bâtiment et par conséquent de rendre inutile l’utilisation de système de chauffage. En complément, l’appoint de chaleur manquante est assuré par la redistribution de la chaleur récupérée sur l’air vicié rejeté à l’extérieur par la ventilation. Il est nécessaire d’utiliser une ventilation mécanique contrôlée (VMC) double-flux performante afin d’assurer un renouvellement de l’air neuf, pratiquement sans perte thermique.

1 Conception architecturale pertinente

3 Aération et contrôle de la température

I Compacité : réduire les surfaces déperditives et à isoler I Organisation spatiale réfléchie I Orientation solaire optimale

I VMC double flux : renouvellement de l’air et récupération de la chaleur I Optionnel : puits canadien ou à saumure), pompe à chaleur, ventilation nocturne, poêle à bois...

2

Enveloppe sur-isolée et étanche à l’air I Isolation thermique maximale, absence de ponts thermiques I Étanchéité à l’air soignée, mise en œuvre continue : limiter les pertes de chaleur I Menuiseries et vitrages performants : limiter les déperditions thermiques

22

4

1

2

6

5

3

uin 21 j

ÉTÉ

Air vicié extrait Air propre soufflé HIV

ER 21 déc

emb

re

Air neuf

Air vicié

FIG. 6 - PRINCIPES GÉNÉRAUX D’UNE CONSTRUCTION PASSIVE

4 Apports gratuits solaires I Orientation solaire optimale I Vitrages avec transmission énergétique intéressante : capter la chaleur I Protections solaires : éviter les surchauffes en été

6

5 Apports gratuits internes et sobriété énergétique I Activités internes des habitants (chaleur corporelle, électroménagers, etc.)

I Appareils électroménagers peu énergivores

Énergies alternatives et renouvelables (en option) I Capteurs solaires thermiques : eau chaude sanitaire, chauffage I Installations photovoltaïques : électricité I Récupération eaux pluviales : WC, machine à laver, jardin, etc.

23

B . CONCEPTION ARCHITECTURALE

I Compacité

La performance thermique d’un bâtiment se joue dès la phase de conception, il est donc important de respecter certains principes afin de répondre aux exigences énergétiques des constructions passives.

1 - LA CONSTRUCTION PASSIVE : Principes fondamentaux

La forme du bâtiment définit la surface des échanges entre l’intérieur et l’extérieur.

Pour une maison passive – dont l’objectif est de limiter ces échanges – il est judicieux de privilégier la compacité afin de réduire les surfaces déperditives. Plus la forme est compacte, moins il y a de surface à isoler et à chauffer, ce qui induit une économie autant énergétique sur les années d’exploitation, que financière au moment de la construction.

La compacité d’un bâtiment se mesure par le rapport S/V, surface extérieure sur volume intérieur (à chauffer). Plus le rapport S/V est grand, plus cela signifie que le bâtiment présente des surfaces déperditives, donc des pertes thermiques par les parois14. [FIG. 7] Pour une maison individuelle, on compte généralement 6 parois en lien avec l’extérieur : les 4 murs , le sol et le toit. D’autre part, une forme simple et compacte induit une mise en œuvre plus abordable, ce qui n’est pas négligeable lorsque l’on souhaite répondre aux exigences énergétiques du passif. Bien évidemment, il s’agit là d’une simple recommandation, des maisons passives aux formes plus étendues et éclatées peuvent atteindre les critères du Passivhaus, à condition de compenser sur les autres principes techniques.

En résumé, un bâtiment compact présente :

I Moins de surfaces à isoler et à chauffer ;

I Moins de déperditions thermiques par les parois ;

I Moins de ponts thermiques.

SURFACE AU SURFACE SOL : 20AU ² SURFACE MSOL : 20 ² MSOL : 20 M² SURFACE AU SOL : 20 ² SURFACE M SOL : 20²AU M SOL : 20² M ² SURFACE AU SURFACE AU SOL : 20 M²AU SOL : 20² M SURFACE AUSURFACE SOL : 20 MAU SURFACE D'ÉCHANGE SURFACE D'ÉCHANGE SURFACE AVEC L'EXTÉRIEUR AVEC D'ÉCHANGE L'EXTÉRIEUR ²: 65AVEC M: 65L'EXTÉRIEUR M² ²:SURFACE 65 M D'ÉCHANGE SURFACE D'ÉCHANGE SURFACE D'ÉCHANGE AVEC L'EXTÉRIEUR AVEC L'EXTÉRIEUR ²AVEC : 40 ML'EXTÉRIEUR ²: 40 M : 40 M²SURFACE D'ÉCHANGE SURFACEAVEC D'ÉCHANGE SURFACE L'EXTÉRIEUR D'ÉCHANGE AVEC : 80L'EXTÉRIEUR M² AVEC : 80 mL'EXTÉRIEUR

2,50 m

2,50 m

2,50 m

2,50 m

2,50 m

2,50 m

FIG. 7 - COMPACITÉ EN FONCTION DE LA VOLUMÉTRIE

PÔLE AZUR PROVENCE. Le Guide de l’Éco-construction du Pôle Azur Provence. [PDF] 2009.

14

24

Maison passive dans les Vosges, France FABRICANT : PASSIV’HOME

25

I Orientation et apports solaires

1 - LA CONSTRUCTION PASSIVE : Principes fondamentaux

Un des principes fondamentaux de la construction passive est qu’elle utilise les apports gratuits du soleil pour capter les calories et ainsi assurer une chaleur satisfaisante à l’intérieur. Pour cela, elle utilise les principes de l’architecture bioclimatique pour tirer le meilleur parti de ces apports solaires. L’enjeu est double et opposable en théorie : en capter un maximum en période froide et s’en protéger en période chaude. Il est cependant possible de concilier les deux en ayant recours à certaines stratégies, liées à l’orientation et à l’organisation des pièces.

26

Tout d’abord, il est important de connaître la course du soleil selon les saisons, c’est celle-ci qui fixe les principales stratégies. En été, le soleil est plus haut dans le ciel et sa course est plus longue, tandis qu’en hiver, les journées sont plus courtes avec un soleil plus bas dans le ciel. Cette particularité offre déjà une réponse évidente : la course du soleil estivale étant plus haute, il sera facile de s’en protéger à l’aide de dispositifs spécifiques. En hiver, le soleil étant plus bas, l’apport solaire est augmenté sur les parois verticales. [FIG. 8]

Maison passive dans les Vosges, France FABRICANT : PASSIV’HOME

ÉTÉ

ÉTÉ

ÉTÉ

ÉTÉ

HIVER

HIVER

vent froi d vent froid HIVER 22°

22°

68°

HIVER

NORD

NORD

espace "vie"

SUD

68°

espace "tampon"

FIG. 8 - COURSE DU SOLEIL EN FONCTION DES SAISONS

Afin d’optimiser au mieux les apports solaires, quelques règles concernant l’orientation et le dimensionnement des ouvertures sont efficaces en construction passive15 :

I Au sud, on recommande des grandes ouvertures afin d’apporter beaucoup de lumière et de chaleur dans le logement. Des dispositifs architecturaux ou naturels (végétation) permettent de se protéger du rayonnement solaire en été. Il est d’usage de privilégier l’implantation des pièces de vie au sud, pour des raisons de confort thermique et de luminosité.

I Côté est, des ouvertures de taille plus réduite car les apports solaires durant la saison froide ne sont pas très importants de ce côté-là. Il est cependant intéressant d’avoir quelques ouvertures à l’est afin de profiter du soleil du matin, ce qui en fait une orientation adéquate pour les chambres.

I Au nord, les apports solaires étant négligeables, la surface vitrée doitêtre minimale. Une ouverture au nord n’apporte aucune calorie : elle perd plus de chaleur qu’elle n’en laisse pénétrer. C’est pourquoi, il est conseillé de placer au nord les pièces « techniques » : sanitaires, cellier, garage , buanderie, local technique, etc.

Dans certains cas, une ouverture au nord peut être intéressante : déjà pour apporter de la lumière mais également pour permettre une circulation d’air frais par ventilation naturelle en période estivale.

I Côté ouest, placer de grandes ouvertures vitrées est déconseillé à cause du risque de surchauffe en été, d’autant plus dans les régions du sud de la France.

Cependant, les apports solaires sont appréciables en mi-saison, le dimensionnement doit donc être réfléchi et accompagné de protections solaires (architecturales ou naturelles), indispensables pour empêcher l’entrée du rayonnement solaire direct à l’intérieur du logement.

Le dimensionnement des ouvertures en fonction de leur orientation est très important pour limiter les déperditions thermiques inutiles, ce qui est une préoccupation fondamentale en construction passive16.

Philippe LEQUENNE, Vincent RIGASSI. Habitat passif et basse consommation. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011.

[Cf. Partie II.C. ENVELOPPE – Menuiserie et Vitrage, p. 32].

15 16

27

C . ENVELOPPE

1 - LA CONSTRUCTION PASSIVE : Principes fondamentaux

I Isolation thermique

L’isolation est un facteur déterminant dans la réussite d’une construction passive, car les déperditions thermiques à travers les parois de l’enveloppe représentent 50 à 70 % de l’ensemble d’entre elles17. Dans les maisons conventionnelles, ces déperditions thermiques sont compensées par le système de chauffage ou de climatisation en fonction des saisons. Afin de limiter les besoins en chauffage, tel que le suggère le concept des maisons passives, il est nécessaire de réduire ces déperditions, et donc d’opter pour une isolation très performante. Celle-ci est très importante dans ce type de construction, car elle permet de conserver à l’intérieur du logement la chaleur en hiver et la fraicheur en été. Elle participe donc grandement au bon fonctionnement des maisons passives.

Une isolation efficace doit être mise en œuvre rigoureusement, en continuité, afin d’éviter les ponts thermiques. Les ponts thermiques sont des pertes de chaleur ou des infiltrations d’air au niveau des jonctions entre les parois horizontales et verticales18, c’est-à-dire :

I I I I

Les jonctions mur / toiture ; Les jonctions mur / plancher ; Les jonctions mur / baie ; Les jonctions mur / dalle. [FIG. 9]

Jonction mur / toiture Jonction mur / plancher Jonction mur / baie

Jonction sol / dalle

OSSATURE BOIS

MAÇONNERIE

À ÉVITER

FIG. 9 - COUPURES DE PONTS THERMIQUES POUR DIFFÉRENTS SYSTÈMES CONSTRUCTIFS Philippe LEQUENNE, Vincent RIGASSI. Habitat passif et basse consommation. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011.

Ibid.

17 18

28

Isolation d’un plancher bas Maison passive LysSt-Georges, France ARCHITECTE : MARIE COLETTE ROUX

On retrouve également ces ponts thermiques entre les éléments constituant le mur et au passage de toutes les traversées techniques (eau, électricité, évacuations, ventilation, etc.) à travers les murs, planchers ou toitures. Lorsque l’isolation n’est plus assurée de façon continue, la chaleur s’engouffre dans ces espaces et, au contact de la paroi – qui possède une température plus basse –, engendre une condensation de la vapeur d’eau entraînant des moisissures à l’intérieur de la paroi. Par conséquent, plus la mise en œuvre de l’isolation est soignée, plus on limite les fuites de chaleur par les ponts thermiques et ainsi les risques de moisissures et d’altération de la qualité de l’isolant.

Face à cette problématique, on privilégie en général l’isolation par l’extérieur plutôt que celle par l’intérieur, car elle permet de diminuer les ponts thermiques. Concernant les constructions en ossature bois, une première couche d’isolant est placée entre les montants de la structure, puis une deuxième couche est rajoutée, soit à l’intérieur, soit à l’extérieur, afin de supprimer les ponts thermiques des montants de l’ossature.

L’isolation de la toiture ne doit pas être négligée et dépend du types de combles : lorsqu’il s’agit de combles perdus, non chauffés, l’espace doit être isolé du reste du logement par l’isolation du plancher ; dans le cas de combles habitables, l’isolation est réalisée en sous face de la toiture, en préservant une lame d’air pour ventiler la charpente.19 Quel que soit le mode de construction, l’isolant doit être positionné entre deux couches :

I Côté extérieur : une couche imperméable – pare-pluie – qui le protège de l’humidité et de la pluie ;

I Côté intérieur : une membrane – pare-vapeur ou frein-vapeur – afin d’empêcher l’humidité intérieure de pénétrer dans l’isolant et d’engendrer un risque de moisissures, ce qui aurait un impact négatif sur les qualités de l’isolant. Cette membrane peut également assurer la fonction d’étanchéité à l’air lorsqu’il s’agit d’une construction passive.

PÔLE AZUR PROVENCE. Le Guide de l’Éco-construction du Pôle Azur Provence. [PDF] 2009.

19

29

I Étanchéité à l’air

1 - LA CONSTRUCTION PASSIVE : Principes fondamentaux

Un des principes de la construction passive est d’empêcher l’air froid extérieur de pénétrer dans le bâtiment et d’éviter les fuites de l’air chaud intérieur à travers les parois, ce qui permet de se passer de chauffage. L’étanchéité à l’air est un élément déterminant dans la réussite d’une maison passive, car si elle n’est pas excellente, l’isolation thermique et la ventilation sont inefficaces. Un isolant seul n’est pas étanche à l’air, laissant ainsi passer des fuites d’air - pertes de chaleur - et créant des courants de convection nuisant au bilan énergétique global du bâtiment. Par conséquent, afin d’assurer sa fonction, il ne doit pas être traversé par un flux d’air. Concernant la ventilation, une mauvaise étanchéité engendre des courants d’air involontaires et incontrôlables qui perturbent le système20.

Une étanchéité à l’air bien réalisée permet donc d’atteindre un bon niveau de confort thermique, sans courants d’air ni flux parasites, mais présente également d’autres qualités21 :

I Une qualité de l’air intérieur améliorée grâce au contrôle de l’air entrant qui peut être filtré afin de stopper les polluants éventuels ;

I Un meilleur confort acoustique vis à vis des bruits extérieurs ;

I Une bonne régulation de l’hydrométrie grâce à des membranes perspirantes, étanches à l’air tout en ayant la possibilité d’évacuer l’humidité, afin de réduire le risque de condensation et donc de préserver la qualité de l’isolant.

Étanchéité à l’air par bandes adhésives Maison passive dans les Vosges, France FABRICANT : PASSIV’HOME

Adeline GUERRIAT. La maison passive. Éditions L’inédite, Paris, 2008.

Philippe LEQUENNE, Vincent RIGASSI. Habitat passif et basse consommation. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011.

20 21

30

Tout comme pour l’isolation thermique, les endroits de jonctions entre les parois et les traversées techniques méritent une attention particulière. Une enveloppe hermétique est garantie par une mise en œuvre soignée. Ces endroits nécessitent une intervention spécifique22 :

I Jonction entre les éléments constituant le mur : Si le mur est en maçonnerie, la paroi est hétérogène et perméable à l’air à cause des défauts de jonction entre le mortier et les blocs. L’étanchéité est donc assurée par l’enduit qui recouvre l’ensemble de manière continue. Si le mur est en ossature bois, l’étanchéité doit être appliquée à la jonction entre les caissons ou entre le madrier et les panneaux. Elle se fait, soit par doublage complet du mur avec un film étanche, soit avec des bandes adhésives adaptées collées au niveau des joints ;

I Jonction mur/plancher, mur/dalle et mur/toiture : Il faut prendre en compte la dilatation de ces éléments qui occasionne des déformations, il est donc préconisé d’utiliser des joints suffisamment souples afin d’éviter la rupture de ces derniers. Les joints sont réalisés avec des films étanches à l’air, disposés en plusieurs couches pour conserver une certaine souplesse ;

I Jonction mur/baie : Cette étanchéité est plus complexe car l’enjeu est d’assurer l’étanchéité à l’air et à l’eau sans affecter le bon fonctionnement de l’ouvrant.

En général, il est utilisé des films étanches, des joints souples, des bandes adhésives, etc., permettant la dilatation des différents éléments.

I Passage technique : L’idéal est de les regrouper pour les traiter ensemble et ainsi limiter les risques de fuites d’air. L’étanchéité est réalisée avec des manchons, des joints souples, des recouvrements, des bandes adhésives, etc.

La RT2012 impose aux nouvelles constructions de subirent un test d’étanchéité à l’air. Il est d’autant plus important dans le cas d’une construction passive, afin de vérifier ses performances, qui seront déterminantes pour le bon fonctionnement de la maison passive. Pour cela, un gros ventilateur, positionné à la place d’une porte ou d’une fenêtre, va aspirer l’air de la maison pour mesurer la dépression et la quantité d’air aspirée nécessaire pour réduire la perméabilité du bâtiment. Ces tests révèlent que « dans une maison passive, les infiltrations d’air parasite représentent environ 8 % du renouvellement d’air, alors que dans une maison française moyenne (neuve) elles représentent 40 %23».

FIABITAT. Et pour construire passif en France ? [en ligne] https://www.fiabitat.com/et-pour-construire-passif-enfrance/ [consulté le 01.12.18].

23 Ugo DEGRIGNY, co-fondateur de la SCOP Fiabitat. [en ligne] https://www.fiabitat.com/et-pour-construire-passifen-france/ [consulté le 01.12.18].

22

31

I Menuiserie et vitrage

1 - LA CONSTRUCTION PASSIVE : Principes fondamentaux

« Dans l’état actuel des techniques du bâtiment, une fenêtre, même équipée du meilleur vitrage, est moins isolante qu’une paroi opaque bien isolée. Mais une ouverture vitrée à l’avantage d’apporter des calories et de la lumière au logement, en quantité variable selon sa taille et son orientation. Ainsi, une fenêtre équipée d’un double ou triple vitrage orientée au sud, à l’est ou à l’ouest apporte toujours davantage de chaleur qu’elle n’en fait perdre : le bilan global montre que les apports de calories en hiver sont supérieurs aux pertes. Cette capacité d’une fenêtre de capter davantage d’énergie qu’elle n’en laisse s’échapper est déterminante dans une construction passive24.»

Cela révèle l’importance de l’orientation solaire et du dimensionnement du vitrage25.

En effet, l’enjeu est de trouver le bon équilibre entre « capter la chaleur » et « conserver la chaleur », tout en évitant les surchauffes en période chaude.

En construction passive, les pertes thermiques devant être les plus faibles possibles, il est fondamental de bien choisir son vitrage. Il convient de s’orienter vers du double ou du triple vitrage, le simple vitrage étant bien évidemment à bannir pour ce type de construction. Les propriétés thermiques isolantes du double vitrage sont assurées par une couche d’air, ou d’un autre gaz plus léger – tel que l’argon ou le krypton –, emprisonnée entre deux vitres. Dans le cas du triple vitrage, deux lames d’air sont emprisonnées au lieu d’une seule.

La performance thermique d’un vitrage est caractérisée par un coefficient de transmission thermique U, exprimé en watts par mètre carré Kelvin (W/m².K), qui mesure les pertes thermiques. Ces dernières peuvent être divisées par quatre en passant d’un double vitrage standard à un triple vitrage très performant26. Pour une maison passive, la valeur de référence est de 0,8 W/m².K ou moins, ce qui est possible uniquement avec du vitrage très performant, constitué de gaz "nobles" (tels que l'argon, le krypton ou le xénon) entre les vitres, afin de réduire le transfert de chaleur par convection, et des verres à faible émissivité, laissant passer la lumière extérieure tout en bloquant le rayonnement de chaleur venant de l’intérieur27.

Néanmoins, il n’est pas question de s’orienter systématiquement vers un triple vitrage ultra performant. En effet, un autre paramètre important à prendre en compte pour le choix du vitrage est le coefficient de facteur solaire (Sw ou Sg pour le vitrage seul), qui mesure la capacité de la fenêtre à collecter les apports de chaleur du soleil vers l’intérieur de la maison. Plus le vitrage est performant, plus le facteur solaire diminue et moins il laisse pénétrer le rayonnement solaire à l’intérieur. À l’inverse, une fenêtre dotée d’un bon facteur solaire, fera bénéficier au logement un apport de chaleur non négligeable en hiver.

Philippe LEQUENNE, Vincent RIGASSI. Habitat passif et basse consommation. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011. [vus précédemment p.27].

26 Philippe LEQUENNE, Vincent RIGASSI. Habitat passif et basse consommation. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011.

27 Adeline GUERRIAT. La maison passive. Éditions L’inédite, Paris, 2008.

24 25

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Fenêtre ouvrante et fixe, triple vitrage et protections solaires extérieures

Maison passive dans les Vosges, France FABRICANT : PASSIV’HOME

Ainsi, il est important de s’interroger sur la pertinence d’un triple vitrage sur une face exposée au sud, dans certains cas, un double vitrage de bonne qualité suffit. La valorisation des apports solaires d’hiver ne doit cependant pas être au détriment du confort d’été, qu’il est nécessaire de prendre en compte, surtout dans les régions du sud de la France. Dans ce cas, le recours à des dispositifs architecturaux permettent de se protéger contre le rayonnement solaire d’été, en particulier au niveau des ouvertures sud et ouest28.

Afin d’obtenir les pertes thermiques les plus faibles possibles en construction passive, il faut également agir sur la qualité de la menuiserie d’un point de vue thermique.

En général, le cadre est la partie qui a les plus mauvaises performances thermiques et laisse échapper des pertes de chaleur. C’est pourquoi une fenêtre fixe – dont sa proportion de cadre est inférieure – a un meilleur bilan thermique qu’une fenêtre ouvrante – dont la surface de cadre est doublée –, ainsi, il est plus pertinent de réduire les surfaces ouvrantes, sans diminuer pour autant celles du vitrage29.

Une fois encore, le bon fonctionnement d’une maison passive, dépend essentiellement du choix des éléments – dans ce cas, vitrages et menuiseries adéquates – ainsi que d’une mise en œuvre rigoureuse et appliquée.

[Cf. Partie 2. II - Se protéger du soleil en été, p.52].

Philippe LEQUENNE, Vincent RIGASSI. Habitat passif et basse consommation. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011.

28 29

33

I Inertie thermique

1 - LA CONSTRUCTION PASSIVE : Principes fondamentaux

Qu’en est-il de l’inertie thermique en construction passive ?

Pour rappel, l’inertie thermique, exprimée en wattheure par mètre carré kelvin (Wh/m².K), représente la capacité d’une paroi ou d’un bâtiment à stocker et à restituer de l’énergie. Plus l’inertie est élevée, plus la paroi est capable de stocker de la chaleur ou de restituer de la fraîcheur. Elle agit comme une régulation naturelle du climat intérieur en accumulant de la chaleur et en amortissant les variations de température grâce au déphasage thermique. Ce dernier, exprimé en heure, représente la durée de propagation des calories à travers un matériau. Ce principe – associé à des protections solaires efficaces et à une ventilation naturelle nocturne – permet d’éviter les surchauffes en été et ainsi maintenir des températures fraîches et de profiter des apports solaires en hiver pour emmagasiner l’énergie, qui sera restituée la nuit30.

L’inertie thermique est un principe de base de l’architecture bioclimatique, cependant elle n’est pas exploitée en construction passive, sous le modèle Passivhaus. En effet, ce concept étant à l’origine conçu pour les climats froids, l’inertie thermique n’a pas été intégrée à la démarche de réflexion. La construction étant très isolée et étanche à l’air, elle évolue plus ou moins de manière indépendante vis à vis de la température extérieure, rendant l’inertie thermique non pertinente voir même quelques fois contre-productive. En effet, il est possible qu’elle vienne perturber le fonctionnement interne de la maison passive, en accumulant une quantité trop importante de chaleur à l’intérieur du bâtiment, que le système de ventilation ne parviendrait pas à évacuer la nuit31.

CONSTRUCTION CONVENTIONNELLE Isolation intérieur

CONSTRUCTION CONVENTIONNELLE POLYVALENTE Isolation extérieure Fortes pertes de chaleur et d’énergie

Isolation faible

Peu d’inertie

Isolation moyenne

CONSTRUCTION PASSIVE Isolation extérieure Pertes moyennes de chaleur et d’énergie

Forte inertie

Pertes faibles de chaleur et d’énergie

Isolation forte

Faible inertie

FIG. 9 bis - INERTIE THERMIQUE DE DIFFÉRENTES CONSTRUCTIONS

Samuel COURGEY, Jean-Pierre OLIVA. La conception bioclimatique des maisons confortables et économes. Éditions Terre Vivante, Mens, 2006.

31 Philippe LEQUENNE, Vincent RIGASSI. Habitat passif et basse consommation. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011.

30

34

Maison passive LysSt-Georges, France ARCHITECTE : MARIE COLETTE ROUX

Ossature bois et isolation en fibre de bois Faible inertie thermique

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D . AÉRATION ET CONTRÔLE DE LA TEMPÉRATURE

1 - LA CONSTRUCTION PASSIVE : Principes fondamentaux

I Apports internes

Une partie des apports gratuits en chaleur d’une maison provient de son occupation, c’est-à-dire de l’activité interne créée par l’utilisation d’appareils électroménagers, de l’éclairage artificiel, de l’eau chaude sanitaire, ainsi que la présence même des habitants à travers leur chaleur corporelle. Pour qu’une maison soit passive, il est nécessaire que la quantité de chaleur qu’elle perd soit équilibrée par les apports internes. Ce critère est beaucoup plus important dans le cas d’une maison passive que dans celui d’une maison conventionnelle, qui peut compter sur un système de chauffage pour assurer son confort thermique.

I Importance de la ventilation

Dans une construction passive parfaitement isolée et étanche, le renouvellement de l’air n’est pas assuré naturellement à travers les fuites indésirables de l’enveloppe. Il est donc primordiale d’avoir un système de ventilation performant afin d’assurer la qualité de l’air et le confort thermique à l’intérieur du logement. Ces systèmes permettent32 :

I Assurer une distribution continue d’air frais dans le logement ;

I Évacuer la chaleur excédentaire ;

I Réguler l’humidité, responsable de condensation et moisissures ;

I Purifier l’air des polluants atmosphériques (pollens, poussières, etc.) avant qu’il ne rentre dans le logement grâce à une filtration ;

I Évacuer les substances gênantes et nocives (provenant des matériaux de construction, peinture, colle, fumée de tabac, produits, odeurs de cuisine, etc.)

I Limiter l’augmentation de la concentration en CO2.

La régulation de l’humidité est très importante au sein d’un logement car son occupation entraîne une production permanente de vapeur d’eau, produite par certaines activités (cuisine, vaisselle, lessive, séchage, toilette…) ainsi que par la respiration et les végétaux. Un air trop sec ou trop humide peut affecter le confort interne des habitants :

I Air sec : inconfortable et malsain car il véhicule les poussières, pollens et polluants ;

I Air humide : engendre un risque de condensation au contact des parois froides et donc le développement de moisissures.

Dans une construction passive, le risque de condensation est fortement réduit grâce à son étanchéité à l’air et son isolation thermique très performante.

Adeline GUERRIAT. La maison passive. Éditions L’inédite, Paris, 2008.

32

36

ÉCHANGE DE CALORIES

PAS D’ÉCHANGE DE CALORIES

FIG. 10 - FONCTIONNEMENT VMC DOUBLE FLUX HIVER / ÉTÉ

I VMC double flux

Dans une construction passive, un système de ventilation mécanique contrôlée (VMC) double flux est ce qui a de plus approprié pour répondre à ce type de problématique. En effet, elle présente certains avantages non négligeables en construction passive : une faible consommation d’énergie - minime par rapport aux déperditions de chaleur qu’elle évite -, une vitesse de circulation lente et un impact sonore réduit vis-à-vis des autres systèmes de chauffage à air pulsé. La VMC double flux souffle de l’air neuf, dans le séjour et les chambres et extrait l’air vicié des pièces humides (cuisine, salle de bain). La particularité de ce système est qu’il récupère les calories de l’air vicié sortant afin de réchauffer l’air neuf entrant, réalisé grâce à un échangeur thermique. Le complément de chaleur de l’air entrant, pour atteindre la température désirée, est généralement assuré par une petite résistance. Ensuite, l’air est soufflé dans les différentes pièces grâce à un ventilateur, à travers des gaines isolées thermiquement et acoustiquement33. En été, un bypass permet de détourner l’air entrant afin qu’il conserve sa fraicheur [FIG. 10].

Le système de VMC double flux joue un rôle important dans la régulation de l’humidité: l’air intérieur chargé d’humidité est remplacé par de l’air extérieur, qui chauffé, est rendu plus sec. L’équilibre se fait donc naturellement. Cependant, il est possible de réguler manuellement le taux d’humidité avec le débit d’air, afin de le rendre soit plus humide, soit plus sec.

Ce système engendre tout de même quelques inconvénients34 :

I Température identique dans toutes les pièces ;

I Nuisances sonores dues au système lorsque la pose a été mal réalisée.

Philippe LEQUENNE, Vincent RIGASSI. Habitat passif et basse consommation. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011.

Adeline GUERRIAT. La maison passive. Éditions L’inédite, Paris, 2008.

33 34

37

III - Les performances énergétiques du passif

A . POTENTIEL ÉNERGÉTIQUE

1 - LA CONSTRUCTION PASSIVE : Principes fondamentaux

I Des performances énergétiques indéniables

Le critère premier du concept de construction passive est sa faible consommation d’énergie, de l’ordre de 15 kWh/m².an pour le chauffage et de 120 kWh/m².an d’énergie primaire pour le chauffage, l’eau chaude sanitaire, l’éclairage et les appareils électriques. Ces valeurs de référence font d’elle une construction très basse consommation, notamment vis-à-vis des bâtiments existants, qui ont une consommation énergétique de l’ordre de 200 à 250 kWh/m².an d’énergie primaire35, soit près du double de celle des constructions passives. L’économie principale concerne la consommation énergétique du chauffage des maisons passives qui est réduite de manière significative par rapport à celle d’une maison construite sous la RT2012 et d’autant plus comparée aux constructions plus anciennes [FIG. 11].

B . MISE EN ŒUVRE ET SAVOIR-FAIRE I Des techniques de mise en œuvre adaptées

Les performances énergétiques d’une maison passive sont atteintes uniquement sous la condition que la construction soit de qualité avec une mise en œuvre rigoureuse et appliquée. Il s’agit là d’un élément déterminant dans le bon fonctionnement de la maison passive. Ainsi, ce mode constructif requiert une démarche exigeante dès la phase de conception : les architectes doivent intégrer les aspects thermiques dès les premières esquisses – qui nous l’avons vu, peuvent avoir des répercussions sur la forme (compacité), les ouvertures et l’organisation spatiale des pièces – en faisant appel, si nécessaire, à des thermiciens. Les exigences thermiques – isolation et étanchéité à l’air – entraînent de nouvelles contraintes techniques, les entreprises de construction doivent donc également adapter leur méthode de travail. En effet, un résultat optimal est garanti par un souci des détails constructifs, des contrôles exécutés à toutes les étapes du chantier et une main d’œuvre qualifiée et très bien formée36. Dans certains cas, les mises en œuvre traditionnelles devront s’orienter vers des nouveaux savoir-faire, ou au contraire, retourner aux savoir-faire artisanaux.

Philippe LEQUENNE, Vincent RIGASSI. Habitat passif et basse consommation. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011.

Ibid.

35 36

38

FIG. 11 - COMPARAISON EFFICACITÉ THERMIQUE DE DIFFÉRENTS TYPES DE CONSTRUCTIONS

39

I Des études thermiques

1 - LA CONSTRUCTION PASSIVE : Principes fondamentaux

En principe, pour un projet de maison passive, des études thermiques sont réalisées en amont afin de bien dimensionner les ouvertures, l’isolation des parois, de calculer le renouvellement de l’air et les pertes thermiques37. Ces études, pouvant être réalisées par des bureaux d’études thermiques, permettent d’avoir une idée plus ou moins précise de l’efficacité futur de la construction, et ainsi améliorer la conception selon les résultats obtenus.

En complément, des tests d’étanchéité à l’air sont effectués afin de vérifier la perméabilité à l’air et donc la qualité de la construction. Il s’agit de test d’infiltrométrie, couramment appelés « Blower-door » permettant de connaître la quantité d’air qui entre dans l’habitat et de localiser les fuites d’air38.

Test d’infiltrométrie «Blower-door»

Maison passive AlpesMaritimes, France FABRICANT : VISIONHABITAT

Philippe LEQUENNE, Vincent RIGASSI. Habitat passif et basse consommation. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011.

[Expliqué précédemment p. 31].

37 38

40

C . COÛT

I Une construction passive coûte-t-elle plus cher?

Les exigences énergétiques du concept passif, induisant une enveloppe fortement isolée et des vitrages très performants, engendrent un surcoût de la construction, de l’ordre de 5 à 15 %, par rapport à celle des constructions conventionnelles39. En effet, plus un bâtiment est isolé, plus il coûte à la construction, car la quantité de matériaux utilisés est augmentée. Toutefois, le surcoût ne dépend pas uniquement des matériaux ; le prix de la mise en œuvre est également plus élevée dans certains cas, du fait de l’application des techniques encore trop méconnues.

Cependant, on peut considérer que ce surcoût diminuera progressivement, avec la généralisation des techniques et la maitrise des savoir-faire.

Ce surcoût peut néanmoins être considéré comme un investissement sur le long terme, rentabilisé par les économies d’énergie effectuées pendant les années d’exploitation du bâtiment [TAB.1]. Selon l’association La maison passive France, « une maison familiale de 140 m² construite avec un surinvestissement de 12 000 € (fenêtres, ventilation) imputable au passif, elle permet à ses propriétaires d’économiser 450 € de frais énergétiques chaque année. L’investissement est donc rentabilisé en moins de 25 ans40».

TAB. 1 - FAMILLES DE SOLUTIONS PERMETTANT D’OPTIMISER UN BÂTIMENT

Gains potentiels

Incidence sur le montant d’investissement

Conception architecturale, adaptation au lieu

Jusqu’à 50%

Économies

Matériaux et techniques de construction

Jusqu’à 35%

Surcoût minime à moyen

Qualité et soins de la mise en œuvre

Jusqu’à 35%

Surcoût minime

Installations techniques

Jusqu’à 80%

Surcoûts moyens

+/- 50%

Nul

TYPE DE MESURE

Comportement des usagers

«Le tableau suivant indique les gains énergétiques et économiques potentiels, pour le chauffage et le rafraîchissement, et l’incidence sur le montant de l’investissement, selon les mesures prises pour optimiser chacun de ces paramètres» LA MAISON PASSIVE. Qu’est-ce que la construction passive? [en ligne] http://www.lamaisonpassive.fr/laconstruction-passive/quest-ce-que-la-construction-passive/ [consulté le 01.12.18].

40 Ibid.

39

41

1 - LA CONSTRUCTION PASSIVE : Principes fondamentaux

Synthèse partie 1

La construction passive offre des stratégies pertinentes et des résultats plus que satisfaisants pour la réduction énergétique des constructions lors des années d’exploitation. Les performances énergétiques associées aux constructions passives sont néanmoins accessibles uniquement si la mise en œuvre est réalisée selon une démarche exigeante et rigoureuse. Ces exigences impliquent également un surcoût de construction, freinant souvent l’engagement dans le passif, même si il est rentabilisé par les économies d’énergie effectuées par la suite. Dès lors que ces conditions sont acceptées et respectées, ce modèle de construction très basse consommation apparaît comme une réponse appropriée aux problématiques actuelles.

42

Cependant, ce modèle est-il réellement applicable et intéressant pour tous climats ?

Le modèle Passivhaus, né en Allemagne, a été réfléchi pour répondre aux exigences du climat continental allemand, caractérisé par ses hivers froids (température moyenne 0°C41, comprise entre -5°C et 3,9°C), souvent accompagnés de chutes de neige et de vents froids, et des étés relativement chauds (température moyenne 17°C42, comprise entre 10°C et 23°C) sans pics de chaleur, avec des précipitations importantes43. Dans ce contexte, la principale préoccupation est le confort d’hiver, à cause des températures rudes. La stratégie du PassivHaus est donc de garder suffisamment de chaleur à l’intérieur du logement afin de se passer de système de chauffage, tout en assurant un confort thermique satisfaisant à ses occupants. La sur-isolation et étanchéité de l’enveloppe implique qu’aucun courant d’air extérieur ne circule à l’intérieur, les constructions passives sont ainsi conçues comme des boîtes hermétiques.

L’objet de mon étude étant la construction passive en région PACA, je m’interroge sur la pertinence d’un tel fonctionnement en climat méditerranéen. Les températures étant nettement plus élevées l’été (comprises entre 16°C et 32°C44) dans cette région, avec un ensoleillement constant et des pics de chaleur fréquents, le confort thermique interne ne peut être assuré. Si le logement est conçu pour conserver au maximum la chaleur en hiver, il en fera de même en été ce qui impliquera d’importantes surchauffes.

Une construction passive sous le modèle Passivhaus peinera donc à maintenir sa température au-dessous de la Température Intérieure Conventionnelle (TIC)45, définit par la RT2012 à 26°C comme valeur maximale pour le confort d’été des occupants46. À travers la partie 2, je souhaite donc proposer des stratégies afin d’adapter les constructions passives au climat méditerranéen de la région PACA et ainsi respecter la volonté du Passivhaus de concevoir des bâtiments ne nécessitant ni système de chauffage, ni climatisation pour assurer un confort thermique interne satisfaisant.

Moyenne réalisée avec les températures moyennes de cinq villes allemandes (Berlin, Hambourg, Munich, Dresde, Leipzig) des mois de Décembre, Janvier, Février. CLIMATE DATA. Climat : Allemagne. [en ligne] https://fr.climate-data. org/europe/allemagne-232/ [consulté le 02.09.2019].

42 Moyenne réalisée avec les températures moyennes de cinq villes allemandes (Berlin, Hambourg, Munich, Dresde, Leipzig) des mois de Juin, Juillet, Août.

43

WIKIPÉDIA. Géographie de l’Allemagne. [en ligne] https://fr.wikipedia.org/wiki/Géographie_ de_l%27Allemagne#Climat_de_l'Allemagne [consulté le 02.09.2019].

44 Températures minimales et maximales moyennes en PACA des mois de Juin, Juillet, Août. LINTERNAUTE. Climat de Provence-Alpes-Côtes en 2018 d’après Météo France. [en ligne] http://www.linternaute.com/voyage/climat/ provence-alpes-cote-d-azur/region-93/2018 [consulté le 02.09.2019].

45 TIC : température maximale atteinte à l’intérieur du bâti lors d’une séquence de 5 jours consécutifs de forte chaleur.

46 PLAN BÂTIMENT DURABLE. Comprendre la RT2012. [en ligne] http://www.planbatimentdurable.fr/-a717.html [consulté le 02.09.2019].

41

43

Maison passive dans les Alpes-Maritimes, France MV ARCHITECTES

44

2

CONSTRUIRE PASSIF EN PACA : Enjeux du climat méditerranéen

45

I - Appréhender le climat méditerranéen 2 - CONSTRUIRE PASSIF EN PACA : Enjeux du climat méditerranéen

A . CARACTÉRISTIQUES DU CLIMAT MÉDITERRANÉEN I Le climat français

La France se situe dans une zone tempérée, caractérisée par des hivers modérés vis-à-vis de sa latitude, des étés tempérés et des précipitations régulières.

Elle possède un climat varié causé par sa position à l’extrême ouest du continent, où elle est exposée à des vents dominants de par son ouverture sur l’Océan Atlantique.

Le territoire de la France étant relativement étendu, le climat n’y est pas uniforme.

Par ailleurs, le relief est déterminant dans la répartition des zones climatiques, ce qui induit des variations climatiques plus ou moins nettes. Les principaux climats du territoire français47 : [FIG. 12]

I Climat océanique : relativement humide, caractérisé par des hivers tempérés à doux et des étés frais à chauds ;

I Climat tempéré : les saisons sont bien marquées avec des hivers froids, des étés chauds et des belles inter-saisons ;

I Climat continental : les hivers sont froids et rudes, les étés chauds à arides, alors que les inter-saisons connaissent des précipitations régulières ;

I Climat montagnard : en grande partie influencé par l’altitude, les hivers sont très froids et longs alors que les étés sont plutôt frais et courts ;

I Climat méditerranéen : les hivers sont doux et les étés sont chauds, secs et ensoleillés avec des vents desséchants.

FIG. 12 - CARTE CLIMATS DE FRANCE

I OCÉANIQUE I TEMPÉRÉ I CONTINENTAL I MONTAGNARD I MÉDITERRANÉEN WIKIPÉDIA. Climat de France. [en ligne] https://fr.wikipedia.org/wiki/Climat_de_la_France [consulté le 01.12.18].

47

46

JANVIER

Températures minimales moyennes

JUILLET

Températures minimales moyennes

JUILLET

Températures maximales moyennes

FIG. 13 - CARTES ENSOLEILLEMENT ET TEMPÉRATURES

JANVIER

Irradiation quotidienne solaire

JUILLET

Irradiation quotidienne solaire

La région PACA est un des territoires les plus chauds et ensoleillés de France – si ce n’est le premier – sur l’ensemble de l’année. Il possède les températures les plus élevées, quelle que soit la saison et bénéficie d’un ensoleillement maximal tout au long de l’année, à l’échelle de la France. [FIG. 13]

I Le climat méditerranéen

La région PACA, située dans le sud-est de la France, se trouve dans la zone climatique méditerranéenne. On peut définir le climat méditerranéen comme un climat de transition entre les zones tempérées et les zones subtropicales : en hiver, le territoire est balayé par des dépressions de moyennes latitudes tandis qu’en été, il est sous l’influence des hautes pressions subtropicales. D’une manière générale, les étés y sont chauds, secs et très ensoleillés et les hivers doux grâce à la proximité avec la mer méditerranée dont les températures restent clémentes. Le climat méditerranéen est également caractérisé par sa sécheresse estivale : en été les précipitations sont rares voire inexistantes, le ciel reste donc lumineux et dégagé, même si le développement d’orages reste possible. À l’année, les précipitations sont de faible fréquence mais peuvent être très intenses et abondantes – notamment en automne – pouvant déverser en une journée la moitié de la lame d’eau annuelle, lors de gros orages. Ce territoire est frappé par des vents dominants : de la terre vers la mer par le mistral, vent asséchant, froid en hiver et frais en été, qui souffle en rafale, permettant de conserver le ciel dégagé et ensoleillé ; de la mer vers la terre par un vent doux, chargé de pluie.

Le climat méditerranéen se dégrade cependant selon la continentalité et l’altitude. Le relief souvent accidenté introduit des nuances supplémentaires. Les types climatiques y sont les mêmes qu’à basse altitude mais les températures sont modifiées par l’altitude48.

WIKIPÉDIA. Climat méditerranéen. [en ligne] https://fr.wikipedia.org/wiki/Climat_méditerranéen [consulté le 01.12.18].

48

47

I Les mezzoclimats de la région PACA

2 - CONSTRUIRE PASSIF EN PACA : Enjeux du climat méditerranéen

Au sein de la région PACA, l’ensoleillement, le vent, les températures permettent de définir 3 zones climatiques, dont les limites géographiques varient en fonction de la saison : climat littoral, intérieur et montagnard49 [FIG. 15]. Malgré qu’ils fassent tous les trois partie du climat méditerranéen, leurs caractéristiques diffèrent quelque peu :

I Le climat littoral : sa proximité avec la mer méditerranée permet des températures relativement clémentes en toute saison. Par ailleurs, on retrouve des microclimats tout au long de la côte créés par des situations diverses (exposition au vent, relief, enclavement…). Par exemple, la ville de Marseille, fortement exposée au mistral, est caractérisée par des températures plus fraîches avec une amplitude augmentée et un meilleur ensoleillement en comparaison avec la ville de Nice, qui elle est protégée du vent par les Alpes, ses amplitudes thermiques sont alors moins marquées et sa température en moyenne plus élevée. Cependant, des orages, parfois violents, peuvent se développer en mer et se bloquer contre les chaînes montagneuses qui encerclent la ville.

I Le climat intérieur : ses étés sont aussi chauds qu’au littoral mais l’amplitude thermique annuelle et journalière est plus importante, avec une période hivernale plus fraîche et des gelées fréquentes pendant la nuit.

I Le climat montagnard : caractérisé par des températures négatives en hiver, entraînant des chutes de neige et des orages fréquents en été. Les journées peuvent être aussi chaudes qu’en plaine avec cependant des nuits plus froides. Du fait de l’altitude supérieure, les températures sont d’une manière générale plus faibles. À l’intérieur même de ces mezzoclimats, les villes peuvent avoir des caractéristiques climatiques différentes, avec des amplitudes de températures variables [FIG. 14 - 16].

Chaque ville, site ou parcelle est unique et génère des microclimats, dépendant de nombreux facteurs tels que le relief, l’exposition au vent, au soleil, l’enclavement, l’altitude, etc.

MEZZOCLIMAT

MICROCLIMAT

Défini le climat d’une région naturelle d’étendue limitée, plus grande que celle d’un microclimat mais plus petite que pour un macroclimat.

Défini le climat d’un lieu spécifique, distinct du climat général, limité à une petite zone géographique.

ARENE, ICEB. Confort d’été en Provence-Alpes-Côte d'Azur. [PDF].

49

48

STATION

ALTITUDE

Climat montagnard

Hautes-Alpes - Nord des Alpes de Haute Provence - Nord des Alpes-Maritimes

Climat intérieur

Alt.< 600 m : Bouches-du-Rhône - Sud des Alpes-Maritimes - Var Ouest du Vaucluse Alt.> 600 m : Alpes de Haute Provence sauf vallée de la Durance - Est du Vaucluse

Climat littoral

10

ST AUBAN EMBRUN BRIANÇON

20

27 30

459 m 871 m 1 324 m

ORANGE CARPENTRAS LE LUC AIX-EN-PROVENCE

53 m 99 m 95 m 184 m

NICE TOULON ST RAPHAËL MARIGNANE MARSEILLE

Argens - Var - Rhône

PLAGE DES TEMPÉRATURES EN JUILLET

5m 28 m 2m 4m 0m

AMPLITUDE MOYENNE 14,1 13,8 14,0

10

20

27 30

10

20

27 30

12,6 14,5 14,8 14,3 7,6 9,5 10,9 11,1 11,6

FIG. 14 - EXEMPLE D’AMPLITUDE DE TEMPÉRATURE POUR DES VILLES DE DIFFÉRENTS CLIMATS

Climat Climat montagnard montagnard Climat littoral

Climat Climat intérieur intérieur

Climat littoral

Zones d’influence Zones d’influence des climats desenclimats été en été

Zones d’influence Zones d’influence des climats desenclimats hiver en hiver

Temperature Temperature °C °C 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 04

FIG. 15 - TROIS MEZZOCLIMATS EN RÉGION PACA

TOULON TOULON LE LUCLE LUC SAINT-AUBAN SAINT-AUBAN

BRIANÇON BRIANÇON

Mois03 05 04 06 05 07 06 08 07 09 08 10 09 11 10 12 11 01 12 02 01 03 02

Mois

FIG. 16 - TEMPÉRATURES MOYENNES MENSUELLES DE 4 VILLES

49

B . LA PROBLÉMATIQUE DU CONFORT D’ÉTÉ EN PACA

2 - CONSTRUIRE PASSIF EN PACA : Enjeux du climat méditerranéen

I Approche bioclimatique

Une des préoccupations fondamentales de tout usagers est d’obtenir un confort thermique idéal à l’intérieur de son logement, en toute saison. Le confort thermique est assuré lorsque l’on n’a pas la sensation d’avoir froid l’hiver et chaud l’été. Afin d’atteindre cet équilibre, deux principes doivent être associés : mieux capter ou se protéger de l’énergie solaire et mieux conserver la chaleur ou la fraicheur.

La construction passive sous le modèle Passivhaus a – à l’origine – été conçue principalement pour capter et conserver la chaleur puisqu’elle était destinée aux climats tempérés ou continentales, relativement froids, du Nord de l’Europe. Depuis, les méthodes ont été adaptées et répondent désormais également aux climats plus chauds.

De manière générale, les constructions doivent toujours être liées au climat pour lequel elles ont été conçues, d’autant plus en construction passive, qui utilise les apports solaires pour maintenir une température confortable. Ce principe se rapproche du concept d’architecture bioclimatique dont les deux principaux objectifs sont : se protéger des aléas du climat (froid/chaud, vent, pluie, etc.) et profiter des bienfaits du climat (lumière, chaleur, ou fraicheur naturelle selon la saison, etc.).

Comme vu précédemment, le climat méditerranéen est caractérisé par des étés chauds, secs et très ensoleillés et des hivers doux. En hiver, les maisons passives n’auront pas de difficultés à fonctionner normalement, selon les principes évoqués en première partie50. De plus, le fort ensoleillement à l’année de la région PACA rend d’autant plus intéressant l’utilisation complémentaire de l’énergie solaire : les capteurs solaires thermiques pour l’eau chaude sanitaire et le chauffage ; les installations photovoltaïques pour l’électricité.

Cependant, la question du confort d’été est plus problématique en région PACA, car il y a un risque non négligeable de surchauffes à l’intérieur du logement. Ainsi, il est selon moi primordiale de bien connaître le climat de sa région, de sa ville mais aussi de sa parcelle afin d’adapter au mieux la construction passive dans le but d’obtenir un confort thermique agréable en toute saison. En première partie, nous avons vu qu’il était important de bien choisir l’orientation de la maison et de ses ouvertures, ainsi que leur dimensionnement. Ici, je propose d’aborder deux stratégies, adaptées au climat méditerranéen de la région PACA, afin de réduire le risque de surchauffe en été :

I SE PROTÉGER DU SOLEIL I RAFRAÎCHIR LE LOGEMENT [Cf. Partie 1. La construction passive : principes fondamentaux].

50

50

Dans cette démarche, il me semble important de prendre en compte le mode de vie estival des habitants de la région. En été, il serait dommage de vivre dans une maison complètement étanche et fermée, tel que le préconise le modèle du Passivhaus, et de ne pas profiter du lien avec l’extérieur. Pour ce type de climat, ne faudrait-il pas s’écarter quelque peu des principes du Passivhaus en période estivale, afin de profiter davantage des qualités du bioclimatisme, pouvant apporter quelques réponses à la problématique du confort d’été en région PACA ?

L’objectif de l’architecture bioclimatique consiste à rechercher une adéquation entre51 :

I La conception et la construction de l’enveloppe habitée ;

I Le climat et l’environnement dans lequel l’habitat s’implante ;

I Les modes et rythmes de vie des habitants.

Samuel COURGEY, Jean-Pierre OLIVA. La conception bioclimatique des maisons confortables et économes. Éditions Terre Vivante, Mens, 2006

51

Maison bioclimatique dans les Bouchesdu-Rhone, France SOLARI & ASSOCIÉS

51

II - Se protéger du soleil en été Le climat de la région PACA implique qu’une attention particulière doit être apportée à la protection solaire en été. La réflexion doit commencer dès l’implantation dans le site qui peut offrir déjà quelques qualités : des protections naturelles au soleil et au vent – à prendre en compte également dans cette région pour certaines zones très exposées au mistral – grâce à son relief, sa situation (type de tissu, enclavement, etc.) et la végétation existante. Lorsque le site ne possède aucune de ces caractéristiques, il est conseillé de prévoir, au moment de la conception, un aménagement du terrain afin de bénéficier de protections ‘naturelles’ adéquates : implantations d’essences caduques au sud et sud-ouest et persistantes au nord.

2 - CONSTRUIRE PASSIF EN PACA : Enjeux du climat méditerranéen

En complément, il est obligatoire de prévoir des protections solaires pour ce climat.

En première partie, nous avons vu les principales règles de l’orientation et du dimensionnement des ouvertures, en fonction de la course du soleil, afin d’optimiser l’apport solaire tout en limitant les pertes thermiques. La même démarche doit être appliquée pour les protections solaires dont l’importance diffère selon l’orientation.

En effet, connaître la course du soleil tout au long des saisons et l’angle d’incidence du rayonnement solaire permet d’adapter au mieux les protections solaires en fonction des besoins, et ainsi éviter les surchauffes en été.

On compte trois grands types de protections solaires52:

I Les protections architecturales fixes ; I Les protections solaires mobiles ; I Les protections et masques végétaux.

D’une manière générale, les protections extérieures sont de loin plus efficaces que les dispositifs intérieurs, qui ne protègent pas le vitrage du rayonnement solaire. La manière la plus simple d’éviter les surchauffes et d’empêcher la chaleur de pénétrer à l’intérieur, d’où l’importance d’intégrer la problématique de la protection solaire dès la phase de conception du projet.

Samuel COURGEY, Jean-Pierre OLIVA. La conception bioclimatique des maisons confortables et économes. Éditions Terre Vivante, Mens, 2006.

52

52

Protection solaire mobile Volets coulissants extĂŠrieurs ajourĂŠs

Maison passive dans les Alpes-Maritimes, France MV ARCHITECTES

53

A . LES PROTECTIONS ARCHITECTURALES FIXES

En principe, elles font partie de la construction en elle-même. Leur caractère ‘fixe’ implique qu’elles doivent être conçues de manière à être efficaces en été, sans limiter les apports solaires en hiver.

2 - CONSTRUIRE PASSIF EN PACA : Enjeux du climat méditerranéen

On distingue 3 types53 : [FIG. 17]

I Les masques horizontaux agissant comme des casquettes : efficaces en été pour les façades sud, sud-est et sud-ouest et avec peu d’impact en hiver. Il s’agit en principe de débord de toiture, balcons, porches, etc. ;

I Les masques verticaux : peu efficaces en été et diminuent l’apport solaire en hiver sur les façades est et ouest. Ils sont donc peu pertinents… ;

I La combinaison des deux : très performants l’été sur la façade sud mais limite de manière significative l’apport du soleil en hiver sur les façades est et ouest.

Les pergolas à lames orientées sont un dispositifs intéressants afin de protéger du rayonnement l’été, sans trop impacter celui d’hiver, car elles interviennent en amont de la construction et permettent de protéger également une partie de l’espace extérieur.

FIG. 17 - EFFICACITÉ DE DIFFÉRENTS SYSTÈMES DE PROTECTION SOLAIRE FIXE

Samuel COURGEY, Jean-Pierre OLIVA. La conception bioclimatique des maisons confortables et économes. Éditions Terre Vivante, Mens, 2006.

53

54

Protection solaire horizontale Dispositif fixe de lames inclinées

Maison bioclimatique dans les Bouchesdu-Rhone, France SOLARI & ASSOCIÉS

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B . LES PROTECTIONS SOLAIRES MOBILES

Ces dispositifs sont en général plus légers mais offrent un avantage considérable : ils peuvent être ajustés au fil de la journée et de l’année afin de répondre de manière adaptée aux besoins de l’habitant. Il existe une grande variété de protections solaires mobiles pouvant être opaques ou ajourées (persiennes), à ouvertures traditionnelles, roulants, coulissants, inclinables, etc.

2 - CONSTRUIRE PASSIF EN PACA : Enjeux du climat méditerranéen

Quelques unes54 :

I la baie ;

I

I

I

Volets coulissants : pleins ou ajourés, occultant une partie ou l’ensemble de Toiles à mécanisme : de préférence de couleurs claires ; Brise-soleil réglables : contrôle de la luminosité et de la vue ; Dispositifs à lames orientables…

[COMPARATIF DE PROTECTIONS SOLAIRES EN ANNEXE I.4 p.131]

Principe de débord

Une ouverture sud est facile à protéger : un auvent ou un store de largeur modeste suffisent à ombrer, en été, une baie vitrée située au-dessous. Pour une ouverture ouest, la protection est plus difficile. L’après-midi et soir, les rayons sont plus bas et frappent la façade ouest, au moment de1 la journée où il fait le plus chaud.

2 Pour ombrer une telle ouverture, il faut soit un auvent beaucoup plus large, soit un écran vertical devant la fenêtre55 [FIG. 18].

1

2

Principe de auvent ou d’écran

Principe de débord

1

1

2

Dans les régions méridionales, en plein été, un débord de 0,90 m de large protège une vitre de 2,50 m de haut quand le soleil est au zénith. Mais attention aux rayons réfléchis par le terrasse !

Cet inconvénient disparaît en élargissant le débord

2

Dans les régions méridionales, en plein été, un débord de 0,90 m de large protège une vitre de 2,50 m de haut quand le soleil est au zénith. Mais attention aux rayons réfléchis par le terrasse !

Cet inconvénient disparaît en élargissant le débord

Principe de auvent ou d’écran

1

1

2

2

Pour protéger une baie de 2,50m de haut des rayons du soleil l’après-midi, il faudrait un auvent de plus de plus de 4 m de large. Il est préférable de réduire la hauteur de l’ouverture.

Un écran vertical ‘végétaux, claustra, etc.) est plus approprié pour la protéger des rayons quasi-horizontaux du soleil du soir. On peut aussi combiner auvent et écran vertical pour obtenir un bon résultat.

FIG. 18 - PRINCIPE DE PROTECTIONS SOLAIRES Samuel COURGEY, Jean-Pierre OLIVA. La conception bioclimatique des maisons confortables et économes. Éditions Terre Vivante, Mens, 2006. 2 55 ADEME. Garder son logement frais en été. [PDF] Édition juillet 2013.

54

1

56

1

Pour protéger une baie de 2,50m de haut des rayons du soleil l’après-midi, il faudrait un auvent de plus de plus de 4 m de large. Il est préférable de réduire la hauteur de l’ouverture.

Trois types de protection solaire: Pergola Ă toile, store rĂŠglable et volets coulissants

Maison passive dans les Alpes-Maritimes, France MV ARCHITECTES

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C . LES PROTECTIONS ET MASQUES VÉGÉTAUX

2 - CONSTRUIRE PASSIF EN PACA : Enjeux du climat méditerranéen

Utiliser la végétation – préexistante ou plantée – permet de réguler l’apport du soleil de manière naturelle, au fil des saisons. Lorsqu’il s’agit de végétaux à feuilles caduques, le cycle naturel accompagne les besoins du bâtiment : étant feuillus en été, leur ombre joue le rôle de masque vertical devant une paroi, qu’il conserve ainsi – plus ou moins – fraîche, tandis qu’en hiver, l’absence de feuilles permet au rayonnement solaire d’atteindre le vitrage [FIG. 19]. De plus, la végétation assure un rafraîchissement par évapotranspiration.

Plusieurs stratégies utilisant la végétation sont possibles56 :

I La présence d’un arbre à feuilles caduques devant une baie vitrée sud ou sud-ouest ;

I L’utilisation de plantes grimpantes, attenantes au bâtiment telles que les treilles ou les pergolas vegétalisées ;

I L’implantation d’une haie à l’ouest pour faire écrans au rayon du soleil et apporter de l’ombre ;

I L’utilisation de végétaux secs pour faire de l’ombre : canisses, bambous…

Lorsque la végétation est attenantes, elle peut couvrir tout ou une partie de la façade et participe au rafraîchissement des murs, estimé à une différence de 10 à 15°C. Il est important de bien choisir les essences végétales en fonction de l’orientation et de la situation de la parcelle. En effet, les caractéristiques des essences peuvent beaucoup varier, il faut donc prendre en compte : la dimension du masque, la date de chute des feuilles, l’ombre portée par l’emprise de l’arbre en hiver, etc57.

FIG. 19 - APPLICATION À L’HABITAT DES GÉNÉRALITÉS CLIMATIQUES DE LA PROVENCE

ADEME. Garder son logement frais en été. [PDF] Édition juillet 2013.

Samuel COURGEY, Jean-Pierre OLIVA. La conception bioclimatique des maisons confortables et économes. Éditions Terre Vivante, Mens, 2006.

56 57

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Masque végétal au sud : Ombre et rafraîchissement

Maison bioclimatique dans les Bouchesdu-Rhone, France SOLARI & ASSOCIÉS

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III - Rafraîchir le logement en été Les stratégies précédentes permettent de se protéger du soleil estival et ainsi réduire la pénétration de la chaleur à l’intérieur du logement. Cependant en région PACA au plus fort de l’été, cela ne suffit pas à conserver une température intérieure confortable. Il est donc nécessaire d’inclure des stratégies de rafraîchissement, aussi bien lors de la phase conception que lors de l’usage du bâtiment.

2 - CONSTRUIRE PASSIF EN PACA : Enjeux du climat méditerranéen

Les maisons passives du concept Passivhaus sont conçues comme des boîtes parfaitement étanches et isolées, fonctionnant indépendamment des fluctuations extérieures grâce à un système de ventilation très performant, assurant le confort thermique à l’intérieur de l’habitat. Afin de conserver cet équilibre interne, et donc le bon fonctionnement de la maison passive, il est préconisé de réduire au maximum l’ouverture des fenêtres. Ce paramètre est selon moi un inconvénient majeur de ce type de construction, surtout en période estivale, d’autant plus que cela n’empêche pas les surchauffes en été lors des journées chaudes dans les régions sud. Selon moi, il serait plus pertinent de prendre en compte le mode de vie des habitants de cette région : en été, la limite intérieure-extérieure est confondue, les activités quotidiennes sont déplacées à l’extérieur, (repas en terrasse, barbecue, cuisine d’été, piscine, bain de soleil…). Une belle journée ensoleillée sur fond de chant des cigales donne envie d’ouvrir les baies vitrées en grand et de profiter des atouts de cette saison.

Une fois encore, il est intéressant de se tourner vers les principes de l’architecture bioclimatique, qui elle fonctionne avec son environnement, pour apporter des solutions aux surchauffes estivales en région PACA, tout en prenant en compte le mode de vie des habitants. Ces derniers doivent cependant être prêts à participer au rafraîchissement de leur habitat, en mettant en place quelques automatismes, tels que la ventilation manuelle : ouvrir les fenêtres lorsque la température extérieure est moins élevée que celle intérieure, afin de créer des circulations d’air et d’évacuer la chaleur stockée à l’intérieur. Une ventilation nocturne est conseillée car c’est la période de la journée où les températures sont les plus fraîches. Dans les régions méditerranéennes, il est essentiel de chercher à capter le moindre courants d’air pour assurer le confort d’été et limiter l’utilisation de climatiseurs58.

Dominique GAUZIN-MÜLLER, Frédéric CORSET. Architecture méditerranéenne d’aujourd’hui. Éditions Museo, Paris, 2016.

58

60

Bassin d’eau : Rafraîchissement estival

Maison passive dans les Alpes-Maritimes, France MV ARCHITECTES

61

A . LES ÉLÉMENTS NATURELS, une source de rafraîchissements

2 - CONSTRUIRE PASSIF EN PACA : Enjeux du climat méditerranéen

Nous avons vu précédemment que les caractéristiques du site et la végétation peuvent apparaître comme des stratégies pour se protéger du soleil, il en est de même pour le rafraîchissement. En effet, il peut être intéressant de positionner la construction en fonction des courants d’air naturels du site, afin de bénéficier d’un rafraîchissement naturel, dans la mesure où il n’est pas handicapant en hiver. L’implantation sur une pente, où l’air circule naturellement, est plus favorable que dans un fond de cuvette.

Par ailleurs, la végétation a également des propriétés rafraîchissantes, par le phénomène d’évapotranspiration. L’utiliser sur une façade ou un sol permet de rafraîchir aussi bien la paroi que l’air environnant. Les arbres agissent comme des climatiseurs naturels : ils humidifient et purifient l’air, tout en baissant sa température.

De plus, ils restent perméables à l’air, leur ombre n’est donc pas étouffante59.

L’utilisation de l’eau est une piste intéressante pour le rafraîchissement extérieur. Des bassins d’eau peuvent être positionnés autour de l’habitat, afin de rafraîchir l’air à son entrée dans le bâtiment, de même que l’arrosage des terrasses et plantes en soirée.

B. LES DISPOSITIFS ARCHITECTURAUX

Dans les constructions passives, le rafraîchissement de l’air dépend en grande partie de la ventilation mécanique lorsque les fenêtres sont fermées. Pour une maison ouverte, il faudra donc continuer d’assurer cette ventilation avec la création de courants d’air. L’efficacité de l’aération peut être optimisée par des dispositifs architecturaux préalablement réfléchis. Un logement traversant offre, en générale, de meilleures possibilités de ventilation et sera donc plus confortable en été60. Pour cela, il est possible d’avoir recours à un patio, espace extérieur au centre de l’habitation, générant un microclimat frais, ombragé et permettant une meilleure ventilation par tirage thermique.

Avoir un étage présente aussi un avantage, celui de pouvoir évacuer la chaleur stockée en ouvrant les fenêtres de ce niveau, mais également assurer une aération par courants d’air entre le rez-de-chaussée et l’étage. De même, une double-hauteur permet de libérer l’espace de vie de la chaleur, puisque cette dernière monte naturellement. Ce phénomène de chaleur montante doit en effet être pris en compte et notamment dans l’organisation spatiale du logement, qu’il est possible d’optimiser en fonction de ce paramètre : les pièces de journée présentent plus de qualité à être au rez-dechaussée, afin d’être moins exposées à la chaleur, tandis que les chambres – dont l’occupation est surtout nocturne, période la plus fraîche – peuvent être positionnées à l’étage. La chaleur emmagasinée sera évacuée grâce à une ventilation nocturne naturelle ou par le système de ventilation mécanique du logement.

FIABITAT. Et pour construire passif en France ? [en ligne] https://www.fiabitat.com/et-pour-construire-passif-enfrance/ [consulté le 01.12.18].

60 ADEME. Garder son logement frais en été. [PDF] Édition juillet 2013.

59

62

Double hauteur : Libère l’espace de vie de la chaleur

Maison passive dans les Alpes-Maritimes, France MV ARCHITECTES

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C . LES DISPOSITIFS TECHNIQUES

2 - CONSTRUIRE PASSIF EN PACA : Enjeux du climat méditerranéen

I Utiliser l’inertie thermique ?

Nous avons vu en première partie que l’inertie thermique était rarement exploitée dans une maison passive du modèle Passivhaus car elle peut être contreproductive dans certains cas, en particulier en période de forte chaleur. Cependant dès lors que l’on imagine une maison passant en mode «ouvert» pendant les périodes chaudes, il peut être intéressant de l’utiliser pour des parois intérieures. La chaleur de la journée sera emmagasinée dans les parois et restituée la nuit, lorsque la température sera plus faible et inversement, la fraicheur atteinte la nuit sera captée et rendue en journée. L’hiver, la maison passive sera étanche à l’air lorsque toutes les fenêtres seront fermées, mais ces dernières pourront être entrouvertes en été afin de profiter de l’extérieur tout en ventilant la maison. L’hiver, l’énergie du rayonnement solaire ayant traversée le vitrage sera également captée et restituée la nuit. L’inertie peut être apportée soit par des murs en matériaux lourds (pierre, béton, brique pleine, terre crue, etc.) mais également par un revêtement proposant de bonnes propriétés.

Dans ce cas, l’inertie peut être un atout pour le confort d’été des maisons passives en région PACA grâce à sa capacité d’amortir les pics de surchauffes, mais nécessite une bonne ventilation nocturne.

I La géothermie

Les puits climatiques, systèmes géothermiques, peuvent être très intéressants pour rafraîchir l’habitat en région PACA. Ils utilisent l’énergie présente dans le sol pour chauffer ou refroidir l’air neuf avant qu’il ne passe dans le système de ventilation.

Lorsqu’il est utilisé en été et que l’objectif est de rafraîchir le logement, il est nommé puits provençal. Le système est le suivant : l’air extérieur est aspiré dans des conduits enterrés, lors de son passage, il va se rafraîchir grâce à la température de la terre, plus fraîche en été que l’air ambiant. Le système est exactement le même en hiver sauf que l’air ambiant est plus froid que la terre, il va donc être réchauffé ; dans ce cas, il est nommé puits canadien. Il s’agit du système géothermique le plus simple car la circulation de l’air se fait naturellement ou à l’aide d’un ventilateur. Il n’y a donc pas ou peu de consommation d’énergie61 [FIG. 20].

Il existe un autre système de puits climatiques ; le puits hydraulique, de plus en plus utilisé aujourd’hui pour sa facilité de mise en œuvre. Il fonctionne sur le même principe que le puits provençal/canadien, à la différence qu’il utilise de l’eau glycolée à la place de l’air. Une fois arrivée au bâtiment, l’eau passe dans des plaques d’échangeur, ce qui rafraîchit l’air présent. Les conduits sont remplacés par des tuyaux souples ce qui permet une mise en œuvre moins contraignantes.

AREME, ICEB. Les guides BIO-TECH - Le confort d’été passif. [PDF] Édition avril 2014.

61

64

FIG. 20 - PRINCIPE D’UN PUITS CANADIEN / PROVENÇAL ASSOCIÉ À UNE VMC DOUBLE-FLUX

65

IV - Cas d’étude Maison passive dans les Alpes-Maritimes, MV ARCHITECTES Les photos précédentes [p.44-53-57-61-63] proviennent d’une maison bioclimatique passive située à Mouans-Sartoux dans les Alpes-Maritimes, réalisée en 2011 par Mauro Veneziano de l’agence MV Architectes62. Cette maison de 300 m², est un parfait exemple d’adaptation du concept Passivhaus au climat et mode de vie méditerranéen avec une réelle attention sur le rafraîchissement en période estivale, en s’inspirant des principes de l’architecture bioclimatique. Sa démarche est avant tout durable : il s’agit d’un habitat passif, mixte (bureaux) avec un potentiel évolutif, tout en limitant les impacts environnementaux.

2 - CONSTRUIRE PASSIF EN PACA : Enjeux du climat méditerranéen

En hiver, elle fonctionne comme une véritable maison passive : une enveloppe bien isolée et étanche à l’air, de grandes ouvertures au sud pour les apports solaires passifs, une VMC double-flux performante pour maintenir une température agréable à l’intérieur, limiter les pertes de chaleur et assurer la qualité de l’air, l’utilisation de panneaux solaires thermiques (couverture à 70%) pour les besoins de chaleur complémentaires, principalement eau chaude sanitaire.

En été, la maison s’ouvre et permet de profiter des qualités extérieures tout en conservant un confort thermique agréable et éviter les surchauffes [FIG.21]. Une attention contrôlée a été portée sur les protections solaires, qui permettent de protéger les parois, vitrées ou opaques, du rayonnement solaire. La recherche du rafraîchissement a également été un point central dans la réflexion de cette maison.

Dispositifs de protection solaire utilisés :

I Pergolas à toile afin d’ombrager les terrasses sud [p.57];

I Stores extérieurs à lames, inclinables sur capteurs en fonction de l’angle d’incidence des rayons du soleil, sans désagréments pour l’hiver [p.57];

I Volets coulissants extérieurs ajourés [p.53-57];

I Utilisation de matériaux non réfléchissants devant les baies vitrées.

Dispositifs de rafraîchissement :

I Puits climatique hydraulique + VMC double-flux qui aident à maintenir une température agréable à l’intérieur, été comme hiver ;

I Patio à bassin d’eau afin de rafraîchir l’air au contact du bâtiment [p.61];

I Quelques murs et revêtements à inertie, bénéfiques au confort thermique ;

I Habitat traversant, sur deux niveaux et intégrant une double hauteur dans la pièce de vie, favorisant la circulation de l’air et l’aération du bâtiment [p.63];

I Traitement du sol extérieur en bois ou végétal ;

I Présence d’arbres au Sud, rafraîchissement par évapotranspiration [p.44]. [Étude de cas complète en annexe V. Étude de cas, 2-Maison passive dans les Alpes-Maritimes, p.216]

62

66

TAB. 2 - INFORMATIONS COMPLÉMENTAIRES

JUIN

JUILLET

JUILLET

Lors du mois de juin et début juillet, la température intérieure est en moyenne de 23-24°C, avec quelques pics à 25°C alors que la température extérieure peut aller jusqu’à dépasser les 30°C. Un exemple, le 20 juin, la température extérieure est de plus de 30°C tandis qu’à l’intérieur, elle est de 24.5°C.

AOÛT

Lors du mois de juillet et août, les températures intérieures sont entre 22 et 26°C alors que celles extérieures sont de l’ordre de 18 à 31°C. Lors du pic de chaleur à 31°C, la température intérieure atteint 26°C.

FIG. 21 - RELEVÉS DES TEMPÉRATURES - CONFORT ESTIVAL

Cette maison illustre parfaitement les différentes stratégies énoncées tout au long de cette partie. Elle combine ainsi à la fois les principes du passif et ceux du bioclimatisme, en tirant avantage de son environnement. Avec une consommation en énergie de chauffage de 12,8 kWh/m2.an, elle respecte le critère du Passivhaus tout en assurant un confort thermique interne satisfaisant tout au long de l'année63. En effet, même lors des pics de chaleur à 31°C, la température intérieure de dépasse pas les 26°C, valeur de référence maximale de la Température Intérieure Conventionnelle (TIC) définie par la RT2012 pour assurer le confort thermique interne en été.

Ainsi, cette exemple montre qu'une telle démarche est réalisable dans le climat méditerranéen de la région PACA. Pour les relevés des températures en hiver voir en ANNEXES V.2. p.222

63

67

2 - CONSTRUIRE PASSIF EN PACA : Enjeux du climat méditerranéen

68

Synthèse partie 2

Au sein du climat méditerranéen, le concept du Passivhaus n’étant pas totalement approprié en période estivale à cause du risque de surchauffes à l’intérieur du logement, je propose ici de me rapprocher des principes bioclimatiques en insistant sur deux stratégies : se protéger du soleil et rafraîchir le logement. Ma démarche consiste à imaginer une maison qui fonctionnerait sous le modèle Passivhaus en hiver, telle une boîte hermétique, puis s’ouvrerait en été pour permettre le rafraîchissement tout en profitant du mode de vie extérieur méditerranéen. Selon moi, la prise en compte du climat et de son environnement doit-être obligatoire dans un projet basse consommation, tel que la construction passive, qui doit pouvoir être performante sans avoir recours à des systèmes de chauffage ou de climatisation.

Mais il ne faut pas s'arrêter là... Prendre en compte son environnement, c'est également agir sur la totalité du cycle de vie du bâtiment.

En effet, le modèle Passivhaus propose d’intervenir uniquement sur la réduction de la consommation énergétique au cours des années d’exploitation – ce qui est déjà considérable – en faisant cependant abstraction de l’énergie consommée lors des autres phases du cycle de vie du bâtiment. Dans la continuité de mon approche, j’estime qu’il est important de recentrer le bâtiment au cœur de son environnement et ainsi composer avec les ressources de sa région. Utiliser des produits locaux peu transformés, faire appel aux techniques et savoir-faire régionaux ou encore prévoir la fin de vie du bâtiment, apparaissent comme des stratégies intéressantes dans une démarche globale d’économie d’énergie.

Cette démarche sera développée au cours de la partie 3, dans laquelle je souhaite définir précisément ce qu’est l’énergie grise et les enjeux de sa réduction, ainsi que le potentiel et les limites de l’utilisation des ressources de la région PACA. Selon moi, plus le projet sera en adéquation avec son milieu, plus il sera performant et économe en énergie.

69

Ballot de paille

70

3

CONSTRUIRE PASSIF ÉCOLOGIQUE EN PACA Potentiel des matériaux biosourcés locaux

71

3 - CONSTRUIRE PASSIF ÉCOLOGIQUE EN PACA : Potentiel des matériaux biosourcés locaux

I - Réduire l’énergie grise du bâtiment

Afin de réduire les émissions de gaz à effet de serre et la consommation énergétique du bâtiment - secteur le plus consommateur d’énergie en France, devant le transport et l’industrie et le second secteur émetteur de gaz à effet de serre – la priorité a été donnée à la réduction de la consommation énergétique d’exploitation des bâtiments. Aujourd’hui, il est possible de construire des bâtiments très économes en énergie, assurant le confort thermique des habitants. Pour les constructions conventionnelles, l’énergie d’exploitation étant de loin la plus importante, l’énergie nécessaire à toutes les autres phases du cycle de vie du bâtiment paraît proportionnellement négligeable et donc peu préoccupante. Cependant, lorsque l’on construit un bâtiment basse consommation, cette part d’énergie prend une place plus conséquente dans le bilan énergétique global sur l’ensemble de sa durée de vie64. Il devient alors nécessaire de prendre en compte et de diminuer cette consommation afin de réellement agir pour l’environnement.

A . COMPRENDRE L’ÉNERGIE GRISE I Le cycle de vie du bâtiment

L’empreinte énergétique globale d’un bâtiment se calcule sur l’ensemble de son cycle de vie – plus précisément sur celui des produits qui le compose – et se divise en 5 étapes65 [FIG.22]:

1 - La production : l’extraction, la préparation et le transport des matières premières, ainsi que la fabrication du produit en usine ;

2 - Le transport : l’acheminement du produit de l’usine jusqu’au chantier (y compris entre les intermédiaires) ;

3 - La mise en œuvre : l’intégration du produit dans l’ouvrage construit, le transport des déchets de mise en œuvre et des intervenants du chantier ;

4 - La vie en œuvre : l’entretien, la maintenance et le remplacement partiel ;

5 - La fin de vie : la dépose lors d’une démolition, d’une réhabilitation ou d’un entretien, ainsi que le transport des déchets générés jusqu’à un site de valorisation ou d’élimination.

ARENE, ICEB. Les guides BIO-TECH - L’énergie grise des matériaux et des ouvrages. [PDF] Édition novembre 2012.

Ibid.

64 65

72

FIG. 22 - CYCLE DE VIE DU BÂTIMENT

I L' Analyse du Cycle de Vie (ACV)

L’analyse du cycle de vie (ACV) d’un produit permet de mesurer l’impact environnemental global de celui-ci, selon la norme internationale ISO 14040.

Cette ACV se déroule en quatre étapes66 :

I Définition des objectifs et du champs d’étude ;

I Inventaire des matières et énergies utilisées à chaque étape du cycle de vie du produit, ainsi que des émissions et déchets rejetés dans le milieu naturel ; I Évaluation des impacts environnementaux potentiels de ces consommations et émissions ; I Interprétation des résultats obtenus en fonction des objectifs initialement fixés.

Catherine CHARLOT-VALDIEU, Philippe OUTREQUIN. Nouvelles architectures écologiques : 28 opérations exemplaires en matière de transition énergétique. Éditions Le Moniteur, Antony, 2016.

66

73

3 - CONSTRUIRE PASSIF ÉCOLOGIQUE EN PACA : Potentiel des matériaux biosourcés locaux

I Qu'est-ce que l'énergie grise ?

Selon ICEB67, « L’énergie grise d’un bâtiment est la somme des énergies grises des matériaux et équipements qui le composent, à laquelle s’ajoute [FIG.23] : I L’énergie nécessaire au déplacement de ses matériaux et équipements entre l’usine et le chantier ; I La consommation d’énergie du chantier complémentaire à celle déjà intégrée dans l’énergie grise des composants et équipements (base de vie, énergie de mise en œuvre, transport de personnes) ; I Les énergies grises liées au renouvellement des matériaux et équipements qui ont une durée de vie inférieure à celle du bâtiment ; I L’énergie nécessaire à la déconstruction de l’ouvrage68».

En d’autres termes, l’énergie grise est celle qui est dépensée par un matériau sur la totalité de son cycle de vie, de sa fabrication jusqu’à son élimination. Plus précisément, il s’agit de l’énergie consommée lors de l’extraction des matières premières, de la fabrication, des transports ainsi que du recyclage ou de l’élimination du matériau69. Un bâtiment est constitué de nombreux matériaux dont leur fabrication, leur transport et leur mise en œuvre sont des processus très consommateurs d’énergie.

FIG. 23 - LIMITES DU SYSTÈME DE L'ÉNERGIE GRISE ICEB : Institut pour la conception écoresponsable du bâti.

ARENE, ICEB. Les guides BIO-TECH - L’énergie grise des matériaux et des ouvrages. [PDF] Édition novembre 2012.

69 Philippe LEQUENNE, Vincent RIGASSI. Habitat passif et basse consommation. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011.

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74

Quelques valeurs70: Ordres de grandeur sur l’ensemble des bâtiments : I Énergie grise sur toute la durée de vie = de 1500 à 3500 kWh/m²SHON I Énergie grise ramenée à l’année = de 20 à 75 kWh/m²SHON.an Ordres de grandeurs pour des bâtiments optimisés : I Énergie grise sur toute la durée de vie = de 1200 à 2200 kWh/m²SHON I Énergie grise ramenée à l’année = de 20 à 30 kWh/m²SHON.an Équivalent énergie grise en années de consommations d’énergies pour l’exploitation d’un bâtiment BBC 2005 = de 30 à 50 ans.

I Où se cache l'énergie grise dans le bâtiment ?

L’énergie grise d’un bâtiment dépend de 4 principaux facteurs : la composition de l’ouvrage, la phase de vie du bâtiment, la nature des matériaux utilisés et l’origine de ces derniers [FIG.24]. Dans les constructions conventionnelles, la répartition classique de la consommation d’énergie sur le cycle de vie d’un bâtiment est de ¾ pour l’exploitation et ¼ pour la construction71.

FIG. 24 - LES COMPOSANTES DE L'ÉNERGIE GRISE D'UN BÂTIMENT

ARENE, ICEB. Les guides BIO-TECH - L’énergie grise des matériaux et des ouvrages. [PDF] Édition novembre 2012.

Ibid.

70 71

75

I Le calcul de l'énergie grise

3 - CONSTRUIRE PASSIF ÉCOLOGIQUE EN PACA : Potentiel des matériaux biosourcés locaux

Pour quantifier l’énergie grise d’un bâtiment, il existe des bases de données rassemblant de nombreux résultats d’ACV, permettant de mesurer l’énergie grise contenue dans chacun de ses composants. Les deux principales bases de données sont : I INIES : base nationale française de référence pour connaître les impacts environnementaux et sanitaires des produits, équipements et services. Elle contient les Fiches de Données Environnementales et Sanitaires (FDES) des produits, la plupart du temps réalisées par les fabricants eux-mêmes ou les syndicats professionnels72. Le calcul se fait sur l’ensemble du cycle de vie : construction, transport depuis l’usine, exploitation, déconstruction.

I KBOB : fondée sur la base de données suisse Ecoinvent. Dans son cas, le calcul repose uniquement sur la construction et la déconstruction.

Il est déconseillé d’utiliser ces deux bases de données pour réaliser des comparaisons de produits car elles n’exploitent pas les mêmes types de valeurs, ni les mêmes démarches de calculs. D’une manière générale, KBOB est plus complète et fiable (données vérifiées) que INIES (manque de transparence). En effet, la base de données INIES est alimentée par des fiches issues de données de fabricants, qui peuvent aisément orienter les résultats en leur faveur, sachant qu’ils ne sont pas contraints d’exposer leur méthode de calcul. Par ailleurs, les deux bases de données ne comptabilisent pas l’ensemble des phases du cycle de vie du produit : les résultats ne sont donc pas réellement représentatifs de la réelle empreinte énergétique. Il est néanmoins intéressant de s’en servir pour avoir un ordre de grandeur sur le poids de l’énergie grise du produit que l’on envisage d’utiliser.

Cependant, se fier à sa propre sensibilité écologique peut également être une démarche porteuse de résultats, sans nécessairement avoir recours à des analyses du cycle de vie. Une connaissance des matériaux polluants et des matériaux écologiques peut déjà amener à faire les bons choix constructifs et réduire son impact d’énergie grise.

Catherine CHARLOT-VALDIEU, Philippe OUTREQUIN. Nouvelles architectures écologiques : 28 opérations exemplaires en matière de transition énergétique. Éditions Le Moniteur, Antony, 2016.

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76

I Qu'en est-il de l'énergie grise des constructions passives ?

Afin d’atteindre les performances énergétiques attendues, la plupart des constructions passives font appel à l’utilisation de matériaux transformés polluants ayant un lourd impact environnemental, utilisés en plus large épaisseur, augmentant ainsi l’énergie grise des matériaux, souvent supérieure à celle des constructions conventionnelles. L’énergie d’exploitation de ces dernières représente 80% de l’énergie consommée sur la durée de vie contre 12% d’énergie grise, tandis que pour une maison passive, l’énergie d’exploitation est très faible mais l’énergie grise est plus élevée [FIG.25]. La démarche de la construction passive s’intéresse uniquement à réaliser une économie d’énergie sur la phase d’exploitation sans réellement prendre en compte l’impact environnemental des autres phases du cycle de vie du bâtiment.

De ce fait, peut-on dire qu’une construction passive est écologique ? Certes, sa réduction énergétique considérable lui confère un statut particulier mais cela est-il suffisant ? « Pour qualifier une construction d’écologique, les éléments d’appréciation dépassent le seul critère énergétique. Ils intègrent également des questions liées à la provenance des matériaux, à leur recyclabilité, à l’énergie grise ou encore aux différents cycles dans lesquels s’inscrivent les usages de la construction […]. Une construction peut être passive ou à basse consommation sans être écologique, de même qu’une construction écologique n’est pas forcément passive (elle devrait au moins être à basse consommation)73».

Afin d’aller vers un bilan environnemental plus intéressant, il est nécessaire de se préoccuper du cycle de vie global du bâtiment et plus particulièrement de l’énergie grise des matériaux et des équipements.

Maison Maison normale normale + matériaux écologiques

ÉNERGIE D’EXPLOITATION ÉNERGIE GRISE

Maison Maison passive passive + matériaux écologiques

FIG. 25 - PROPORTION ÉNERGIE GRISE / ÉNERGIE D'EXPLOITATION EN FONCTION DU TYPE DE MAISONS Philippe LEQUENNE, Vincent RIGASSI. Habitat passif et basse consommation. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011.

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3 - CONSTRUIRE PASSIF ÉCOLOGIQUE EN PACA : Potentiel des matériaux biosourcés locaux

B . COMMENT RÉDUIRE L'ÉNERGIE GRISE D'UNE MAISON ?

Afin de réduire l’énergie grise d’un bâtiment, il est possible d’intervenir sur l’ensemble de son cycle de vie ou simplement sur quelques-unes de ces étapes.

Bien évidemment, la méthode la plus pertinente est d’agir de manière globale avec une démarche écologique cohérente pour diminuer les dépenses énergétiques grises du bâtiment, sur la totalité de sa durée de vie. Agir sur quelques paramètres est certes bénéfique mais insuffisant pour avoir un réel impact sur l’environnement.

Les interventions peuvent être réalisées sur l’ensemble des phases d’une opération de construction, qui génèrent chacune une consommation en énergie grise non négligeable : programmation, conception, réalisation, exploitation et fin de vie.

Les principales stratégies de réduction de l’énergie grise doivent être orientées vers : I La réflexion de l’architecture en elle-même ; I Le choix des matériaux et équipements intégrés ; I Le choix des systèmes constructifs utilisés.

I Concevoir une construction optimisée et durable

L’intégration de la démarche de réduction de l’énergie grise peut se faire dès la phase de programmation : il s’agit d’avoir conscience que chaque paramètre d’une construction influe sur l’énergie grise. Ainsi, sa forme, sa compacité et son volume entraîneront un impact plus ou moins conséquent en fonction de leurs caractéristiques. Il est donc pertinent d’avoir une réflexion sur l’optimisation des surfaces et des volumes, de manière à ne pas générer d’espaces « inutiles », peu utilisés ou sur-dimensionnés et donc une dépense d’énergie grise injustifiée. Par conséquent, bien définir au préalable les usages de la maison – et ceux pouvant être mutualisés – permet d’éviter de créer des surfaces et volumes inadaptés, ne répondant à aucun besoin. Un autre point peut être envisagé : l’adaptabilité et la mutabilité de l’espace en réponse à l’évolution des usages et des besoins. Prévoir certains paramètres évolutifs (vieillesse, agrandissement de la famille, etc.) peut éviter d’avoir à entreprendre des travaux de modifications au sein de la maison, alourdissant encore la dette énergétique.

Par ailleurs, concevoir une architecture de qualité, qui dure dans le temps est un autre moyen de limiter l’énergie grise d’une maison. C’est pourquoi il est important de bien choisir les matériaux et équipements qui la composeront et de s’orienter vers des éléments robustes, qui vont bien vieillir dans le temps avec un entretien facile à réaliser74. La maintenance, l’entretien et le renouvellement des matériaux et équipements sont des processus consommateurs d’énergie grise, ils doivent donc être pris en considération au préalable.

ARENE, ICEB. Les guides BIO-TECH - L’énergie grise des matériaux et des ouvrages. [PDF] Édition novembre 2012.

74

78

I Privilégier les matériaux à faible énergie grise « Construire une habitation mobilise beaucoup de moyens, mais selon les choix de matériaux et d’équipements que fait le maître de l’ouvrage, l’énergie nécessaire à leur fabrication et mise en œuvre varie de manière considérable75». Le choix des matériaux doit être dirigé vers ceux qui consomment le moins d’énergie grise possible, sans générer d’autres impacts négatifs, tout en répondant à la fonction pour laquelle ils sont destinés.

L’ICEB propose la démarche suivante76: I Choisir des matériaux en fonction de leur valeur d’énergie grise répertoriée dans les bases de données à disposition : Certains matériaux sont particulièrement consommateurs d’énergie, il convient de les éviter ou de diminuer leur quantité aux endroits où ils sont indispensables. Dans certains cas, pour les mêmes performances thermiques, le poids de l’énergie grise de deux matériaux peut varier de manière considérable [FIG.26 - 27]. Il est nécessaire d’avoir une connaissance, même sommaire, de l’impact des matériaux de construction utilisés. Bien qu’elles ne soient pas fiables à 100%, les bases de données permettent d’apporter un ordre de grandeur.

FIG. 26 - ÉNERGIE GRISE NON RENOUVELABLE PAR M2 (En kWh) À RÉSISTANCE THERMIQUE ÉGALE (R=6)

FIG. 27 - ÉNERGIE GRISE NON RENOUVELABLE D'UN M3 DE QUELQUES MATÉRIAUX (En kWh)

Préface de A. Verpoot dans : Monique VINCENT-FOURRIER. Construire sain et naturel, le guide des matériaux écologiques. Éditions Ouest-France, Rennes, 2006.

76 ARENE, ICEB. Les guides BIO-TECH - L’énergie grise des matériaux et des ouvrages. [PDF] Édition novembre 2012.

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3 - CONSTRUIRE PASSIF ÉCOLOGIQUE EN PACA : Potentiel des matériaux biosourcés locaux

I Choisir des matériaux fabriqués à partir de matière première recyclée : La matière première recyclée ayant déjà été transformée, on ne compte pas une deuxième fois son énergie de transformation. Seule l’énergie consommée pour la mise en œuvre de cette matière dans le nouveau produit est comptée. L’économie est donc considérable lorsqu’on fait le choix de matière première recyclée.

Quelques exemples: les isolants fabriqués à base de verre, vêtements ou papiers journaux recyclés tels que la ouate de cellulose, qui possède un faible contenu en énergie grise (50 kWh/m³).

I Choisir des matériaux biosourcés : Les matériaux biosourcés sont des matériaux d’origine végétale ou animale : bois et ses dérivés, chanvre, paille, plume, l’aine de mouton… La matière dont ils sont issus est renouvelable et, pour les matériaux d’origine végétale, ils peuvent contribuer à la réduction des émissions de gaz à effet de serre et au stockage temporaire de carbone.

Leur énergie grise est variable selon les types de procédés mise en œuvre.

I Choisir des matériaux locaux : Le transport, et particulièrement le transport routier, représente une part importante de l’énergie grise consommée. Ainsi, il est nécessaire de favoriser des matériaux locaux, dont les lieux de fabrication sont relativement proche du site de construction, c’est-à-dire dans un périmètre de l’ordre de 500 km. De plus, privilégier les modes de transports les moins impactant comme le transport par train ou bateau plutôt que par camion.

En résumé, dans la mesure du possible, les matériaux biosourcés locaux doivent être privilégiés : ils ne nécessitent que peu de transformations et de transports, leur consommation énergétique est donc réduite, ainsi que leur dépense en énergie grise. De plus, ils permettent en général, de limiter les prélèvements d’autres ressources comme l’eau et les matières premières fossiles77. Avec les préoccupations actuelles, il est primordiale de choisir des matériaux issus de ressources renouvelables, avec un faible impact sur l’environnement et aucun impact négatif sur la santé. Ce dernier critère est également à prendre en compte dans les constructions : les matériaux polluants et nocifs pour la santé, sur le long terme, étant nombreux, la qualité de l’air est un réel enjeu pour préserver la santé des usagers. De manière générale, la nocivité d’un produit va de pair avec son empreinte énergétique, donc réduire les matériaux à forte énergie grise permet d’une manière ou d’une autre d’améliorer l’aspect sanitaire et donc la qualité de l’air de l’habitat.

Témoignage de Dominique de Valicourt dans : Dominique GAUZIN-MÜLLER, Frédéric CORSET. Architecture méditerranéenne d’aujourd’hui. Éditions Museo, Paris, 2016.

77

80

Quelques matériaux à faible teneur en énergie grise78 [TAB.3]: I Le bois : Il s’agit du premier matériau biosourcé de construction en matière de volume utilisé. Il faut tout de même privilégier le bois du pays plutôt que le bois importé et s’assurer qu’il n’a pas été traité ou transformé avec des produits polluants et nocifs (tels que le formaldéhyde) ; I Les isolants à base de bois : Souples ou rigides, ils proviennent de découpes inutilisées dans les scieries, il s’agit donc d’une valorisation de déchets. Ils sont fabriqués avec des fibres de bois déchiquetées et agglomérées par chauffage grâce à la résine de bois. De plus, ils possèdent des caractéristiques thermiques équivalentes à celles des isolants synthétiques de même épaisseur ( λ = 0,04 W/m.K) ; I La ouate de cellulose : Elle est faite à partir de papier recyclé, préalablement broyé et défibré. Il s’agit d’un produit issu du recyclage, ce qui lui donne un intérêt écologique par son énergie grise très faible ; I La paille : Il s’agit d’un déchet de l’agriculture, valorisé en matériau rapidement renouvelable sur un cycle annuel et directement issu de l’énergie solaire.

De plus, les ressources en paille sont locales et abondantes, réduisant l’énergie grise occasionnée par le transport.

LES MEILLEURS ISOLANTS ÉCOLOGIQUES Lambda (λ)

(en kg/m3)

Densité

Chaleur spécifique (c) (en J/(kg.K))

μ

Énergie grise (en kWh/m3)

0,04 à 0,044

15 à 50

1 400

1à2

50 à 150 suivant la densité

0,038 à 0,04

40 à 55

2 100

1à2

155 (55 kg/m3)

0,039 à 0,045

110 à 250

2 100

3à5

350 à 800 suivant la densité

Cellulose en vrac 0,038 à 0,042 (0,045 (insufflée ou projetée si projetée en humide) présence d’eau)

25 à 60

1 600

1à2

60 à 125 suivant la densité

Cellulose en panneaux

0,039 à 0,042

50 à 90

2 000

1à2

100 à 140 suivant la densité

Paille en bottes (petites)

0,058

80 à 110 (moyenne : 100)

1 300

1 à 2 7 à 10 suivant la densité

Liège en panneaux

0,04 à 0,045

110 à 120 (standard), 180

1 670

5 à 30

225 à 835 suivant les fabricants

Laine de mouton

0,04

15 à 30

1 200

1

123

Chènevotte de chanvre

0,055

120

1 950

1à2

26

Matériau isolant Chanvre en rouleaux et en panneaux Fibres de bois semi-rigides Laine de bois rigide

TAB. 3 - LES MEILLEURES ISOLANTS ÉCOLOGIQUES Philippe LEQUENNE, Vincent RIGASSI. Habitat passif et basse consommation. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011.

78

81

I S'orienter vers des principes de mise en œuvre à faible énergie grise

3 - CONSTRUIRE PASSIF ÉCOLOGIQUE EN PACA : Potentiel des matériaux biosourcés locaux

Le choix du système constructif peut également être prépondérant dans l’empreinte de l’énergie grise du bâtiment [FIG.28]. Afin d’aller vers une réduction de cette dernière, il serait bénéfique de79 [TAB.4]: I Préférer la préfabrication plutôt que la fabrication sur site ; I Prévoir un calepinage des matériaux afin de réduire la quantité de chutes; I Choisir des systèmes constructifs permettant de séparer les matériaux en fin de vie, afin de pouvoir valoriser certains déchets.

Ce dernier point amène aussi la question de la fin de vie du bâtiment, qui pourrait, dans l’idéal être anticipé notamment en recherchant des solutions de valorisation avec le moins de transformations possibles. La fin de vie d’un bâtiment regroupe 5 scénarios, plus ou moins intéressant d’un point de vue de l’énergie grise 80: I Évacuation à la décharge pour enfouissement ; I Valorisation de l’énergie ; I Valorisation de la matière ; I Récupération et stockage temporaire, en attente d’une réutilisation future ; I Récupération pour réutilisation immédiate.

FIG. 28 - ÉNERGIE GRISE NON RENOUVELABLE PAR M2 (En kWh) À RÉSISTANCE THERMIQUE ÉGALE (R=6)

TAB. 4 - QUELQUES SYSTÈMES CONSTRUCTIFS À ÉVITER VS À PRIVILÉGIER

À ÉVITER I Les structures entièrement béton / acier

À PRIVILÉGIER I Les ossatures bois

I Les isolants laine de bois, ouate de I Les isolants à base de polymères (polyuréthane, cellulose ou paille (issues de processus polystyrène) ou la laine de verre végétaux renouvelables) I Les menuiseries aluminium ou PVC

I Les menuiseries bois

I Les enduits artificiels

I Les enduits naturels tels que la terre

I Les revêtement de sol en moquette ou PVC

I Les revêtements de sol en bois dérivés

ARENE, ICEB. Les guides BIO-TECH - L’énergie grise des matériaux et des ouvrages. [PDF] Édition novembre 2012.

Ibid.

79 80

82

I Comparaison de 3 systèmes constructifs

Voici un exemple, tiré du livre « Habitat passif et basse consommation » de Philippe LEQUENNE et Vincent RIGASSI, de comparaison de l’énergie grise dans trois systèmes constructifs différents de maisons passives ou à très basses consommations d’énergie, avec une enveloppe et des parois très performantes sur le plan thermique : I Ossature bois + caisson paille : la paille ayant de bonnes qualités isolantes, la valeur U des parois est de 0,12 W/m².K ; I Ossature bois + double couche d’isolation en fibre de bois : la valeur U des parois est 0,13 W/m².K ; I Béton armé + isolation extérieure polystyrène + enduit minéral (système traditionnel) : la valeur U des parois est 0,13 W/m².K.

FIG. 29 - COMPARAISON DE L'ÉNERGIE GRISE DANS TROIS TYPES DE CONSTRUCTION

Observations et synthèse : I L’énergie grise peut varier du simple au double, voire davantage, selon le système constructif pour des performances thermiques équivalentes ; I Une économie d’énergie importante avec du bois plutôt que le système traditionnel (béton +polystyrène) I Les proportions d’énergie grise contenues dans la structure, l’isolation et le revêtement ne sont pas constantes, mais dépendent du système constructif.

I Le polystyrène a une grosse proportion d’énergie grise : « sa fabrication nécessite une énergie vingt-fois supérieure à celle pour la fibre de bois (500 kWh/ m³ contre 20kWh/m³). Le polystyrène étant lui-même un dérivé pétrolier, la facture énergétique est double : d’une part, une matière première qui est une source d’énergie ; d’autre part, il faut ajouter l’énergie grise nécessaire à son procédé de fabrication, à sa transformation et à son transport81.»

Philippe LEQUENNE, Vincent RIGASSI. Habitat passif et basse consommation. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011.

81

83

3 - CONSTRUIRE PASSIF ÉCOLOGIQUE EN PACA : Potentiel des matériaux biosourcés locaux

II - Les matériaux biosourcés locaux en PACA Nous avons vu précédemment que construire avec des matériaux biosourcés locaux permet de réduire l’énergie grise sur plusieurs phases du cycle de vie du bâtiment: l’énergie dépensée à la transformation et l’usinage des matériaux est supprimée où très largement réduite et celle dépensée lors du transport considérablement diminuée. Il s’agit là du principal enjeu afin de réduire l’impact environnemental des bâtiments. Ces objectifs sont d’autant plus faciles à atteindre en construction de maisons individuelles car elles demandent moins de contraintes techniques que les bâtiments et peuvent être réalisées en auto-construction, limitant ainsi les déplacements et favorisant l’utilisation des savoir-faire artisanaux, moins consommateurs d’énergie.

Par ailleurs, construire local avec les ressources de sa région est une démarche qui s’inscrit en continuité de celle présentée dans la partie précédente : construire avec son climat. Il est question de prendre en compte l’environnement dans lequel on construit et de composer avec. S’adapter au climat c’est bien mais utiliser les ressources, matériaux et savoir-faire de sa région est d’autant plus pertinent. Il s’agit également de développer les filières locales – savoir-faire et emplois – et d’inscrire une esthétique contemporaine en harmonie avec le paysage et l’architecture vernaculaire de sa région. Tout cela, se rapproche une nouvelle fois de l’architecture bioclimatique dont la caractéristique première est d’allier respect de l’environnement et confort de l’habitant.

A . DES FILIÈRES BIOSOURCÉES EN DÉVELOPPEMENT

Première région française productrice de riz et de lavande - lavandin, la région Provence-Alpes-Côte d’Azur dispose donc d’un important apport de produits issus des déchets de l’agriculture de ces deux filières. Le territoire de la région PACA accueille plus de 20 000 ha de lavande et lavandin et environ 20 000 ha de cultures de riz. Selon NOMADÉIS82, « il est estimé que 50 000 tonnes de paille de riz et 6700 tonnes de paille sèche de lavande – lavandin pourraient être mobilisés annuellement, et valorisées dans le secteur de la construction83». La région PACA est également la 3ème région française de production ovine avec l’élevage de 600 000 brebis.

NOMADÉIS : cabinet de conseil spécialisé en environnement et développement durable des territoires.

NOMADÉIS. Matériaux de construction biosourcés, Enquête sur les perceptions pratiques et attentes des entreprises artisanales en région PACA. [PDF] Édition août 2015.

82 83

84

Champs de lavande en Provence, France (VALENSOLE)

Par ailleurs, 51% du territoire régional est recouvert par de la forêt – soit 1 606 000 ha –, contre 30% sur le territoire métropolitain, ce qui situe la région au deuxième rang national en matière de couvert forestier. L’exploitation du bois est possible sur 89% de cette forêt régionale, sans que les conditions physiques (pente, accessibilité) et/ ou réglementaires (zonage de protection) ne viennent l’empêcher, ce qui représente 1 431 000 ha exploitables84.

La région Provence-Alpes-Côte d’Azur dispose donc des ressources nécessaires afin d’encourager le développement de filières de constructions biosourcés. Elle possède déjà un réseau de structures spécialisées en éco-construction participant au développement de ces filières telles que les Associations pour le Développement des Matériaux Isolants Naturels en PACA (ADMIN – PACA), Le Gabion, « Les Champs de Traverse », Envirobat – BDM ou encore Fibraterra. De plus, le Conseil Régional, l’ADEME et la DREAL se sont également engagés pour le développement et la structuration de ces filières.

De plus, la DREAL PACA soutient une autre filière émergente de la région : la filière chanvre construction. L’objectif est de développer une filière de valorisation du chanvre, grâce à une unité de transformation, à destination du secteur du bâtiment85.

OBSERVATOIRE RÉGIONALE DE LA FORÊT MÉDITERRANÉENNE. Données et chiffres de la forêt méditerranéenne en Provence-Alpes-Côte d’Azur. [PDF] Édition 2017.

85 DREAL PACA. [en ligne] http://www.paca.developpement-durable.gouv.fr/la-dreal-soutient-le-developpementregional-des-a8354.html [consulté le 15.01.19] 84

85

B . LES RESSOURCES NATURELLES DE LA RÉGION PACA

3 - CONSTRUIRE PASSIF ÉCOLOGIQUE EN PACA : Potentiel des matériaux biosourcés locaux

Il s’agit ici de présenter les principales ressources de la région PACA et leur valorisation en matériaux de construction biosourcés. Chaque matériau sera décrit en fonction de sa provenance, son application dans le bâtiment, ses performances énergétiques – importantes en construction passive –, ainsi que ses principaux avantages et inconvénients.

Les matériaux biosourcés proposés ici seront principalement des isolants : fibre de bois, paille de riz et de lavande, balle de riz et chanvre. Le bois, qui est une ressource importante en PACA, sera également présenté, d'autant plus qu'il s'associe en général avec ces isolants.

LE BOIS I La forêt, une ressource renouvelable

La région Provence-Alpes-Côte d’Azur dispose de 1 606 000 hectares d’espaces forestiers, soit 51% du territoire régionale, la plaçant en deuxième région la plus boisée de France [FIG.30]. La forêt production, c’est-à-dire exploitable, représente 1 431 000 ha, soit 89% de la forêt régionale. Le volume du bois augmente de 2,9 millions de m³ chaque année, ce qui fait du bois une ressource renouvelable très intéressante. En 2016, plus de 825 000 m³ de bois ont été récoltés - dont 18% pour la construction - ce qui représente seulement 25% de l’accroissement annuel. Les volumes des résineux (78,7 millions de m³) sont supérieurs à ceux des feuillus (37,5 millions de m³) alors que ces deux types d’essences forestières couvrent des surfaces équivalentes. Les peuplements mixtes représentent seulement 20% de la surface forestière totale86.

Les essences majoritaires de la région : I Pin sylvestre : très présent dans les Alpes de Haute-Provence, les AlpesMaritimes et les Hautes-Alpes ;

I Chêne pubescent : représente presque la moitié des peuplements feuillus ; I Mélèze d’Europe : principalement dans les Hautes-Alpes et les AlpesMaritimes ; I Pins méditerranéens (pin d’Alep et pin pignon) : importants dans les Bouches-du-Rhône et le Var. En plus d’être renouvelable et recyclable, le bois stocke le CO2 temporairement et lutte ainsi contre l’effet de serre. La production de 1 m³ de bois absorbe 1 tonne de CO2 alors que 1m³ de fer engendre 5 tonnes de CO287.

OBSERVATOIRE RÉGIONALE DE LA FORÊT MÉDITERRANÉENNE. Données et chiffres de la forêt méditerranéenne en Provence-Alpes-Côte d’Azur. [PDF] Édition 2017.

87 CHAMBRE DES MÉTIERS ET DE L’ARTISANAT DES ALPES-MARITIMES. Guide régional des Matériaux Eco-Performants.

[PDF] Édition janvier 2011.

86

86

Forêt d'Épicéas dans les Alpes, France Observatoire régional de la forêt méditerranéenne > Données & chiffres-clés 2017

1.1 Ressources forestières Ì

Ì

51% 1.606 million d’hectares de forêt

du territoire régional sont boisés

Ì

DIFFICULTÉ D’EXPLOITATION EN FORÊT DE PRODUCTION

8

Une forêt étendue et diversifiée La région Provence-Alpes-Côte d’Azur dispose de 1 606 000 ha de forêt, soit 51% du territoire régional. Elle représente 9% de la surface forestière française et est la deuxième région la plus boisée, derrière la Corse. Le Var est le département français au taux de boisement le plus élevé (64%) au niveau régional et le deuxième au niveau national (après la Corse du Sud). Les Bouches-du-Rhône sont quant à elles le département le moins forestier (23%) de la région.

La forêt régionale se caractérise par une grande diversité.

Elle est composée à 50% de feuillus et 50% de résineux. Le mélèze d’Europe se trouve principalement dans les HautesAlpes et dans les Alpes-Maritimes. Le chêne pubescent représente presque la moitié des peuplements feuillus. Le pin sylvestre est également très présent dans les départements des Alpes de Haute-Provence, des Alpes-Martitimes et des Hautes-Alpes. Enfin, les pins méditerranéens (pin d’Alep et pin pignon) sont importants dans les Bouches-du-Rhône et dans le Var. La surface de forêt de production s'élève à 1 431 000 ha, soit 89% de la forêt régionale. Elle est composée à 51% de feuillus et 49% de résineux. Environ 33% de cette surface sont exploitables facilement, selon les critères de l’IGN (prise en compte des conditions physiques et réglementaires).

Observatoire régional de la forêt méditerranéenne > Données & chiffres-clés

Ì

SURFACE FORESTIÈRE PAR ESSENCE PRINCIPALE

Ì

ESSENCES PRINCIPALES EN SURFACE

Sources : IGN - Résultat d’inventaire forestier 2012-2016

Sources : kit PRFB - IGN 2016

FIG. 30 - RESSOURCES FORESTIÈRES - TAUX DE BOISEMENT DES COMMUNES

87

I Essences de bois utilisées en construction

3 - CONSTRUIRE PASSIF ÉCOLOGIQUE EN PACA : Potentiel des matériaux biosourcés locaux

La région PACA est caractérisée par une grande variété d’essences forestières pouvant être utilisées dans la construction telle que le Pin sylvestre, le Pin noir d’Autriche, le Pin maritime, le Sapin pectiné, l’Épicéa commun, le Mélèze d’Europe, le Chêne pédonculé, etc. Au total, cela représente 312 400 hectares de forêt88.

Des fiches descriptives de chaque espèce sont répertoriées en ANNEXE I.9 (p.137 à 147), indiquant notamment leur répartition régionale en PACA. La durabilité naturelle d’un bois correspond à sa résistance aux insectes et champignons et donc définie dans quelle condition une essence peut être utilisé sans nécessiter de traitement préalable. Ces risques sont évalués selon 5 classes d’emploi89.

CLASSE 1 CLASSE 3a CLASSE 3a CLASSE 3a CLASSE 3b CLASSE 4

I ÉPICÉA ET SAPIN

Utilisés à l’intérieur, bons bois de structure mais possèdent une durabilité naturelle faible (bois tendres), possible d’améliorer en les chauffant à très haute température pour atteindre la classe 3.

I PINS

Pin sylvestre : peu onéreux, durable et utilisé en bois de structure.

Pin d’Alep, à crochets, Cembro et maritime : peuvent être utilisés en ossature et charpente.

Le pin noir d’Autriche : offre une ressource importante.

I MÉLÈZE

Allie durabilité et dureté, nécessite de bonnes fixations car bois nerveux et utilisé pour les paletages et bardages, en menuiseries extérieures en contre collé) et en structure (massif sec, lamellé collé ou contre collé).

I LE DOUGLAS

Naturellement durable, utilisé en charpente et ossature bois, convient aux usages extérieurs (bardage), sans traitement de préservation.

I CHÊNE

Bonne durabilité, noble et robuste, adapté aux pièces apparentes telles que les menuiseries et les parquets, ainsi qu’en charpente traditionnelle.

I CÈDRE

Nombreuses utilisations en construction.

I LE ROBINIER faux acacia

CLASSE 4 Très bonne durabilité, convient pour tous les usages extérieurs sans aucun traitement préalable.

I CYPRÈS CLASSE 5 Très résistant, seul résineux utilisables en classe 5 (en contact permanent avec l’eau de mer) donc très recherché pour les éléments de qualité.

OBSERVATOIRE RÉGIONALE DE LA FORÊT MÉDITERRANÉENNE. Données et chiffres de la forêt méditerranéenne en Provence-Alpes-Côte d’Azur. [PDF] Édition 2017.

89 [Cf. ANNEXES I.10 - Classes d'emploi du bois en fonction des risques, p.148].

88

88

Maison passive LysSt-Georges, France ARCHITECTE : MARIE COLETTE ROUX

Ossature bois

I Ses applications dans la construction I En charpente ; I En ossature bois ; I En poteau poutre ; I En bardage ; I En panneaux massifs ; I En lamellé-collé.

CHARPENTE

Douglas, Chêne, Cèdre, Pin, Epicéa, Mélèze

PLANCHER BAS

Chêne

PLANCHER HAUT

Pin, Douglas, Chêne

BARDAGE

Mélèze, Cédre, Chêne, Douglas

OSSATURE

Pin, Epicéa, Mélèze, Douglas, Chêne, Cèdre

FIG. 31 - RÉPARTITION DES ESSENCES DE BOIS DANS LA CONSTRUCTION

89

Avantages : I Matériau sain et durable ; I Matériau léger, résistant et souple ; I Possède une forte résistance mécanique au feu, il se consume lentement ; I Large domaine d’applications dans la construction ; I Un chantier bois est un chantier sec avec un montage rapide sans contrainte de température ou de séchage (3 à 6 mois contre 9 pour une construction conventionnelle) ; I Ressource abondante, renouvelable et recyclable.

Inconvénients : I Réagit aux variations d’humidité ou à la chaleur excessive; I Peut nécessiter un traitement pour augmenter sa durabilité.

I En résumé

Le choix du bois se fait en fonction de : I Son utilisation, son essence, sa classification, sa dureté ; I Ses performances thermiques, acoustique, hygrométrique ; I Sa provenance afin de limiter l’énergie grise ; I Son traitement naturel et/ou peu chimique afin de limiter l’impact sur l’environnement et la santé ; I Sa mise en œuvre.

Bois & Charp TAB. 5 - COMPARATIF MULTICRITÈRE DES DIFFÉRENTES ESSENCES

Lambda en W/m.K

Masse volumique en kg/m3

Contrainte de rupture en compression

Contriante de rupture en flexion

Dureté Monnin

R

lente

M3

brun clair

0.23

680

58 N/mm²

105 N/mm²

4.2

R

rapide

M3

blanc crème

0.12

380

46 N/mm²

78 N/mm²

2.2

3<D

R

rapide

M2

blanc crème

0.12

380

41 N/mm²

80 N/mm²

2.5

6<D

R

R

rapide

M3

brun rosâtre

0.15

500

50 N/mm²

97 N/mm²

2.6

9<

M3

Jaune clair

0.18

600

46 N/mm²

71 N/mm²

2.9

90 N/mm²

3.8

R

R

R

R

R

normale

Mélèze

R R R

R

R

R

normale

M2

brun rosâtre

0.18

600

52 N/mm²

Cèdre

R

rapide

W W W

brun jaune

0.12

380

42 N/mm²

82 N/mm²

2.4

brun jaune

W W

750

70 N/mm²

126 N/mm²

9.5

500 à 600

50 N/mm²

91 N/mm²

3.2

R

R R R

R

Robinier

R

R

Douglas

R R R

R

R

R

lente

R

rapide

Source des données CNDB

90

Effet de Serre

Couleur référence

R

Classement au Feu

Chataîgnier

R R R

Vitesse d Séchage

R R

Données Physiques

Amènagements extérieurs

R R

Sapin

R

Menuiseries intérieures

Epicéa

R

Menuiseries extérieures

R

Bardage

Chêne

Ossature

Bois & Charpente

Pin sylvestre

Données Techniques

Utilisation dans le bâtiment sans traitement

Charpente

3 - CONSTRUIRE PASSIF ÉCOLOGIQUE EN PACA : Potentiel des matériaux biosourcés locaux

I Avantages et inconvénients du bois

brun rosâtre

Codes couleur Effet de serre:

Rouge = mauvais

Orange= Moyen

Vert = Bon

Cet essa la pénétra cylindre suivant un

D< 1.5 <

La con

charge ma supporter

Contrai

C < 44

44 < C

75 < C

&RQWUDL

Produit

Bois massif charpente

Lames toiture

Lames terrasse

Bois massif ossature

Madriers

Fustes

Bardage Bois extérieur

Traitements naturels

Colles à bois sans solvants

Prix moyen TTC

167 à 230 €/m3

22€/m²

14 à 60€/m²

230 à 230 €/m3

420€/m3

250€/m3

18 à 60€ /m²

12 à 22€/L

13 à 16€/kg

F < 85 85 < F 140 <

Multiples utilisations du bois Ossature, bardage, pergola...

Maison bioclimatique dans les Bouchesdu-Rhone, France SOLARI & ASSOCIĂ&#x2030;S

91

3 - CONSTRUIRE PASSIF ÉCOLOGIQUE EN PACA : Potentiel des matériaux biosourcés locaux

Il sera question pour la suite de s’intéresser uniquement à la valorisation des ressources de la région PACA en isolants. L’isolation est une part importante de l’enveloppe, d’autant plus en maison passive où elle est généralement surdimensionnée, afin d’atteindre les performances thermiques attendues, et constituée de matériaux certes très efficaces mais également très consommateurs en énergie grise. Se tourner vers des isolants biosourcés apparaît ainsi comme une évidence dans une démarche écologique.

LA FIBRE DE BOIS I Valorisation de la fibre de bois

L’isolant fibre de bois est obtenu par défibrage de chutes de bois résineux, il s’agit donc de la valorisation de déchets issus des scieries [FIG.32] ou de bois nonexploitables en bois d’œuvre. Pour être exploitable, les copeaux doivent-être broyés afin d’obtenir une granulométrie homogène.

L’assemblage des fibres peut être réalisé à partir de 3 procédés90: I Assemblage des fibres avec de l’eau et un adjuvant*, puis l’ensemble est coulé, laminé, séché et découpé en panneaux ou en rouleaux ; I Procédé à haute température afin de réduire l’utilisation des adjuvants ; I Façonnage à sec, réservé pour des produits peu denses. *Les adjuvants sont généralement des sels de bore, paraffines, polyurée, sulfates d’amonium, du latex… Il est important de prendre en compte la nature des adjuvants aussi bien pour la santé de l’usager que pour l’impact environnemental.

I Ses applications dans la construction

Cet isolant est principalement disponible sous forme de panneaux, rouleaux ou en vrac. Il existe différents types de panneaux : semi-rigides, rigides et à haute densité. Lorsqu’il est mis en œuvre en vrac, il est soufflé à sec dans des caissons fermés en pose verticale ou sur un support horizontal. Le soufflage est réalisé en partie basse des caissons afin de faire monter la fibre de bois et ainsi lui permettre de prendre la densité requise. Il est important que la mise en œuvre soit bien réalisée pour éviter les tassements et donc l’apparition de ponts thermiques en partie haute des caissons.

Le soufflage horizontal est réalisé de la même façon dans les caissons constitués par les solives de plancher ou les supports de plafond. La préfabrication des caissons en atelier est possible, aussi bien pour les produits en vrac qu’en panneaux91. La mise en œuvre des panneaux ou rouleaux en fibre de bois est comparable à celle des isolants conventionnels, elle ne requiert donc pas de compétences particulières et reste accessible aux entreprises traditionnelles.

AGENCE QUALITÉ CONSTRUCTION. Isolants biosourcés : points de vigilance. [PDF] Éditions 2016.

Ibid.

90 91

92

FIG. 32 - VALORISATION DU BOIS - SCIERIES ET ENTREPRISES DE LA CONSTRUCTION-MENUISERIE BOIS

Laine de bois

I Ses performances thermiques λ rouleaux et panneaux = 0,038 à 0,055 W/m.K λ fibre en vrac = 0,038 à 0,040 W/m.K

I Avantages et inconvénients

Avantages : I Ressource renouvelable, recyclable et durable ; I Facilité de mise en œuvre (pour les panneaux ou rouleaux) ; I Bon régulateur hygroscopique ; I Bonne performance phonique ; I Bonne stabilité aux variations dimensionnelles ; I Non consommable pour les rongeurs.

Inconvénients : I Poids des panneaux denses demandant une charpente solide ; I Énergie grise plus élevée pour les panneaux denses ; I Mise en œuvre en vrac plus délicate ; I Putrescible ; I Sensible à l’humidité prolongée.

93

LA PAILLE

3 - CONSTRUIRE PASSIF ÉCOLOGIQUE EN PACA : Potentiel des matériaux biosourcés locaux

I Valorisation des cultures de lavande-lavandin et riz

En région PACA, la paille est principalement issue de la valorisation des déchets des cultures de lavande-lavandin et de riz. L’abondance de ces produits induit que la paille est un matériau facile à trouver dans cette région, sous diverses formes.

Le territoire de la région PACA accueille plus de 20 000 ha de culture de lavandelavandin et l’équivalent de culture de riz, ce qui fait d’elle la première région française productrice de ces ressources92. Les départements du Vaucluse, de la Drome et des Alpes-de-Haute-Provence sont les principaux fournisseurs de lavande-lavandin tandis que le riz se cultive exclusivement en Camargue, sur des étendues conséquentes [FIG.33-34]. Ces produits, disponibles en grande quantité, sont en grande partie brûlés sur champs, faute de filière viable de valorisation. Cependant, la filière paille, soutenue par la DREAL PACA, se développe progressivement en rassemblant de nombreux acteurs.

Il s'agit là d'une ressource renouvelable, recyclable et compostable, produite en abondance et disponible partout. Elle nécessite que de peu de transformation et des trajets réduits, par conséquent son énergie grise est très faible, comparée à d'autres isolants non biosourcés.

I Ses applications dans la construction

D’une manière générale, la paille est très résistante au déchirement et isolante du fait de sa structure creuse. La paille de lavande est issue du broyage des gerbes ou du vert broyé de la paille de lavande après distillation. Elle est naturellement préservée de l’attaque des insectes du fait des résidus d’essence restant après distillation. C’est une paille très riche en silice et imputrescible93.

Pour la construction, la paille est mise en petits ballots de dimensions variées, la plus courante étant 50x34x75cm, uniquement après la récolte des grains, elle n’attire donc pas les rongeurs et les bactéries94. La densité des bottes varie entre 80 et 150 kg/ m³ et permettent d’atteindre des objectifs de solidité et de performance thermique.

Les bottes s’intègrent à une ossature bois, où elles peuvent être posées à plat, sur chant ou debout, mais la plupart des constructeurs favorisent la pose sur chant, qui constitue un excellent compromis entre performance thermique, surface occupée au sol et facilité de mise en œuvre.

OBSERVATOIRE RÉGIONALE DE LA FORÊT MÉDITERRANÉENNE. Données et chiffres de la forêt méditerranéenne en Provence-Alpes-Côte d’Azur. [PDF] Édition 2017.

93 [Cf. Fiche technique de la paille de lavande en ANNEXE I.11, p.149].

94 Monique VINCENT-FOURRIER. Construire sain et naturel, le guide des matériaux écologiques. Éditions OuestFrance, Rennes, 2006.

92

94

Cahier des charges de la dénomination « Riz de Camargue » homologué par arrêté du 18 décembre 2013

Culture de lavandin

Culture de riz

20 000 ha de lavande / lavandin

4/21

20 000 ha de riz FIG. 33 - CULTURE DE LAVANDE(IN)S EN PACA

FIG. 34 - CULTURE DE RIZ EN PACA

95

3 - CONSTRUIRE PASSIF ÉCOLOGIQUE EN PACA : Potentiel des matériaux biosourcés locaux

La mise en œuvre doit cependant être bien réalisée car les bottes sont sujettes aux tassements, ce qui implique des ponts thermiques et fissurations de l’enduit. Afin de pallier à ce problème, les bottes sont comprimées et maintenue avec des liteaux cloués aux montants de l’ossature. Les premières bottes doivent être posées sur un soubassement maçonné et étanche afin d’éviter toute remontée capillaire.

Malgré ses résultats très satisfaisants, quelques préjugés sont associés à la paille: la question du feu et des rongeurs. En ce qui concerne les rongeurs, le risque est presque inexistant car les graines ont été retirées de la paille, il n’y a donc rien de comestible pour les rongeurs. De plus, les ballots sont comprimés et enduits, le risque de pénétration est par conséquent très faible. Par ailleurs, les tests du CSTB ont révélé d’excellents résultats au feu : il progresse très lentement dans les bottes, par manque d’oxygène. Les bottes sont simplement noircies mais restent intactes.

I Ses performances thermiques « Les qualités du ballot et son pouvoir isolant varient selon le type de paille utilisé, sa densité, son humidité et sa disposition dans le mur (posé horizontalement ou sur le chant). Le pouvoir isolant de la paille λ approche les 0,045 W/m2 °C pour une densité de 100,8 kg/m3, ce qui, comparativement, en fait un isolant défiant toute concurrence dans un rapport qualité/prix.95 » λ bottes = de 0,08 à 0,12 W/m.K λ vrac = 0,045 à 0,07 W/m.K

I Avantages et inconvénients Avantages : I Ressource abondante et disponible partout ; I Ressource renouvelable, recyclable et compostable ; I Valorisation d’un sous-produit et d'une nouvelle filière agricole ; I Énergie grise faible : peu de transformations et matériau local ; I Rapide à mettre en œuvre et peu onéreuse ; I Bonne performance thermiques, acoustiques ; I Bonne perméabilité à la vapeur d’eau et à la capillarité ; I Très bon régulateur hygrométrique ; I Bonne qualité face au feu ; I Quasi imputrescible car riche en silice ; I Répulsif naturel contre les insectes grâce aux huiles essentielles.

Inconvénients :

I Manque de main d’œuvre spécialisée ; I Très sensible à l’eau donc demande une réelle attention pendant la construction; I Sensible à l’humidité.

Monique VINCENT-FOURRIER. Construire sain et naturel, le guide des matériaux écologiques. Éditions OuestFrance, Rennes, 2006.

95

96

4.3. Paille La paille provient de la tige de certaines graminées dites céréales (blé, orge, avoine, seigle, etc.), coupée lors de la récolte des grains.

L’utilisation de la paille en construction, sous forme de torchis pour les murs ou en chaume pour la toiture, est très ancienne. L’utilisation de bottes de paille dans la construction d’un bâtiment est apparue aux EtatsUnis à la fin du XIXe siècle, et la première maison française construite à partir de bottes de paille date de 1921. Depuis, de nombreuses techniques se sont développées, et la paille est aujourd’hui valorisable dans la construction sous différentes formes.

4.3.1. Chaîne de production et cartographie des acteurs 4.3.1.1.

Chaîne de production et typologie des produits

Maison passive à Montpellier, France : SYLVIE La paille estbois valorisable sous forme de bottes de paille (construction de murs autoporteurs ouARCHITECTE remplissage Ossature DUFOUR PATIO AND CO d’une structure porteuse en bois), torchis (enduit isolant), ou encore mélange terre-paille (pour un rôle et paille isolante structurel en remplissage de banches59 ou sous forme d’enduit isolant).

La paille peut également être valorisée sous la forme de panneaux compressés pour la fabrication de cloisons d’intérieur ou de doublage, mais il n’y a plus de fabricant français de ces produits depuis la liquidation de la société Stramentech basée à Neuvy-Pailloux (Indre) en juillet 2016.

PRODUCTION AGICOLE

FABRICATION

DISTRIBUTION

MISE EN OEUVRE

Terre/-paille

Pose

Terre

Mélange

Paille

Arrachage / Fanage

Paille en bottes

Pose Carton fort Colle urée-formol

Compression Assemblage Sterilisation Découpe

Panneaux de paille

Pose

Figure 14. La paille dans la construction : de la production agricole à la mise en œuvre Tableau 10. Typologie de produits à base de paille utilisés dans la construction

FIG. 35 - LA PAILLE DANS LA CONSTRUCTION : DE LA PRODUCTION AGRICOLE À LA MISE EN ŒUVRE

Isolation rapportée

Matériaux de remplissage Revêtements et panneaux (isolation répartie)

97

LA BALLE DE RIZ

3 - CONSTRUIRE PASSIF ÉCOLOGIQUE EN PACA : Potentiel des matériaux biosourcés locaux

I Valorisation des cultures de riz

La balle de riz est l’enveloppe siliceuse qui protège le grain de riz pendant sa croissance. Cette enveloppe, composée de deux glumelles épousant la forme du grain, est solidement accrochée à celui-ci96. Les moissonneuses batteuses évacuent la balle de certains types de grains, mais cela n’est pas possible dans le cas du riz, de l’épeautre, du sarrasin, de l’avoine, du millet, etc. Ces grains sont donc décortiqués en atelier [FIG.36], dans les rizeries, principalement implantées dans le Gard et les Bouches-du-Rhône. Les balles sont commercialisées directement par les riziers ou indirectement via des sociétés de transport ou des associations97.

Les balles sont vendues sous différentes formes : I En vrac, format proposé par les riziers ; I En sacs manu-portables et « bigbags » pour un usage en isolation ; I En bottes de haute densité (400 kg) ; I En bottes rondes.

I Ses applications dans la construction

La balle de riz est principalement utilisée en combustible et en litière animale.

Depuis quelques années, elle est introduite dans le secteur du bâtiment, en isolation thermique par voie sèche. La balle de riz est utilisée en remplissage d’ossatures et en combles perdus, par déversement ou par soufflage ou en complément d’isolants rigides ou semi-rigides . Les balles de riz et de petit épeautre sont les plus valorisées à l’heure actuelle dans le secteur de la construction, en grande partie dans les HautesAlpes en région PACA98.

Sa richesse en silice (20%) la rend naturellement résistante à l’humidité et peu inflammable. Cependant, la présence résiduelle de grains peut attirer les insectes et rongeurs et entraîner une sensibilité à la vapeur d’eau. Le nettoyage des balles en amont est donc une étape cruciale pour obtenir un matériau de qualité .

I Ses performances thermiques Selon les essais du CSTB : λ Vrac tassé (environ 150 kg/m³) = 0,052 W/m.K

PIERRE DELOT pour ENVIROBATBDM. Balle de riz de Camargue. [PDF] Août 2017.

NOMADÉIS. Étude sur le secteur et les filières de production des matériaux et produits biosourcés utilisés dans la construction. [PDF] Mise à jour 2017.

98 Ibid.

96 97

98

Balle de riz FIG. 36 - LA BALLE DE RIZ : ÉTAPES DE TRANSFORMATION DU RIZ

Balle de riz I Avantages et inconvénients

Avantages : I Valorisation d’un sous-produit agricole ; Utilisée envieisolation des bâtiments I Entièrement recyclable ou compostable en fin de ; I Produit local en PACA ; I Énergie grise faible : peu de transformations et de transport ; I Aucun adjuvant ni produits nocifs pour l’homme et l’environnement ; I Naturellement résistante à l’humidité grâce à sa richesse en silice ; I Peu inflammable ; I Régulation hygroscopique bonne dans le cas d’une paroi perspirante ; I Bonne performance thermique et acoustique ; I Isolant dense adapté au confort d’été ; I Non comestible par les rongeurs et insectes lorsqu’elle a été bien nettoyée ; I Prix très faible99.

Inconvénients : I Risque potentiel de rongeurs et insectes si présence de grains résiduels ; I Conditionnement en vrac majoritairement ; I Réseaux de distribution peu présents ; I Sensible à l’eau : attention lors du stockage, transport et mise en œuvre.

Entretien avec Thierry GIAMBELLUCO, maître d’œuvre, thermicien et gérant de BEbio-Construction, le 05.10.18.

99

0 mai 2014

Panneaux isolants

99

LE CHANVRE

3 - CONSTRUIRE PASSIF ÉCOLOGIQUE EN PACA : Potentiel des matériaux biosourcés locaux

I Valorisation des cultures de chanvre

Les grands bassins de production du chanvre sur le territoire français, accueillants les principales unités de 'première transformation', sont situés dans les départements de l’Aube, de la Haute-Saône, de la Vendée, de la Manche, de la Seine-etMarne et de l’Essonne. Cependant, la culture du chanvre se propage progressivement sur l’ensemble du territoire français. Dans le sud-est de la France, ces cultures sont présentes dans les départements du Var, des Alpes-de-Haute-Provence et du Vaucluse pour la région PACA et du Gard pour la région Occitanie [FIG.37].

Deux types d’organisations de la filière coexistent à l’heure actuelle : les filières longues industrialisées et les filières courtes. Ces dernières sont plus intéressantes dans une démarche de diminution de l’énergie grise car les transformations et les déplacements des produits sont réduits. Au sein des filières courtes, les producteurs-transformateurs de chanvre commercialisent eux-mêmes les produits finis, majoritairement dans le secteur de la construction. Dans la plupart des cas, ils possèdent des outils de défibrage permettant de séparer la fibre et la chènevotte, dans le cas contraire, ils produisent du « chanvre broyé » de qualité inférieure. La région PACA accueille une unité de défibrage, « PNR du Lubéron », et deux autres projets sont en cours de développement dans les Hautes-Alpes et le Var100 [FIG.37]. Le développement de la filière chanvre-construction est soutenu par la DREAL PACA afin d’encourager la valorisation des coproduits du chanvre à destination du secteur du bâtiment.

Le chanvre provient d’une matière première renouvelable, pouvant être produite en grande quantité et à croissance rapide. Cette culture n’a besoin que de peu d’engrais et ne nécessite pas de traitement ou d’arrosage particulier. De plus, elle participe à l’assainissement des sols pollués, permettant le renouvellement de l’agriculture101.

I Ses applications dans la construction

Une fois récoltées, les tiges de chanvre subissent un défibrage donnant lieu à deux types de produits [FIG.38 p.103]: I La fibre de chanvre, utilisée pour l’isolation en vrac par insufflation, en rouleaux et panneaux ou en sous-couches / feutres minces ; I La chènevotte (ou granulat), soit utilisée comme matériaux de remplissage dans les bétons, mortiers, enduits et éléments préfabriqués, soit pour l’isolation par le remplissage de caissons en contreplaqué.

NOMADÉIS. Étude sur le secteur et les filières de production des matériaux et produits biosourcés utilisés dans la construction. [PDF] Mise à jour 2017.

101 Monique VINCENT-FOURRIER. Construire sain et naturel, le guide des matériaux écologiques. Éditions OuestFrance, Rennes, 2006.

100

100

Culture de chanvre

FIG. 37 - CARTOGRAPHIE DES PRINCIPALES UNITÉS DE DÉFIBRAGE ET DES SURFACES DE CULTURE DU CHANVRE EN 2015

101

3 - CONSTRUIRE PASSIF ÉCOLOGIQUE EN PACA : Potentiel des matériaux biosourcés locaux

Les isolants de chanvre, principalement présentés sous forme de panneaux, rouleaux ou en vrac, peuvent être utilisés pour l’isolation des murs, planchers et toitures. La transformation du chanvre en laine d’isolation nécessite l’ajout de liants, généralement du polyester102. Dans une démarche écologique, il est évidemment préférable de s’orienter vers des liants plus naturels et moins nocifs tels que l’amidon de maïs.

L’isolation en vrac pouvant se tasser dans le temps, il est conseillé de réserver cette forme pour l’isolation horizontale. La mise en œuvre peut être préfabriquée ou réalisée directement sur le chantier.

I Ses performances thermiques λ rouleaux et panneaux = 0,039 à 0,042 W/m.K λ vrac = 0,048 à 0,060 W/m.K

I Avantages et inconvénients Avantages : I Matière première renouvelable et abondante ; I Faible énergie grise et bilan CO2 intéressant ; I Aucun adjuvant ni produits nocifs pour l’homme et l’environnement (vrac) ; I Très bon isolant thermique et phonique ; I Naturellement insensible aux insectes et rongeurs ; I Bon régulateur d’humidité ; I Résiste bien à l’humidité ; I Naturellement ininflammable ; I Imputrescible.

Inconvénients : I Manque d’unités de défibrage : fibre et chènevotte broyées ensemble ; I Tassement possible avec l’utilisation en vrac dans les parois verticales ; I Utilisation majoritaire de liants chimiques et nocifs pour les panneaux et rouleaux.

102 NOMADÉIS. Étude sur le secteur et les filières de production des matériaux et produits biosourcés utilisés dans la construction. [PDF] Mise à jour 2017.

102

4.5. Chanvre La superficie consacrée à la culture de chanvre en France a culminé à 200 000 hectares au cours du XIXème siècle, grâce à une valorisation dans la marine (voiles, cordages), la papèterie et l’industrie textile. La disparition de la marine à voile et la concurrence dans l’industrie textile par des fibres exotiques et synthétiques ont progressivement restreint les surfaces cultivées, qui ont presque entièrement disparu au cours du XXème siècle. On ne recensait ainsi plus que quelques dizaines d’hectares de culture de chanvre à la fin des années 1950.

La mise en place d’une aide communautaire à la culture de chanvre dans les années 1970 (dont les règles générales d’octroi étaient règlementées en France par l’Organisation Commune des Marchés), ainsi que l’apparition de nouveaux débouchés pour cette matière première ont amorcé un regain d’intérêt pour cette culture. Actuellement, de nombreux marchés s’intéressent au chanvre, en particulier le marché du bâtiment, et la France se positionne comme le premier cultivateur de chanvre en Europe.

4.5.1. Chaîne de production et cartographie des acteurs 4.5.1.1.

Chaîne de production et typologie des produits

Fibre de être chanvre Chènevotte Laine en de chanvre Différents types de matériaux de construction peuvent obtenus à partir du chanvre, répartis deux grandes familles : les produits d’isolation rapportée thermique et/ou acoustique (laines et granulats), et les mortiers et bétons végétaux (confectionnés sur chantier ou préfabriqués), tels que les blocs à maçonner, les éléments de grandes hauteurs ou encore des éléments modulaires.

FABRICATION

1ère TRANSFORMATION

PRODUCTION AGRICOLE

Composites plastiques

Poudre

Fibre de chanvre

Voie sèche

Graines Culture Fauchage Andainage

Paille

Défibrage

Liants aériens et hydrauliques, argiles, etc.

Chènevotte Chanvre vrac (défibrage partiel)

Fibres en vrac (posées par insufflation) Rouleaux et panneaux de chanvre Sous-couches/feutres minces

Voie humide

Voie sèche

Bétons, mortiers et enduits Eléments préfabriqués (parpaings, murs)

Remplissage de caissons en contreplaqué

Isolation rapportée Matériaux de remplissage – isolation répartie Autre Sous-produit

FIG.20.

38 - Chaine CHAINE DE CONSTRUCTION Figure deVALEUR valeur DE deLA laFILIÈRE filière CHANVRE chanvre POUR pour LA la construction

103

III - Potentiel et limites des matériaux biosourcés 3 - CONSTRUIRE PASSIF ÉCOLOGIQUE EN PACA : Potentiel des matériaux biosourcés locaux

dans la réduction de l'impact environnemental en région PACA A . POTENTIEL DES MATÉRIAUX BIOSOURCÉS PRÉSENTÉS

Les matériaux biosourcés exposés précédemment présentent un enjeu certain vis-à-vis de la question environnementale, de par le fait qu’il s’agisse de ressources renouvelables, recyclables et abondantes, produites localement, mais également de par le peu de transformations qu’ils nécessitent pour être exploitables dans le secteur de la construction.

Les ressources de la région Provence-Alpes-Côte d’Azur offrent un choix multiple de matériaux biosourcés locaux (bois, fibre de bois, paille, balle de riz, chanvre, etc.), pouvant être utilisés sous de multiples formes (vrac, panneaux, rouleaux, etc.) et pour différentes parties de la construction (mur, plancher, combles, couverture, etc.) [TAB.6].

Dans la partie précédente, nous avons vu qu'il est possible de valoriser ces différentes ressources en isolation thermique, qui est une part importante des constructions passives. Réduire l’énergie grise de la construction passive en intégrant des matériaux biosourcés locaux, au moins au niveau de l’isolation, représente déjà un enjeu intéressant. Il est évidemment plus pertinent d’avoir une intervention globale en agissant sur l’ensemble des matériaux et équipements, dans la mesure où cela ne porte pas atteinte au bon fonctionnement de la maison passive.

Par ailleurs, les caractéristiques techniques et notamment les performances thermiques de ces matériaux sont très intéressantes, pour la plupart équivalentes à celles des isolants industriels, et répondent aux exigences des constructions passives, dès lors que la mise en œuvre est correctement réalisée. Leur conductivité thermique est d'une manière générale comprise entre 0,035 et 0,060 W/m.K. L’épaisseur peut, quant à elle, être un peu plus importante, notamment pour la paille.

Ces matériaux étant majoritairement issus de la valorisation de déchets - d'agriculture pour la paille, des scieries pour la fibre de bois, des rizeries pour la balle de riz - leur coût brut est relativement faible.

104

6 à 30 €/m

R

M4

1à2

8,5 h

0.048 à 0.060

24 à 30

0.9 à 1 €/m2

R

R

M1

1à2

5h

0.035 à 0.045

17.5 à 22.5

5 à 17 €/m2

M1

1à2

5h

0.035 à 0.045

17.5 à 22.5

5 à 17 €/m

R

M4

5 à 30

13 h

0.036 à 0.050

18 à 25

2 à 50 €/m2

R

M4

5 à 30

9h

0.035 à 0.045

17.5 à 22.5

5 à 17 €/m2

R

M4

1à2

8 à 10 h

0.045 à 0.070

22.5 à 35

W

R

M4

1à2

8 à 10 h

0.080 à 0.120

40 à 60

W

R

Rouleaux et panneaux semi rigides

R

R

R

R

Chenevotte

R

R

R

R

R

Prix TTC

19.5 à 21

R

moyen par m2

0.039 à 0.042

R

Epaissuer moyenne en cm pour R = 5

7h

R

Lambda en W / m.K

1à2

R

Serre

M4

R

Temps de déphasage en heures pour 20 cm

R

Panneaux

Capacité hygroscopique

3 à 55 €/m2

Sol / Chape

19 à 27,5

Couverture

0.038 à 0.055

Rampant

8 à 15 h

Comble perdu

1à5

Plancher

Perméabilité à la vapeur d’eau

Glossa

M4

Mur

Les Isolants

Données Physiques et Techniques Classement au feu

Utilisation dans le bâtiment

La conductiv

est exprimée par le coefficie correspond à la propritété d transmettre la chaleur par c et convection. Plus le lambd matériau est conducteur, et

Matériau Fibre de Bois Chanvre Laine de Mouton Liège Paille de riz et de lavande Balle de riz

Rouleaux et panneaux semi rigides

2

La résistance thermiqu

est désignée par le coefficie m2.K/W. C’est la résistance d chaleur. Elle dépend du lam épaisseur en m/lambda). Pl paroi est isolante.

La perméabilité à la va

Ce coefficient indique l’épai dont la perméabilité à la diff couche d’un mètre d’un ma µ est grand, moins le matér matériau est perméant, plu vapeur.

Vrac

R

R

R

R

R

Panneaux

R

R

R

R

R

Vrac

R

R

R

Vrac

R

Bottes

R

R

R

Vrac

R

R

R

R

R

R

W

W

W

W

0.049 à 0.052

W

W

Lége

Panneaux

R

R

R

R

R

R

W

W

W

W

0.065 à 0.240

W

W

Codes couleur

R

2

La capacité hygroscopi

La capacité hygro-scopique matériau à absorber le surp quand l’air est trop humide s’assèche.

Rouge =

TAB. 6 - COMPARATIF MULTICRITÈRE DES DIFFÉRENTES ISOLANTS BIOSOURCÉS

Orange Vert

I En résumé Les avantages des matériaux biosourcés locaux de la région PACA : I Ressources renouvelables, recyclables et abondantes ; I Produits localement ; I Énergie grise faible : peu de déplacements et de transformations ; I Qualité sanitaire et environnementale ; I Choix multiples des matériaux ; I Disponibles sous différentes formes ; I Diverses utilisations dans la construction ; I Performances thermiques intéressantes ; I Prix du matériau brut faible.

Les matériaux biosourcés locaux de la région PACA représentent une alternative non négligeable vis-à-vis des matériaux industriels conventionnels, ayant un contenu d’énergie grise bien plus conséquent.

105

B . LIMITES ET OBSTACLES RENCONTRÉS

3 - CONSTRUIRE PASSIF ÉCOLOGIQUE EN PACA : Potentiel des matériaux biosourcés locaux

I Manque de connaissances

Bien que le potentiel des matériaux biosourcés soit évident et que leur utilisation dans la construction ne cesse d’augmenter, leur part de marché reste encore faible vis-à-vis des matériaux industriels conventionnels103. La principale raison provient du manque de connaissance de leurs caractéristiques techniques et du fait que les filières biosourcées soient encore méconnues et non structurées. Les bases de données sont très souvent incomplètes concernant les matériaux biosourcés, ce qui n’encourage pas leur utilisation. « L’inconvénient majeur des isolants non commercialisés dans les circuits traditionnels vient du fait qu’aucun test officiel n’a été effectué pour prouver et valider leurs performances. […] Et pourtant, pour nombre d’entre eux, les qualités sont connues et attestées par des réalisations qui ont su résister aux siècles et aux intempéries.104»

I Filières biosourcées peu développées

Les filières biosourcées étant encore en développement, les réseaux de distribution sont peu présents, ce qui entraîne des problèmes d'approvisionnement pour certains matériaux biosourcés ( tels que la balle de riz). Cela concerne également les chaines de transformation, notamment pour la filière chanvre qui manque d'unité de défibrage.

I Exigence de la mise en œuvre

L’emploi des matériaux biosourcés est également remis en cause car ils sont souvent associés à des désordres et sinistres constatés dans les constructions.

Cependant, l’étude précise de quelques-uns de ces désordres et sinistres rencontrés avec des matériaux isolants biosourcés tels que le chanvre, la paille, la fibre de bois, la ouate de cellulose, réalisée par l’Agence de qualité construction (AQC) révèle «que leurs origines ne résident pas tant dans les matériaux proprement dits mais, pour une part relèvent de défauts de conception et pour une majeure partie de défauts de prescription et de mise en œuvre 105».

En effet, dans la plupart des cas, la méconnaissance de ces matériaux entraîne une mise en œuvre inadaptée : ils sont utilisés de la même façon que les produits conventionnels sans prendre en considération leurs spécificités techniques.

AGENCE QUALITÉ CONSTRUCTION (AQC). Isolants biosourcés : points de vigilance. [PDF] 2016.

Monique VINCENT-FOURRIER. Construire sain et naturel, le guide des matériaux écologiques. Éditions OuestFrance, Rennes, 2006.

105 AGENCE QUALITÉ CONSTRUCTION (AQC). Isolants biosourcés : points de vigilance. [PDF] 2016.

103 104

106

« Tout matériau, quel qu’il soit, s’il est mal mis en œuvre peut être source de désordre voire de sinistre106», une mise en œuvre adaptée et de qualité est donc fondamentale pour une utilisation optimale de ces matériaux biosourcés.

I Formation des acteurs : une nécessité

Par conséquent, la formation des différents acteurs de la construction est indispensable pour assurer l’emploi de ces isolants biosourcés. Ainsi, il s’agit de faire découvrir le matériau, ses qualités, ses techniques de conception et de mise en œuvre, afin de réduire le risque des désordres et sinistres.

I Aspects financiers et assurantiels

Malgré leur coût brut relativement faible, la mise en œuvre des matériaux biosourcés entraîne un surcoût dans la construction en comparaison de certains matériaux conventionnels. Cela est dû aux spécificités techniques de ces matériaux nécessitant des entreprises spécialisées afin de répondre aux exigences de mise en œuvre. Malgré la motivation de construire écologique avec des matériaux biosourcés, la réalité économique rattrape bien souvent les décisions : si il est déjà compliqué d’accepter le surcoût de la construction passive, il est d’autant plus de rajouter encore un surcoût lié aux matériaux biosourcés107. Par conséquent, c’est à chacun de fixer le curseur en fonction de sa sensibilité écologique.

L’emploi des matériaux biosourcés par les entreprises de construction est restreint par la contrainte assurantielle. En effet, certains de ces matériaux étant encore trop méconnus, ils ne sont pas couverts par les assurances.

I Préjugés face à la sécurité incendie

Les matériaux biosourcés étant principalement constitués de fibres végétales, il sont sujets à certains préjugés face à la question de la sécurité incendie. Les matériaux biosourcés possèdent en général des capacités thermiques importantes avec une densité relativement forte, les capacités de combustion sont donc réduites par manque d’air. De plus, l’épaisseur de l’isolant retarde le déclenchement du feu aux ouvrages annexes : le délai de combustion des isolants biosourcés dépasse les temps de stabilité au feu requis pour l’évacuation des locaux. À l’heure actuelle, «les essais au feu sont encore trop peu nombreux et pas suffisamment ciblés sur les isolants biosourcés pour pouvoir lever les freins qui persistent vis-à-vis de ces produits108». Cependant, les réticences s’estompent peu à peu, à mesure que de nouveaux tests sont réalisés.

AGENCE QUALITÉ CONSTRUCTION (AQC). Isolants biosourcés : points de vigilance. [PDF] 2016.

Entretien avec Thierry GIAMBELLUCO, maître d’œuvre, thermicien et gérant de BEbio-Construction, le 05.10.18.

108 Ibid.

106 107

107

3 - CONSTRUIRE PASSIF ÉCOLOGIQUE EN PACA : Potentiel des matériaux biosourcés locaux

I L'inquiétude face aux parasites

108

Les matériaux biosourcés étant issus de ressources naturelles, une attention particulière doit être apportée à la gestion des rongeurs et insectes. Dans le cas de la paille, le risque d'intrusion est faible car seules les tiges sont conservées, et non les graines, ne laissant rien de comestible pour les parasites. De plus, les caissons sont censés être totalement clos et étanches, ne laissant possible aucune intrusion.

Concernant la balle de riz, une présence résiduelle de grains peut attirer les insectes et rongeurs, entraînant ainsi des dégâts et une sensibilité à la vapeur d'eau. Afin d'éviter cela et obtenir un matériau de qualité, il est nécessaire d'effectuer un bon nettoyage des balles. La protection du bois contre les parasites est, quand à elle, effectuée par l'utilisation de traitements, souvent chimiques et polluants.

I Recours aux traitements et produits chimiques

Certains matériaux biosourcés nécessitent l'utilisation de produits chimiques et polluants, ce qui vient en contradiction avec les raisons de l'emploi de ces matériaux dans une démarche écologique. Il est important de prendre en compte ce paramètre dans le choix des matériaux. Par exemple, certaines essences de bois ont une durabilité naturelle faible (résistance aux insectes et champignons) ce qui implique le recours à des traitements chimiques spécifiques. Cela concerne également les laines isolantes, telles que la laine de bois ou la laine de chanvre, qui sont assemblées avec des adjuvants ou des liants nocifs aussi bien pour la santé que pour l'environnement.

Il est donc recommandé de s'orienter vers des liants plus naturels tels que l'amidon et le mais.

I Sensibilité à l'humidité

Les matériaux biosourcés sont, pour la plupart, sensibles à l'humidité ce qui implique des exigences particulières lors de leur stockage, transport et mise en œuvre. Un matériau exposé a l'humidité se détériorera plus rapidement ce qui aura un impact direct sur ses performances. L'attention constante portée à ce paramètre peut se révéler être une contrainte importante. Cependant, le recours à la préfabrication en atelier peut être une réponse pertinente à ce problème.

109

3 - CONSTRUIRE PASSIF ÉCOLOGIQUE EN PACA : Potentiel des matériaux biosourcés locaux

Synthèse partie 3

La réduction de l’énergie grise et la prise en compte du bilan énergétique global s’inscrit, selon moi, dans la continuité de la démarche passive afin de tendre vers une construction "écologique" sur tous les points. Pour cela, il est important d’agir sur l’ensemble des phases d’une opération de construction et cela commence dès la phase de programmation : privilégier la simplicité, l’optimisation et la durabilité de l’architecture. Le choix des matériaux, des équipements intégrés et des systèmes constructifs est également primordial pour limiter la dépense énergétique. S’orienter vers des matériaux à faible énergie grise, locaux et biosourcés ou fabriqués à partir de matière première recyclée permet une grande économie d’énergie car ils nécessitent peu de transformations et de transports.

L’enjeu est aussi bien environnemental (réduction de l’énergie grise et des émissions de CO2, préservation des ressources naturelles non renouvelables) que sanitaire (amélioration de la qualité de l’air).

110

Le potentiel des matériaux biosourcés est indéniable mais entaché, pour l’instant, par plusieurs obstacles et limites : le manque de connaissances et de recul, alimentant certains préjugés, l’exigence de la mise en œuvre, les aspects financiers et assurantiels ou encore la sensibilité à l’humidité. Cependant, selon moi, la majorité de ces limites sont induites du caractère « inédit » de ces matériaux, elles ne sont donc que temporaires. En effet, l’exploitation des matériaux biosourcés dans le secteur du bâtiment étant nouvelle, il est normal que les filières soient méconnues et peu développées, les techniques de mise en œuvre inadaptées et onéreuses, les compagnies d’assurances méfiantes et les préjugés présents. Il me semble que toutes les innovations traversent ces obstacles avant de devenir communes. Les filières biosourcées de la région PACA sont encore en développement mais au vue des préoccupations actuelles, elle présentent un avenir certain. D’autant plus que cette région possède les ressources nécessaires – mais à ce jour inexploitées – pour subvenir à une partie du secteur de la construction. Je suis convaincue qu’avec le temps et l’expérience des constructions biosourcées actuelles, les choses vont évoluer dans le bon sens. Je pense qu’il est tout d’abord important de sensibiliser les architectes dès leur enseignement afin qu’ils puissent avoir au moins les connaissances nécessaires pour faire le bon choix. Beaucoup d’architectes ont le réflexe d’utiliser toujours les mêmes matériaux sans se poser de question. Les mentalités prennent du temps à évoluer mais c’est important que la nouvelle génération connaisse les possibilités dont ils peuvent bénéficier.

Les matériaux biosourcés ne sont pas la réponse absolue, ils sont certes intéressants sur de nombreux paramètres mais présentent malgré tout quelques limites propres à leur nature, telles que leur sensibilité à l’humidité générant des contraintes supplémentaires (de stockage et de mise en œuvre).

Cependant, le bien de l’environnement ne mérite-t-il pas quelques concessions ?

111

112

CONCLUSION

«

Limites et ouvertures

113

CONCLUSION : Limites et ouvertures

En conclusion

Construire passif c’est réduire significativement sa consommation énergétique sur les années d’exploitation du bâtiment. Cependant, la question de l’énergie grise n’est pas intégrée dans ce type de démarche, et se révèle être prépondérante dans la consommation énergétique globale des constructions passives. Cela s’explique par l’emploi de matériaux et d'équipements techniques très performants, ayant un contenu important en énergie grise, afin d’atteindre les exigences thermiques attendues des constructions passives. Il est tout de même important de préciser que le surcoût de l’énergie grise des constructions passives vis-à-vis des constructions conventionnelles reste faible mais l’enjeu est plutôt proportionnel : l’effort conséquent réalisé sur la consommation énergétique des années d’exploitation donne davantage d’importance à l’énergie grise qui apparaît dans quelques cas équivalente. Ainsi, d’un point de vue général, construire passif est un grand pas pour l’environnement et participe grandement à la réduction des émissions de gaz à effet de serre.

À travers ce mémoire, je propose d’aller encore plus loin en intégrant la totalité du cycle de vie du bâtiment dans une démarche plus respectueuse de l’environnement. Pour cela, il paraît pertinent de se rapprocher de l’architecture bioclimatique, qui fonctionne en lien avec son environnement et son climat, en tirant profit des éléments de son contexte, tout en intégrant des matériaux biosourcés locaux afin de minimiser l’énergie grise contenue dans ces matériaux. Les maisons passives sous le modèle Passivhaus sont souvent conçues pour fonctionner indépendamment de leur environnement, comme des boîtes hermétiques, imposant un mode de vie interne spécifique. L’enjeu ici a été de recentrer la construction au cœur de son environnement, en apprenant à appréhender les spécificités de sa région, notamment ses conditions climatiques, ses ressources naturelles ou encore ses modes de vie. L’exemple de la région PACA apporte un autre angle intéressant à la conception des constructions passives. En effet, ces dernières ont été réfléchies pour des climats plutôt froids, bien différents du climat méditerranéen. Ainsi, dans ce contexte, cette démarche est d’autant plus pertinente : l’adaptation au climat se révèle être obligatoire pour assurer un confort interne satisfaisant dans ce type de construction et éviter les surchauffes en été.

Pour mener à bien cette réflexion, il a été question dans un premier temps d’exposer les principes fondamentaux de la construction passive proposés par le modèle Passivhaus afin de comprendre les caractéristiques générales et les spécificités techniques, permettant d’atteindre les performances thermiques connues des maisons passives (15kWh/m².an de chauffage). Ces performances énergétiques sont néanmoins accessibles uniquement avec une démarche de mise en œuvre rigoureuse et exigeante, impliquant un surcoût de construction. Cela se révèle être le principal frein de l'engagement dans le passif, même si cet investissement est rentabilisé ensuite par les économies d'énergie d'exploitation.

114

Ensuite, l’étude du climat méditerranéen a permis d'exposer la principale problématique de la construction en région PACA : le confort d’été. Afin de réduire le risque de surchauffe en été, il me semble primordiale de bien connaître le climat de sa région mais également celui de sa ville et de sa parcelle. Deux principales stratégies – retrouvées dans l’architecture bioclimatique – ont été abordées : se protéger du soleil et rafraîchir le logement en été, en intégrant dans la démarche de conception des dispositifs architecturaux et techniques, tout en tirant partie des éléments naturels présents sur le site. D'après moi, en période estivale, il n’est pas pertinent d’appliquer à la lettre les principes de la construction passive pour ce type de climat, il est préférable au contraire de s’en écarter quelques peu pour garantir un confort thermique interne aux habitants.

En troisième partie, il est exposé une démarche pour réduire l’énergie grise des constructions, et plus particulièrement celles des constructions passives, en présentant le potentiel des matériaux biosourcés locaux. Il s’agit tout d’abord de définir précisément l’énergie grise et d’identifier les principales stratégies permettant d’agir sur son contenu, orientées vers la réflexion de l’architecture en elle-même, le choix des matériaux, des équipements intégrés et des systèmes constructifs.

Dans un second temps, j'ai choisi de mettre en pratique une de ces stratégies : construire avec des matériaux biosourcés locaux en région PACA. Cette démarche doit obligatoirement commencer par la connaissance des ressources naturelles de sa région, afin de construire local. J'ai pu constater que la région PACA ne manque pas de ressources exploitables pour la valorisation en matériaux de construction, les filières sont cependant encore trop peu développées pour subvenir à la demande.

De plus, les matériaux biosourcés sont confrontés à quelques limites ralentissant leur développement, principalement liées à leur nouveauté dans le secteur du bâtiment.

Celles-ci sont donc vouées à s'estomper pour révéler le potentiel de ces matériaux, qui possèdent néanmoins quelques inconvénients tels que le recours à des traitements ou leur sensibilité à l'eau - de par leur provenance naturelle - , impliquant quelques contraintes supplémentaires. Reste à chacun de déterminer si ces contraintes sont "acceptables" pour privilégier le bien-être de l'environnement. Tant qu'il n'y aura pas de réglementation, le degré d'implication dans une démarche écologique ne peut dépendre que de la sensibilité propre à chaque personne.

C'est pourquoi je pense qu'il serait important de sensibiliser davantage les architectes dès leur enseignement aux matériaux biosourcés afin qu'ils aient toutes les connaissances nécessaires pour les mettre en œuvre dans leurs futurs projets et ainsi faire évoluer les mentalités.

115

Une approche globale

CONCLUSION : Limites et ouvertures

Les matériaux biosourcés locaux identifiés révèlent un potentiel indéniable en construction mais atteignent également quelques limites, principalement en lien avec le fait qu’ils sont encore trop méconnus, entraînant de ce fait un surcoût lors de la mise en œuvre. Il s’agit là du principal frein à l’utilisation des matériaux biosourcés en construction passive. En effet, malgré la motivation de construire écologique, la réalité économique force à faire des choix : une construction passive coûte déjà plus chère alors faire accepter un surcoût supplémentaire pour les matériaux biosourcés est très compliqué. C’est pourquoi on retrouve généralement soit des constructions construites avec des matériaux biosourcés, soit des constructions passives mais la fusion des deux reste rare. Cependant, choisir entre l’un ou l’autre n’est pas la stratégie la plus pertinente. Une étude, réalisée par Frédéric Loyau109, révèle qu’il peut être plus intéressant, d’un point de vue énergétique global (énergie grise + énergie d’exploitation), d’opter pour une construction basse consommation réalisée avec des matériaux biosourcés plutôt que pour une construction passive, construite avec des matériaux polluants. En effet, malgré que la consommation énergétique des constructions passives soit inférieure à celle d’une construction basse consommation, cela ne suffit pas à compenser la dépense occasionnée par les matériaux polluants.

Par conséquent s’orienter vers une construction passive n’est pas la solution la plus écologique si elle n’intègre pas de matériaux écologiques. Une construction basse consommation est parfois plus pragmatique : elle prend en compte un appoint de chaleur – ou de climatisation – spécifique pour les quelques semaines les plus froides – ou les plus chaudes – plutôt que de sur-dimensionner l’isolation. Dans tous les cas, la meilleure méthode est de réaliser une estimation en croisant les aspects financiers et environnementaux afin de s’orienter vers le choix le plus pertinent. « En pratique, il vaut mieux, plutôt que de rechercher l’excellence dans un domaine, faire jouer de façon équilibrée l’ensemble des paramètres, en donnant la priorité dans chaque projet à ceux qui sont les plus faciles et donc les plus économiques à mettre en œuvre, tout en prenant soin qu’aucun des autres ne soient négligés.110»

Frédéric LOYAU, FIABITAT. Les maisons passives sont-elles écologiques ? [en ligne] https://www.fiabitat.com/lesmaisons-passives-sont-elles-ecologiques/ [consulté le 15.02.19].

110 Samuel COURGEY, Jean-Pierre OLIVA. La conception bioclimatique des maisons confortables et économes. Éditions Terre Vivante, Mens, 2006.

109

116

La question de l’énergie grise s’intègre progressivement dans les démarches de réflexion même si, à l’heure actuelle, cela reste minime. Toutefois, certains labels basse consommation, tels que MINERGIE-ECO, commencent à intégrer des exigences afin d’aller vers des constructions saines et écologiques, avec des critères directement liés à l’énergie grise : utilisation de matières premières et de matériaux issus du recyclage, utilisation de matériaux de construction ayant de faible impact sur l’environnement aussi bien lors de leur fabrication que de leur mise en œuvre, utilisation de matériaux de construction pouvant être démontés en fin de vie pour une valorisation ou une élimination sans nuisances pour l’environnement111. L’arrivée de la prise en compte de l’énergie grise dans les labels laissent imaginer une intégration future dans les réglementations, de la même manière que l’intégration des exigences de consommation énergétique sur les années d’exploitation, il y a quelques années.

Il est même possible d’imaginer qu’une évolution future du label Passivhaus inclura une prise en compte de l’énergie grise. À l’heure actuelle, ce label centre ces efforts sur la réduction de l’énergie d’exploitation dans l’idée de maîtriser parfaitement la conception d’un bâtiment peu économe en énergie.

ARENE, ICEB. Les guides BIO-TECH - L’énergie grise des matériaux et des ouvrages [PDF] Édition novembre 2012.

111

117

118

SOURCES I - Bibliographie II - Table des illustrations

119

I - Bibliographie LIVRES I Philippe LEQUENNE, Vincent RIGASSI. Habitat passif et basse consommation. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011.

I Adeline GUERRIAT. La maison passive. Éditions L’inédite, Paris, 2008.

I Samuel COURGEY, Jean-Pierre OLIVA. La conception bioclimatique des maisons confortables

et économes. Éditions Terre Vivante, Mens, 2006.

I Dominique GAUZIN-MÜLLER, Frédéric CORSET. Architecture méditerranéenne d’aujourd’hui.

SOURCES : I - Bibliographie

Éditions Museo, Paris, 2016.

I Catherine CHARLOT-VALDIEU, Philippe OUTREQUIN. Nouvelles architectures écologiques : 28 opérations exemplaires en matière de transition énergétique. Éditions Le Moniteur, Antony, 2016.

I Monique VINCENT-FOURRIER. Construire sain et naturel, le guide des matériaux écologiques. Éditions Ouest-France, Rennes, 2006.

I Jean-Claude MENGONI. La construction écologique, Matériaux et techniques. Éditions Terre vivante, Mens, 2011.

DOCUMENTS PDF I RTE. Bilan prévisionnel de l’équilibre offre-demande d’électricité en France. [PDF] Édition

2017.

I ADEME. Réduire sa facture d'électricité. [PDF] Édition octobre 2017.

I PÔLE AZUR PROVENCE. Le Guide de l’Éco-construction du Pôle Azur Provence. [PDF] 2009.

I ARENE, ICEB. Confort d’été en Provence-Alpes-Côte d'Azur. [PDF].

I ADEME. Garder son logement frais en été. [PDF] Édition juillet 2013.

I AREME, ICEB. Les guides BIO-TECH - Le confort d’été passif. [PDF] Édition avril 2014.

I CETIAT. Les puits canadiens / provençaux. [PDF] Édition janvier 2008.

I ARENE, ICEB. Les guides BIO-TECH - L’énergie grise des matériaux et des ouvrages. [PDF] Édition novembre 2012.

I NOMADÉIS. Matériaux de construction biosourcés, Enquête sur les perceptions pratiques et attentes des entreprises artisanales en région PACA. [PDF] Édition août 2015.

I OBSERVATOIRE RÉGIONALE DE LA FORÊT MÉDITERRANÉENNE. Données et chiffres de la forêt méditerranéenne en Provence-Alpes-Côte d’Azur. [PDF] Édition 2017.

120

I CHAMBRE DES MÉTIERS ET DE L’ARTISANAT DES ALPES-MARITIMES. Guide régional des

Matériaux Eco-Performants. [PDF] Édition janvier 2011.

I AGENCE QUALITÉ CONSTRUCTION. Isolants biosourcés : points de vigilance. [PDF] Éditions

2016.

I PIERRE DELOT pour ENVIROBATBDM. Balle de riz de Camargue. [PDF] Août 2017.

I PIERRE DELOT. Balle de riz : Compilation d'éléments techniques en vue de son utilisation en

isolation thermique. [PDF] Mai 2015.

I NOMADÉIS. Étude sur le secteur et les filières de production des matériaux et produits biosourcés utilisés dans la construction. [PDF] Mise à jour 2017.

I AGENCE QUALITÉ CONSTRUCTION (AQC). Isolants biosourcés : points de vigilance. [PDF] 2016.

SITES INTERNET I ADEME. Expertises - Bâtiments. [en ligne] https://www.ademe.fr/expertises/batiment [consulté le 01.12.18].

I MINISTÈRE DE LA TRANSITION ÉCOLOGIQUE ET SOLIDAIRE. Énergie dans les bâtiments.

[en ligne] https://www.ecologique-solidaire.gouv.fr/energie-dans-batiments [consulté le 01.12.18].

I LA MAISON PASSIVE. Les critères techniques. [en ligne] http://www.lamaisonpassive.fr/laconstruction-passive/les-criteres-techniques/ [consulté le 01.12.18].

I CONSTRUCTION 21. Entretien avec le Dr. Wolfgang Feist. [en ligne] https://www.

construction21.org/france/articles/fr/la-premiere-maison-passive-entretien-avec-le-drwolfgang-feist-1-2.html [consulté le 01.12.18].

I ENSAG. Objectif passif. [PDF en ligne] http://www.grenoble.archi.fr [consulté le 01.12.18].

I FIABITAT. Et pour construire passif en France ? [en ligne] https://www.fiabitat.com/et-pourconstruire-passif-en-france/ [consulté le 01.12.18].

I Ugo DEGRIGNY, co-fondateur de la SCOP Fiabitat. [en ligne] https://www.fiabitat.com/et-

pour-construire-passif-en-france/ [consulté le 01.12.18].

I LA MAISON PASSIVE. Qu’est-ce que la construction passive? [en ligne] http://www.

lamaisonpassive.fr/la-construction-passive/quest-ce-que-la-construction-passive/ [consulté le 01.12.18].

I WIKIPÉDIA. Climat de France. [en ligne] https://fr.wikipedia.org/wiki/Climat_de_la_France

[consulté le 01.12.18].

I WIKIPÉDIA. Climat méditerranéen. [en ligne] https://fr.wikipedia.org/wiki/Climat_

méditerranéen [consulté le 01.12.18].

I DREAL PACA. [en ligne] http://www.paca.developpement-durable.gouv.fr/la-dreal-soutient-

le-developpement-regional-des-a8354.html [consulté le 15.01.19].

I Frédéric LOYAU, FIABITAT. Les maisons passives sont-elles écologiques ? [en ligne] https:// www.fiabitat.com/les-maisons-passives-sont-elles-ecologiques/ [consulté le 15.02.19].

121

II - Table des illustrations

SOURCES : II - Table des illustrations

FIGURES

122

FIG. 1 - RÉPARTITION DE LA CONSOMMATION ÉNERGÉTIQUE FRANÇAISE PAR SECTEURS D’ACTIVITÉ (Bâtiment, Transport, Industrie, Agriculture) = Données : ADEME. Expertises - Bâtiments. [en ligne] https:// www.ademe.fr/expertises/batiment [consulté le 01.12.18]. / Réalisation personnelle FIG. 2 - RÉPARTITION DES USAGES DE L’ÉLECTRICITÉ PAR LES MÉNAGES (EN MOYENNE EN FRANCE) = Données : ADEME. Réduire sa facture d'électricité. [PDF] Édition octobre 2017. / Réalisation personnelle FIG. 3 - CONSOMMATION D’ÉNERGIE EN FONCTION DU TYPE DE MAISON = Données : Adeline GUERRIAT. La maison passive. Éditions L’inédite, Paris, 2008. / Réalisation personnelle FIG. 4 - ÉNERGIE GRISE / ÉNERGIE D’EXPLOITATION EN FONCTION DU TYPE DE MAISON = Données : Adeline GUERRIAT. La maison passive. Éditions L’inédite, Paris, 2008. / Réalisation personnelle FIG. 5 - CYCLE DE VIE DU BÂTIMENT = Réalisation personnelle FIG. 6 - PRINCIPES GÉNÉRAUX D’UNE CONSTRUCTION PASSIVE = Base : ENSAG. Objectif passif. [PDF en ligne] http://www.grenoble.archi.fr [consulté le 01.12.18]. / Modification personnelle FIG. 7 - COMPACITÉ EN FONCTION DE LA VOLUMÉTRIE = ENSAG. Objectif passif. [PDF en ligne] http:// www.grenoble.archi.fr [consulté le 01.12.18].

FIG. 8 - COURSE DU SOLEIL EN FONCTION DES SAISONS = ENSAG. Objectif passif. [PDF en ligne] http:// www.grenoble.archi.fr [consulté le 01.12.18].

FIG. 9 - COUPURES DE PONTS THERMIQUES POUR DIFFÉRENTS SYSTÈMES CONSTRUCTIFS = Base: Philippe LEQUENNE, Vincent RIGASSI. Habitat passif et basse consommation. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011. / Réalisation personnelle FIG. 9 bis - INERTIE THERMIQUE DE DIFFÉRENTES CONSTRUCTIONS = Philippe LEQUENNE, Vincent RIGASSI. Habitat passif et basse consommation. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011.

FIG. 10 - FONCTIONNEMENT VMC DOUBLE FLUX HIVER / ÉTÉ = http://www.vmc-double-flux.solutions/ vmc-double-flux/4588055487 [consulté le 01.12.18].

FIG. 11 - COMPARAISON EFFICACITÉ THERMIQUE DE DIFFÉRENTS TYPES DE CONSTRUCTION = Samuel COURGEY, Jean-Pierre OLIVA. La conception bioclimatique des maisons confortables et économes. Éditions Terre Vivante, Mens, 2006.

FIG. 12 - CARTE CLIMATS DE FRANCE = https://jardinage.ooreka.fr/comprendre/zone-climatique [consulté le 01.12.18].

FIG. 13 - CARTES ENSOLEILLEMENT ET TEMPÉRATURES = Samuel COURGEY, Jean-Pierre OLIVA. La conception bioclimatique des maisons confortables et économes. Éditions Terre Vivante, Mens, 2006.

FIG. 14 - EXEMPLE D’AMPLITUDE DE TEMPÉRATURE POUR DES VILLES DE DIFFÉRENTS CLIMATS = Données : ARENE, ICEB. Confort d’été en Provence-Alpes-Côte d'Azur [PDF]. / Réalisation personnelle FIG. 15 - TROIS MEZZOCLIMATS EN RÉGION PACA = Données : ARENE, ICEB. Confort d’été en ProvenceAlpes-Côte d'Azur [PDF]. / Modification personnelle FIG. 16 - TEMPÉRATURES MOYENNES MENSUELLES DE 4 VILLES = Données : ARENE, ICEB. Confort d’été en Provence-Alpes-Côte d'Azur [PDF]. / Modification personnelle FIG. 17 - EFFICACITÉ DES DIFFÉRENTS SYSTÈMES DE PROTECTION SOLAIRE FIXE = Samuel COURGEY, Jean-Pierre OLIVA. La conception bioclimatique des maisons confortables et économes. Éditions Terre Vivante, Mens, 2006.

FIG. 18 - PRINCIPE DE PROTECTIONS SOLAIRES = ADEME. Garder son logement frais en été. [PDF] Édition juillet 2013.

FIG. 19 - APPLICATION À L’HABITAT DES GÉNÉRALITÉS CLIMATIQUES DE LA PROVENCE = Samuel COURGEY, Jean-Pierre OLIVA. La conception bioclimatique des maisons confortables et économes. Éditions Terre Vivante, Mens, 2006.

FIG. 20 - PRINCIPE D’UN PUITS CANADIEN / PROVENÇAL ASSOCIÉ À UNE VMC DOUBLE-FLUX = Données: CETIAT. Les puits canadiens / provençaux. [PDF] Édition janvier 2008. / Modification personnelle FIG. 21 - RELEVÉS DES TEMPÉRATURES - CONFORT ESTIVAL = Commission d'évaluation BDM. Bâtiment mixte et évolutif, Mouans Sartoux (06). [PDF] Février 2014.

12 14 14 15 15 23 24 27 28 34 37 39 46 47 49 49 49 54 56 58 65 67

FIG. 22 - CYCLE DE VIE DU BÂTIMENT = ARENE, ICEB. Les guides BIO-TECH - L’énergie grise des matériaux et des ouvrages. [PDF] Édition novembre 2012.

FIG. 23 - LIMITES DU SYSTÈME DE L'ÉNERGIE GRISE = ARENE, ICEB. Les guides BIO-TECH - L’énergie grise des matériaux et des ouvrages. [PDF] Édition novembre 2012.

FIG. 24 - LES COMPOSANTES DE L'ÉNERGIE GRISE D'UN BÂTIMENT = ARENE, ICEB. Les guides BIO-TECH L’énergie grise des matériaux et des ouvrages. [PDF] Édition novembre 2012.

FIG. 25 - PROPORTION ÉNERGIE GRISE / ÉNERGIE D’EXPLOITATION EN FONCTION DU TYPE DE MAISON = Données : Adeline GUERRIAT. La maison passive. Éditions L’inédite, Paris, 2008. / Réalisation personnelle FIG. 26 - ÉNERGIE GRISE NON RENOUVELABLE PAR M2 (En kWh) À RÉSISTANCE THERMIQUE ÉGALE (R=6) = Jean-Claude MENGONI. La construction écologique, Matériaux et techniques. Éditions Terre vivante, Mens, 2011.

FIG. 27 - ÉNERGIE GRISE NON RENOUVELABLE D'UN M3 DE QUELQUES MATÉRIAUX (En kWh) = JeanClaude MENGONI. La construction écologique, Matériaux et techniques. Éditions Terre vivante, Mens, 2011.

FIG. 28 - ÉNERGIE GRISE NON RENOUVELABLE PAR M2 (En kWh) À RÉSISTANCE THERMIQUE ÉGALE (R=6) = Jean-Claude MENGONI. La construction écologique, Matériaux et techniques. Éditions Terre vivante, Mens, 2011.

FIG. 29 - COMPARAISON DE L'ÉNERGIE GRISE DANS TROIS TYPES DE CONSTRUCTION = Philippe LEQUENNE, Vincent RIGASSI. Habitat passif et basse consommation. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011.

FIG. 30 - RESSOURCES FORESTIÈRES - TAUX DE BOISEMENT DES COMMUNES = BD Carto - IGN, PFAR PACA n °8410 IFN Carto Cycle 3. http://www.ofme.org/affcarte.php3?NoID=457 [consulté le 01.02.19].

FIG. 31 - RÉPARTITION DES ESSENCES DE BOIS DANS LA CONSTRUCTION = Réalisation personnelle FIG. 32 - VALORISATION DU BOIS - SCIERIES ET ENTREPRISES DE LA CONSTRUCTION - MENUISERIE BOIS = BD Carto - IGN, PFAR PACA n°8410 IFN Carto Cycle 3. http://www.ofme.org/affcarte.php3?NoID=467 [consulté le 01.02.19].

FIG. 33 - CULTURE DE LAVANDE(IN)S EN PACA = http://www.franceagrimer.fr/content/ download/26324/221437/file/Synthèse%20PPAM%20n°1%20-%20Juin%202013.pdf [consulté le 01.02.19].

FIG. 34 - CULTURE DE RIZ EN PACA = MINISTÈRE DE L'AGRICULTURE ET DE L'ALIMENTATION. Cahier des charges IGP "riz de Camargue". [PDF en ligne] Janvier 2014.

FIG. 35 - LA PAILLE DANS LA CONSTRUCTION : DE LA PRODUCTION AGRICOLE À LA MISE EN ŒUVRE = NOMADÉIS. Étude sur le secteur et les filières de production des matériaux et produits biosourcés utilisés dans la construction. [PDF] Mise à jour 2017.

FIG. 36 - LA BALLE DE RIZ : ÉTAPES DE TRANSFORMATION DU RIZ = PIERRE DELOT. Balle de riz : Compilation d'éléments techniques en vue de son utilisation en isolation thermique. [PDF] Mai 2015.

FIG. 37 - CARTOGRAPHIE DES PRINCIPALES UNITÉS DE DÉFIBRAGE ET DES SURFACES DE CULTURE DU CHANVRE EN 2015 = NOMADÉIS. Étude sur le secteur et les filières de production des matériaux et produits biosourcés utilisés dans la construction. [PDF] Mise à jour 2017.

FIG. 38 - CHAINE DE VALEUR DE LA FILIÈRE CHANVRE POUR LA CONSTRUCTION = NOMADÉIS. Étude sur le secteur et les filières de production des matériaux et produits biosourcés utilisés dans la construction. [PDF] Mise à jour 2017.

73 74 75 77 79 79 82 83 87 89 93 95 95 97 99 101 103

123

TABLEAUX

SOURCES : II - Table des illustrations

TAB. 1 - FAMILLES DE SOLUTIONS PERMETTANT D’OPTIMISER UN BÂTIMENT = Données : Samuel COURGEY, Jean-Pierre OLIVA. La conception bioclimatique des maisons confortables et économes. Éditions Terre Vivante, Mens, 2006. / Réalisation personnelle TAB. 2 - INFORMATIONS COMPLÉMENTAIRES = BÂTIMENT PASSIF. Un bâtiment mixte et évolutif au soleil. [PDF] Juillet 2014.

TAB. 3 - LES MEILLEURS ISOLANTS ÉCOLOGIQUES = Jean-Claude MENGONI. La construction écologique, Matériaux et techniques. Éditions Terre vivante, Mens, 2011. / Réalisation personnelle TAB. 4 - QUELQUES SYSTÈMES CONSTRUCTIFS À ÉVITER VS À PRIVILÉGIER = Jean-Claude MENGONI. La construction écologique, Matériaux et techniques. Éditions Terre vivante, Mens, 2011. / Réalisation personnelle TAB. 5 - COMPARATIF MULTICRITÈRE DES DIFFÉRENTES ESSENCES = CHAMBRE DES MÉTIERS ET DE L’ARTISANAT DES ALPES-MARITIMES. Guide régional des Matériaux Eco-Performants. [PDF] Édition janvier 2011.

TAB. 6 - COMPARATIF MULTICRITÈRE DES DIFFÉRENTES ISOLANTS BIOSOURCÉS = CHAMBRE DES MÉTIERS ET DE L’ARTISANAT DES ALPES-MARITIMES. Guide régional des Matériaux Eco-Performants. [PDF] Édition janvier 2011. / Modification personnelle

124

41 67 81 82 90 105

PHOTOS Paysage de lavande, Valensole, France - Photographe : Massimiliano Donghi - https://unsplash.com/ photos/PxFLsHA2uDE [consulté le 15.01.19].

Tige de chanvre coupée - Google image.

Centrale nucléaire de Cattenom (EDF), France - Photographe : Thomas Millot - https://unsplash.com/ photos/q5jKHtV4hWc [consulté le 15.01.19].

Maison passive dans les Vosges, France - Fabricant : Passiv’Home - https://passivhome-construction. com/realisation/338/ [consulté le 15.01.19].

Premier bâtiment passif construit en 1991, Darmstadt - Architectes : Bott, Rider et Westermeyer Google image.

Maison passive dans les Vosges, France - Fabricant : Passiv’Home - https://passivhome-construction. com/realisation/338/ [consulté le 15.01.19].

Maison passive dans les Vosges, France - Fabricant : Passiv’Home - https://passivhome-construction. com/realisation/338/ [consulté le 15.01.19].

Isolation d’un plancher bas, Maison passive Lys-Saint-Georges, France - Architecte : Marie Colette Roux - Photographes : P. JODON; J.C LEBOUC - https://www.fiabitat.com/project/maison-passive-a-lysst-georges-36/ [consulté le 15.01.19]. Étanchéité à l’air par bandes adhésives, Maison passive dans les Vosges, France - Fabricant : Passiv’Home - https://www.facebook.com/passivhome/ [consulté le 15.01.19].

Fenêtre ouvrante et fixe, triple vitrage et protections solaires, Maison passive dans les Vosges, France - Fabricant : Passiv’Home - https://passivhome-construction.com/realisation/338/ [consulté le 15.01.19].

Ossature bois et isolation en fibre de bois: faible inertie, Maison passive Lys-Saint-Georges, France - Architecte : Marie Colette Roux - Photographes : P. JODON; J.C LEBOUC - https://www.fiabitat.com/ project/maison-passive-a-lys-st-georges-36/ [consulté le 15.01.19].

Test d’infiltrométrie «Blower-door», Maison passive Alpes-Maritimes, France - Fabricant : VISIONHABITAT - http://www.visionhabitats.fr/realisations.php [consulté le 15.01.19].

Maison passive dans les Alpes-Maritimes, France - ARCHITECTES : MV ARCHITECTES - https:// mauroveneziano.wordpress.com [consulté le 15.01.19].

Maison bioclimatique dans les Bouches-du-Rhône, France - ARCHITECTES : SOLARI & ASSOCIÉShttp://www.solari-architectes.com/projet/t-37/ [consulté le 15.01.19].

1ERE de C. 5 13 18 21 25 26 29 30 33 35 40 44 51

Maison passive dans les Alpes-Maritimes, France - ARCHITECTES : MV ARCHITECTES - https:// mauroveneziano.wordpress.com [consulté le 15.01.19].

Maison bioclimatique dans les Bouches-du-Rhône, France - ARCHITECTES : SOLARI & ASSOCIÉShttp://www.solari-architectes.com/projet/t-37/ [consulté le 15.01.19].

Maison passive dans les Alpes-Maritimes, France - ARCHITECTES : MV ARCHITECTES - https:// mauroveneziano.wordpress.com [consulté le 15.01.19].

Maison bioclimatique dans les Bouches-du-Rhône, France - ARCHITECTES : SOLARI & ASSOCIÉShttp://www.solari-architectes.com/projet/t-37/ [consulté le 15.01.19].

Maison passive dans les Alpes-Maritimes, France - ARCHITECTES : MV ARCHITECTES - https:// mauroveneziano.wordpress.com [consulté le 15.01.19].

Maison passive dans les Alpes-Maritimes, France - ARCHITECTES : MV ARCHITECTES - https:// mauroveneziano.wordpress.com [consulté le 15.01.19].

Champs de lavande en Provence, France - PHOTOGRAPHE : Maxence MARTINOD - https://www.flickr. com/photos/maxence_martinod/31623173108/sizes/o/ [consulté le 15.01.19].

Forêt d'Épicéas dans les Alpes, France - PHOTOGRAPHE : Markus Spiske - https://www.rawpixel.com/ image/432768/pine-forest-alps?referral=33364 [consulté le 15.01.19] .

Ossature bois, Maison passive Lys-Saint-Georges, France - Architecte : Marie Colette Roux Photographes : P. JODON; J.C LEBOUC - https://www.fiabitat.com/project/maison-passive-a-lys-stgeorges-36/ [consulté le 15.01.19].

Maison bioclimatique dans les Bouches-du-Rhône, France - ARCHITECTES : SOLARI & ASSOCIÉShttp://www.solari-architectes.com/projet/t-37/ [consulté le 15.01.19].

Laine de bois - Google image.

Culture de lavandin - Google image.

Culture de riz - Photographe : Paul DEVON - https://www.flickr.com/photos/46427923@ N00/7986443050/sizes/k/ [consulté le 15.01.19].

Ossature bois et paille isolante, Maison passive à Montpellier, France - Architecte : SYLVIE DUFOUR PATIO AND CO - Photographes : TL - https://www.fiabitat.com/project/maison-passive-amontpellier-34/ [consulté le 15.01.19].

Balle de riz - PIERRE DELOT. Balle de riz : Utilisée en isolation des bâtiments. [PDF] Mai 2014.

Culture de chanvre - Photographe : François KUN - https://www.flickr.com/photos/ francoiskun/2810010869/sizes/o/ [consulté le 15.01.19].

Chènevotte, Fibre de chanvre, Laine de chanvre - Google image.

53 55 57 59 61 63 85 87 89 91 93 95 95 97 99 101 103

125

126

ANNEXES I - Documents complémentaires II - Fiches de lecture III - Entretien IV - Salon PASSI’BAT V - Études de cas VI - Poster phase initiale 127

I - Documents complémentaires ANNEXES PARTIE 1 1. Critères du standard Passivhaus Adeline GUERRIAT. La maison passive. Éditions L’inédite, Paris, 2008.

2. Propriétés des différents types de châssis ANNEXES : I - Documents complémentaires

Jean-Claude MENGONI. La construction écologique, matériaux et techniques. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011.

3. Comparaison des différentes VMC

Jean-Claude MENGONI. La construction écologique, matériaux et techniques. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011.

ANNEXES PARTIE 2 4. Comparatif de protections solaires Jean-Claude MENGONI. La construction écologique, matériaux et techniques. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011.

5. Orientation et protections solaires

Jean-Claude MENGONI. La construction écologique, matériaux et techniques. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011.

ANNEXES PARTIE 3 6. Caractéristiques thermiques et énergie grise des matériaux Jean-Claude MENGONI. La construction écologique, matériaux et techniques. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011.

7. Synthèse des critères de choix d'isolant Jean-Claude MENGONI. La construction écologique, matériaux et techniques. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011.

8. Cartes ressources et valorisation du bois BD Carto - IGN, PFAR PACA n°8410 IFN Carto Cycle 3. http://www.ofme.org/[consulté le 01.02.19].

9. Fiches descriptives essences de bois de la construction OBSERVATOIRE RÉGIONAL DE LA FORÊT MÉDITERRANÉENNE. http://www.ofme.org/documents/ForetPrivee/srgs/ [consulté le 01.02.19]

10. Classes d'emploi du bois en fonction des risques

OBSERVATOIRE RÉGIONALE DE LA FORÊT MÉDITERRANÉENNE. Données et chiffres de la forêt méditerranéenne en Provence-Alpes-Côte d’Azur. [PDF] Édition 2017.

11. Fiche technique paille de lavande

ASSOCIATION POUR LA PROMOTION DES TECHNIQUES ÉCOLOGIQUES (APTE). Matériaux locaux biosourcés. [en ligne] http://www.apte-asso.org/a-voir-ou-telecharger/eco-construction/materiaux-locaux-bio-sources [consulté le 01.02.19].

128

ANNEXES PARTIE 1 1. Critères du standard Passivhaus Adeline GUERRIAT. La maison passive. Éditions L’inédite, Paris, 2008.

129

2. Propriétés des différents types de châssis

ANNEXES : I - Documents complémentaires

Jean-Claude MENGONI. La construction écologique, matériaux et techniques. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011.

130

3. Comparaison des différentes VMC Jean-Claude MENGONI. La construction écologique, matériaux et techniques. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011.

ANNEXES PARTIE 2 4. Comparatif de protections solaires Jean-Claude MENGONI. La construction écologique, matériaux et techniques. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011.

5. Orientation et protections solaires Jean-Claude MENGONI. La construction écologique, matériaux et techniques. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011.

131

ANNEXES PARTIE 3 6. Caractéristiques thermiques et énergie grise des matériaux

ANNEXES : I - Documents complémentaires

Jean-Claude MENGONI. La construction écologique, matériaux et techniques. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011.

132

133

7. Synthèse des critères de choix d'isolant

ANNEXES : I - Documents complémentaires

Jean-Claude MENGONI. La construction écologique, matériaux et techniques. Éditions Terre Vivante, Mens, 2011.

134

135

8. Cartes ressources et valorisation du bois

ANNEXES : I - Documents complémentaires

BD Carto - IGN, PFAR PACA n°8410 IFN Carto Cycle 3. http://www.ofme.org/[consulté le 01.02.19]

136

9. Fiches descriptives essences de bois de la construction

OBSERVATOIRE RÉGIONAL DE LA FORÊT MÉDITERRANÉENNE. http://www.ofme.org/documents/ForetPrivee/srgs/ [consulté le 01.02.19] « Les essences et leur répartition régionale »

Pin sylvestre Pinus sylvestris L. Placettes avec présence de l’espèce :

3411 sur 9695 placettes IFN (35,20 %).

SRGS - PACA

N° 271408

Aire de répartition Stations isolées

Surfaces boisées Source : Base de données floristique de l’Inventaire Forestier National et observations personnelles du Pr Guy Aubert

Réseau hydrographique

CARACTÈRES BIOLOGIQUES • • • •

arbre de 30‑40 m de haut ; macrophanérophyte ; sempervirente ; longévité : plus de200 ans en montagne, 100 ans en plaine ; croissance moyenne ; espècemonocyclique ; monoïque ; floraison : mai à juin ; pollinisée et dispersée par le vent ; postpionnière nomade ; régénération naturelle très facile.

CARACTÈRES DIAGNOSTIQUES • • • •

écorce brun rougeâtre à ocre saumoné dans la partie supérieure du tronc et dans le houppier ; rameaux grisâtres, glabres ; aiguilles vert grisâtre (parfois glauques) groupées par deux, courtes (4‑7 cm), tordues sur ellesmêmes ; cônes petits (3‑5 cm), courtement pédonculés, à écailles d'un brun‑jaune mat, rapidement caducs.

137

« Les essences et leur répartition régionale »

Pin noir d’Autriche Pinus nigra Arnold subsp. nigra Placettes avec présence de l’espèce :

1317 sur 9695 placettes IFN (13,60 %).

SRGS - PACA

N° 271208

Aire de répartition Stations isolées

ANNEXES : I - Documents complémentaires

Aire géographique Essentiellement déterminée par les reboisements

Surfaces boisées Source : Base de données floristique de l’Inventaire Forestier National et observations personnelles du Pr Guy Aubert

CARACTÈRES BIOLOGIQUES • • • •

arbre de 25‑35 m de haut ; macrophanérophyte ; sempervirente ; croissance faible ; mauvais élagage naturel ; monoïque ; floraison : mai ; poflinisée et dispersée par le vent ; postpionnière nomade.

CARACTÈRES DIAGNOSTIQUES • • • • • •

138

cime dense et obtuse ; tronc droit ; branches latérales fortes ; écorce profondément crevassée, noirâtre ; rameaux d'un an brun clair, peu luisants ; zone dépourvue d'aiguilles très réduite ou nulle ; bourgeons oblongs, pointus, résineux ; aiguilles de longueur moyenne (8‑14 cm) rigides, piquantes, droites ou légèrement courbes, vert foncé, persistant 4 ou 5 ans, presque perpendiculaires au rameau, et jusqu'à sa base.

Réseau hydrographique

« Les essences et leur répartition régionale »

Pin maritime Pinus pinaster Aiton Placettes avec présence de l’espèce :

805 sur 9695 placettes IFN (8,30 %).

SRGS - PACA

N° 271309

Aire de répartition Stations isolées

Surfaces boisées Source : Base de données floristique de l’Inventaire Forestier National et observations personnelles du Pr Guy Aubert

Réseau hydrographique

CARACTÈRES BIOLOGIQUES • • • •

arbre de 20‑30 m ; macrophanérophyle ; sempervirente ; longévité faible à moyenne ; croissance initiale rapide ; espèce polycyclique ; monoïque ; floraison : avril à mai ; pollinisée et dispersée par le vent ; postpionnière nomade.

CARACTÈRES DIAGNOSTIQUES • • • • •

tronc flexueux, à écorce rougeâtre noire ; cime peu compacte ; gros bourgeons, ovoïdes allongés, non résineux, à écailles frangées ; aiguilles par 2, très longues (12-22 cm), épaisses, vert foncé, rigides et peu piquantes ; cônes gros (longs de 10-18 cm), presque sessiles.

139

« Les essences et leur répartition régionale »

Pin d’Alep Pinus halepensis Miller Placettes avec présence de l’espèce :

N° 271108

Aire de répartition Stations isolées

ANNEXES : I - Documents complémentaires

2471 sur 9695 placettes IFN (25,50 %).

SRGS - PACA

Surfaces boisées Source : Base de données floristique de l’Inventaire Forestier National et observations personnelles du Pr Guy Aubert

CARACTÈRES BIOLOGIQUES • •

arbre pouvant atteindre 20 m ; feuillage vert clair léger et aéré ; floraison : début d’été.

CARACTÈRES DIAGNOSTIQUES • • • • • •

140

écorce gris cendré, d’abord écailleuse puis à crevasses allongées ; rameaux grêles gris clair ; aiguilles de 6 - 10 cm de long pour 1 mm de large, fines, molles, lisses et aigues groupées par 2 en pinceaux à l’extrémité des rameaux ; fleurs femelles : violet à l’extrémité des pousses de l’année ; chatons jaunes à la base des pousses de l’année ; cônes allongés de 8 - 12 cm, portés par un pédoncule recourbé vers la base du rameau, pendants et persistants plusieurs années, sérotineux ; écusson à peine saillant ; graine : 5 mm ; possédant une grande aile, brun gris sur une face et gris moucheté sur l’autre face.

Réseau hydrographique

« Les essences et leur répartition régionale »

Pin cembro Pinus cembra L. Placettes avec présence de l’espèce :

190 sur 9695 placettes IFN (2,00 %).

SRGS - PACA

N° 271711

Aire de répartition Stations isolées

Surfaces boisées Source : Base de données floristique de l’Inventaire Forestier National et observations personnelles du Pr Guy Aubert

Réseau hydrographique

CARACTÈRES BIOLOGIQUES • • • •

arbre pouvant atteindre 20-25 m de haut; méso- à macrophanérophyte sempervirente (aiguilles persistant 3 à 5 ans) ; très grande longévité: jusqu’à 1000 ans; croissance juvénile très lente ; monoïque ; floraison : juin à juillet ; pollinisée par le vent ; disséminée surtout par le Casse-noix moucheté ; maturation en 2 ans, cônes tombant l’année suivante ; postpionnière nomade (fréquente à l’étage montagnard parmi les sapins).

CARACTÈRES DIAGNOSTIQUES

• • • • • • • • • •

port variant avec l’altitude : dressé avec les branches étalées en verticilles rapprochés, ou buissonnant avec un tronc tortueux et une ramification irrégulière près des crêtes ; écorce gris verdâtre, lisse ou verruqueuse ; rhytidome crevassé et écailleux, grisâtre ; bourgeons cylindriques, pointus, peu résineux, brun-roux, à marge blanchâtre membraneuse ; jeunes rameaux verdâtres, à pubescence noirâtre ; aiguilles réunies en faisceaux par 5, longues de 6-12 cm, à trois faces ; gaine rapidement caduque ; inflorescences mâles d’abord rouges, devenant jaunes, situées à la base des pousses annuelles ; inflorescences femelles violacées, épaisses, atteignant 8-10 cm de long (pour un diamètre de 5-6 cm), sessiles, dressées ou étalées, jamais pendantes, solitaires ou groupées par 2 à 4 aux côtés du bourgeon ; cônes mûrs épais, ovales ou sphériques, violacés, mats (longs de 5-10cm, larges de 4-6 cm) ; les écailles possèdent un écusson peu épaissi, ridé en long, avec un manchon à l’extrémité ; graines grosses (8-12 mm), sans aile (ou très courte), restant soudées à l’écaille.

141

« Les essences et leur répartition régionale »

Pin à crochets Pinus uncinata Miller ex Mirbel Placettes avec présence de l’espèce :

N° 271710

Aire de répartition Stations isolées

ANNEXES : I - Documents complémentaires

424 sur 9695 placettes IFN (4,35 %).

SRGS - PACA

Surfaces boisées Source : Base de données floristique de l’Inventaire Forestier National et observations personnelles du Pr Guy Aubert

Réseau hydrographique

CARACTERES BIOLOGIQUES • • •

arbre pouvant atteindre 25 m méso- à macrophanérophyte; sempervirente (aiguilles persistant 3 à 5 ans) ; grande longévité ; monoïque ; pollinisée et disséminée par le vent fructifie dès l’âge de 10 ans maturation des cônes en 2 ans; postpionnière nomade : recolonise des espaces occupés précédemment par le sapin et l’épicéa.

CARACTERES DIAGNOSTIQUES

• • • • • • • • •

142

tronc à branches verticillées, possédant une cime pyramidale ; écorce d’un gris-brun foncé ; rameaux brun verdâtre, luisants ; bourgeons cylindriques, pointus au sommet, blanchâtres, très résineux ; feuilles en aiguilles, réunies par 2, de 3-8 cm de long, vert foncé, raides et dressées, serrées, non ou peu vrillées ; inflorescences mâles blanc jaunâtre réunies en groupes compacts ; cône femelle ovoïde de 10-12 mm de long, porté par un pédoncule court et dressé, isolé ou par 2 ou 3 ; cône ovoïde-conique, dissymétrique, de 2-7 cm de long, luisant, dressé puis incliné, oblique sur les rameaux écailles toutes identiques ou légèrement différentes dans le même cône ; écaille possédant un écusson plus ou moins saillant, prolongé ou non en une pyramide recourbée formant un crochet avec l’écaille (en capuchon ou simplement mucroné) ; graines de 4 mm pourvues d’une aile deux fois plut longue qu’elles.

« Les essences et leur répartition régionale »

SRGS - PACA

Mélèze d’Europe Larix decidua Miller Placettes avec présence de l’espèce :

1177 sur 9695 placettes IFN (12,00 %).

N° 272508

Aire de répartition Stations isolées

Surfaces boisées Source : Base de données floristique de l’Inventaire Forestier National et observations personnelles du Pr Guy Aubert

Réseau hydrographique

CARACTÈRES BIOLOGIQUES • • • •

arbre de 30-35 m macrophanérophyte ; caducifoliée ; grande longévité jusqu’à 500 ans ; croissance initiale moyenne ; monoïque ; floraison avril à mai ; pollinisée et dispersée par le vent ; postpionnière nomade.

CARACTÈRES DIAGNOSTIQUES • • • • •

tronc droit ; cime conique en altitude, plus large en plaine ; écorce grisâtre, crevassée et très épaisse sur les arbres âgés ; rameaux longs gris jaunâtre, clairs, glabres ; aiguilles (15-35 mm de long) molles, caduques, minces, à section triangulaire, vert clair, groupées en touffes sur des rameaux courts et isolés sur les jeunes pousses des rameaux longs ; cônes (2-4 cm de long), ovoïdes, à écailles appliquées; bractées souvent peu visibles.

143

« Les essences et leur répartition régionale »

Epicéa commun Picea abies (L.) Karsten Placettes avec présence de l’espèce :

N° 272710

Aire de répartition Stations isolées

ANNEXES : I - Documents complémentaires

561 sur 9695 placettes IFN (5,75 %).

SRGS - PACA

Surfaces boisées Source : Base de données floristique de l’Inventaire Forestier National et observations personnelles du Pr Guy Aubert

CARACTÈRES BIOLOGIQUES • • • •

arbre atteignant 50 m de haut ; macrophanérophyte ; sempervirente ; longévité : jusqu'à 300 ans en montagne ; croissance initiale forte ; espèce polycyclique ; monoïque ; floraison : mai à juin ; maturité : octobre ; pollinisée par le vent; dispersée par le vent et les animaux ; dryade nomade.

CARACTÈRES DIAGNOSTIQUES • • • • • •

144

port conique, plus ou moins élargi à columnaire ; rameaux parfois pendants en "draperie" ou courts et rigides en "brosse" ; rhytidome brun rougeâtre, finement écailleux dans le jeune âge, puis à grosses écailles irrégulières ; rameaux brun rougeâtre à orangé, glabres ou pubescents, hérissés de saillies formées par les coussinets sur lesquels sont fixées les aiguilles ; bourgeons ovoïdes non résineux ; aiguilles (longues de 15‑25 mm) à 4 angles, sans raie blanche à la face inférieure, disposées tout autour du rameau (en brosse rabattue vers l'avant) ; cônes allongés (longs de 10‑16 cm) pendants à maturité et ne se désarticulant pas.

Réseau hydrographique

« Les essences et leur répartition régionale »

SRGS - PACA

Chêne-liège Quercus suber L. Placettes avec présence de l’espèce :

572 sur 9695 placettes IFN (5,90 %).

N° 274208

Aire de répartition Stations isolées

Surfaces boisées Source : Base de données floristique de l’Inventaire Forestier National et observations personnelles du Pr Guy Aubert

Réseau hydrographique

CARACTÈRES BIOLOGIQUES • • • •

petit arbre de 10‑15 m ; mésophanérophyte ; pseudo‑sempervirente (les feuilles de l'année tombent au moment du débourrement des nouvelles feuilles, en juin) ; longévité 300 ans ; croissance juvénile faible ; rejette de souche ; monoïque floraison : avril à mai, avant la feuillaison ; pollinisée par les insectes ; dispersée par les animaux ; postpionnière.

CARACTÈRES DIAGNOSTIQUES • • • • • •

tronc court, flexueux à écorce liégeuse épaisse, boursouflée et crevassée ; houppier peu dense, avec quelques grosses branches ; jeunes rameaux d'abord pubescents, puis lisses et gris ; feuilles alternes, petites (longues de 3‑5 cm), à court pétiole, coriaces, plus ou moins dentées face supérieure bombée et vert glauque, face inférieure vert clair, plus ou moins pubescente jeune ; fleurs unisexuées : les mâles en chatons pendants jaunâtres, les femelles minuscules ; glands allongés (longs de 2‑3 cm), rouge brique, dans une cupule à écailles inégales, mûrissant en 2 ans.

145

« Les essences et leur répartition régionale »

Chêne vert Quercus ilex L. Placettes avec présence de l’espèce :

N° 274108

Aire de répartition Stations isolées

ANNEXES : I - Documents complémentaires

3983 sur 9695 placettes IFN (41,10 %).

SRGS - PACA

Surfaces boisées Source : Base de données floristique de l’Inventaire Forestier National et observations personnelles du Pr Guy Aubert

CARACTÈRES BIOLOGIQUES • • • •

arbre de 5‑20 m ; micro‑ à mésophanérophyte ; sempervirente ; longévité : 200‑500 ans ; croissance juvénile faible ; rejette de souche ; monoïque ; floraison : avril à mai ; pollinisée par les insectes; dispersée par les animaux ; postpionnière.

CARACTÈRES DIAGNOSTIQUES • • • • • •

146

tronc court et souvent tortueux ; houppier dense arrondi ; rhytidome noirâtre, écailleux (écailles petites et plus ou moins carrées), finement fissuré ; jeunes rameaux d'abord pubescents et blanchâtres, puis gris verdâtre et glabrescents ; feuilles alternes, coriaces, petites (longues de 3‑5 cm), de forme variable (entières, lâchement dentées ou épineuses), à court pétiole, vert foncé et luisantes dessus, pubescentes et blanchâtres dessous ; fleurs unisexées : les mâles très abondantes, en longs chatons pendants à la base des pousses de l'année, les femelles minuscules, par 2 ou 3, terminales ; glands bruns, de dimensions variables (longs de 1‑3 cm).

Réseau hydrographique

« Les essences et leur répartition régionale »

Chêne pubescent Quercus pubescens Willd.

Placettes avec présence de l’espèce :

5506 sur 9695 placettes IFN (56,80 %).

SRGS - PACA

N° 273108

Aire de répartition Stations isolées

Surfaces boisées Source : Base de données floristique de l’Inventaire Forestier National et observations personnelles du Pr Guy Aubert

Réseau hydrographique

CARACTÈRES BIOLOGIQUES • • • •

arbre de 10‑25 m ; méso‑ à macrophanérophyte ; caducifoliée ou marcescente ; longévité supérieure à 500 ans ; croissance juvénile faible ; rejette de souche ; monoïque ; floraison : avril ; pollinisée par les insectes ; dispersée par les animaux postpionnière nomade.

CARACTÈRES DIAGNOSTIQUES • • • • • • • •

tronc souvent court et tortueux ; houppier ample et clair ; écorce crevassée, noirâtre, profondément fissurée, écailleuse ; rameaux de l'année pubescents, grisâtres ; bourgeons brun grisâtre, pubescents, ovoïdes, pointus, assez petits (longs de 1‑1,5 cm) ; feuilles alternes, assez petites (longues de 7‑10 cm), lobées (lobes de forme et de profondeur très variables), glabres dessus, plus ou moins pubescentes dessous ; fleurs unisexuées régulières : les mâles en chatons pendants et lâches, les femelles minuscules, pubescentes, terminales ; glands agglomérés, à pédoncule court et cupule à écailles pubescentes.

147

10. Classes d'emploi du bois en fonction des risques

ANNEXES : I - Documents complémentaires

OBSERVATOIRE RÉGIONALE DE LA FORÊT MÉDITERRANÉENNE. Données et chiffres de la forêt méditerranéenne en Provence-Alpes-Côte d’Azur. [PDF] Édition 2017.

148

11. Fiche technique paille de lavande ASSOCIATION POUR LA PROMOTION DES TECHNIQUES ÉCOLOGIQUES (APTE). Matériaux locaux biosourcés. [en ligne] http://www.apte-asso.org/a-voir-ou-telecharger/eco-construction/materiaux-locaux-bio-sources [consulté le 01.02.19].

149

II - Fiches de lecture 1. La maison passive, Adeline GUERRIAT I Références :

GUERRIAT, Adeline. La maison passive. Éditions L’inédite, Paris, 2008. 179 pages. Collection Homme, Habitat, Environnement.

I Auteur :

Adeline Guerriat est architecte. Elle exerce comme indépendante et travaille aussi à la Plate-forme Maison Passive en Belgique.

ANNEXES : II - Fiches de lecture

I Bilan :

Le principe de la maison passive est très détaillé à travers plusieurs chapitres abordant les points clés de ce type de constructions ; les normes passives, les exigences liées à l’enveloppe, les caractéristiques techniques, l’économie énergétique, etc.

Les études de cas détaillent la démarche des maîtres d’ouvrage, le choix des matériaux et des modes constructifs, la question énergétique, illustrées par des photos de chantier, des plans, détails et schémas techniques, ainsi que des témoignages des usagers après quelques mois de vie.

Malheureusement, ces études de cas ne traitent ni la question de l’énergie grise des matériaux, ni la construction passive en climat chaud.

1. PRINCIPE (INTRODUCTION + PARTIE I.2) Constat : Consommation énergétique en constante augmentation. Épuisement de nos ressources naturelles. Production excessive de produits polluants et de déchets. « Le secteur du bâtiment est particulièrement concerné par cette problématique puisqu’il est la source de 22% (Belgique) à 25% (France) des émissions de gaz à effets de serre. » p.7 à pas de source, à vérifier Principe général : « Les maisons passives sont des bâtiments qui assurent une température intérieure confortable en été comme en hiver sans avoir recours à un système conventionnel de chauffage ou de refroidissement. Pour que cela soit possible, il est essentiel que, sous nos climats, la demande de chauffage annuelle ne dépasse pas 15 kWh/m2 par an. […] Cela signifie qu’une maison passive nécessite 80 % d’énergie de chauffage en moins qu’un bâtiment isolé selon les standards habituels. » p.9 à pas de source, à vérifier Les deux grands principes : - -

Optimiser/ rendre plus performants les éléments de base (enveloppe, fenêtres et ventilation).

Minimiser les pertes en captant et stockant la chaleur dans le bâtiment grâce à une isolation et une étanchéité très performante.

150

Fig. 4 : Dans le secteur résidentiel, la plus grande partie de l’énergie consommée est consacrée au chauffage. p.10 Description du standard : Seuls les critères de consommation pour le chauffage, de consommation en énergie primaire et d’étanchéité à l’air sont impératifs pour obtenir la certification. p.11 Énergie grise et énergie d’exploitation : Les principes de la maison passive ne s’intéressent qu’à l’énergie d’exploitation (énergie consacrée au fonctionnement du bâtiment). Prendre en compte le bilan environnemental revient à s’intéresser également à l’énergie grise (dédiée à la mise en œuvre et à la fabrication des matériaux). « Certains matériaux isolants comme les polyuréthanes permettent des économies d’énergie substantielles, mais ils requièrent aussi énormément d’énergie pour leur fabrication. » p.14 Dans un bâtiment conventionnel, l’énergie d’exploitation représente 80% de l’énergie consommée sur la durée de vie (avec 12% d’énergie grise). Tandis que pour une maison passive, l’énergie d’exploitation est très faible mais l’énergie grise est plus élevée. « Bien que cet aspect ne soit pas repris dans les standards de la maison passive, il est donc opportun de choisir soigneusement les matériaux, d’autant plus qu’une maison passive utilise généralement plus de matériaux qu’une maison conventionnelle, notamment en raison de l’isolation supplémentaire. » p.14 à Énergie grise

2. ENVELOPPE (PARTIE I.2) a. APPORTS GRATUITS – Apports solaires passifs o Orientation adaptée : Réduire les consommations de chauffage et d’éclairage.

On privilégie une orientation sud pour réduire la consommation de chauffage mais cela dépend également de nombreux autres paramètres tels que le type de vitrage, l’isolation des parois, l’inertie, etc. P.17 à à voir si applicable dans la région PACA, attention au surchauffe

151

o Compacité : Réduire les déperditions thermiques.

On minimise la surface de déperdition tout en maximisant le volume habitable (traduit par forte compacité en Belgique / facteur de forme réduit en France). P.18

ANNEXES : II - Fiches de lecture

o Vitrages performants : Utilisation d’un triple vitrage ou un double-vitrage avec film intercalaire.

Il faut que le bilan thermique du vitrage soit globalement positif, c’est-à-dire qu’il y ait plus de gains que de pertes. P.18 o Inertie thermique : Régulation naturelle du climat intérieur en accumulant la chaleur et en amortissant les variations de température grâce au ‘déphasage thermique’. Dans une maison passive, le déphase thermique est moins prononcé que dans une maison classique. « La surchauffe dans les maisons en ossature bois est une question régulièrement posée. Il est vrai que dans une maison ‘normale’ en ossature bois, la température intérieure augmente très vite en été. Dans une maison à ossature bois passive, le problème ne se pose pas, ou en tout cas beaucoup moins, car elle est extrêmement isolée et étanche. […] la dalle de sol en béton, un mur intérieur maçonné ou des produits en argile suffisent alors à éviter la surchauffe à condition que des protections solaires correctes soient mises en place. En hiver, le déphasage est également moins important car la température est quasi-identique jour et nuit grâce à la ventilation double-flux, à l’isolation et à l’étanchéité. » p.19 à Importance d’utiliser des matériaux lourds et denses à forte inertie.

En été : rayonnement solaire vertical donc attention à la toiture (ex. matériaux dérivés du bois, toiture végétalisée, etc.) à critère important à prendre en compte pour s’adapter à la région étudiée (PACA) o Isolation : En hiver, crucial pour empêcher la chaleur de s’échapper par les parois grâce à une bonne étanchéité et une bonne ventilation. En été, participe au déphasage et réduit les écarts de température du climat intérieur. P.19 o Protection solaire : Protéger du rayonnement solaire en été. P.19 à d’autant plus en région PACA o Ventilation nocturne : Réduire les risques de surchauffe en dissipant la chaleur accumulée pendant la journée, ‘décharge’ de la chaleur. Sans ventilation = chaleur accumulée de jour en jour = inconfort thermique.

Utilisation de ventilation à double-flux (en désactivant la fonction récupération de chaleur).

P.20 o Refroidissement passif : Possibilité d’utiliser un puits canadien. P.20 à souvent utilisé dans les régions sud ‘puits provençal’ – Apports internes Une partie des apports gratuits en chaleur dans un bâtiment provient de son occupation, c’est-à-dire utilisation de l’éclairage artificiel, de l’eau chaude sanitaire et des appareils électroménagers ainsi que la présence même des occupants. « Dans une maison passive, l’impact des apports internes est beaucoup plus important que dans une maison conventionnelle. » p.20 à la question de l’usage à prendre en compte même si pas directement en lien avec l’objet de réflexion b. ISOLATION THERMIQUE – Pourquoi isoler ?

Déperditions thermiques dans une maison passive : 50% à travers les parois opaques de l’enveloppe (murs, toits, sols).

152

àCompensées par le complément de chauffage et les apports gratuits (soleil et gains internes) MAIS LIMITÉS car : - Apports solaires : augmenter le vitrage revient à augmenter les surfaces déperditives les moins isolées et à encourager la surchauffe en été.

- Apports internes : résultent d’une consommation électrique que l’on veut justement réduire. « L’idéal pour limiter les besoins en chauffage consiste donc à réduire les déperditions. Bien isoler pour maintenir ces déperditions aussi basses que possible est donc indispensable au bon fonctionnement des maisons passives. » p.21 Isolation : garantir le confort thermique en hiver (maintient la température surfacique de l’enveloppe proche de la température ambiante) et en été (réduit les transferts de chaleur vers l’intérieur). P.22 – Comment isoler ?

Déperditions thermiques mesurées par le coefficient de transmission thermique U (W/m²), plus U est petit meilleure est la performance. L’inverse de U est la résistance thermique R (m²K/W).

Standard de la maison passive : Umoy ≤ 0,15 W/m²K - (0,1 W/m²K conseillé) Donc utilisation de matériaux isolants performants sinon les parois seraient excessivement épaisses (Fig.21). p.22 à point essentiel à prendre en compte pour le choix des matériaux bio-sourcés, ex. Ballot de paille satisfaisant en maison passive avec une épaisseur de 41cm L’épaisseur de l’isolation dépend de la paroi : on minimise l’épaisseur des murs par contre on isole beaucoup la toiture car pas de problèmes constructifs et peu le plancher car en contact avec le sol (le sol est plus chaud que l’air extérieur). à Logiciel PHPP très utile pour déterminer les coefficients nécessaires. « Une isolation efficace doit être mise en œuvre rigoureusement avec une grande régularité et une bonne étanchéité. Pour certains types d’isolants, c’est la firme elle-même qui assure le placement. Par exemple, l’isolation en flocons de cellulose exige une mise en œuvre et un équipement spécifique qui ne sont pas accessibles à l’auto-constructeur. » p.23 à principal problème des matériaux bio-sourcés, le plus souvent pas accessibles à l’autoconstructeur ou à l’ouvrier non spécialisé. Paramètre à prendre en compte dans la recherche – Points critiques de l’enveloppe o Fenêtre Pour une maison passive : 0,8 W/m² K – possible qu’avec du triple vitrage, constitué avec : - Des gaz nobles entre les vitres (type argon) : réduire le transfert de chaleur par convection ; - Des verres à faible émissivité (Low-E) sur lesquels a été déposée une couche invisible d’oxydes métalliques : laisser passer la lumière extérieure tout en bloquant le rayonnement de chaleur provenant de l’intérieur.

Ou triple/quadruple vitrage à film transparent (type ‘heat mirror’) : moins épais et moins lourd mais plus coûteux. P.23 Il est également important de mettre en œuvre un châssis sans pont thermique (châssis avec isolant, châssis ‘tout bois’, ‘sur-châssis’ en aluminium, châssis PVC thermo-isolants, etc.).

153

Dans les maisons passives, ceux-ci offrent également une étanchéité à l’air grâce à une triple batée des joints étanches souples. Les intercalaires entre les vitres peuvent également créer des ponts thermiques, on utilise donc des intercalaires en acier inox ou en plastique tout en encastrant au maximum les vitres dans le châssis. P.25 à à voir si cela rentre dans mon objet d’étude ou si je me limite aux isolants o Ponts thermiques Les endroits critiques : les seuils, la zone de contact mur intérieur/ mur extérieur, dalle de sol/mur extérieur, les balcons et linteaux, etc.

Quatre règles réduisant le risque de ponts thermiques : p.26 - Prévention : ne pas interrompre l’enveloppe thermique - Pénétration : là où une interruption est inévitable, la résistance thermique dans le plan d’isolation doit être aussi élevée que possible - Articulation : les couches d’isolation doivent se rejoindre sans interruption ni décalage - Géométrie : préférer les angles obtus ; les angles aigus favorisent la dispersion de la chaleur.

ANNEXES : II - Fiches de lecture

Source : Feist, Wolfgang, Peper, Soren et Görg, Manford, Final Technical Report, CEPHEUS-Projectinformation, n°36, Hanovre, Juillet 2001.

c. ÉTANCHÉITE À L’AIR – Pourquoi rendre étanche à l’air ? « Une excellente herméticité de l’enveloppe du bâtiment est une condition vitale pour une maison passive ; en effet, sans une parfaite étanchéité, ni l’isolation, ni la ventilation ne peuvent être réellement efficaces. » p.27 - Isolation thermique : Fuites d’air = pertes de chaleur. Les isolants ne sont pas du tout étanches à l’air créant des courants de convection nuisant au bilan énergétique global.

- Ventilation : mauvaise étanchéité = courants d’air involontaires et incontrôlables qui perturbent le système.

– Comment rendre étanche à l’air ?

Principe : Garantir une enveloppe hermétique par une mise en œuvre soignée.

Endroits visés : les raccords avec les parois, le toit et les planchers, les passages de tuyaux d’égout, d’eau chaude, de ventilation et des câbles électriques, ainsi que les ouvertures vers l’extérieur (portes, fenêtres, évacuation de l’air vicié, etc.) p.27 3. TECHNIQUE a. VENTILATION – Pourquoi ventiler ?

- Évacuer les substances gênantes et nocives (provenant des matériaux de construction, peinture, colle, tapis, meubles, fumée de tabac, produits d’entretien, odeurs de cuisine, etc.)

- Empêcher l’augmentation trop importante de la concentration en CO2 - Purifier l’air avec la filtration des polluants atmosphériques tels que les pollens, poussières, particules de carbone, etc. (mais nécessite une rigueur d’entretien) - Éviter les problèmes d’humidité, de condensation et de moisissures. P.31 Avantages : Air frais distribué en permanence, dissipation rapide des odeurs et des poussières, évite les nuisances sonores, évacue la chaleur en été, etc.

Inconvénients : Température identique dans toutes les pièces, nuisances sonores du système lorsque mal mis en place. P.32 – Comment ventiler ?

Pour les maisons passives, uniquement avec un système double-flux : permet la récupération de chaleur sur l’air extrait. P.32 La consommation d’énergie dépensée par la ventilation reste minime par rapport aux déperditions de chaleur qu’elle évite. De plus, possibilité de la couper en été. P.33

154

4. ÉCONOMIE (PARTIE I.3) a. Économie du projet – Mise en garde « […] face à la dégradation alarmante de la planète, nos modes de consommation vont devoir évoluer rapidement. Le discours des architectes et des autres corps de métier devrait donc faire place à une vision nouvelle porteuse d’espoir. Celle-ci ne s’appuierait plus essentiellement sur les aspects économiques à court terme, mais sur les valeurs écologiques à long terme.

Intégrer la notion du long terme écologique implique d’analyser le coût du bâtiment non plus seulement en termes de coût initial (coût d’investissement), mais en termes de coût global, incluant les coûts d’investissement, mais aussi les coûts de fonctionnement au cours de la vie du bâtiment. » p. 39 – Coûts et besoin en énergie « […] plus un bâtiment est isolé, plus il coûte à la construction, et qu’inversement, plus un bâtiment est isolé, moins il consomme d’énergie pour le chauffage. » p. 40 à logiquement, même rapport avec l’impact énergétique ‘plus un bâtiment est isolé, plus il dépense de l’énergie à la construction, et inversement, plus un bâtiment est isolé, moins il consomme d’énergie pour le chauffage’ - De 60 à 15 kWh/m² : Augmentation progressive du coût total car construction plus coûteuse en matériaux et en techniques d’isolation et de ventilation/ Installation de chauffage classique toujours présente car pas encore performante pour s’en passer / Baisse des besoins en énergie. [Maison basse énergie] - A 15 kWh/m² : Coût total au minimum : économie de l’installation conventionnelle de chauffage (chaudière, cheminée, distribution, radiateurs, citerne, etc.). [Maison passive] - De 15 à 0 kWh/m² : Nouvelle intervention sur la performance énergétique de l’enveloppe donc techniques et matériaux tellement onéreux que la rentabilité est très diminuée. Pas intéressant financièrement. [Maison ‘zéro énergie’]p. 40-41 à serait intéressant de réaliser l’équivalent pour la consommation énergétique (grise + exploitation) – Bénéfice non-chiffrable « Un autre avantage indirect concerne la faible dépendance par rapport aux énergies fossiles. En effet, dans la situation actuelle du pétrole, la basse consommation offre une sorte d’assurance pour l’avenir face aux coûts énergétiques incertains et indubitablement toujours croissants. […]

On doit prendre en compte le bilan écologique global et un impact positif sur les coûts cachés de l’utilisation d’énergies fossiles ou nucléaires. La faible consommation d’énergie fossile réduit considérablement les émissions de CO² qui ont un effet sur le réchauffement climatique. […] Enfin, le fait d’avoir besoin de moins d’énergie a aussi des implications indirectes positives sur les risques liés au transport (marée noire, etc.) et à la production (déchets nucléaires, etc.) de l’énergie. » p. 41 à point de vue global intéressant 5. RÉALISATIONS (PARTIE I.2) a. INFLUENCE SUR L’ARCHITECTURE Pas de contraintes architecturales imposées, cependant afin d’arriver au résultat énergétique souhaité, il est préférable de favoriser la compacité, une orientation sud, une façade nord peu percée, ainsi qu’une épaisseur de murs conséquente pour l’isolation.

Le plus souvent préférence pour l’ossature bois même si pas obligatoire. Les raisons : - Choix écologique privilégié par le propriétaire ;

155

- -

Murs plus étroits car l’isolation s’insère dans l’épaisseur de la structure ; Plus facile d’assurer l’étanchéité à l’air. P.45 b. ET EN RÉNOVATION Dans les nouvelles constructions, il est assez facile d’atteindre la norme passive tandis que dans les anciens bâtiments c’est beaucoup plus difficile même si une forte amélioration est possible. En effet, les problèmes d’inétanchéités ou de ponts thermiques nécessitent une intervention dans la structure. Les travaux sont par conséquent plus délicats et coûteux. Il est plus réaliste de se contenter d’un niveau basse-énergie ou très basse-énergie plutôt que d’essayer d’atteindre la norme passive. P.47 à la question de la rénovation est-elle pertinente pour mon objet d’étude ou fait-elle partie de mes limites ? c. ÉTUDES DE CAS (cf. tableau récapitulatif en annexe) Peu intéressantes pour mon étude car toutes réalisées en Belgique ou dans le Nord de la France.

La démarche de faire du passif est principalement motivée par l’économie financière qu’elle permet et dans quelques cas s’ajoute la question écologique. Cependant, sur les 14 réalisations présentées, seule une maison utilise en partie des matériaux écologiques (ossature bois, ballot de paille, argile). Par conséquent, l’économie d’énergie grise n’est pas vraiment abordée à travers ces études de cas. ÉTUDES DE CAS

LIVRE "LA MAISON PASSIVE", ADELINE GUERRIAT

DESCRIPTION

ANNEXES : II - Fiches de lecture

RÉCAPITULATIF DES ÉTUDES DE CAS :

SYSTÈMES CONSTRUCTIFS

Objet + Surface brute

Budget travaux Motivation HTVA

Situation

Maison 306 m²

Stavelot, Wallonne, Belgique

Maison 240 m²

Écologie + Henri180 000 € Polystyrène Économie extrudé 22cm Chapelle, + main financière Wallonne, d'œuvre + hourdis sur Belgique du MOA 16cm l'énergie

Ossature Ossature bois bois et et cellulose cellulose 25cm + 10cm 30cm + 10cm dans contredans fauxcloison plafond

Maison 220 m²

Économie Gîtage en Walhorn, financière lamellé collé Wallonne, 230 000 € sur 36cm avec Belgique l'énergie cellulose

Maison 166 m²

Tourmigni es, NordPas-de- 200 000 € Calais, France

Sol

Murs

Bloc 314 000 € Économie Polyuréthane silicocalcaire + main financière projeté 22cm 19cm + d'œuvre sur + Béton armé Polystyrène du MOA l'énergie 30cm expansé 24cm

Non précisé

Toiture

CARACTÉRISTIQUES THERMIQUES Parois U(Wm²K)

Poutre bois Sol= 0,9 26cm avec Murs= 0,13 cellulose + Toiture= 0,11 Laine de Châssis= 0,63 roche 10cm Vitrage= 0,50

14

0,34

Sol= 0,13 Murs= 0,11 Toiture= 0,10 Châssis= 0,63 Vitrage= 0,50

15

0,56

Gîtage en Sol= 0,111 Ossature bois lamellé collé Murs= 0,115 30cm avec 40cm avec Toiture= cellulose + cellulose + 0,082 Laine de laine de Châssis= 0,92 roche 6cm roche 6cm Vitrage= 0,60

15

Test à réaliser

Sol= 0,19 Murs= 0,11 Toiture= 0,073 Châssis= 0,95 Vitrage= 0,60

13

0,26

Non précisé

Test à réaliser

15

Test à réaliser

Ossature Béton coulé Ossature bois bois 40cm + Polystyrène 36cm avec avec 20cm cellulose cellulose

Écologie + Maison + 300 000 € Économie Bureau Berlaar, + main financière 550 m² Flamande, d'œuvre sur (sous-sol Belgique du MOA l'énergie compris)

Ossature bois Sol= 0,14 Poutres Poutrains et + ballot de 40cm avec Murs= 0,13 clavaux terre paille 55cm cellulose Toiture= 0,08 cuite 13cm + (polystyrène (+prévision Moy. Châssis chape de expansé pour toiture + Vitrage= compression la jonction végétalisée 0,64 sol)

Écologie + Neufchâte Économie au, 240 000 € financière Wallonne, sur Belgique l'énergie

Sol= 0,145 Ossature bois Murs= 0,117 27cm avec Poutres avec Toiture= cellulose ou cellulose + entre 0,078 et fibre de bois + Laine de 0,121 Laine de chanvre 6cm Châssis= 0,73 chanvre 6cm Vitrage= 0,59

Maison 235 m²

Ossature bois avec cellulose

Consom. Etanchéité Chauffage à l'air kWh/m².an (vol/h)

Ressources utiles pour mon étude : o Sites internet : -Plate-forme Maison Passive (Région wallonne) : http://maisonpassive.be -La Maison Passive France : http://www.lamaisonpassive.fr -Passivhaus Institut Darmstadt : http://passivehouse.com -Projet Passive-On (recherche sur les maisons passives dans les climats chauds) : http:// www.eerg.it/passive-on.org/fr/ o Réalisations en ligne : -Une maison à Nice : www.maison-passive-nice.fr

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2. Habitat passif et basse consommation, principes fondamentaux, Philippe LEQUENNE, Vincent RIGASSI I Références :

LEQUENNE, Philippe ; RIGASSI, Vincent. Habitat passif et basse consommation, Principes fondamentaux. Éditions Terre vivante, Mens, 2011. 221 pages. ISBN : 978-2-36098-048-2

I Auteurs :

Philippe Lequenne, ingénieur, ancien directeur de Greenpeace France et président des Amis de la Terre, est actuellement directeur des études à l’école d’architecture de Grenoble.

Vincent Rigassi, architecte, membre du Réseau écobâtir, a conduit diverses opérations sur le bâti neuf ou ancien, toujours en privilégiant la performance environnementale. Il a réalisé le premier ensemble de logements collectifs et sociaux répondant au standard passif en France.

I Bilan :

Cet ouvrage est composé de deux parties ; la première aborde de manière théorique et pratique les principes de la construction passive et basse consommation, la seconde présente une série de constructions, individuelles ou collectives, très économes en énergie qui s’inspirent de ces principes.

Il représente une source riche d’informations pour alimenter ma première partie, sur la construction passive en général et les études de cas y sont très détaillées, avec toutes une démarche de prise en compte de l’énergie grise.

CONSTRUCTIONS PASSIVES, À BASSE CONSOMMATION, ÉCOLOGIQUES Énergie et constructions passives Lorsque l’on compare les performances de différents bâtiment avec pour critère principal l’aspect énergétique : « les constructions passives arrivent aujourd’hui en tête, mais d’autres, qui s’inspirent plus ou moins des mêmes règles, conduisent aussi à des économies d’énergie importantes […]. » p.9 « […] l’isolation thermique est l’un des critères qui caractérisent les performances des bâtiments très économes en énergie : mieux la construction est isolée, plus elle sera passive.

Pour simplifier, on peut considérer qu’un bâtiment à basse consommation (BBC) est isolé de façon moins radicale qu’une construction labellisée passive. » p.9 « Mais une construction passive peut conduire à un surdimensionnement de l’isolation, les derniers kilowattheures gagnés nécessitant des épaisseurs et précautions constructives exponentielles. Alors qu’une construction basse consommation peut parfois être plus pragmatique, puisque l’on prend en compte un appoint de chaleur spécifique pour les quelques semaines les plus froides plutôt que de surdimensionner l’isolation. » p.10 à Performances énergétiques, ouverture sur énergie grise (I.3) Et l’énergie grise ? « Des calculs et des simulations ont été effectués pour évaluer ce que représente l’énergie grise incorporée dans un bâtiment, comparé à l’énergie consommée pendant plusieurs décennies de gestion de ce bâtiment au quotidien. (Cf. par exemple Frédéric Loyau, « Les Maisons passives sont-elles écologiques ? », sur fiabitat.com). […] Les premiers résultats constatés par les architectes qui s’intéressent à ces questions semblent indiquer que les constructions passivent ne sont pas systématiquement meilleures pour l’environnement, au sens large, que d’autres constructions qualifiées de « BBC ». L’appellation « passive », pour une construction, ne se traduit pas par « écologique ». […] Certains logements basse consommation construits essentiellement à partir de bois et de ses dérivés (matériaux à faible contenu d’énergie grise) auront un meilleur bilan énergétique global que d’autres constructions, labellisées passives, dont la structure est en béton armé et l’isolation en polystyrène (matériaux ayant un fort contenu d’énergie grise). » p.10-11 à Énergie grise (III) // Voir Frédéric Loyau, « Les Maisons passives sont-elles écologiques ? », sur fiabitat.com

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Pour réduire l’énergie grise, utiliser des matériaux locaux et/ou issus de procédés renouvelables à faible transformation : - Choisir le bois plutôt que la maçonnerie pour l’ossature ; - Préférer la laine de bois, la ouate de cellulose ou la paille (issues de processus végétaux renouvelables) pour l’isolation plutôt que le polystyrène ou la laine de verre ; - Utiliser la terre plutôt que les enduits artificiels, les revêtements de sol en bois dérivés plutôt qu’en PVC. à Matériaux de construction et énergie grise (III) « Si l’on ne peut éviter aujourd’hui d’utiliser le béton armé pour couler une dalle de fondation ou réaliser la structure d’un immeuble de dix étages, on peut néanmoins largement faire appel au bois et à ses dérivés pour une grande partie des constructions neuves ou en rénovation. » p.11 à Matériaux de construction et énergie grise (III) INTRODUCTION Un peu d’histoire : l’Allemagne et la « Passivhaus » En 2000, l’Allemagne a fait des choix énergétiques radicaux : arrêt progressif de la filière nucléaire et développement des énergies renouvelables (éoliennes et solaires) à leadeur mondial dans ce domaine.

ANNEXES : II - Fiches de lecture

« Ce qu’un universitaire allemand a expérimenté à Darmstadt en 1990 et qui a donné naissance au concept de Passivhaus constitue une révolution dans la façon de concevoir et de construire des logements. […] L’expérience allemande a permis de fixer un seuil 15 kilowattheures par mètre carré de logement et par an - qui correspond justement à la capacité d’échanges thermiques dont l’air est le seul vecteur. » p.15à Origine du passif : le Passivhaus (I.1) Du logement au territoire « Les principes de la construction passive sont liés à des considérations énergétiques. Il est possible aujourd’hui de vivre confortablement dans des logements qui consomment jusqu’à quinze fois moins d’énergie que la plupart des bâtiments existants, soit moins de 15 kilowattheures par mètre carré et par an (kWh/m2an) d’énergie de chauffage, contre 200 à 250 kWh/m2.an. » p.15 à Performances énergétiques (I.3) « Le concept de construction passive crée les conditions d’une révolution dans le secteur du bâtiment. Ce changement radical concerne d’abord les architectes ils doivent intégrer les aspects thermiques dès les premières esquisses et concevoir le bâtiment en relation étroite avec des thermiciens. Mais toutes les entreprises de construction sont appelées à revoir radicalement leur façon de travailler, car ces constructions passives entraînent de nouvelle exigences techniques, un souci des détails constructifs, des contrôles exécutés à toutes les étapes du chantier, une main-d’œuvre très bien formée et qualifiée, une garantie de résultats.

Secteur très traditionnel, le bâtiment va devoir s’orienter vers des savoir-faire qui bouleversent la conception des logements et introduisent de nouveaux métiers, de nouvelles compétences. » p.15-16 à Mise-en-œuvre (I.3) / Ouvertures évolutivité (Conclusion) « La réflexion engagée sur la question de l’énergie dans la construction se pour suivra avec la notion d’énergie grise, celle qui est cachée, incorporée aux matériaux et à leur mise en œuvre.

Cela nécessitera de revoir l’utilisation de certains matériaux très coûteux en énergie, comme l’acier et le béton qui sont indispensables pour assurer la structure de beaucoup d’édifices, qu’ils soient de hauteur importante ou de grande portée. Mais ces matériaux ne sont pas recommandables, dans une perspective d’économie globale d’énergie, pour une utilisation autre que liée à leurs qualités physiques et techniques. La réflexion pour de nouveaux systèmes constructifs à faible contenu énergétique recyclables, se fera de pair avec le développement de la construction passive. » p.16 à Ouvertures évolutivité (Conclusion) La construction passive, une solution énergétique « Le parc immobilier existant, avec une consommation moyenne de l’ordre de 200 à 250 kWh/ m².an d’énergie primaire pour le chauffage, l’eau chaude sanitaire et la ventilation, devra être réhabilité. Pour limiter à 2°C le réchauffement climatique à l’horizon 2050, il est préconisé en France de réduire d’un facteur 4 nos émissions de gaz à effet de serre et notre consommation d’énergie fossile ; c’est pourquoi le concept d’habitation à basse consommation vise 50 kWh/m².an d’énergie primaire. La construction passive fixe l’objectif ambitieux de limiter la consommation d’énergie d’un bâtiment à 15 kWh/m².an pour le chauffage. » p.18 à Le passif comme solution énergétique (Introduction et I.3) PARTIE 1 : LES PRINCIPES D’UNE CONSTRUCTION PASSIVE à Confort thermique (II) LE CONFORT THERMIQUE p.22 En France, climat tempéré : construction chauffée plusieurs mois par an pour une sensation agréable de chaleur.

L’enveloppe joue un rôle essentiel dans la sensation de confort ou d’inconfort, mais

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également la combinaison des trois formes de propagation de la chaleur (conduction, convection et rayonnement). A prendre aussi en compte : température de l’air, son humidité et la vitesse à laquelle il se déplace.

Dans les climats tempérés d’Europe, une construction doit répondre à plusieurs fonctions (souvent contradictoires) : - Apporter suffisamment de chaleur pour le confort d’hiver ; - Protéger contre les fortes chaleurs d’été ; - Assurer une température de confort durant les saisons intermédiaires en consommant un minimum d’énergie fossile ; - Laisser pénétrer une lumière naturelle abondante en toute saison dans les pièces où l’on vit durant la journée.

Dans les constructions traditionnelles, le confort thermique est assuré par la mise en route d’un chauffage dès qu’il fait froid et celle d’une climatisation en été. La construction passive, quant à elle, « met en évidence qu’un bâtiment peut s’autoréguler et être confortable grâce aux apports gratuits et à un minimum de dispositifs techniques consommateurs d’énergie ». p.22 QU’EST-CE QU’UNE CONSTRUCTION PASSIVE à Principes généraux (I.2) Principes généraux « Une construction passive se caractérise par : - Une isolation maximale ; - Une bonne utilisation des apports gratuits, solaires et internes (équipements, activité humaine, métabolisme…) ; - Une régulation thermique par flux d’air, permettant de ne pas investir dans un réseau de chauffage puissant ; - Un système de renouvellement de l’air et d’évacuation de l’air vicié permettant de récupérer les calories sortantes et de réduire les déperditions dues à l’air entrant ; - Une étanchéité à l’air, corollaire du point précédent ; - L’utilisation d’appareils électroménagers efficaces ; - Le recours systématique aux énergies renouvelables. » p. 23 Dans ce type de construction, il est important de prendre en compte le système dans son ensemble, en intégrant le mode de vie des habitants, le climat et les saisons.

Compacité de la construction Les exigences énergétiques des constructions passives induisent de privilégier une enveloppe dont la forme est compacte. « La performance thermique d’un bâtiment dépend avant tout des principes de conception initiaux ; elle est donc à prendre en compte aux premiers stades du projet. » p.25 Jouer avec le soleil « Une construction passive utilise les principes de l’architecture bioclimatique pour tirer le meilleur parti des apports solaires, qui sont gratuits en période froide, et pour s’en protéger en période chaude. Ces stratégies s’opposent en théorie, mais il est possible d’agir intelligemment pour les faire jouer toutes les deux dans le sens d’un plus grand confort. » p.25 Les règles : - Réduire les ouvertures côté nord à apports solaires négligeables ; - Placer au sud les pièces de vie à course du soleil estivale haute donc facile de s’en protéger (casquettes…) À l’est et à l’ouest : soleil bas en toute saison.

- Maintenir les parois à l’ombre au sud par des dispositifs architecturaux et/ou végétaux à pendant les périodes de forte chaleur : surchauffes provenant du rayonnement à travers les parois opaques. (À associer avec une forte isolation).

- Agir sur les appareils domestiques (électroménager, informatique, éclairage…) à augmentent la chaleur à l’intérieur du logement.

Une construction passive coûte-t-elle plus cher ? « Comparés aux logements qui ont fleuri au cours du XXème siècle, les bâtiments passifs entraînent un surcoût de la construction. Mais ce surcoût diminuera à mesure que les techniques se généraliseront, grâce à une meilleure maîtrise et à de nouveaux savoir-faire. » p.24 L’ISOLATION à Enveloppe (I.2) Pourquoi isoler ? « L’un des facteurs clés de la réussite d’une construction passive est l’isolation, car les déperditions par l’enveloppe représentent 50 à 70 % de l’ensemble des déperditions. L’isolation est très importante, puisqu’elle permet de conserver à l’intérieur du logement la chaleur l’hiver et la fraicheur l’été. » p.27 Isolation intérieure ou extérieure ?

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Bonne mise en œuvre de l’isolation : éviter les ponts thermiques (pertes de chaleur ou infiltrations d’air au niveau des joints et raccords entre les parois horizontales et verticales).

- Isolation par l’extérieur préférable.

- Ossature bois : une couche d’isolant entre les montants + une autre à l’intérieur ou à l’extérieur, permet de couper les ponts thermiques des montants. P.27

ANNEXES : II - Fiches de lecture

Quel budget ? « La forte isolation d’un bâtiment passif se traduit par une dépense supplémentaire pour l’achat des matériaux. Une enveloppe à l’isolation renforcée et aux vitrages très performants augmente d’environ 5 a 10 % le budget de la construction par rapport à une isolation minimale. Toutefois, en Allemagne où les chantiers de construction passive sont nombreux et bien maîtrisés, le surcoût d’une construction passive est relativement faible. En outre, il faut relativiser ce surcoût pour deux raisons : - Le prix de la main-d’œuvre est souvent plus élevé que celui des matériaux c’est en cherchant une mise en œuvre rapide, simple et efficace que l’on peut réduire les coûts de construction ; - L’isolation d’une construction passive doit être considérée comme un investissement qui contribuera à alléger les frais de fonctionnement du logement pendant les vingt ou trente années qui suivront. Cette dépense sera large- ment compensée pendant toute la durée de vie de la construction.

Dans un contexte global où le prix de l’énergie ne cesse d’augmenter, il faut donc considérer le coût de l’isolation comme un investissement dont le bénéfice se fera sentir à long terme.» p.29 à Exigence de mise en œuvre et coût (I.3) Éliminer les ponts thermiques Ponts thermiques : pertes de chaleur aux jonctions ( ex. jonction murs / toiture, murs / fenêtres, murs / dalles). à Endroits où l’isolation n’est plus assurée de façon continue = calories s’échappent, engendrent de la condensation en contact des surfaces aux températures plus basses.

Caractéristiques d’une construction passive : réduit ou supprime de façon radicale les ponts thermiques. à Pour éviter les ponts thermiques = assurer la continuité de l’isolant. P.31 L’ÉTANCHÉITÉ À L’AIR à Enveloppe (I.2) Pourquoi rendre étanche à l’air ?

Un des principes de la construction passive est d’empêcher l’air froid extérieur de pénétrer dans le bâtiment et d’éviter les fuites de l’air chaud intérieur à travers les paroi, ce qui permet de se passer de chauffage. L’étanchéité à l’air est un élément déterminant dans la qualité de l’isolation. Un isolant est plus ou moins perméable à l’air mais pour bien assurer sa fonction, il ne doit pas être traversé par un flux d’air. « Un système de renouvellement de l’air, en général une ventilation mécanique contrôlée (VMC), est obligatoire dans une construction étanche à l’air, son renouvellement n’étant pas assuré par les fuites et l’ouverture manuelle des fenêtres pouvant provoquées des déperditions trop importantes pour assurer le confort thermique en pleine saison froide. […]

La VMC introduit de l’air neuf dans le séjour et les chambres, et extrait l’air vicié des pièces humides – cuisine, salle de bain – , dans un circuit qui va du « propre » au « sale ». Un flux d’air circule donc dans le logement, selon un schéma conçu dès le départ par l’architecte et le bureau d’études fluides. Sous l’effet des courants de convection, l’air du logement bénéficie d’une température confortable dans toutes les pièces ventilées et réchauffées par cette ventilation mécanique. […] Une étanchéité à l’air bien réalisée permet donc d’atteindre un bon niveau de confort thermique, sans courants d’air ni flux parasites. » à Dispositifs techniques VMC (I.2) Autres qualités de l’étanchéité à l’air : - Le contrôle des apports d’air entrant améliore la qualité de l’air intérieur ; l’air entrant peut-être filtré et les polluants éventuels présents à l’extérieur ne pénétreront pas ; - Le confort acoustique est amélioré puisque les bruits extérieurs sont fortement atténués ; - Une bonne régulation de l’hydrométrie sur des cycles saisonniers grâce à des membranes perspirantes, étanchéité à l’air mais laissant la possibilité d’évacuer et rétrocéder un certain degré d’humidité. Sinon risque de condensation entrainant des moisissures et donc provoque une dégradation de l’isolant.

L’INERTIE THERMIQUE à Enveloppe (I.2) Définition « L’inertie thermique d’un bâtiment dépend de la masse des matériaux utilisés dans la

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construction : un mur en maçonnerie a une plus grande inertie thermique qu’une simple cloison en contreplaqué ou en plâtre. » p.36 L’image de la grotte et de la tente Bâtiment en matériaux lourds et denses à Grotte : forte inertie thermique, fraicheur en été mais sans intérêt en hiver car elle bénéficie d’apports solaires très faibles.

Construction légère et préfabriquée à Tente : aucune inertie thermique, température agréable certains jours ensoleillés d’hiver grâce au rayonnement solaire mais impossible en plein été. « L’inertie thermique est donc souvent utilisée comme référence pour qualifier le confort thermique d’un bâtiment. On peut considérer que le logement idéal combinerait les avantages respectifs de ces deux types d’habitations et en ferait une sorte de synthèse : en hiver, il stockerait la chaleur dans ses murs durant la journée et la laisserait rayonner la nuit. Et en été, il resterait frais et ventilé quelle que soit la température extérieure. » p. 36 Dans une construction conventionnelle, cet « idéal » est atteint grâce à un chauffage central pour chauffer en hiver et un système de climatisation pour refroidir en été.

Inertie ou isolation ? « La construction passive ne prend pas l’inertie thermique comme référence incontournable des caractéristiques thermiques d’un bâtiment. L’accent est mis sur l’isolation, aussi bien contre le froid que contre la chaleur, ainsi que sur les systèmes de régulation de la température. […] Un bâtiment placé dans un environnement froid se refroidira plus ou moins rapidement selon son inertie thermique. Mais si l’on veut vraiment lui conserver sa chaleur en dépensant un minimum d’énergie, on le recouvrira d’une enveloppe parfaitement isolante et étanche à l’air. » p.37 Construction passive à Thermos : bien isolée, avec des apports solaires optimisés, elle gardera en toute saison une température à peu près stable sans chauffage central ni climatisation et en dépendant très peu d’énergie pour assurer le confort des occupants.

Inertie thermique et construction passive « Dans ce contexte, l’expérience a démontré que l’inertie thermique n’est pas nécessaire et qu’elle est même parfois contre-productive. Grâce à une forte isolation et à l’étanchéité à l’air, les pertes d’énergie sont réduites au minimum : la construction se comporte de façon assez indépendante de la température extérieure, sans lien ou presque avec son inertie thermique.

Car une structure passive n’est pas conçue pour accumuler de la chaleur pendant la journée et la restituer la nuit. La chaleur nécessaire au confort en hiver est apportée essentiellement par le flux d’air réchauffé qui traverse le bâtiment. En été, un air légèrement rafraîchi y circule pendant la nuit et procure un sentiment de confort pour les habitants. Ces deux processus, fondés sur une circulation de l’air à très basse vitesse, consomme très peu d’énergie et permettent d’atteindre les valeurs recommandées par la norme passive (15 kWh/m².an), même si l’inertie thermique est très faible. Les principes sur lesquels reposent la construction passive remettent donc en cause l’inertie thermique, qui constituait l’une des bases de l’architecture bioclimatique. Pour le confort d’été, il était d’usage de conseiller une forte inertie thermique pour absorber et amortir les pics de chaleur, et maintenir ainsi une relative fraicheur à l’intérieur. Mais dans le cas où la température nocturne extérieure reste trop élevée, une forte inertie thermique ne sera pas utile dans une construction passive. Elle pourra même perturber son mode de fonctionnement, en accumulant de la chaleur à l’intérieur du logement et en dépassant la puissance des équipements de ventilation, qui ne parviendraient plus à évacuer cette chaleur. » p.38 PARTIE 2 : MENUISERIES ET VITRAGES à Enveloppe (I.2) DIMENSIONNEMENT ET ORIENTATION DES OUVERTURES « Dans l’état actuel des techniques du bâtiment, une fenêtre, même équipée du meilleur vitrage, est moins isolante qu’une paroi opaque bien isolée. Mais une ouverture vitrée à l’avantage d’apporter des calories et de la lumière au logement, en quantité variable selon sa taille et son orientation. Ainsi, une fenêtre équipée d’un double ou triple vitrage orientée au sud, à l’est ou à l’ouest apporte toujours davantage de chaleur qu’elle n’en fait perdre : le bilan global montre que les apports de calories en hiver sont supérieurs aux pertes. Cette capacité d’une fenêtre de capter davantage d’énergie qu’elle n’en laisse s’échapper est déterminante dans une construction passive. » p.42 « Outre sa fonction d’apporter de la lumière dans le logement, une fenêtre n’a pas le même impact selon qu’elle est placée au nord, au sud, à l’est ou à l’ouest. » p.42-43 - Pour une construction passive : grandes ouvertures côté sud à apporter lumière et chaleur dans le logement. Dispositifs architecturaux = ne pas laisser entrer directement le soleil en été.

- Côté est : taille plus réduite des ouvertures à apports solaires en saison froide pas très importants. Mais permet de profiter du soleil du matin.

- Au nord : la surface vitrée doit-être minimale à fenêtre située au nord apporte de la lumière, mais ne fournit aucune calorie, donc bilan thermique négatif : elle perd plus de chaleur qu’elle n’en laisse pénétrer. Donc placer au nord les pièces qui ne sont pas habitées en permanence : sanitaires, cellier, garage, atelier, buanderie,

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-

local technique. Ouverture côté nord intéressante pour la ventilation qu’elle peut apporter en été : circulation d’air qui rafraîchira le logement durant la nuit dans le cas où le régime estival fonctionne en ventilation naturelle.

Côté ouest : apports solaires appréciables en mi-saison, mais déconseillé de placer de grandes ouvertures vitrées à surchauffe en été (Surtout dans le sud de la France). Sinon : protections extérieurs – stores, pergolas, végétaux – indispensables pour empêcher l’entrée du rayonnement solaire direct à l’intérieur du logement.

Dispositifs architecturaux de protection solaire Les ouvertures côté sud et ouest peuvent être munies de systèmes extérieurs de protection contre le rayonnement solaire d’été.

- Les brise-soleil verticaux (positionnés verticalement devant le montant sud) : effet relativement réduit, à compléter par des systèmes de stores, de volets ou des protections végétales caduques.

- Le store vénitien placé à l’extérieur de la fenêtre : permet d’éviter la pénétration de la chaleur par rayonnement. Ils peuvent être fixes ou mobiles, avec lames orientables.

- Autres dispositifs : rideaux textiles ajourés, volets, persiennes, pergolas, végétaux… p.44

ANNEXES : II - Fiches de lecture

DOUBLE OU TRIPLE VITRAGE ?

Du simple au triple - Le simple vitrage : à bannir - Le double vitrage : la couche d’air ou d’un autre gaz plus léger (argon, krypton…) emprisonnée entre les deux vitres sert d’isolant et améliore les propriétés thermiques de la fenêtre. Plus la lame d’air est épaisse, meilleure est l’isolation.

- Le triple vitrage : emprisonne deux lames d’air ou de gaz au lieu d’une seule.

La qualité thermique d’une fenêtre est caractérisée par un coefficient de transmission thermique U, exprimé en watts par mètre carré Kelvin (W/m².K), qui évalue les pertes chaleur.

Comme le montre le tableau suivant, les pertes thermiques d’un vitrage sont divisées par quatre d’un double vitrage standard à un triple vitrage très performant.

En construction passive, les pertes thermiques doivent être les plus faibles possibles. Pour y parvenir, il faut agir à la fois sur le vitrage et sur la qualité de la menuiserie, d’un point de vue thermique. Le cadre augmente les pertes thermiques, il y est donc préférable de réduire sa proportion. Par conséquent, une fenêtre fixe à un meilleur bilan thermique qu’une fenêtre ouvrante, dont la surface de cadre est doublée (dormant + ouvrant). Ainsi, il est plus avantageux, tant sur le plan thermique qu’économique, de réduire les surfaces ouvrantes sans pour autant diminuer celles du vitrage.

Apports solaires L’autre paramètre important à prendre en compte pour le choix du vitrage est le coefficient du facteur solaire qui indique le pourcentage du rayonnement solaire qui traverse le vitrage.

Le facteur solaire diminue quand on passe du simple au double vitrage et du double au triple vitrage. En général, plus le vitrage a de bonnes performances thermiques, moins il laisse passer le rayonnement solaire. Cela explique pourquoi, sur une façade exposée au sud, il faut se poser la question de l’opportunité de choisir du triple vitrage et effectuer un bilan global des apports solaires ainsi que des déperditions thermiques. Dans certains cas, un double vitrage de bonne qualité suffit.

PARTIE 3 : COMMENT CHAUFFER UNE CONSTRUCTION PASSIVE à Contrôle de la chaleur (I.2) LA VENTILATION MÉCANIQUE À DOUBLE FLUX « Dans une construction passive, on ne doit consommer que très peu d’énergie pour assurer et maintenir une température confortable. […] L’idée est venue d’utiliser la ventilation mécanique contrôlée (VMC) comme système de chauffage principal. […] Ces appareils remplissent ainsi un double objectif : ils renouvellent l’air ambiant et le fond circuler à température régulée. Dans ces systèmes, l’air vicié extrait du logement est utilisé pour préchauffer l’air neuf entrant. […]

Une VMC à double flux se distingue radicalement d’un système de chauffage à air pulsé par sa faible consommation d’énergie, sa vitesse de circulation lente et son absence de bruit. » p.54 Comment ça marche ? « Dans un système de ventilation standard, l’air vicié est extrait des pièces humides – cuisine, buanderie – et envoyé à l’extérieur du logement, tandis que de l’air frais apporté de l’extérieur assure le renouvellement nécessaire à l’intérieur.

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La ventilation mécanique à double flux apporte plusieurs améliorations à ce système : - La première consiste à utiliser les calories de l’air sortant pour réchauffer l’air entrant. C’est possible grâce à un échangeur thermique, qui permet d’amener l’air frais extérieur à une température proche de celle de l’air intérieur en dépensant peu d’énergie ; - L’air entrant peu ensuite être chauffé pour atteindre la température souhaitée pour le confort des occupants. Cela se fait par le biais d’une petite résistance électrique dont la puissance est réglable ou par d’autres moyens […]

- Grâce au ventilateur, l’air tempéré est alors transporté dans les différentes pièces du logement à travers des gaines rigides et isolées, à la fois thermiquement et acoustiquement. » p. 55

- RECHAUFFER L’AIR EN COMPLÉMENT DE LA VMC Les pompes à chaleur « La pompe à chaleur est le système de transformation de l’énergie électrique en chaleur le plus économe connu aujourd’hui ; elle est donc recommandée pour les constructions passives ou à très basse consommation d’énergie. » «Des systèmes compacts combinant une pompe à chaleur et une ventilation à double flux […] permettent d’assurer trois fonctions : le chauffage ou le refroidissement selon la saison, la ventilation et la production d’eau chaude sanitaire. » La pompe à chaleur permet d’augmenter la température de l’air neuf entrant afin d’obtenir la température de confort requise pour le logement. Elle permet aussi de chauffer l’eau sanitaire, en complément d’un chauffe-eau solaire. En été, elle peut si besoin fonctionner de façon inverse et produire de l’air frais en consommant moins d’énergie qu’une climatisation. P.57 Les puits canadiens « Quand la configuration du terrain le permet et que des travaux de terrassement sont prévus, il est pertinent de faire passer l’air neuf entrant dans la VMC à travers un puits canadien. L’air à température relativement constante qui en provient peut être réchauffé – ou refroidie en été – en consommant moins d’énergie que pour de l’air directement aspiré à l’extérieur. Les puits canadiens peuvent fonctionner à l’air ou avec un liquide (eau et glycol) ; dans ce dernier cas, ils sont appelés « puits à saumure » ou « échangeurs géothermiques ». […] Le principe est le même et consiste à chercher à quelques mètres sous la surface du sol une température à peu près constante et tempérée tout au long de l’année. […] L’installation d’une canalisation à eau [puits à saumure] est plus facile à réaliser, car son encombrement est réduit et il n’y a pas de pente à respecter de façon scrupuleuse comme pour une installation à l’air [puits canadien]. […] Un avantage non négligeable du puits à saumure et l’absence de risques de pollution bactérienne, car il n’y a pas d’échange chimique entre les deux flux. » p.58 VENTILATION ET HUMIDITÉ DE L’AIR « Le simple fait de vivre dans un logement entraîne un dégagement de vapeur d’eau par la respiration, la présence de plantes et des activités comme la cuisine, la vaisselle, la lessive, le séchage du linge, etc. Pour avoir une sensation de confort, l’air ambiant ne doit être ni trop humide ni trop sec. L’air trop sec est considéré comme malsain ; il transporte les poussières, les pollens et les polluants. Un air trop humide risque de se condenser en se refroidissant au contact des parois extérieures et des vitres. […] Les désagréments liés à une humidité excessive et à la condensation ne se produisent pas dans une construction passive. Les sources d’humidité sont réduites et l’excès évacué. La très bonne isolation permet aux parois de n’être jamais vraiment froides. Ainsi, la vapeur d’eau ne s’y condense pas, même si l’air intérieur est humide. En revanche, comme nous l’avons déjà dit, l’étanchéité à l’air est très importante, en toute saison.

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S’il y a des fuites d’air, par exemple entre le sol et un mur isolé, l’air chaud pénétrera dans l’isolant, se refroidira et se condensera, pouvant ainsi entraîner la formation de moisissures, altérer la qualité de l’air et de la construction. » p.59 Régulation de l’humidité par une VMC à double flux « Dans une construction passive, le confort thermique est généralement assuré par la ventilation mécanique contrôlée. Quand elle est en fonctionnement en hiver, l’air intérieur chargé d’humidité est évacué pour être remplacé par de l’air extérieur. Celui-ci, préchauffé est plus sec, a tendance à se mélanger avec l’air ambiant et à l’assécher. Le risque de condensation est ainsi fortement réduit. On peut modifier le taux d’humidité en jouant sur le débit d’air apporté par la ventilation : - En augmentant le débit, on contribue à réduire l’humidité intérieur ; - En réduisant, tout en restant dans la zone de confort, on fait augmenter l’humidité intérieure. » p.59-60 Et la poussière ? « L’air sec est ressenti comme inconfortable, notamment car il transporte des poussières. Une VMC à double flux bien dimensionnée ne devrait pas délivrer d’air trop sec. Le filtre, parfois double (grosses et fines particules), qui équipe l’entrée d’air de la plupart des VMC à double flux permet de réduire la quantité de poussières, de pollens et de polluants qui pénètrent dans le logement. Il nécessite un nettoyage assez régulier (une à deux fois par an). Mais la sensation de sécheresse vient également de la mise en mouvement des poussières intérieures au logement, même si la vitesse de circulation de l’air engendrée par une VMC à double flux est faible : les poussières devraient donc être régulièrement aspirées, que le logement ait les caractéristiques d’une construction passive ou non. Par ailleurs, la présence de plantes vertes apportent souvent un complément d’humidité à l’air ce qui stabilise les poussières. » p.60

ANNEXES : II - Fiches de lecture

PARTIE 4 : RECOURIR AUX ÉNERGIES RENOUVELABLES à Énergies renouvelables (I.2) LE CHAUFFE-EAU SOLAIRE INDIVIDUEL (CESI) Comment ça marche ? « Un chauffe-eau solaire piège le rayonnement du soleil dans un capteur à eau qui chauffe l’eau sanitaire. […] Un capteur de quelques mètres carrés orienté vers le sud permet de chauffer l’eau sanitaire et d’économiser une partie de l’énergie utilisée par les habitants du logement. Un chauffe-eau solaire est constitué de trois éléments : - Un capteur solaire situé à l’extérieur, le plus souvent – mais pas exclusivement – sur le toit de la construction ; - Un ballon bien isolé thermiquement pour stocker l’eau chaude produite ; - Un système de mise en circulation de l’eau entre le capteur et le ballon grâce à des régulations automatiques. […] Un chauffe-eau solaire nécessite un chauffage d’appoint pour les jours sans soleil. Dans une construction passive, il n’y a pas de chaudière au gaz ou au fioul à laquelle raccorder le ballon d’eau chaude. L’appoint est donc électrique, sous différentes formes : la plus simple est une résistance électrique noyée dans le ballon. Mais on trouve également des petites pompes à chaleur couplées à la VMC qui servent aussi de chauffage d’appoint pour l’eau sanitaire et que l’on appelle chauffe-eau thermodynamique. » p.64 LE PHOTOVOLATÏQUE « Il s’agit d’utiliser la propriété qu’on certains matériaux de convertir directement le rayonnement solaire en électricité, sans passer par l’étape intermédiaire de la production d’eau chaude. Le matériau le plus couramment utilisé pour cette conversion est le silicium. Dérivé du sable, il est abondant sur la surface de la Terre et ne présente pas de risques de pénurie. Mais la phase de transformation du silicium pour lui donner des qualités « solaires » est un procédé industriel consommateur de ressources naturelles et d’énergie. Le bilan global du photovoltaïque est cependant positif, car un module installé produit de l’énergie pendant 20 ans, voire davantage, et restitue en 2 ou 3 ans l’énergie qu’il a fallu pour le fabriquer. » p.67 Comment ça marche ? « Un système de production photovoltaïque se compose de capteurs généralement fixés ou intégrés à la toiture, de connexions et câbles électriques pour transporter l’électricité produite jusqu’à un onduleur. Cet appareil est un boîtier qui transforme le courant continu produit par les capteurs en courant alternatif compatible avec celui délivré par le réseau.

La plupart des installations photovoltaïques sont aujourd’hui couplées aux réseaux électriques, ce qui amène les avantages suivants : - L’électricité produite peut être revendue ;

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- -

Elle n’a pas besoin d’être stockée dans des batteries coûteuses et encombrantes ; Quand la production photovoltaïque est insuffisante pour répondre aux besoins des occupants du logement, le relai est pris automatiquement par le réseau. » p.68

« Le graphique ci-contre montre que la contribution du photovoltaïque aux économies d’énergie d’un logement est très variable entre une construction traditionnelle et une construction passive. […] L’ajout de quelques modules photovoltaïques permettra à un bâtiment passif de devenir à énergie positive, c’est-à-dire de produire annuellement plus d’énergie qu’il n’en consomme. » p.69 PARTIE 5 : L’ÉNERGIE GRISE DANS LES CONSTRUCTIONS PASSIVES Définition à Énergie grise (I.4) « On qualifie d’énergie grise celle qui est « contenue » dans les matériaux quand on considère la totalité de leur cycle de vie, qui commence avec l’extraction des matières premières, continue avec leur fabrication puis leur transport et s’achève avec leur recyclage ou leur élimination. Chacune de ces étapes consomme à la fois des matières première et de l’énergie qualifiée de grise car elle n’est pas directement apparente ni comptabilisée. » p.72 À QUOI SERT L’ÉNERGIE GRISE ? à Énergie grise (I.4 et/ou III) « Le calcul de l’énergie grise incorporée dans tout produit manufacturé est un pas vers une approche globale qui permettra de connaître et de comparer l’impact sur l’environnement des matériaux de construction ainsi que leur mise en œuvre. L’idée sous-jacente est de pouvoir évaluer les différentes filières du bâtiment et d’orienter ainsi ce secteur vers des modes de construction plus économes en ressources naturelles et en énergie. L’énergie n’est qu’un des aspects de cette démarche, qui cherche également à mesurer l’impact d’un produit ou d’un procédé sur le réchauffement climatique (émission de gaz à effet de serre), sa consommation d’eau, les déchets engendrés et leur nature, son émission ou son recyclage en fin de vie, les pollutions diverses, etc. » p.72 Les outils de mesure ACV (Analyse du cycle de vie) à voir www.kbob.ch CALCULS D’ÉNERGIE GRISE POUR DIFFÉRENTES CONSTRUCTIONS à Matériaux et énergie grise (III) « Dans une construction écologique, on recherche autant que possible les matériaux qui, à fonction égale, auront le plus faible contenu en énergie grise. » p. 73 Comparaison de trois systèmes constructifs (en se fondant sur l’énergie grise par m² de surface de bâtiment construit OU par unité fonctionnelle, selon l’élément constructif considéré : m² pour des murs, des couvertures ou des sols, kg ou m³ pour des éléments structurels, etc.)

Comparaison de 3 constructions passives ou à très basse consommation d’énergie, avec une enveloppe et des parois très performantes sur le plan thermique : - Ossature bois + caisson paille : la paille ayant de bonnes qualités isolantes, la valeur U des parois est de 0,12 W/m².K ; - Ossature bois + double couche d’isolation en fibre de bois : la valeur U des parois est 0,13 W/m².K ; - Béton armé + isolation extérieure polystyrène + enduit minéral (système traditionnel) : la valeur U des parois est 0,13 W/m².K. Observations : - L’énergie grise peut varier du simple au double, voire davantage, selon le système constructif pour des performances thermiques équivalentes ; - Une économie d’énergie importante avec du bois plutôt que le système traditionnel (béton +polystyrène) - Les proportions d’énergie grise contenues dans la structure, l’isolation et le revêtement ne sont pas constantes, mais dépendent du système constructif.

- Le polystyrène a une grosse proportion d’énergie grise : « sa fabrication nécessite une énergie vingt-fois supérieure à celle pour la fibre de bois (500 kWh/m³ contre 20kWh/m³). Le polystyrène étant lui-même un dérivé pétrolier, la facture énergétique est double : d’une part, une matière première qui est une source d’énergie ; d’autre part, il faut ajouter l’énergie grise nécessaire à son procédé de fabrication, à sa transformation et à son transport. » p.74

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à Autre isolant utilisé en construction écologique : ouate de cellulose, faible contenu en énergie grise (50 kWh/m³).

FENÊTRES ET ÉNERGIE GRISE à Matériaux et énergie grise (III) « Le calcul de l’énergie grise permet également de comparer deux types de menuiseries selon le matériaux qui les constitue. Pour obtenir des valeurs comparables, il faut partir de deux menuiseries qui ont les mêmes performances thermiques […] si on prend deux menuiseries ayant les mêmes performances thermiques, le poids du bois et du PVC sera, à peu de choses près, le même […]. En ce qui concerne le vitrage, on considère qu’il est équivalent quel que soit le matériau du cadre. » p.76 Selon les données KBOB : l’énergie grise contenue dans le PVC (22 kWh/kg) est 4 fois supérieure à celle contenue dans le bois (5 kWh/kg).

Dans une construction neuve, les menuiseries représentent des dizaines de kilos de bois ou de PVC : le choix du matériau peut conduire à des économies d’énergie grise importantes.

ANNEXES : II - Fiches de lecture

à Le bois est donc recommandable, davantage s’il est issu de forêts régionales ou locales.

De plus, en fin de vie, il est totalement recyclable ou réutilisable (ce qui n’est pas le cas du PVC). ÉNERGIE GRISE ET TRAVAIL HUMAIN à Ressources et savoir-faire locaux (III) « […] le bâtiment est un secteur d’activité à forte main-d’œuvre, où il est possible de remplacer avantageusement certaines tâches mécanisées peu stimulantes par un travail manuel porteur de savoir-faire et peu pénible. Cela d’autant plus que, par ailleurs, nous cherchons des moyens de maintenir ou de créer des emplois locaux. Il est important de favoriser les filières de construction consommant peu d’énergie afin de permettre, à coût final égal, de donner un avantage aux ressources locales. Un système constructif fondé essentiellement sur des matières premières d’origine végétale et des modes de construction décentralisés ne nécessitent pas d’investissements industriels excessifs et peut être mise en œuvre par des petites ou moyennes entreprises, sans recours à de fortes concentrations financières et hiérarchiques : le bois massif et les bottes de paille sont faciles à transformer directement à proximité de leur lieu de production. […] Cette réflexion montre qu’il ne suffit pas d’améliorer la performance thermique de nos édifices et d’en réduire l’énergie grise. La question de l’humain, de son implication dans la décision et de sa part de savoir-faire ou de valeur culturelle ajoutée, est essentielle du point de vue des relations d’un bâtiment avec son contexte au sens le plus large. Elle nécessite de repenser nos modes de production, en lien justement avec les contextes et la reterritorialisation de l’économie du bâtiment. » p.77 QUELQUES MATÉRIAUX À FAIBLE TENEUR EN ÉNERGIE GRISE à Matériaux et énergie grise (III) Le bois Privilégier le bois du pays plutôt que le bois importé. Dans le cas de panneaux composés de lamelles de bois collées et agglomérées, s’assurer que les colles utilisées n’émettent pas de formaldéhyde ni de composés volatils.

Les isolants à base de bois Souples ou rigides, ils proviennent des découpes inutilisées dans les scieries et valorisées de cette façon. Ils sont fabriqués avec des fibres de bois déchiquetées et agglomérées par chauffage grâce à la résine du bois. Caractéristiques thermiques équivalentes à celles des isolants synthétiques de même épaisseur ( l = 0,04 W/m.K).

La ouate de cellulose Provient du recyclage du papier, qui est broyé et défibré pour former des flocons. Elle se présente le plus souvent en vrac, compactée dans des sacs de 10 à 15 kg. Trois utilisations : - Insufflée entre deux parois rigides ou semi-rigides (coffrage horizontal ou vertical ; - Déversée en vrac sur une surface horizontale (ex. combles) : ponts thermiques presque éliminés (d’autant plus dans les endroits difficiles d’accès) ; - Par insufflation humide : les flocons sont humidifiés en sortie d’embout, ce qui permet de leur donner une tenue verticale sans avoir à fermer les deux faces d’un caisson. Cela donne une densité plus élevée qu’une insufflation classique, ce qui réduit les risques de tassement dans le temps. « Outre un bon pouvoir isolant, la ouate de cellulose est un sous-produit, d’où un intérêt écologique certain attesté par son énergie grise très faible. Néanmoins, sa mise en œuvre requiert des équipements spécifiques. » p. 80 La paille « […] essais au feu réalisés au CSTB en 2009 aient montré des performances exceptionnelles. » p.80 « Ses avantages sont nombreux : en botte la paille présente des qualités à la fois mécaniques et isolantes. C’est un matériau totalement et rapidement renouvelable sur un cycle annuel, directement issu de l’énergie solaire. Les ressources en paille sont locales et abondantes un peu partout en Europe. Elles ne nécessitent donc pas de transport sur de longues distances. » p.81

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Le chanvre Qualité thermique relativement bonnes. Généralement utilisé en association avec la chaux pour la fabrication de dalles isolantes, de mortiers ou d’enduits épais à faible teneur en énergie grise. Il existe également en panneaux ou rouleaux isolants, thermolié avec du polyester pour gagner en stabilité.

L’ÉNERGIE à Énergie (I.3) Les unités de mesure de l’énergie « L’énergie est une grandeur physique universelle qui régit tous les organismes vivants et artificiels. Même si elle existe sous de formes très différentes – chaleur, mouvement, énergie contenue dans la matière… -, il existe une seule unité internationale pour la mesurer, le joule (J). […] Les bases de données où l’on trouve des valeurs de référence sur l’énergie sont le plus souvent en joules ou ses multiples. Mais dans la vie quotidienne, le joule est très peu utilisé. […]

Les labels pour la construction passive parlent de kilowattheures par mètre carré. Il faut donc effectuer une conversion pour pouvoir comparer entre elles des valeurs exprimant l’énergie. » p.198 L’énergie primaire « De façon conventionnelle, on qualifie d’énergie primaire l’énergie non renouvelable qui est stockée dans la matière, par exemple dans le fioul, le gaz, le charbon ou l’uranium. […] Les labels qui régissent les constructions passives se fondent sur le calcul de l’énergie primaire. » p.199 L’énergie finale « L’énergie finale est celle qui est payée par le consommateur : litre de fioul consommés, kilowattheures d’électricité ou de gaz relevés au compteur. Elle est plus élevée que l’énergie primaire car elle prend en compte les pertes en ligne et le rendement des machines qui ont permis de transformer, par exemple, l’énergie du fioul en électricité. » p. 200 L’énergie utile « […] on parle […] d’énergie utile pour un logement. C’est celle qu’il faut fournir pour maintenir une température de 19°C à l’intérieur. Elle prend en compte les apports solaires gratuits ainsi que la chaleur dégagée par les occupants et les appareils domestiques en fonctionnement. » p.201 LES LABELS Le label allemand Passivhaus « Passivhaus (« maison passive ») est le plus ancien label de construction passive. Il a été créé par un universitaire allemand, le Dr. Wolfgang Feist, directeur de l’Institut Wohnen und Umwelt (Institut du logement et de l’environnement) de Darmstadt. En Allemagne et en Suède, toute une série d’expérimentations a été menée dans les années 1970-1980, visant à construire des prototypes de maisons à basse consommation d’énergie, plus ou moins autonomes en chauffage grâce à une forte isolation, au chauffage au bois et au recours à l’énergie solaire.

Le premier bâtiment passif a été imaginé en 1988 par le Dr. Feist, à la suite d’une rencontre avec le professeur Bo Adamson de l’université de Lund en Suède. Il reposait sur des principes qui ont servi de base au futur label : forte isolation, étanchéité à l’air, absence de système de chauffage, ventilation mécanique contrôlée. Après ce projet est né un autre bâtiment, construit près de Darmstadt en 1991 : il s’agit d’un ensemble de quatre maisons mitoyennes habitées depuis par quatre familles. Ce bâtiment a été édifié selon les règles de la construction passive et instrumenté pour être suivi dans le temps. II s’agissait de vérifier le confort des occupants, en relation avec les excellentes performances énergétiques attestées. Les logements de Darmstadt consomment moins de 10 kWh/m2.an pour le chauffage. Le label Passivhaus est né des résultats de cette expérimentation qui a confirmé les études théoriques du Dr. Feist. Elle a montré qu’il est possible de réaliser à coût raisonnable des constructions consommant moins de 15 kWh/ m2.an d’énergie pour le chauffage et moins de 120 kWh/m2.an d’énergie primaire pour tous les usages: chauffage, eau chaude sanitaire, ventilation, éclairage, appareils électroménagers... Ces valeurs ont donc été choisies comme référence. » p.202-203 à Origine du passif : le Passivhaus (I.1) « Passivhaus a permis de réaliser en Allemagne plus de cinq mille constructions en une douzaine d’années et s’est rapidement étendu en Autriche et en Suisse. En France, il est attribué par l’association La Maison Passive depuis 2006. C’est un des labels les plus exigeants qui existent à ce jour. » p.203 à Origine du passif : le Passivhaus (I.1) QUELQUES PRINCIPES THERMIQUES Études thermiques « La conception d’un bâtiment passif doit être accompagnée d’une étude thermique afin de bien dimensionner les ouvertures et l’isolation des parois, de calculer le renouvellement d’air et les pertes thermiques. Le secteur de la construction devra s’adapter à des exigences de qualité encore trop peu répandues en France afin de mettre en œuvre les solutions choisies.

Le test d’étanchéité à l’air est l’un des moyens de vérifier la qualité de la construction. Ensuite, les factures d’électricité devront confirmer que la conception, les calculs et la réalisation ont

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ANNEXES : II - Fiches de lecture

été bien faits. Certains architectes ont acquis les compétences leur permettant de maîtriser la thermique complexe des bâtiments passifs. Mais pour la plupart des projets, il sera souhaitable de faire intervenir dès le début un bureau d’études thermiques afin de valider les grandes options de la construction et d’éviter des erreurs de conception. » p.208 à Études thermiques : qualité de la construction (I.3) Conductivité thermique à Performances parois et matériaux (III) « Une construction est constituée de différentes parois qui séparent un espace extérieur soumis aux variations du climat et un espace intérieur qu’on souhaite conserver à température à peu près constante pour le confort des occupants. Ces parois sont plus ou moins perméables à la chaleur selon la nature des matériaux qui les composent, leur épaisseur et la différence de température entre l’intérieur et l’extérieur de la construction.

Tous les matériaux ne se comportent pas de la même façon vis-à-vis de la transmission de la chaleur. Dans une construction passive, où l’on cherche à avoir des parois très bien isolées, le choix de la structure porteuse et isolante est donc déterminant pour les performances thermiques du bâtiment.

Si l’on compare les propriétés thermiques d’une paroi en béton et de la même paroi en bois, on constate que le béton, même très épais, est presque transparent pour la chaleur et le froid. De ce point de vue, les propriétés du bois sont bien meilleures car, dans les mêmes conditions, il laissera beaucoup moins passer les calories. La paroi en bois nécessitera donc une épaisseur d’isolant moins grande que celle en béton. On peut mesurer et caractériser chaque matériau selon ce critère, appelé conductivité thermique. Il s’agit d’une grandeur physique qui exprime l’énergie qui traverse le matériau. Elle est symbolisée par la lettre grecque l (lambda). Plus le l est élevé, plus le matériau se laisse traverser par la chaleur. A l’inverse, un bon matériau isolant a donc une valeur faible de l . l permet d’exprimer la quantité d’énergie traversant le matériau selon son épaisseur et la température qui le traverse. On l’exprime en watts par mètre et par degré Kelvin (W/m.K). » p.209 MATÉRIAU VALEUR DE l (W/m.K) Béton 1,6 à 2 Bois 0,13 à 0,2 Laine de bois 0,04 Ouate de cellulose 0,04 Polystyrène expansé 0,035 « Bien entendu, les matériaux ont d’autres qualités que leur seul aspect thermique : étanchéité à l’eau et aux intempéries, stabilité et capacité de soutenir une structure, diffusion de la vapeur d’eau. Mais il est important de noter que leur choix est un élément déterminant pour les caractéristiques thermiques d’une construction passive. En effet, à partir des valeurs connues de l , il est possible de calculer la capacité d’isolation d’une paroi : on cherchera ainsi à concevoir des parois constituées de matériaux pour lesquels le l est le plus faible possible. » p.2010 Application à une paroi simple à Performances parois et matériaux (III) « Cette notion de conductivité thermique s’utilise concrètement dans le bâtiment pour calculer le coefficient de transmission thermique d’un mur ou d’une paroi. Ce dernier caractérise la façon dont une paroi se laisse traverser par un flux de chaleur. Il est appelé U et exprime la valeur de l’énergie perdue (en watts) par mètre carré de paroi et par degré (différence de température entre les deux côtés de la paroi). Le calcul de U est simple et se fait à partir de deux valeurs : l’épaisseur en mètres de la paroi (e) et la conductivité thermique du matériau qui la compose. Pour calculer U, on divise la conductivité par l’épaisseur de la paroi.

Plus le coefficient U est faible, moins la paroi perd de chaleur. En construction à basse consommation thermique, on essaie de s’approcher de la valeur de référence U=0,15. » p.210 Cloison en béton non isolé (l = 1,85) Épaisseur e = 20 cm U = l/e = 9,25

Cloison en panneaux de laine de bois (l = 0,04) Épaisseur e = 20 cm U = l/e = 0,2

Calcul de U pour des parois complexes à Performances parois et matériaux (III) « Le coefficient U pour une paroi constituée de plusieurs couches de matériaux représente l’énergie ou la quantité de chaleur qui passe en 1 heure à travers 1m² de cette paroi quand la différence de température est de 1°C entre les deux côtés » p.210 Aujourd’hui, pour calculer le coefficient U d’une paroi complexe, on fait appel à des logiciels de calculs thermiques, en sélectionnant les matériaux utilisés dans un menu déroulant et en entrant leur épaisseur, le logiciel calcul la valeur U en prenant en compte les ponts thermiques.

Logiciels de calculs thermiques et de simulation Ces logiciels, utilisés soit par l’architecte qui conçoit le projet, soit par un bureau d’études thermiques, permettent de réaliser facilement une simulation de la consommation d’énergie d’un bâtiment. On peut y rentrer directement les dimensions des parois ainsi que la nature et l’épaisseur des matériaux utilisés. Dans certains cas, ils permettent même de tenir compte des caractéristiques locales du projet, de l’ensoleillement et des masques, des vents dominants, de l’altitude. Cependant, il s’agit seulement de modèle de référence et ne sont pas forcément

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représentatifs de la réalité.

Quelques logiciels : PHPP (logiciel de référence pour le label allemand Passivhaus), Lesosai (logiciel réglementaire suisse), Cocon (logiciel français de comparaison de solutions constructives, de confort et d’émissions de CO2), Pleiades + Comfie (logiciel français de simulations thermiques dynamiques) , Wufi (logiciel allemand), Therm… p.211 à 213 QUELQUES DÉFINITIONS Construction passive : « Une construction est dite passive quand l’enveloppe du bâtiment est tellement isolée et étanche à l’air qu’elle peut être chauffée ou refroidie grâce à un simple flux d’air, avec un minimum d’énergie. Ce critère est exclusivement lié à la consommation d’énergie liée à l’utilisation du bâtiment. » p.15 Construction basse consommation : « Une construction à basse consommation cherche à réduire la consommation d’énergie, mais avec des performances thermiques un peu moins bonnes que celles d’une construction passive. Là aussi, les critères de performance sont uniquement liés à la consommation d’énergie du bâtiment. » p.15 Construction écologique : « Pour qualifier une construction d’écologique, les éléments d’appréciation dépassent le seul critère énergétique. Il intègrent également des questions liées à la provenance des matériaux, à leur recyclabilité, à l’énergie grise ou encore aux différents cycles dans lesquels s’inscrivent les usages de la construction (apport en eau, assainissement, situation territoriale, densité et modalités des transports). » p.15 à « Une construction peut être passive ou à basse consommation sans être écologique, de même qu’une construction écologique n’est pas forcément passive (elle devrait au moins être à basse consommation). » P.15 Construction bioclimatique : « Le bâtiment est en relation avec son environnement physique et naturel. » p.15

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3. Architecture méditerranéenne d’aujour’d’hui, Dominique Gauzin-Müller, Frédéric Corset I Références :

GAUZIN-MÜLLER, Dominique ; CORSET, Frédéric. Architecture méditerranéenne d’aujourd’hui. Éditions Museo, Paris, 2016. 108 pages. Collection Transition écologique.

ISBN : 978-2-37375-015-7

I Auteurs :

ANNEXES : II - Fiches de lecture

Dominique Gauzin-Müller est architecte-chercheur, spécialiste de l’architecture durable et de l’urbanisme écoresponsable : matériaux, énergie, implications sociales et culturelles.

Outre un important travail journalistique, elle a publié 13 ouvrages, traduits en plusieurs langues. Elle est directrice de collections aux éditions MUSEO. Frédéric Corset est chef de projet et coordinateur au Pôle Innovation, Développement et Evaluation chez EnvirobatBDM, regroupement de deux associations : Envirobat-Méditerranée et Bâtiments durables méditerranéens.

I Bilan :

« L’association Bâtiments durables méditerranéens a lancé en 2009 une démarche intitulée BDM concernant des immeubles neufs ou réhabilités en Provence-Alpes-Côte d’Azur. Sept ans plus tard, plus de 300 projets situés en PACA ou en Occitanie ont déjà été évalués et cette approche innovante fait des émules dans d’autres régions. » D. Gauzin-Müller Ce livre présente des exemples de BDM en région PACA et en Occitanie et aborde certains enjeux ; prendre en compte l’influence du contexte, privilégier les matériaux éco-locaux, économiser les ressources, assurer le confort d’été, concilier social et économique, etc., à travers des témoignages de personnes qualifiées dans ces domaines. Démarche intéressante car elle cible le climat méditerranéen. La plupart des exemples sont des équipements publics ; culturels, scolaires, sportifs, etc. Seuls quatre exemples traitent de maisons individuelles (cf. ‘Étude de cas’).

L’INFLUENCE DU CONTEXTE Témoignage de Christiane Mars, architecte au sein de l’agence R+4 architectes, elle est sensibilisée aux problématiques spécifiques des communes rurales de la région PACA. Elle a participé à la création de BDM en 2008 et contribue depuis à ses conseils d’orientation et d’administration. « Quelle est l’influence de l’intégration d’un bâtiment dans son contexte géographique sur ses performances environnementales ?

Construire avec le climat, avec le site et avec les habitants est fondamental pour atteindre les performances environnementales. L’histoire de l’architecture vernaculaire et ses spécificités locales en attestent. L’après-guerre, la mondialisation et l’économie de marché nous ont fait croire qu’il était possible de s’en affranchir. Les mouvements pour revenir au bon sens, qui ont émergés dans les années 1970 quand le coût de l’énergie s’est envolé, ont été vite oubliés dès la fin de la crise pétrolière. Mais aujourd’hui, un mouvement de fond, porté par tous ceux qui sont soucieux de l’avenir de la planète et de ses habitants, est en marche dans tous les pays. » P.14 à Intégration du contexte dans la démarche (PARTIE II) « Les mesures bioclimatiques, inspirées des constructions vernaculaires, peuvent-elles apporter une solution architecturale au confort thermique ?

C’est vrai pour la plupart des projets, quelle que soit leur envergure, mais il faut pouvoir réintroduire ces mesures bioclimatiques de manière créative. L’inertie et la gestion des

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flux d’air n’appellent pas seulement des solutions techniques. Pour éviter des installations complexes, les réponses doivent être avant tout architecturales. Se protéger du soleil ne veut pas dire qu’il faut proscrire les grands vitrages mais qu’il faut penser à leur protection et à leur occultation. La résille déportée de la façade et l’ombrière en surtoiture sont des formes contemporaines de la treille traditionnelle. De même, la possibilité de capter le moindre courant d’air qui traverse l’édifice est une recherche essentielle dans les régions méditerranéennes. Nous devons donc favoriser les logements traversants ou créer, au cœur d’un espace dense, un patio apportant air, lumière et fraîcheur. N’oublions pas qu’en Provence, la végétation est la première source de rafraîchissement ! C’est un des fondamentaux du bioclimatisme qu’il faut assurément préserver. Plus le projet est complexe par son programme, plus il faut s’attacher à retrouver ces principes pragmatiques afin d’éviter la surcharge technologique que le maître d’ouvrage ne peut bien souvent pas maîtriser, faute de budget et de personnel suffisamment formé. » P.14 à Les mesures bioclimatiques : très importantes en région PACA pour assurer le confort d’été (PARTIE II) PRIVILÉGIER LES MATÉRIAUX ECO-LOCAUX Témoignage de Dominique de Valicourt, architecte très investie dans la démarche Haute qualité environnementale à son origine, accompagnatrice BDM, gérante de l’institut méditerranéen du bâtiment et de l’environnement (IMBE), secrétaire d’ECOBATP et présidente de la commission BDM depuis 2016. « Tous les matériaux de construction affichent aujourd’hui leurs performances environnementales. Quels sont les critères de choix les plus objectifs ?

Dans la mesure du possible, nous devons privilégier les matériaux éco-locaux biosourcés ou géosourcés : bois, chanvre, paille, ouate de cellulose, lin, liège, terre crue, pierre, etc.

Ils sont en effet peu consommateurs d’énergie pour leur production et leur transport, minimisant ainsi l’énergie grise, mais permettent également de limiter les prélèvements d’autres ressources, comme l’eau et les matières premières d’origine fossile. Pendant longtemps, l’énergie nécessaire à la fabrication, à l’entretien, à la maintenance, à l’adaptation et à la déconstruction des bâtiments a été négligée proportionnellement à celle qui était consommée en phase de fonctionnement. Depuis la réalisation de bâtiments passifs ou BEPOS, elle prend beaucoup plus d’importance. Il est donc primordial de choisir des matériaux issus de ressources renouvelables, aussi peu transformés que possible et mis en œuvre à proximité de leur lieu de production. Un autre critère important à prendre en compte est la capacité de recyclage ou de réutilisation des matériaux en fin de vie, lors de la déconstruction du bâtiment, en privilégiant les circuits courts. Sans oublier bien sur les aspects sanitaires : la qualité de l’air intérieur est un réel enjeu pour préserver la santé des usagers. » P.34 à Matériaux biosourcés et géosourcés (PARTIE III) « Les Fiches de déclaration environnementale et sanitaire (FDES) et les Analyses du cycle de vie (ACV) sont extrêmement complexes et demandent des compétences spécifiques. Vous semblent-elles pertinentes pour choisir un matériau à faible impact environnemental ?

Les FDES, et plus généralement les ACV présentent les impacts environnementaux des produits de construction, de l’extraction des matières premières à leur fin de vie, ainsi que les impacts sanitaires durant l’usage de l’ouvrage. Cependant, la comparaison de deux produits selon les FDES n’est pas aisée, car ces documents ne sont vraiment compréhensibles que par des experts du sujet. Par ailleurs, certaines fiches sont génériques, et ne prennent donc pas en compte la situation précise de la production, ce qui est pourtant un facteur déterminant pour la diminution de l’impact environnemental : réduction des transports appels aux ressources, savoir-faire et emplois, locaux, etc. On peut noter également que les critères sociaux sont absents de ces fiches, et que les caractéristiques sanitaires restent difficiles à comparer, car les études sur les émissions de COV ne sont pas forcément réalisées selon les mêmes protocoles d’essai. Par ailleurs, plusieurs fabricants regrettent l’absence de certaines données environnementales, comme la recyclabilité des produits ou leur capacité à piéger le CO2. Malgré tout, les synthèses des FDES, facilement accessibles dans la base INIES, ont eu le mérite de susciter une prise de conscience sur la difficulté de sélectionner les matériaux en intégrant tous les impacts environnementaux et

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sanitaires. Les informations qu’elles apportent sur ces données facilitent le choix définitif, qui doit cependant être pragmatique, et tendre vers le meilleur compromis pour répondre aux exigences fixées. Certains logiciels d’ACV de bâtiments s’appuient sur les FDES et sont reliés à la base INIES, ce qui permet d’en exploiter plus facilement les données. Le passage de l’échelle des produits (matériaux et éléments de construction) à celle de l’ouvrage en est facilité. » P.34 à Base de données INIES (PARTIE III)

ANNEXES : II - Fiches de lecture

« Le choix de matériaux éco-locaux peut-il nous aider à développer de nouvelles filières régionales et à créer ainsi des emplois ?

Les matériaux éco-locaux trouvent aujourd’hui de multiples applications dans le domaine de la construction. En mars 2010, la filière des matériaux biosourcés a été identifiée par le Commissariat général au développement durable (CGDD) comme l’une des 18 filières vertes ayant un potentiel de développement économique élevé pour l’avenir. Elle a été retenue en particulier pour son rôle dans la réduction de l’empreinte environnementale des bâtiments diminution des consommations de matières premières d’origine fossile et limitation des émissions de gaz à effet de serre. Mais le CGDD reconnaît aussi sa capacité à engendrer de nouveaux secteurs économiques tout en revitalisant des territoires par la création de valeur ajoutée et d’emplois non-délocalisables. Plus récemment, la loi du 17 août 2015 relative à la transition énergétique pour la croissance verte a confirmé l’intérêt de l’usage de ces matériaux pour des applications dans le secteur du bâtiment. Certains freins au développement de ces filières subsistent cependant, notamment au regard des exigences des règles de sécurité incendie. » P.35 à Voir si pertinent pour mon étude (PARTIE II) ÉCONOMISER LES RESSOURCES Témoignage d’Armand Dutreix, ancien ingénieur sécurité en énergie, dirigeant d’une entreprise spécialisée dans le chauffage, la ventilation et la climatisation et ingénieur de l’énergie dans l’industrie. Depuis dix ans, sa mission est de prouver qu’il est possible de construire des bâtiments « zéro énergie ». Il est régulièrement accompagnateur sur des projets BDM. « Pour répondre aux enjeux d’économies d’énergie, de nombreux projets mettent en œuvre des systèmes de plus en plus complexes (GTC, GTB, etc.). Ces installations, qui conduisent parfois à des surenchères de consommation électrique, sont-elles toujours pertinentes ?

Dans la plupart des cas, aucune personne habitant ou travaillant dans des bâtiments super-équipés ne dispose des compétences nécessaires pour faire fonctionner ces systèmes sophistiqués, qui deviennent ainsi inutilisables. Un interrupteur ne se dérègle pas, une persienne ne tombe pas en panne et le soleil n’a pas besoin d’électronique pour fonctionner. […] Dans la pratique, RT 2012 ou pas, les occupants ouvrent alors les fenêtres en plein hiver pour réguler la température. La simplicité est la voie la plus sûre vers la maitrise de l’énergie ! Il ne faut pas rejeter les automatismes, mais rien ne remplacera le bon sens. » P.54 à Économies d’énergie : s’en tenir à des systèmes simples pouvant être utilisé par tous les usagers « L’exploitation de cette source d’énergie [renouvelable] illimitée exige-t-elle forcément de faire appel à des technologies complexes et difficiles à maîtriser ?

C’est là qu’intervient le concept crucial d’architecture bioclimatique, qui se substitue à la technologie en étudiant le potentiel énergétique avant de commencer à dessiner le bâtiment. Le bureau d’études définit les principes que l’architecte décline ensuite dans son projet. La démarche BDM encourage cette co-conception, qui commence par un travail à quatre mains entre l’architecte et son ingénieur. Ensemble, ils peuvent dessiner un bâtiment passif sachant utiliser le soleil à son profit, en été comme en hiver, pour se passer de technologie. Le résultat est à la fois moins cher à construire et plus sobre à l’usage. Il faut simplement que les architectes et les ingénieurs s’inventent un langage commun, chacun restant dans son rôle. » P.55 à Privilégier les principes de l’architecture bioclimatique à la technologie : démarche mise en place dès la phase de conception (utilisation du soleil, surtout en région PACA) (PARTIE II)

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DES BÂTIMENTS QUI FONT DU BIEN Témoignage de Viviane Hamon, 20 ans d’expérience professionnelle dans le marketting territorial et des études qualitatives. Puis intègre l’équipe qui a développé la démarche BDM. « Le climat méditerranéen appelle surtout une stratégie contre les surchauffes. Les techniques traditionnelles (persiennes, puits provençal, etc.) sont-elles efficaces pour assurer le confort en été ?

Elles sont efficaces, en particulier celles qui utilisent la végétation. Mon mürier est ainsi un véritable cadeau de la nature. Ses feuilles arrivent tardivement, son ombre d’été est délicieuse et il a la grâce de perdre ses feuilles assez tôt. L’immense baie vitrée joue donc pleinement son rôle de radiateur en hiver et ne pose pas de problème en été, sans aucune occultation. Quant à ma vigne vierge, elle a résolu la question du déphasage d’un mur trop exposé au sud, qui entraînait des surchauffes en fin de nuit, malgré la ventilation nocturne. Du point de vue du confort, la seule technique efficace est celle qui convient au lieu, au projet mais avant tout à l’utilisateur. Va-t-il accepter de vivre dans la pénombre ou de renoncer à la vue, en plein été ? Comment est conçue la surventilation nocturne et tient-elle compte de tous les paramètres : l’intimité, la sécurité, le bruit, le risque d’orage, l’occupation intermittente ? Il ne faut oublier ni le symbolique, ni la norme sociale. Vingt ans après, je me souviens encore de ce cri du cœur d’une femme à son époux, lors de mon enquête sur l’architecture bioclimatique : « Si tu as droit à la clim’ dans ta voiture, pourquoi n’y aurais-je pas droit dans ma cuisine ? » » P.74 à Stratégies contre les surchauffes en été dans le climat méditerranéen (végétation, persienne, etc.) (PARTIE II) CONCILIER LE SOCIAL ET L’ÉCONOMIQUE Témoignage de Florence Rosa, architecte dans les Alpes-Maritimes, formée à la Haute qualité environnementale en Méditerranée à l’école d’architecture de Marseille-Luminy.

Elle devient en 2006 directrice des services techniques dans les Alpes-Maritimes.

Impliquée dans la démarche BDM depuis 2008. « Comment convaincre les maîtres d’ouvrage [à la transition écologique] et quelle est leur marge de manœuvre ?

Convaincre les maîtres d’ouvrage, c’est d’abord leur rappeler leur responsabilité. Ils ont le devoir d’orienter la demande vers le bâtiment durable, car c’est le croisement entre cette demande et l’offre qui va enclencher le processus. Pour amorcer la dynamique, les maîtres d’ouvrage détiennent de nombreux leviers. Ils peuvent par exemple lancer un marché en intégrant dans le dossier de consultation des entreprises : en base, des matériaux biosourcés ; en variante, un matériau habituel. Les entreprises vont alors stimuler leurs fournisseurs, et au-delà les industriels, pour qu’ils produisent du biosourcé à un prix abordable afin de rendre l’offre compétitive. De notre côté, nous devons apporter aux maîtres d’ouvrage des outils opérationnels, et leur montrer des exemples prouvant qu’il existe une autre manière de construire, pragmatique et adaptée à leurs contraintes économiques. Viennent ensuite les arguments des gains d’un bâtiment économe à moyen et long terme, de la baisse de la sinistralité et de l’amélioration du confort pour les utilisateurs. A ce niveau, il y a encore une grande méconnaissance, voire une négation complète, surtout lorsque le maître d’ouvrage construit pour vendre sans avoir la gestion du bâtiment après réception. » P.92 à Sensibiliser les maîtres d’ouvrages à la transition écologique et donc à la construction de bâtiments durables (PARTIE III) Ressources utiles pour mon étude :

EnvirobatBDM, http://www.envirobatbdm.eu

Regroupement d’associations ayant pour objectif de « partager les expériences, diffuser les savoirs et former les professionnels, afin de créer une dynamique menant l’ensemble des acteurs de la filière vers le durable » en région méditerranéenne.

BDM (Bâtiments durables méditerranéens), http://polebdm.eu à Base de données comportant l’ensemble des projets BDM en région PACA et Occitanie

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ANNEXES : II - Fiches de lecture

Ã&#x2030;TUDES DE CAS DU LIVRE :

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4. Nouvelles architectures écologiques : 28 opérations exemplaires en matière de transition énergétique, Catherine CHARLOT-VALDIEU, Philippe OUTREQUIN I Références :

CHARLOT-VALDIEU, Catherine ; OUTREQUIN, Philippe. Nouvelles architectures écologiques : 28 opérations exemplaires en matière de transition énergétique. Éditions Le Moniteur, Antony, 2016. 397 pages. ISBN : 978-2-281-11930-5

I Auteurs :

ANNEXES : II - Fiches de lecture

Catherine Charlot-Valdieu est économiste et spécialiste en conception et évaluation des écoquartiers. Elle est responsable de l’association Suden pour la promotion du développement urbain durable.

Philippe Outrequin est expert des questions d’énergie et de développement urbain durable.

Il a créé La Calade, un bureau de conseil et d’assistance en aménagement durable et stratégies énergétiques.

I Bilan :

Présente 28 opérations diverses (maisons, bâtiments, complexes immobiliers, écoquartiers…) exemplaires en matière de développement durable. Ce livre est découpé en huit chapitres afin d’aborder les principaux enjeux de cette démarche en intégrant les dimensions socio-économiques, architecturales et techniques. Chaque opération comprend une analyse détaillée (contexte, cahier des charges), une synthèse de la démarche conceptuelle et énergétique, une description des caractéristiques de l’enveloppe et des équipements thermiques et une présentation du suivi énergétique, de l’analyse des coûts et du point de vue des usagers.

Les opérations présentées sont cependant majoritairement situées à l’étranger (Autriche, Allemagne, Belgique) et concernent presque exclusivement des opérations de logements collectifs. Mon étude se portant sur la construction de maisons individuelles en région PACA, ces opérations ne sont pas pertinentes pour mon travail. J’ai tout de même sélectionné une étude de cas de maisons passives à ossature bois préfabriquées situées en Allemagne afin d’avoir un élément de comparatif.

PRÉFACE : Nathalie Kosciusco-Morizet, ancien ministre de l’Écologie, du Développement durable, des Transports et du Logement. « […] le bâtiment représente à lui seul plus de 40% des consommations d’énergie finale et près de 25%des émissions de gaz à effet de serre de notre territoire, soit bien plus que les secteurs des transports ou de l’industrie. L’habitat occupe aussi une part essentielle dans le quotidien des ménages français qui y consacrent environ 30% de leurs revenus. » P.9 à Introduction, pour présenter le contexte actuel (INTRODUCTION) « Le Grenelle, c’est aussi une méthode originale, la co-construction des normes et des politiques avec l’ensemble des acteurs, qu’il s’agisse de l’État, des collectivités, des associations ou des syndicats. La nouvelle réglementation thermique a ainsi été mise au point au terme d’une large concertation. Ce dialogue innovant n’a pas empêché d’aboutir à un plafond de consommation particulièrement ambitieux, trois fois moins élevé que la précédente norme. » P.9 à Introduction, justifie l’intérêt de la maison passive qui est un exemple de construction à faible consommation énergétique due à sa réglementation thermique (INTRODUCTION)

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LES ENJEUX DE LA TRANSITION ÉNERGÉTIQUE POUR LE LOGEMENT « La transition énergétique se définit comme le passage d’une société fondée sur une consommation abondante d’énergie (fossile) à une société plus sobre et plus écologique s’appuyant sur les économies d’énergie, optimisation des systèmes production consommation, le développement des énergies renouvelables et de récupération (EnRR), ainsi que la recherche de l’équité (sociale et territoriale) et de la sécurité énergétique. » P.11 àIntroduction, définition de la transition énergétique (INTRODUCTION) Le bâtiment au cœur de la transition énergétique : « Le bâtiment est au cœur de la transition énergétique et c’est dans ce secteur que les attentes ou exigences sont les plus fortes : réduction de 50% de la consommation d’énergie finale d’ici 2050, baisse de 40% des émissions de gaz à effet de serre (GES) entre 1990 et 2030, doublement au moins de la part des énergies renouvelables de 15 à 32% d’ici 2030 (loi sur la transition énergétique pour la croissance verte). » P.11 à (INTRODUCTION) Présentation du scénario de l’Ademe pour la transition énergétique : met en évidence l’enjeu du logement.

La gestion de la complexité : « Il s’agit aussi pour les charpentiers et les menuisiers de s’adapter à l’évolution des techniques constructives qui vont vers une industrialisation croissante des processus de construction. Ces artisans vont devenir des poseurs mais, en même temps, des étancheurs, des spécialistes des matériaux biosourcés (proposant par exemple le label bâtiment biosourcé et de l’isolation thermique des bâtiments, avec des marges d’erreur passant du cm au mm. La formation continue est au centre du processus et là encore, seule la démarche collaborative la rend possible pour les artisans et TPME. » P.16 à Nouveaux modes de constructions donc nouvelles formations et organisations pour les artisans et entreprises (PARTIE III) Objectif de cet ouvrage : « L’objectif de ce livre n’est pas de prendre parti pour l’un ou l’autre scénario, mais de prouver par l’exemple qu’il y a déjà de nombreux acteurs impliqués dans la société post-carbone, la coopération entre acteurs et les technologies de la communication et de l’information, et de montrer que cet engagement va de pair avec l’industrialisation des processus, la valorisation de ressources locales, la recherche de solutions économiquement et socialement viables et d’une meilleure qualité de vie pour le plus grand nombre. […] Des élus se sont déjà lancés dans cette aventure en mettant en œuvre des politiques territoriales exemplaires qui conjuguent sobriété des comportements énergétiques, efficacité dans l’usage de l’énergie et recours aux énergies locales, renouvelables et du recyclage (EnRR) ce sont les territoires à énergie positive pour la croissance verte (TEPCV). » P. 17-18 (CONCLUSION) 1. DES ACTEURS RESPONSABLES Des stratégies d’acteurs : « Les logements à construire ou à rénover doivent chercher à atteindre plusieurs objectifs (au-delà du respect des contraintes réglementaires être plus confortables, plus sains, plus performants au plan de l’énergie et des gaz à effet de serre, créer moins d’impact sur l’environnement, tout en étant abordables ou compétitifs sur le marché. » P. 23 Nombreux acteurs du bâtiment : - Les services de l’Etat, élaborent les textes législatifs et réglementaires, définissent les règles pour l’élaboration des stratégies territoriales et patrimoniales, lancent les appels à projets nationaux ou locaux, encouragent la recherche et élabore des outils, etc. ; - Les élus, impulsent les stratégies territoriales locales et définissent les grandes orientations des projets d’aménagement et peuvent imposer des performances ou exiger des certifications ; - Les services des collectivités locales, montrent l’exemple dans leur projet, rédigent et structurent des guides et référentiels, élaborent les documents d’urbanisme, conduisent des opérations d’aménagement, instruisent les permis de construire, etc. ; - Les aménageurs du secteur public ou parapublic, pilotent les projets d’aménagement ;

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Les bailleurs sociaux ; Les promoteurs et grands groupes immobiliers, répondent aux appels à projets des collectivités et des aménageurs ; - Les lotisseurs ; - Les gestionnaires de parc immobilier ; - Les banques ; - Les associations d’habitants ou de locataires ; - Les enseignants ; - Les chercheurs ; - … « Les acteurs sont multiples avec des moyens très différents, mais également avec des objectifs et des volontés d’agir allant des plus modestes aux plus ambitieux. » P. 24 àVoir si intéressant d’aborder les acteurs Des habitants responsables P.26-28 (PARTIE II) - - -

ANNEXES : II - Fiches de lecture

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La diversité des ménages, de leurs pratiques et de leurs attentes, a une influence sur la consommation d’énergie dans le logement.

Des techniques qui doivent répondre aux attentes des usagers pour leur confort spatial, thermique, acoustique, sanitaire, visuel…

Une phase d’apprentissage et d’appropriation pour la technologie mise en place, notamment dans les bâtiments passifs (VMC, volets, etc.)

Intégrer l’usage dans la phase de conception et l’habitant dans la phase de mise en œuvre.

2. UN LOGEMENT TRÈS BIEN ISOLÉ Énergies grises : « Le bilan des énergies grises (consommation d’énergie nécessaire pour la fabrication, la pose et la mise en service d’un produit ou d’un matériau) peut contribuer à modifier les choix constructifs et constitue une option à étudier. Ainsi, l’énergie contenue dans la construction d’un bâtiment, ainsi que dans le renouvellement des équipements sur la durée de vie du bâtiment, est estimée entre 1500 et 3500 kWh/m²shon selon les systèmes constructifs. Un bâtiment optimisé peut atteindre un bilan en énergie grise de 1200 kWh/m2shon. » P. 87 àPartie sur l’énergie grise des matériaux (PARTIE I ou III) Une enveloppe parfaitement étanche : « Le logement devra être beaucoup plus étanche qu’il ne l’a été jusqu’à présent, et les bâtiments passifs montrent qu’il est possible d’atteindre, à un coût acceptable, des niveaux largement plus élevés que ne le préconise la réglementation thermique en vigueur en France. » P.96 « Pour atteindre un bon niveau d’étanchéité, il est nécessaire de construire sans pont thermique et de traiter de façon très pointue toutes les liaisons entre les parois. » P.96 3. UN LOGEMENT QUI VALORISE TOUTES LES SOURCES D’ÉNERGIE Les différents systèmes de récupération de chaleur : Ventilation double flux, ventilation double flux thermodynamique, puits canadien, pompes à chaleur géothermales, système de récupération de la chaleur des eaux grises et des douches, chauffe-eau thermodynamique, etc. P.159-161 Les apports solaires : « Les apports solaires sont bien connus des projets bioclimatiques et passifs qui cherchent à les maximiser l’hiver et à les limiter l’été, afin de réduire les risques de sur chauffe. Le soleil apportant beaucoup de chaleur en hiver par une vitre au sud et moins en été par rapport aux autres vitrages, il est intéressant d’orienter les ouvrants au sud. Toutefois, afin d’éviter les surchauffes l’été, des protections solaires sont généralement nécessaires. On peut aussi favoriser la circulation de l’air par des logements traversants. » P.162 (PARTIE II) Les apports solaires peuvent être valorisés à partir des systèmes suivants : Solaire hybride, Heliopacsystem, Fenêtres pariétodynamiques, vitrages chauffants, stockage solaire, etc. P.162-163

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L’efficacité énergétique des systèmes techniques : Utilisation du Biogaz, chaudière gaz à condensation à fort taux de modulation, PAC aérothermique à absorption gaz, mini et micro-cogénération, chaudière à condensation et vecteur air pour le chauffage et l’ECS, pile à combustible, etc. P.163-165 à Pertinence ?

4. UN LOGEMENT QUI UTILISE SON ÉNERGIE AU MOMENT OÙ IL EN A BESOIN àChapitre non pertinent pour mon étude 5. UNE LOGIQUE ENVIRONNEMENTALE Approche bioclimatique : « […] il s’agit de construire un bâtiment profitant au mieux du climat local, à la fois pour le chauffage, le rafraîchissement et l’éclairage naturel. Cette approche contribue à diminuer les besoins de chauffage l’hiver par les apports solaires, à maintenir une température agréable l’été et à maximiser l’éclairage naturel. La RT 2012 a introduit les premiers objectifs bioclimatiques avec le coefficient Bbio qui valorise l’implantation et la forme du bâtiment, la surface et l’orientation des baies et maximise l’éclairage naturel des locaux. Ce coefficient incite à une meilleure isolation de l’enveloppe sans toutefois atteindre les standards du passif. L’intérêt du Bbio est aussi d’obliger à un calcul qui doit être remis avec la demande de permis de construire, favorisant ainsi une réflexion plus en amont du projet. La RT 2012 introduit aussi une réflexion sur le confort d’été, laquelle est d’autant plus nécessaire que le bâtiment est bien isolé. […]

La construction passive est au cœur de cette problématique, mais aussi des techniques performantes d’efficacité énergétique et de gestion active de l’énergie […]. Un élément clé est évidemment la gestion de la ventilation et du renouvellement d’air dans le bâtiment. » P. 233 « Mais, l’approche bioclimatique du bâtiment exige d’aller plus loin avec une analyse en cycle de vie qui doit permettre au concepteur de construire un bâtiment avec un delta environnemental nul sur toute la durée de vie du bâtiment […]. Cet objectif amène à respecter un certain nombre de principes tels que : - bien orienter le bâtiment afin de minimiser les besoins de chauffage, de rafraîchissement et d’éclairage ; - construire avec des matériaux locaux afin de minimiser l’énergie grise contenue dans les matériaux ; - permettre la déconstruction future du bâtiment pour réutiliser ses matériaux ; - minimiser les consommations d’énergie et couvrir les consommations restantes par des énergies renouvelables ; - réduire les consommations d’eau et récupérer les eaux de pluie. » P.233 à À intégrer sur la partie sur les constructions écologiques (PARTIE II) Analyse du cycle de vie : « L’analyse du cycle de vie (ACV) est une méthode normalisée (ISO 14040 à 14043) qui consiste à quantifier les impacts environnementaux d’un produit du « berceau à la tombe », c’est-à-dire de l’extraction des matières premières à l’élimination des déchets en fin de vie du produit. La norme ISO 14040 spécifie les principes et le cadre applicables à la réalisation d’analyses du cycle de vie. » P.233 « Une ACV se déroule en quatre phases : - Définition des objectifs et du champ de l’étude ; - Inventaire des flux de matières et d’énergies entrant et sortant à chaque étape du cycle de vie du produit : matières premières, matériaux, consommables, produits sortants, déchets, rejets dans l’air, dans l’eau et dans les sols et flux d’énergie entrant et sortant ; - Évaluation des impacts potentiels (compte tenu des incertitudes) à partir des flux de matières et d’énergies recensés x facteurs d’émission unitaire ; - Interprétation des résultats obtenus en fonction des objectifs fixés. » P.234 Base de données Inies : « base nationale de référence pour connaître les impacts environnementaux et sanitaires des produits, équipements et services. Celle-ci donne accès à des fiches de déclaration environnementale et sanitaire (FDES) de produits de construction et de décoration fournies par les fabricants ou syndicats professionnels. » P.234 à A intégrer à la partie sur l’énergie grise des matériaux (PARTIE I ou III)

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Bilan carbone : choix des procédés et matériaux : « Le bilan en GES ou bilan carbone est un des principaux paramètres des analyses de cycle de vie Il se définit comme la somme des émissions de GES relatives à la fabrication, la distribution, l’installation, utilisation et la fin de vie d’un produit. Lors de la conception, le bilan carbone du projet peut annihiler tous les efforts faits pour le rendre peu émissif en carbone durant la phase d’exploitation. Il peut aussi, à l’inverse, rendre le bilan carbone positif. » P.234

ANNEXES : II - Fiches de lecture

« La consommation et la production d’énergie peuvent également être envisagées en prenant en compte les énergies grises qui représentent les consommations d’énergie nécessaires à la construction du bâtiment. La consommation d’énergie peut ensuite être transformée en émission de carbone en fonction des énergies utilisées. Le contenu en énergies grises d’un bâtiment peut donc varier selon le mode constructif entre 700 kWh/m2 et 2 000 kWh/m2. Les exemples [cf. page suivante] montrent l’importance du bilan carbone et des énergies grises dans les opérations très basse consommation d’énergie, au regard des consommations d’énergie liées à l’exploitation du bâtiment. » P.236 à A intégrer à la partie sur l’énergie grise des matériaux (PARTIE I ou III)

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Les matériaux biosourcés et les éco-matériaux : « Les partenaires du projet européen CAP’EM ont défini un éco-matériau ou un éco-produit comme « un matériau/ produit qui n’a pas d’impact négatif sur l’environnement, et aucun impact négatif sur la santé ». Cette définition implique un certain nombre de caractéristiques pour ces matériaux / produits, soit de : - Provenir de matières premières naturelles végétales, animales ou minérales, principalement inépuisables ou renouvelables ; - Contenir un minimum d’additifs chimiques, voire aucun, et aucun composé pétrochimique ou synthétique. » P.236 « Parmi les éco-matériaux, la matière biosourcée se définit comme une matière issue de la biomasse végétale ou animale pouvant être utilisée comme matière première (arrêté du 19 décembre 2012). » P.236 « Le bois est le premier des matériaux de construction bio- sources en termes de volumes utilisés, la filière bois ayant atteint un degré de maturité qui la différencie nettement des autres filières de matériaux biosourcés. Ceux-ci représentent un très large éventail de produits dont de nombreuses applications sont encore au stade du développement. » P.236 « Pour développer ces différentes ressources, souvent très localisées, un plan d’actions a été lancé fin 2013 à l’initiative du METL, MEODE, de collectivités territoriales et d’organisations professionnelles. Il comprend une cinquantaine d’actions et sous-actions qui répondent aux cinq enjeux suivants : - la structuration de la filière : fédérer, élaborer, déployer et promouvoir une stratégie de filière afin de donner de la visibilité et mieux défendre les intérêts des acteurs ; - l’industrialisation de la filière : développer un tissu industriel qui est composé de très petites et petites entreprises aux capacités de développement et d’investissement limitées afin de répondre aux exigences techniques et économiques du marché ; il s’agit aussi d’accompagner les entreprises dans les arcanes réglementaires dès lors qu’elles proposent de nouveaux produits ; - la professionnalisation de la filière : améliorer le niveau de compétences des acteurs à tous les niveaux de qualification ; - l’intensification de l’innovation dans la filière : réunir les conditions favorables à la mise sur le marché des solutions à forte valeur ajoutée ; - la territorialisation de la filière : valoriser le potentiel socio-économique des territoires par la création et le développement de filières locales. » P.236 « Ce plan s’adresse à toutes les filières dont certaines apparaissent déjà assez bien structurées (connexes de bois, ouate de cellulose), d’autres ne le sont que partiellement ou très localement (chanvre, paille, lin, textile recyclé, laine de mouton) et d’autres enfin ne sont qu’en phase de démarrage. » P.236 à A intégrer à la partie sur les matériaux biosourcés (PARTIE III) Qualité sanitaire : « En améliorant la performance de l’enveloppe du bâtiment, en maîtrisant davantage le renouvellement d’air et en cherchant à réduire les impacts du bâtiment sur l’environnement (notamment avec les matériaux biosourcés), la qualité de l’air intérieur prend de plus en plus d’importance. Celle-ci s’appuie sur quatre principes : - le choix de bons matériaux ; - une bonne étanchéité à l’air ; - une ventilation maîtrisée ; - et un bon entretien. » P.240 « Les matériaux sources de pollution sont nombreux : panneaux bois, vernis, peintures, plastiques, isolants, colles, tissus… Il convient donc de se préoccuper de la qualité de l’air intérieur dans toutes les phases d’un projet de construction, et notamment lors du choix de ces produits. » P.240 « La maîtrise de la phase chantier constitue une étape importante pour la qualité de l’air intérieur, les équipes de chantier devant par exemple éviter les dépôts de polluants et de poussières dans le réseau de ventilation, contrôler systématiquement les fiches produits avec traçabilité du contrôle, vérifier l’étanchéité à l’air du bâtiment et du réseau de ventilation, aérer régulièrement pour éviter le développement de germes… » P.240

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« Un certain nombre de mesures prioritaires ont été prises telles que réduire de 30 % les émissions de particules fines dans l’air et diminuer les émissions dans l’air et dans l’eau de 6 substances toxiques (15 mg/m³ en PM 2,5), mettre en place un étiquetage sanitaire des produits de construction, de décoration, ainsi que des produits les plus émetteurs de substances dans l’air intérieur des bâtiments. L’étiquetage porte sur les émissions de COV et sur les émissions de 10 substances (formaldéhyde, acétaldéhyde, toluène, tetrachloroéthylène, xylène, triméthylbenzène, dichlorobenzène, éthylbenzène, butoxyéthanol et styrène). » P.241 à A intégrer à la partie sur les produits polluants (PARTIE III) 6. UNE LOGIQUE ÉCONOMIQUE à Chapitre non pertinent pour mon étude car toutes les analyses sont réalisées sur des immeubles de logement et non des maisons individuelles.

ANNEXES : II - Fiches de lecture

7. UN PROJET DE VIE

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Construction durable : « Un des risques environnementaux majeurs du XXème siècle est le réchauffement climatique. Rien ne garantit que le réchauffement ne dépassera pas les 2 °C, objectif actuel des gouvernements, pour atteindre 3 ou 4 °C, ce qui aurait pour conséquences des épisodes de canicules, de gel mais aussi de pluies, de vents violents ... beaucoup plus dévastateurs et importants. Le portail Drias de Météo-France détermine les probabilités d’occurrence de ces différents épisodes climatologiques pour l’ensemble de la France métropolitaine, sur une maille de 8 km, aux horizons 2035 et 2085.

Ces éléments climatiques doivent être pris en compte dans les projets d’aménagement, les études d’impact et les plans de gestion des espaces naturels. Une réflexion doit être menée sur la construction, dans le choix des matériaux notamment, dès lors que l’on veut construire pour 100 ans et plus (surtout dans le Sud et le Sud-Est de la France et dans les régions d’outremer). Le confort d’été et l’approche bioclimatique d’une part et la gestion de l’eau d’autre part vont prendre une place beaucoup plus importante dans la conception des bâtiments. » P.307 à Paramètre à prendre en compte pour les constructions dans le Sud de la France, voir si pertinent de l’aborder 8. UN BÂTIMENT QUI S’INTÈGRE DANS SON TERRITOIRE ET MOTEUR DE DÉVELOPPEMENT ÉCONOMIQUE à Chapitre non pertinent pour mon étude

5. Construire sain et naturel, le guide des matériaux écologiques, Monique VINCENT-FOURRIER I Références :

VINCENT-FOURRIER, Monique. Construire sain et naturel, le guide des matériaux écologiques. Éditions Ouest-France, Rennes, 2006. 254 pages. Collection Écologie. ISBN : 2 7373 3716.X

I Auteurs :

Monique Vincent-Fourrier est journaliste dans la presse spécialisée. Elle a collaboré à Maisons & Travaux et Restaurer sa Maison et intervient à la rédaction du magazine des Castors de l’Ouest. Elle s’intéresse en particulier aux différents aspects de la construction, de la rénovation et de la restauration dans une démarche de qualité environnementale.

I Bilan :

Guide très complet sur la construction écologique en expliquant la situation environnementale actuelle, l’emprise des gros industriels sur le marché de la construction, les principes de la maison écologique, etc. Il y est détaillé les nombreuses sources de pollution et leurs impacts sur la santé et l’environnement, ainsi que les alternatives en ce qui concerne les matériaux plus écologiques en y exposant leurs avantages et leurs inconvénients. Cela me permet de dresser une liste plus ou moins complètes des matériaux à éviter ou à privilégier dans ma recherche de réduire l’énergie grise dépensée lors de la construction. Cependant, je dois encore trouver des informations sur les performances thermiques de ses matériaux pour déterminer s’ils conviendraient au standard de la maison passive. De plus, pour chaque matériau, je dois localiser leur région de production et de fabrication afin d’étudier si leur qualité environnementale n’est pas compromise à cause du transport pour une construction en PACA. En effet, ce guide explique que pour construire écologique, il ne suffit pas d’utiliser des matériaux sains et naturels, il faut savoir les choisir en fonction de leur utilisation future, de la région d’implantation de la construction, veiller à ce que la mise en œuvre soit adaptée au matériau et éviter d’utiliser des produits nocifs en complément inutilement.

PRÉFACE (A. Verpoort – Président des Castors) « Construire une habitation mobilise beaucoup de moyens, mais selon les choix de matériaux et d’équipements que fait le maître de l’ouvrage, l’énergie nécessaire à leur fabrication et mise en œuvre varie de manière considérable. » p.6 « Préserver les énergies fossiles que la nature nous offre et produire sans détruire notre environnement. » p.6 « Penser globalement le bâtiment comme lieu de vie où les habitants doivent être protégés des agressions extérieures mais sans être pour autant coupés de cet environnement. » p.7 – M. Vincent-Fourrier 1. QU’EST CE QU’UNE MAISON ÉCOLOGIQUE ? à Intégrer à la partie sur la construction écologique (PARTIE III) « La nature a donné à l’homme des produits sains et naturels pour lui permettre de se construire un nid douillet et confortable. […] [Les anciens] construisaient, avec les matériaux naturels trouvés sur place, un bâtiment qui s’intégrait au terroir. En mettant à notre disposition une multitude de produits manufacturés, livrables en tous lieux, l’industrialisation nous a fait perdre ce bon sens élémentaire ; elle nous a entraînés dans une architecture nocive, perturbante et déshumanisée. » p.10 Un environnement plus sain Maison écologique : « habitat sain pour l’homme et respectueux de l’environnement […], les matériaux employés pour la construction afficheront un bilan écologique satisfaisant tout

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au long de leur cycle de vie : pendant leur fabrication, lors de leur mise en œuvre, pendant l’occupation des locaux et en fin de vie au moment de leur recyclage. Ces matériaux devront en outre favoriser une moindre consommation d’énergie. » p.10 à Utile pour définir la maison écologique (PARTIE III) à DAVID PEARSON : architecte et urbaniste mondialement reconnu s’intéressant à la démarche organique, entre tradition et modernité. « Il puise son inspiration dans les formes de la nature pour construire une architecture qui utilise des matériaux recyclables, non polluants, conçus pour minimiser la consommation d’énergie […]. » p.11 Auteur de ‘Vivre au naturel : la maison écologique’ à A regarder Une maison à l’image de ses habitants Une maison écologique n’est pas uniquement « une construction qui utilise des matériaux non polluants pour l’environnement à tous les stades de leur vie (fabrication, transport, mise en œuvre, démolition) », cela implique également un mode de vie particulier pour ses usagers. p.11 à Intégrer la notion des usagers dans l’étude (PARTIE III)

ANNEXES : II - Fiches de lecture

2. LES SOURCES DE POLLUTION à Intégrer à la partie sur les polluants dans la construction (PARTIE III) « Construire un bâtiment sain n’est ni difficile, ni plus onéreux, ni plus contraignant que de bâtir des logements dont on sait qu’ils occasionneront, à plus ou moins long terme, des problèmes de santé à leurs occupants et dont l’impact environnemental met en péril l’avenir de la planète. » p.24 « La construction est actuellement, avec les transports, l’un des facteurs de pollution les plus importants de la planète. Au niveau mondial, elle consomme chaque année environ 50% des ressources naturelles, 40% de l’énergie, 16% de l’eau et génère 25% de gaz à effet de serre. » p.24 à A vérifier (INTRODUCTION) Exemples de produits nocifs : le béton, les isolants tels que les laines de verre et de roche, les peintures, les produits de traitements, les colles… Énergies fossiles (pétrole, fuel, gaz, charbon, fabrication du ciment, etc.) : activités humaines engendrant le plus de gaz à effet de serre. Électricité par le nucléaire : pas d’impact sur le climat mais déchets produits dangereux pour le futur.

Des améliorations mal orientées À l’origine, les constructions se réalisaient avec des matériaux naturels disponibles sur place (terre crue ou cuite, chaux, bois, pierres, etc.) et ne posaient aucun problème de pollution de l’air.

Dans un contexte de Seconde Guerre mondiale, la nécessité de construire vite et en grande quantité a fait émerger de nouvelles techniques de construction et l’utilisation de matériaux facile à produire en grande quantité et rapides d’emploi. Cependant, l’impact sur l’environnement et sur la santé n’a pas été pris en compte. à Utilisation en masse de ciment, matières synthétiques, métal, produits de traitement, peinture, isolants… due au manque de recul et à la pression des lobbies industriels. à Intégrer à l’introduction (PARTIE III) Principaux problèmes de santé observés dans les SBM (syndrome des bâtiments malsains), apparu en 1970 : Recrudescence des crises d’asthmes, allergies, maux de tête, fatigues chroniques, irritations, nausées, oppressions thoraciques, difficultés respiratoires, irritations des voies nasales et des yeux, impression de ne plus pouvoir respirer librement… à La question de la santé à intégrer au sujet (PARTIE III) Les COV (Composés organiques volatils) pointés du doigt pour leur dangerosité « En France, la pollution atmosphérique serait responsable de 30 000 décès « anticipés » par an […]. Au premier rang des accusés, arrive la pollution engendrée par la combustion (industries, centrales thermiques, chauffage, circulation automobile) avec, pour cette dernière, une émission importante de COV que l’on retrouve en partie dans nos habitations, notamment dans les agglomérations. […] [Les COV] sont également largement présents à l’intérieur de nos logements, diffusés à doses variables et décroissantes au fil des ans par les matériaux de constructions utilisés. » p.27

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Matériaux de construction mis en cause : les produits de traitement du bois ; les colles utilisées par l’industrie du bois ou dans l’aménagement et la décoration pour les papiers peints, les moquettes, les isolants ; les vernis, les peintures, les vitrificateurs, les décapants ; les produits d’entretien et de nettoyages, les détachants, etc.

Emission importante de COV + mauvaise ventilation = développement du SBM (syndrome du bâtiment malsain).

Bois traités – Le bois est toujours considéré comme un matériau noble et naturel, cependant on le badigeonne de plus en plus souvent de produits toxiques (souvent inutilement).

Bois recomposés – Fabriqués avec les sous-produits issus de l’industrie du bois (déchets de scierie, recyclage, bois d’éclaircie), les panneaux constitués de particules, de fibres, de copeaux longs et le contreplaqué sont agglomérés avec des résines et des colles contenant des substances chimiques.

Isolants – Les isolants thermiques employés au détriment de la qualité de l’air. « Pour diminuer la consommation d’énergie, les Français se calfeutrent et réduisent le renouvellement de l’air dans les bâtiments. Conséquence immédiate, la qualité de l’air intérieur baisse d’autant que la solution majoritairement retenue, l’isolation rapportée à l’intérieur des murs, est effectuée avec des matériaux potentiellement polluants (amiante, laine de verre et de roche, mousses isolantes urée-formol, polystyrène, polyuréthane…). » p. 34 Solvants et colles / Peintures en phase solvant et en phase aqueuse / Cires / Moquettes / Papiers Peints / … LES PRODUITS POLLUANTS LIVRE "CONSTRUIRE SAIN ET NATUREL", MONIQUE VINCENT-FOURRIER SOURCES D'ÉMISSION

PRINCIPAUX COV Pentachlorophénol (PCP)

Bois traités

Lindane Sels CCA (cuivre, chrome, arsenic)

Bois recomposés

Pyréthrinoïdes de synthèse et Picotements,démangeaisonspour lapeau, rougeurspour cyperméthrine (associés à des solvants les yeux, toux, rhinites, vertiges, maux de tête dangereux et à des ethers de glycol) Irritant pour les yeux, favorise les maladies respiratoires chroniques, fatigues, cépalées, vertiges, nausées, Formaldéhyde vomissements, insomnies ou somnolences,troubles dela mémoire et de l'humeur + classé cancérigène certain Colles vinyliques (en phase solvant) Colles néoprènes Colles thermodurcissables

Solvants

Isolants

Peintures en phase solvant

RISQUES SANITAIRES Céphalés, vertiges, fièvres, sudation importante, accélérations du rythme cardiaque, troubles gastrointestinaux, irritations de la peau et des muqueuses +classé cancérigène possible Irritant pour la peau et la muqueuse occulaire, poison du système nerveux et de la moelle osseuse, perturbe le fonctionnement du foie + classé cancérigène possible Très toxiques + classés cancérigènes

Troubles neurologiques et digestifs Troubles neurologiques et digestifs, irritation voies respiratoires et yeux Allergies cutanées et respiratoires au moment de la pose

Irritations des yeux et de la gorge, vertiges, maux de tête, nausées après courte exposition / Troubles du système Hydrocarbures aliphatiques (nonane, nerveux, fatigue psychique, dépression, troubles de la décane, undécane...) mémoire, altération des performances psychomotrices après longue exposition Hydrocarbures aromatiques (toluène, Semblables au précédent + Irritants pour la peau et les styrène, triméthylbenzène…) yeux, toxique pour la moelle osseuse + cas de leucémies Toxiques pour le foie et les reins, irritant pour les yeux et Hydrocarbures chlorés et solvants les voies respiratoires, fatigue, vertiges, état d'ébriété ou halogénés dépressionnaire + affectent le système immunitaire Somnolence et asthénie à forte dose / Irritants pour la Esters (acétate d'éthyl et de vinyle) peau et les yeux Éthers de glycol (éthylglycol, Effets toxiques sur le fœtus, ralentiraient le développement méthylglycol) des globules blancs et rouges Acétone Troubles digestifs, maux de tête, nausées, vertiges, coma Alcools (propanol, isopropanol, butanol)

Irritants pour la peau, les yeux et les voies respiratoires, maux de tête, vertiges

Laines minérales (+ formaldéhyde) Isolants synthétiques (mousses uréeformol, polystyrène, polyuréthane) Toluène, benzène, xylène

Irritantes pour la peau, crises d'asthmes Irritants pour la peau, les yeux et les voies respiratoires / Très dangereux en cas d'incendie *Non renseignés*

Hydrocarbures aliphatiques

*Voir plus haut*

Alcools, acétone, acétate d'éthyl

*Voir plus haut*

Peinture en phase acqueuse

Alcools, éthers de glycol, formaldéhyde

*Voir plus haut*

Cires

Hydrocarbures aliphatiques, aromatiques et halogénés Acétate d'éthyl, acétone et méthylacétone Terpènes (limonène, pinène)

*Non renseignés*

Hydrocarbures aromatiques ( styrène)

*Voir plus haut*

Moquettes Papiers peints

*Voir plus haut* *Voir plus haut*

Formaldéhyde

*Voir plus haut*

Amines (xanol, siloxanes)

*Non renseignés*

Formaldéhyde

*Voir plus haut*

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3. LES MATÉRIAUX NATURELS à Pour chaque, s’intéresser à leur performance thermique pour étudier leur intérêt en construction passive. Trouver également leur région de production/fabrication (proximité avec la région PACA ?) (PARTIE III) LA CHAUX : Utilisée pour maçonner, enduire, jointoyer et décorer, la chaux est un produit entièrement naturel, issu de la cuisson d’une roche calcaire. Deux types de chaux ; les chaux aériennes issues de calcaires quasiment purs (2% à 4% maximum de silice) et sont utilisées comme enduits de surface et badigeons / les chaux hydrauliques provenant d’un calcaire ne tirant pas plus de 92% et sont utilisées en maçonnerie pour le montage des murs, les jointoiements, les injections, les chapes, etc. P.66

ANNEXES : II - Fiches de lecture

Fabrication : 1) Extraction de la roche calcaire dans des carrières à ciel ouvert ou souterraines ; 2) Concasse de la roche ; 3) Cuisson dans des fours verticaux + addition du combustible (charbon) ; 4) Hydratation des pierres de chaux vives car déshydratées pendant la période de préchauffage ; 5) Maturation du produit en extinction pendant 24 à 48 heures ; 6) Sélection : pierres fines séparées des blocs, ceux-ci sont concassés pour obtenir une granulométrie homogène ; 7) Stockage en attente de commercialisation ; 8) Livraison de la chaux en vrac ou en sacs, naturelle ou adjuvantée (adition de ciment), en fonction de son utilisation future. P.67 Appellations : NHL (chaux hydraulique naturelle et pure) / NHL Z (ajout de matériaux pouzzolaniques ou hydrauliques).

Avantages : Perméabilité à la vapeur d’eau (évite les condensations, contribue au confort intérieur) ; Imperméable au ruissellement (protège le gros œuvre des intempéries) ; Elasticité et souplesse (limite le risque de fissures) ; Bonne tenue dans le temps (qualité esthétique) ; Favorise l’isolation thermique et phonique associée à d’autres matériaux (chanvre ou lin) ; Assainissement des supports grâce à ses vertus bactéricides. P.68 Chaux + sable = association d’éléments naturels permettant de réaliser des constructions solides, pérennes et des enduits de qualité esthétique.

LES SABLES : Issus de la désagrégation de roches calcaires (sables calcaires), de roches volcaniques, granitiques ou de grès (sables siliceux), d’un mélange des deux (sables silicocalcaires) ou de matières minérales comme les pouzzolanes, les argiles…

Les sables peuvent être extraits des lits des rivières et des fleuves (naturels) ou provenir de carrières et être obtenus par broyage et concassage (artificiels).

- Sables de rivière : meilleure qualité, forme ronde et régulière, bonne imbrication des grains les uns avec les autres.

- Sables de carrière : formes irrégulières et anguleuses car broyés et concassés par des machines. Vide d’air, enduit moins onctueux, risques de fissures importants.

- Sables sédimentaires en carrière : naturels, identiques aux sables de rivière.

- Sables marins : à bannir, conservent du sel et occasionnent des efflorescences sur les murs exposés à l’humidité.

- Argiles : améliorent la plasticité des enduits, plus souples et élastiques.

- Pouzzolanes intégrées au mortier de chaux : meilleure hydraulicité, augmentent la résistance mécanique et l’imperméabilité. P.69 A. LES MURS Murs porteurs : soutiennent le poids de la charpente et de la toiture (pierres, briques Monomur, bois massif…).

Murs de remplissage : pas de fonction porteurs (paille, bois et isolant, banchage…). P.72 LA PIERRE : Avantages : Grande inertie et qualité esthétique Inconvénients : Mauvaises qualités d’isolation ;

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Matériau couteux ; Teneur en radon de certaines roches peut être importante et nocive pour les habitants ; Remontées d’humidité en l’absence de fondation ; Sensation de froid.

Pierre + enduit chaux/chanvre/terre = supprime l’inconfort de sensation de froid et augmente l’isolation.

Pierre +ciment = mauvaise association car enferme l’humidité dans les murs et empêche la pierre de respirer. P.72-73 LA TERRE CUITE : Avantages : Naturelle, inaltérable, pérenne ; Matériau minéral et non organique, ne contient pas d’éléments nutritifs (favorisant le développement des moisissures) ; Facile à mettre en œuvre, produit peu de poussière ; Déclinaison de variantes, tailles, formes, épaisseurs, conceptions. P.74 LA BRIQUE MONOMUR : Bâtir des murs porteurs naturellement isolés. Le principe repose sur une disposition en quinconce d’alvéoles remplies d’air qui assurent l’isolation, l’air étant plus performant et le plus naturel de tous les isolants.

Avantages : Plus résistante que la brique classique grâce à ses alvéoles verticales de petites dimensions ; Autosuffisante thermiquement grâce aux alvéoles à condition d’inclure un dispositif de rupture de pont thermique dans les joints horizontaux / Evite la condensation sur les ‘points froids’ des murs isolés par l’extérieur ; Excellent régulateur thermique du fait de son inertie (donc diminue la consommation énergétique) ; Barrière hygrométrique, absorbe très peu l’humidité contenue dans l’air ; Matériau minéral et non organique, ne contient pas d’éléments nutritifs (favorisant le développement des moisissures) ; Ne renferme ni métaux lourds, ni fibres, ni radon, ni composés organiques volatils, ni polluants ; Facile à mettre en œuvre par les particuliers ou les entreprises de maçonneries conventionnelles, nécessite uniquement une couche d’enduit extérieur et un revêtement intérieur. P.75-76 Impact environnemental : « Pour sa fabrication, la brique Monomur nécessite principalement de l’argile, une ressource non renouvelable mais disponible en grande quantité. […] Son impact sur l’environnement est dû essentiellement à la production de CO2 lors de la cuisson (1000°C pendant 8 heures) et à l’énergie dépensée pour son transport, d’où l’intérêt de choisir le fabricant le plus proche du lieu de construction. Un calepinage préalable et une utilisation d’accessoires appropriés permettent d’éviter les transports superflus, de limiter les découpes et les déchets sur le chantier. A la fin des travaux ne restent plus que les emballages, qui peuvent être triés et recyclés. Les quelques chutes de briques sont classées comme déchets inertes. En fin de vie de la construction, après démolition, les briques peuvent être recyclées sous forme de poudreuse pour la confection de sols en terre battue ou en renfort de liants hydrauliques. » P.77 LA TERRE CRUE : Très utilisée dans le monde (30% des habitations de la planète), sur tous les continents et à toutes les époques. Construction pérenne si protégée des intempéries et surélevée avec un soubassement en maçonné (pierre).

Utilisée pour fabriquer les murs extérieurs, les cloisons intérieures, le remplissage de colombages et les enduits… P.77 Plusieurs formes de mise en œuvre : 1) Murs en pisé : conçus par tassage entre des banches d’une terre extraite à proximité du chantier. Doit être ni trop sableuse, ni trop argileuse, ni trop humide.

2) Torchis : terre mélangée à de la paille, du foin, des pierres, des morceaux de briques, des copeaux de bois… de façon à ce que l’ensemble soit aussi léger que possible.

3) Adobe : fabrication de brique en terre crue par compression puis séchage sous abri pendant plusieurs mois.

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4) Bauge : mélange de terre argileuse et de paille, mise en œuvre sous forme de levée de terre. P.78 Avantages : Maintient la demeure fraîche en été et conserve la chaleur intérieure en hiver ; Régule l’humidité, assainit l’air, assure l’isolation phonique et thermique ; Permet une liberté architecturale ; Un des meilleurs bilans écologiques : ne dénature pas le sol / aucune énergie pour sa mise en œuvre et très peu d’eau / etc. P.78-79 LE BOIS : Issu de matières premières renouvelables et non productrice de CO2 : « En fin de vie, le bois ne libère pas plus de CO2 pendant sa combustion qu’il n’en a consommé durant sa croissance ». P.79 Avantages : Rigide et solide pour créer des ossatures porteuses, souple pour autoriser de multiples formes et favoriser la fantaisie architecturale.

ANNEXES : II - Fiches de lecture

Inconvénients : Réagit fortement aux variations d’humidité ou à la chaleur excessive : « On évitera donc l’excès de bois sous certains climats, notamment dans le midi de la France où le mistral et le soleil engendrent des retraits importants. » P.79 « […], le nouvel engouement pour le bois incite les industriels à employer des bois moins durables qui n’étaient pas utilisés autrefois dans le bâtiment. Traités, collés… ces bois dégagent des toxiques et ne conviennent pas pour construire une maison saine et naturelle.

Les bois exotiques, dont l’exploitation complètement anarchique se fait la plupart au détriment des forêts primaires et des populations locales, ne sont pas conseillés non plus. En plus, de leur prix, relativement élevé, ils ne présentent pas plus d’intérêt que les essences locales connues pour leur résistance au temps. » P.80 Quel bois choisir ?

- RÉSINEUX (Douglas, mélèzes, cèdres rouges, pins…) : résistants à l’humidité, les bois qui poussent sous les climats plus froids sont plus résistants. Si le choix du bois n’est pas adapté, il sera traité avec des produits nocifs pour le rendre plus résistants. à Bardages et ossatures porteuses - FEUILLUS (Chêne, frêne, charme, hêtre, châtaignier) : réputés pour leur dureté. à Ossature, charpente, structure - PEUPLIER : sensible à l’humidité donc plutôt employé à l’horizontal. à Planchers et montage de murs en bois cordé - CÈDRE ROUGE : poids plume toutes catégories, intéressant à mettre en œuvre, se coupe facilement et sans éclats, possibilité de le creuser, le tailler, le poncer. Ne se déforme pas, résiste à l’humidité et aux intempéries : qualifié d’imputrescible. MAIS, exploité à outrance dans les seuls pays producteurs (Etats Unis et Canada), pollution induite par son transport donc non respectueux de l’environnement. P.80 Exemples de techniques de constructions en bois : - RONDINS DE BOIS ou MADRIERS : Très utilisée dans les pays froids (Finlande, Scandinavie, Canada) et dans les Alpes. Intéressante à utiliser dans les régions de productions sauf dans celles à fortes amplitudes thermiques et hygrométriques (mistral dans le sud de la France). Très intéressante financièrement en auto-construction, mais nécessite un minimum d’apprentissage. Pour améliorer les performances thermiques, choisir un système d’isolation par l’extérieure en ajoutant bardage bois et isolant entre les deux.

Essences courantes : sapin de Douglas, épicéa, pin, cèdre rouge, mélèze, châtaignier, chêne… mais propriétés isolantes moyennes.

Impact sur l’environnement : « La ressource est renouvelable à l’infini à condition de maintenir une gestion intelligente et durable de nos forêts (reboisement, entretien…). En dehors du carburant dépensé par la tronçonneuse pour débiter le bois, le coût énergétique et la pollution sont nuls. Seules les maisons livrées en kit par quelques importateurs scandinaves engendrent (du fait du transport sur de longues distances) un peu plus de pollution.

Si l’on choisit des essences naturellement résistantes, le bois n’a besoin d’aucun traitement […].

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Réputés pour être des pièges du CO2, une maison en rondins réduit l’effet de serre en stockant (pour 100 m2 habitables) environ 25 t de carbone.

Le bois ne dégage aucun toxique (quand il n’est pas traité), ni radioactivité, ni poussière, et c’est un excellent régulateur hygrométrique. En cas d’incendie, il ne brûle que très difficilement et très lentement, sans dégagement toxique. […] Enfin, le bois est totalement recyclable après usage ; on peut même s’en servir pour alimenter un bon feu de cheminée. » P.82 - BOIS CORDÉ : D’origine canadienne, aussi implantée dans les pays scandinaves.

En France depuis les années 1980. Théoriquement réservée aux auto-constructeurs.

Disposition des bûches en corde avec croisement aux angles. Elles sont fixées de chaque côté par un mortier allégé composé de chaux, sable, chanvre (ou copeaux de bois), entre lequel est inséré un isolant en vrac (chènevotte, granules de liège…). Pour améliorer l’isolation, ajout d’un enduit intérieur (renforce les qualités thermiques si chanvre ou chaux) ou extérieur (garanti l’étanchéité à l’eau et à l’air). P.83 Essences courantes : sapin de Douglas, peuplier, charme, châtaignier, chêne… Le mieux est de prendre des essences à proximité du lieu de constructions mais attention aux bois qui absorbent l’humidité (bouleau ou aulne).

Confort et bilan écologique : « Cette construction à base de matériaux naturels régule la chaleur et l’humidité intérieure, procurant ainsi un confort appréciable à ses habitants. Elle utilise des matériaux renouvelables, facilement recyclables et qui nécessitent que peu d’énergie. Elle est parfaitement saine (à condition de ne pas employer de bois traités) et de dégage pas de fumées toxiques en cas d’incendies. » P.84 LA PAILLE : Partie sèche des graminées, comprise entre le rhizome et l’épi. Elle provient des céréales telles que blé, seigle, avoine, orge ou sorgho mais aussi houblon, lin, roseau, tournesol, riz, lavande… Donc disponible partout et sous diverses formes. Nommée « chaume » dans la construction. Résistante au déchirement, isolante du fait de sa structure creuse, elle est constituée de cellulose, de lignite et de silice et recouverte d’une fine couche de cire légèrement hydrofuge.

Pour la construction, elle est mise en petits ballots de dimensions variées (plus courante : 50x34x75cm), uniquement après la récolte des grains, donc elle n’attire pas les rongeurs et les bactéries. Matériau peu onéreux.

Paille de lavande : naturellement préservée de l’attaque des insectes du fait des résidus d’essence restant après distillation. Paille très riche en silice (idem pour la fougère et les genêts) et imputrescible.

Caractéristiques thermiques : « Les qualités du ballot et son pouvoir isolant varient selon le type de paille utilisé, sa densité, son humidité et sa disposition dans le mur (posé horizontalement ou sur le chant). Le pouvoir isolant de la paille approche les 0,045 W/m2 °C (watts par mètre carré et par degré Celsius) pour une densité de 100,8 kg/m3, ce qui, comparativement, en fait un isolant défiant toute concurrence dans un rapport qualité/prix. Son bilan environnemental est également des plus performants. Alors qu’il faut 6 000 MJ (mégajoules) d’énergie pour fabriquer 1 t de béton, seulement 115 MJ sont suffisants pour obtenir 1 t de paille. » P.85 Préjugés : Feu et rongeurs - « Après le feu, ce sont les rongeurs qui inquiètent le plus souvent les éventuels constructeurs. Or la paille n’entre pas dans leur régime, les seuls êtres vivants capables de digérer la cellulose étant les termites (qui préfèrent néanmoins le bois quand ils ont le choix !). D’autre part, les ballots étant comprimés et recouverts d’un enduit, les risques d’installation de rongeurs dans les murs sont limités (si l’enduit est parfaitement jointif). » P.86 Humidité : « Lorsqu’on travaille à partir d’une ossature porteuse, le toit peut être réalisé avant les murs de façon à protéger les ballots avant et pendant la construction. Dans le cas de murs porteurs, ceux-ci sont montés sans protection autre qu’une éventuelle bâche (et en prenant soin de positionner celle-ci pour qu’elle n’engendre pas de condensation). La construction devra être rapide, d’où l’intérêt de bien préparer le chantier avant la livraison. Pour éviter toute remontée capillaire, les ballots ne doivent pas être en contact avec le sol. Une barrière d’étanchéité est indispensable entre les fondations ou le mur maçonné (qui sert de base à la construction). Cela peut être des palettes de bois posées, des traverses de chemin de fer (ou tout autre madrier de bois imputrescible) ou enfin un coffrage rempli de pierres bloquées à la chaux hydraulique, l’une ou l’autre de ces solutions reposant toujours sur un lit de graviers compactés. » P.86

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Exemples de techniques de construction en murs de remplissage : « Rapide à mettre en œuvre et peu onéreux, le remplissage des murs à ossature bois porteuse peut être réalisé avec un mortier allégé (paillettes de chènevotte et chaux) ou avec un mortier de terre et fibres (pailles ou copeaux) banché. Ces murs affichent de bonnes performances thermiques, acoustiques et sont également d’excellents régulateurs hygrométriques. » P.88 - MORTIERS TERRE-PAILLE ou TERRE-COPEAUX : Très bon comportement au feu et à l’humidité : « Il brûle difficilement, dégage peu de fumée et il s’avère comme l’un des meilleurs systèmes d’isolation massive assurant un confort d’été et d’hivers équivalents et une excellente régulation de l’hygrométrie avec des murs de 30 à 35 cm d’épaisseur. » P.88 - MORTIES CHAUX ET CHANVRE : « Avec des murs de 25 à 30 cm d’épaisseur réalisés entre les poteaux de l’ossature porteuse, le mélange affiche une conductivité thermique de = 0,09 W/m² °C pour une masse volumique de 330 kg/m³. Associé à des enduits chaux-sable ou encore à un bardage bois, le chanvre banché assure une ambiance intérieure saine et confortable.

Matière renouvelable, le chanvre est une plante peu exigeante qui ne nécessite ni arrosage ni engrais et qui, assainit la terre de ses précédents excès. » P.89

ANNEXES : II - Fiches de lecture

- MURS À OSSATURE BOOIS ET BLOCS PRÉFABRIQUÉS : « Cette technique utilise les mêmes matériaux que les deux précédentes (chaux-chanvre ou terre-paille), mais sa mise en œuvre est beaucoup plus rapide et supprime le délai de séchage. Côté performances, les blocs préfabriqués affichent des qualités thermique, acoustique et hygrométrique identiques à celles des murs banchés. » P.89 - LA TOITURE ARDOISE ET LAUZE : Appréciées pour leur naturel, leur robustesse et leur incombustibilité.

S’adaptent aux spécificités régionales. Bilan écologique très positif : ni rejet, ni pollution, surtout qu’elles sont employées à proximité de leur lieu d’exploitation.

Choix du produit en fonction de sa classification et de sa région : 3 catégories : A, B ou C en fonction de critères qualitatifs d’ordre géométrique, physique, chimique et notamment la résistance à la rupture, le taux de carbonate de calcium, la présence ou non de pyrite oxydable, la masse volumique et l’absorption d’eau.

- Ardoises avec trop de carbonate de calcium se désagrègent et devient gélif à à éviter en montagne et dans les zones polluées.

- Ardoises avec fort taux d’absorption à l’eau à à éviter dans les zones de gels fréquents.

- Ardoises avec pyrite de fer à à éviter avec l’air marin.

- Ardoises moins résistantes à à utiliser en petite taille et épaisseur plus importante. « La pente des toitures et la taille des ardoises s’adaptant aux conditions climatiques de chaque région (pluie, neige, vent), la pose et notamment la surface de recouvrement varient en fonction du lieu où se situe la demeure. » P.97 TUILE : S’adapte aux caractéristiques climatiques de chaque région grâce aux diverses formes. (Ex. Tuiles canal dans le Sud de la France / Tuiles plates dans le Nord). Grande variété de tuiles ; forme, taille, coloris, mode de fabrication, usage.

Résistantes aux intempéries, insensibles au gel et agressions acides, bonne étanchéité du toit et pérennité.

Impact environnemental : « Saines et naturelles pendant leur durée de vie, elles s’éliminent facilement ensuite en retournant à la nature ; elles peuvent aussi servir à remblayer ou encore alléger un substrat. Par contre, selon l’énergie nécessaire à leur fabrication, leur bilan écologique peut être plus ou moins bon (les moins favorables sont cuites au charbon, au pétrole ou au gaz). » P.98 + privilégier les entreprises locales.

CHAUME : Présents partout sous forme de roseau, genêt, typha, paille de seigle, blé, sarrasin.

Bon isolant thermique et phonique. Selon les régions, plusieurs techniques de pose. P.98-99 BOIS : Bardeau de bois, utilisé en toiture ou en bardage extérieur. Employé sous les climats les plus rigoureux (souvent en montagne). Nécessite aucun traitement, naturellement solide, étanche, résistant aux intempéries, respirant, isolant, il absorbe la vapeur. Bilan écologique exceptionnel, disponible partout donc ne nécessite pas de transport, compostable en fin de vie.

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B. LES CHASSIS BOIS : plus intéressant d’un point de vue écologique qu’un cadre en aluminium à rupture thermique ou qu’un châssis PVC. MAIS le bilan écologique du bois varie d’un industriel à l’autre (exploitation des forêts primaires VS reboisement), attention aux colles et produits de traitement. Dans tous les cas, choisir un bois régional.

ALUMINIUM : Malgré un bilan écologique moins intéressant, l’aluminium présente un avantage : protège le bois donc supprime les produits de traitement ou l’utilisation de bois tropicaux, dans le cas d’une utilisation associée au bois. Les menuiseries entièrement en aluminium sont beaucoup moins performantes au niveau thermique et leur fabrication est énergivore et polluante.

PVC : bonnes performances thermiques mais mauvais bilan écologique.

C. LES ISOLANTS L’isolation peut être assurée soit par le matériau de construction lui-même (Ex. Briques Monomur), soit par un isolant rapporté positionné à l’intérieur, à l’extérieur ou entre deux parois.

- Par l’intérieur : Avantages – solutions la moins onéreuse, réalisé rapidement, facilite le réchauffement rapide des locaux et autorise une utilisation intermittente du système de chauffage.

Inconvénients – implique une rénovation complète des pièces, affiche une inertie faible, ne résout pas tous les ponts thermiques. Pour éviter la condensation, opter pour un isolant avec pare-vapeur intégré.

- Par l’extérieur : Avantages – supprime l’ensemble des ponts thermiques, réduit les infiltrations d’air et préserve les murs des chocs thermiques. Elle donne une bonne inertie au mur, qui conserve la chaleur accumulée pendant le temps de chauffage et qui peut la rétrocéder ensuite, maintenant la pièce à température. Intervention à l’extérieur donc évite de mettre en chantier l’intérieur de la maison lorsqu’habitée.

Inconvénients – Travail de gros œuvre donc nécessite des connaissances particulières, à faire effectuer par un professionnel donc coûteux. Peu de choix d’isolants par rapport à l’intérieur car pas tous satisfaisant.

- Isolation médiane : Peut être utilisée soit dans un mur porteur, soit dans une ossature porteuse bois. P.116-118 Formes des isolants : - En vrac : sous forme de billes, flocons, paillettes, granulats, laine, livrés en sacs et moins onéreux que les isolants texturés. Diverses possibilités de mise en œuvre : déversé en remplissage, insufflé avec l’aide d’une machine, projeté par flocage, incorporé. « De nombreux produits écologiquement corrects sont actuellement commercialisés pour être déversés en vrac insufflés : liège expansé ; granules de bois et de chanvre ; laine de cellulose, de lin-chanvre, de coton ou de mouton ; argile expansée ; perlite et vermiculite. Cependant, certains produits tels que les granules de chanvre, de perlite et de vermiculite peuvent être bitumés et siliconés. Ces produits ne sont guère compatibles avec la philosophie d’une maison écologique ! […] Le liège, les granules de bois ou de chanvre présentent un excellent bilan tant au niveau des performances que de l’environnement. » P.120 - En rouleau ou en panneaux semi-rigides : Facilité de mise en œuvre avec un matériel réduit. Employé à plat dans les combles perdus, sous toiture entre les chevrons ou dans les murs. Employé en rénovation ou en neuf par les particuliers. « Admissibles en construction écologique, on trouve des laines de chanvre, de cellulose, de lin, de mouton, de coton et de coco. Les plus intéressantes, tant sur le plan des performances que du bilan écologique, étant les quatre premières. Les deux dernières affichent des coûts de transport élevés et la matière première dont elles sont issues, notamment le coton, est parfois très éloignée des normes de la culture biologique. » p.121 - En panneaux rigides ou composites : Contrairement à la précédente, forme résistante à la compression donc peut être utilisée sous dalles ou supporter directement un enduit de finition. Ex. Liège expansé, panneaux de roseaux, laine de bois, de verre cellulaire, fibragglos, de cellulose, de perlite et de vermiculite. « Les plus isolants et présentant le meilleur bilan écologique étant le liège expansé et les panneaux de laine de bois ou de cellulose. L’un et l’autre affichent également une bonne perméabilité à la vapeur d’eau. » p.121

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ANNEXES : II - Fiches de lecture

Isolants minéraux : LAINES DE ROCHE ET DE VERRE : les plus utilisées mais aussi les plus controversées d’un point de vue sanitaire et impact environnemental. « Classées potentiellement cancérigène du fait de la dangerosité de leurs fibres, elles sont produites par une industrie qui n’hésite pas à y adjoindre des déchets industriels toxiques quand l’opération permet de réduire les coûts du recyclage. » P. 122 VERRE CELLULAIRE : issus de ressources non renouvelables et du verre recyclé (non renouvelable également), il est gourmand en énergie, polluant lors de sa fabrication et onéreux. Il présente des avantages en isolation extérieur pour les toitures terrasses et les parois en terre. Panneaux rigides imputrescibles et résistants au feu. Pas de dégagement toxique pendant son utilisation ou en cas d’incendie, ce qui n’est pas le cas du produit (bitume issu de l’industrie du pétrole) qui sert à le coller et à le jointoyer. P.122 PERLITE ET VERMICULITE : issues de roches volcaniques siliceuses (perlite) et de roches menacées (vermiculite), donc ressources non renouvelables mais disponibles en grande quantité. Peu d’énergie dépensée pendant leur transformation, matériaux sans dégagement toxique et ininflammables (lorsque purs). Bons isolants en vrac et pour les bétons allégés.

ARGILE EXPANSEE : issue d’une matière première non renouvelable mais présente en grande quantité. Parfaitement inoffensif pour la santé, nécessite peu d’énergie pour sa fabrication.

MAIS isolant médiocre dans son utilisation en vrac. Insensible à l’eau et grande résistance à la compression donc intéressant pour l’isolation des toitures terrasse ou des caves.

Isolants végétaux : Régulent l’hygrométrie et les échanges gazeux, créant une atmosphère agréable et confortable. Aucun risque pour la santé et recyclables. Tous proviennent d’une matière première renouvelable.

CHANVRE : Bonne qualité d’isolation. Matière première renouvelable et pouvant être produite en grande quantité. Excellent moyen de diversification pour l’agriculture et une aubaine pour l’environnement. Croissance rapide, nécessite que peu d’engrais, ne nécessite pas de traitement ou d’arrosage. Plante écologique par excellence ; assainit les sols pollués.

- Chènevotte en vrac : sous forme de granules, isolation des planchers, murs, combles et toitures en rampants. Sensible à l’humidité et aux rongeurs.

- Chènevotte pour bétons légers et enduits : incorporée dans des bétons légers, version naturelle à privilégier.

- Granules de chènevotte bituminées : enrobées de bitume, constituent les souscouches de chapes flottantes ou de parquets. Bonne isolation thermique et phonique.

- Chanvre entier : simplement broyé et incorporé à des liants, bétons plus résistants utilisés pour les chapes et les murs. Ne conviennent pas pour des enduits de finition.

- Fibres seules (laine de chanvre) : laine homogène en vrac, rouleaux et panneaux semi-rigides. « Le chanvre est actuellement considéré comme l’un des meilleurs compromis écologiques pour une isolation de qualité bien que son coût reste encore un peu élevé. Il est sans effet connu sur la santé, sauf les présentations bitumées. » p.126 LIN : Pouvoir isolant, peut être utilisé en vrac pour l’isolation des planchers, des murs, des toitures en rampants et des combles de manière manuelle ou mécanique (projeté ou insufflé).

Pour les produits texturés (panneaux, rouleaux ou feutre), les fibres reçoivent un premier traitement au borax puis elles sont cardées pour obtenir des couches superposées qui sont thermoliées avec environ 15% de fibres polyester pour forme la ouate. Puis il est pulvérisé avec un sel minéral, le silicate de sodium (contre le développement des moisissures). Séchée, la laine est découpée son utilisation : - En rouleau : isole les planchers, les toitures en rampants et les combles ; - En panneaux semi-rigides : intervient dans l’isolation des murs (intérieure ou extérieure) et en toiture. « Ressource renouvelable à volonté, le lin est une excellente alternative pour l’agriculture, sans effet négatif connu sur la santé. Il agit comme un climatiseur, indéréglable, grâce a à sa capacité à réguler l’hygrométrie. Élastique et résistant aux chocs thermiques, il est très répandu outreRhin. Mais, d’un coût relativement élevé (pour les présentations texturées), il est plus souvent utilisé en vrac (moins onéreux). » P.127 LAINE DE COCO : Durabilité et élasticité. Les fibres de coco sont cardées puis traitées au sel de bore.

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« Isolant sain […], la laine de coco entre dans la catégorie des ressources renouvelables, mais elle résulte essentiellement d’une monoculture peu respectueuse de l’environnement (par l’emploi de pesticides) et nécessite une énergie importante pour être transportée vers les lieux de mise en œuvre. » P.127 Multiples formes : - En vrac : remplissage pour les planchers, les murs à isolation médiane intérieure ou extérieure, les toitures en rampants, les combles et le calfeutrement ; - En rouleaux (de diverses épaisseurs) : pour les planchers, les combles et les toitures en rampants ; - En panneaux semi-rigides : les fibres sont texturées avec une colle au latex naturel pour obtenir des couches de 25 mm d’épaisseur qui sont cousues entre elles. Pour l’isolation intérieure, extérieure ou médiane des murs et toitures.

LAINE DE COTON : Peu provenir de coton vierge ou de coton recyclé. Les fibres sont cardées et subissent différents traitements (antifongique, insecticide, ignifugeant) avant de recevoir un liant polyester. « Si elle provenait exclusivement de cultures biologiques et d’un commerce équitable, la laine de coton pourrait être intéressante, bien que l’énergie dépensée pour son transport soit élevée. Mais le coton est issu, le plus souvent, d’une culture intensive effectuée au détriment de l’environnement et de l’économie vivrière des populations. » P.127-128 - En vrac : isolant de remplissage manuel ou insufflé dans les planchers, combles, murs et toitures en rampants ; - En rouleau : isolant pour les planchers, toitures et combles.

LIÈGE EXPANSÉ : Typique des régions méditerranéennes, le chêne-liège produit une écorce qui peut être prélevée tous les neuf ans. Réduit en granules puis expansé à la vapeur, dans des fours autoclaves (à 300°C), le liège renferme beaucoup de microcellules d’air (15 à 30 millions de cellules /cm²) qui font de ce matériau un excellent isolant thermique et phonique.

Utilisé : - En vrac : isolation des combles, planchers, cloisons, structures porteuses à ossature bois, sous toiture ; - Dans les chapes isolantes, les bétons allégés et sur les toitures terrasses ; - En panneaux agglomérés avec sa résine naturelle la subérine : sous dalle de terreplein, sous chape, en complément d’entrevous, en complément de murs à isolation interne, en isolation des murs intérieurs, des toitures en rampants sur chevrons ; - Pour les préfabriqués : comme éléments de structure auto-isolants (madriers boisliège), ce qui permet de supprimer les ponts thermiques. « Imputrescible, difficilement inflammable, le liège est considéré comme un matériau sain (lorsqu’il n’est pas associé à des colles ou à des vernis synthétiques douteux), résistant aux contaminations fongiques, et durable […]. Bien qu’il fasse partie des ressources renouvelables, sa quantité disponible est limitée à l’exploitation forestière. Relativement onéreux, son emploi est souvent ponctuel, là où les autres isolants naturels ne sont pas adaptés. » P.129 BOIS FEUTRÉ : Issu du défibrage des chutes de bois résineux. La laine peut être utilisée en vrac ou transformée en pâte (en ajoutant de l’eau) pour être coulée en panneaux d’épaisseurs, de dimensions et de densités variables.

- Les panneaux mous : isolation sous toiture soit entre les chevrons, soit porteuse sur chevrons, auquel cas ils supportent la couverture. Ils peuvent aussi venir en complément d’une autre isolation, entre les montants d’une ossature porteuse ; - Les panneaux mi-durs : pare-pluie de parois à ossature bois, pour les cloisons ou contre-cloisons, en panneaux résilients sous les planchers phoniques…

- Les panneaux composites multicouches : isolation des planchers comme support d’enduits d’une isolation extérieure ou encore en toiture sur chevrons. « Les fabricants allemands et suisses (Gutex et Pavatex) certifient ne pas utiliser de bois traités avec des fongicides pour la fabrication de leurs panneaux. Tous les industriels ne sont pas en mesure d’afficher cette garantie. D’autre part, mieux vaut éviter les panneaux bitumés. » P.129 FIBRAGGLOS : « Ces panneaux, fabriqués à partir de fibre de bois de résineux, sont plus ou moins acceptables suivant le liant utilisé : magnésie, plâtre, plâtre et ciment, ciment. Les fabrications à base de ciment exigent une énergie importante ; de plus, ces panneaux sont légèrement conducteurs de champs électriques. La présentation la plus intéressante, avec

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un liant magnésien, comporte cependant un inconvénient : le coût du transport (la matière première est importée de Grèce). » P.129 Performances assez médiocres au niveau de l’isolation mais intéressants comme supports d’enduits (plafonds suspendus, sous toitures).

ANNEXES : II - Fiches de lecture

GRANULATS DE BOIS MINÉRALISÉS : Copeaux de bois stabilisés au silicate de calcium, vendu en vrac pour l’isolation des combles perdus ou employé pour la composition de bétons allégés en association avec de la chaux hydraulique, pour réaliser les chapes d’étage sur un vieux plancher (intéressants en rénovation). La minéralisation et l’enrobage dans un liant hydraulique rendent les copeaux imputrescibles et résistants aux rongeurs, insectes et micro-organismes.

LAINE DE CELLULOSE : Issu du recyclage du papier, il est défibré et réduit en flocons auxquels sont ajoutés de l’acide borique et du tétraborate de sodium qui retardent la propagation des flammes en cas d’incendie et rendent la cellulose résistante aux insectes, aux rongeurs et aux moisissures. La cellulose est hygroscopique, elle peut capter jusqu’à 20% de sa masse en eau ; donc intéressante pour réguler l’humidité intérieure mais cette faculté d’absorption peut aussi être à l’origine de dégradations biologiques.

Inconvénients : quantités importantes de poussières dégagées lors de sa mise en œuvre, notamment pour la présentation en vrac et la présence d’encre, vestiges de ses origines (journaux).

Trois formes : - En vrac, compactée en sacs : cardée et aérée avec une machine qui la projette à sec pour des utilisations horizontales (combles, planchers, isolation des toitures par le dessus) ou humidifiée pour un emploi vertical (murs avec ossature bois). Elle peut aussi être insufflée dans les caissons des planchers, en toiture ou dans les murs à ossature bois. La présentation décompactée est employée manuellement en remplissage ; - En panneaux isolants : isolation des toitures (entre les chevrons) et des murs à ossature bois ou rapportée ; - En panneaux d’agencement : correcteur thermique ou phonique.

ROSEAUX : employés pour la mise en œuvre et pour ka restauration des toits en chaume. Ils proviennent de milieux humides, essentiellement de la Camargue et un peu de la Brière, au sud de la Bretagne. Ressource renouvelable mais peu disponible à cause de la disparition des zones humides (terrains assainis et donnés au Béton…) et de la préservation des zones restantes.

- En panneaux : utilisés en isolation intérieure ou extérieure, idéals pour l’accrochage des enduits, ou comme isolation sous toiture, ou encore pour constituer des voutains entre les solives ; - En treillis : support d’enduits ou de coffrages perdus essentiellement. « Recyclable, cet isolant ne présente aucun inconvénient sur la santé, si ce n’est éventuellement quelques perturbations électromagnétiques dues aux fils de fer galvanisés utilisés pour la fabrication des panneaux […]. » P.131 Isolants d’origine animale : LAINE DE MOUTON : Excellentes performances thermiques et fort pouvoir hygroscopique (absorbe jusqu’à 30% de son poids en humidité). « Naturellement imperméable à l’eau, la laine laisse passer la transpiration de l’animal et le suint qu’elle contient repousse les parasites. À son état brut, elle est donc parfaite pour l’isolation… à un détail prêt : son odeur qui vient justement de son suint. Les auto constructeurs qui l’ont utilisée telle quelle reconnaissent qu’elle dégage une légère odeur les premiers temps mais qui s’atténue rapidement. Pour être commercialisée dans les circuits de distribution des matériaux, elle est donc lavée avec du savon et de la soude pour éliminer ce suint, avant de recevoir un traitement insecticide et contre le feu. En clair, on lui retire sa protection naturelle contre les insectes pour lui en administrer une autre (moins neutre au niveau de la santé) mais qui n’a pas d’odeur ! La différence, importante, se fera sentir au niveau du prix : une laine manufacturée est globalement soixante fois plus chère qu’une laine achetée directement à l’éleveur. » P.132 -

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En vrac : remplissage des planchers, isolation des murs, toitures, combles ;

- - -

En écheveaux : isolation des murs en rondins de bois ; En rouleaux : planchers, toitures en rampants et combles ; En panneaux semi-rigides : isolation des murs.

« Son bilan écologique souffre du traitement antimites et de l’énergie dépensée pour son transport : alors que la ressource pourrait être disponible en France, elle vient le plus souvent d’Australie, de Nouvelle-Zélande, ou de tout autre pays situés aux antipodes. Enfin, son coût reste élevé par rapport à d’autres isolants naturels. » P.132 PLUMES DE CANARD : Utilisées (plumes longues) pour l’isolation des toitures, des murs et des sols : valorise les déchets de l’abattage car seul le duvet est utilisé dans l’industrie de la literie, de la confection et de l’ameublement. L’isolant est constitué de 70% de plumes de canard, de 10% de laine traitée antimites et de 20% de fibres polyester qui agissent comme liant. L’hydrophilie de la plume exceptionnelle, elle peut absorber jusqu’à 70% de son poids en humidité tout en restant peu vulnérable aux moisissures. P.132 Matériaux quasiment gratuits et performants : « L’inconvénient majeur des isolants non commercialisés dans les circuits traditionnels vient du fait qu’aucun test officiel n’a été effectué pour prouver et valider leurs performances. Ces isolants n’ayant qu’une valeur marchande faible ou nulle, aucun organisme officiel ne s’y intéresse ! Et pourtant, pour nombre d’entre eux, les qualités sont connues et attestées par des réalisations qui ont su résister aux siècles et aux intempéries. De nombreux matériaux peuvent entrer dans la construction d’un bâtiment réalisé par un autoconstructeur, mais les entreprises, qui ne sont pas couvertes par les assurances, ne se lancent pas dans l’aventure. Celle-ci vaut pourtant le coup d’être vécue. » P.133 à Cause majeure de la non-utilisation de ces matériaux : à mettre en évidence dans le mémoire. (PARTIE III) Absorption et réflexion du rayonnement solaire : « La pénétration de la chaleur par les murs est plus ou moins importante suivant l’épaisseur de ceux-ci et les matériaux qui les constituent. La température n’atteindra jamais des sommets derrière pisé de 70 cm d’épaisseur alors que les parpaings laissent, eux, passer très vite les calories. Parmi les matériaux contemporains, la brique Monomur est certainement la plus performante au niveau de l’inertie et du confort d’été. Au rang des matériaux intéressants du point de vue écologique et faciles à mettre en œuvre, la maison à ossature bois et isolation médiane (laine de mouton ou autre) possède une inertie beaucoup plus faible que le Monomur. » P. 181 Prendre en compte également : - La toiture : « Une toiture végétalisée ou parfaitement isolée sera beaucoup plus protectrice qu’un toit percé d’ouvertures pour l’aménagement des combles. » P.181 - Les ouvertures : les ouvertures exposées Est, Ouest ou Sud doivent être protégées des rayonnements directs du soleil (stores, volets, végétation, balcon, avancée de toiture, pan de mur, persiennes, moucharabiehs, etc.).

- L’environnement immédiat : utilisation d’arbres caducs, de végétalisation de façades avec du lierre ou de la vigne vierge, de pergolas, etc. pour occulter les rayons solaires et créer un rafraîchissement naturel.

- La couleur des matériaux : Certaines couleurs sont plus absorbantes que d’autres et accumulent la chaleur. Donc choix important pour les revêtements des sols, volets, enduits de façade, etc. « On le voit avec ce tableau, un revêtement des façades à la chaux, même de cou- leur ocre, sera toujours plus confortable qu’un enduit de couleur blanche sur du béton Devant la maison, mieux vaut un sol peu réflecteur qui limite la réémission de chaleur vers les fenêtres et dont l’évapotranspiration (des plantes ou du gazon) crée une ambiance plus agréable. » P.183 à A prendre en compte pour le choix des matériaux afin de répondre aux normes passives.

(PARTIE III)

D. LES REVÊTEMENTS DE SOL A ÉVITER : Les moquettes synthétiques, les revêtements de sol stratifiés et plastiques, polluants pour l’environnement et nocifs pour la santé.

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CARREAUX DE TERRE CUITE : Chaleureux et confortable grâce à leur inertie et leur capacité à réguler l’humidité. Grande variété de formes et de teintes.P.188 PIERRE NATURELLE (Ardoise, marbre, granit, schiste…) : Facilité d’entretien, inertie intéressante, convient bien dans les régions chaudes. P.189 LES PARQUETS : Bon isolants thermiques (isole et stocke), chaleur au contact du pied = agréable, très résistants lorsqu’ils sont bien entretenus, régulateurs d’hygrométrie (confort ambiant optimal).

Inconvénients : Bruyants si mal posés / avec une pose collée ou sur chape flottante, utilisation de produits nocifs pour la santé et l’environnement (COV) dans les colles et sous-couches.

P.189-190 Attention à l’origine du bois et la façon dont la forêt est exploitée. Pour remonter la filière, vérifier le numéro de série indiqué à côté du label FSC (Forest Stewardship Council).

ANNEXES : II - Fiches de lecture

LINOLÉUMS NATURELS : Fabriqués à base de linoxine (huile de lin) avec ajout de résines naturelles de pin, de particules de liège et de bois, de la craie et des pigments. Résistants, naturels, faciles d’entretien et grande diversité de teintes. P.190 FIBRES VÉGÉTALES : Réduisent les bruits de chocs et la réflexion des sons, antistatiques.

Inconvénients : Mauvaise réaction à l’humidité donc nécessite la pose d’une sous couche isolante, nettoyage difficile causé par la trame des fibres, absorbent les polluants et les fumées de tabac.

Quelques exemples : le sisal (très résistante, trames et dessins variés), le coco, le jonc de mer (imperméable, résiste à toutes les tâches, résistant, beaucoup de couleurs), le jute (agréable au toucher). P.191 E. TRAITEMENT ET ENTRETIEN DES BOIS « Le traitement des bois à tous les niveaux de leur transformation et de leurs utilisations dans le bâtiment n’a jamais été autant d’actualité que depuis ces dernières décennies. Les industriels traitent en préventif à l’abattage et au sciage contre les champignons et les insectes du bois frais. Un second traitement préventif de longue durée est ensuite appliqué : trempage à froid pour les bois de construction, trempage à chaud pour les parquets, injection sous pression en autoclave, aspersion, pulvérisation... Bref, il devient bien difficile de trouver des bois qui n’aient pas subi moult traitements avant leur commercialisation.

Les bois déjà en place n’échappent pas à cette règle de surprotection et, bien qu’ils affichent pour certains des siècles de bons et loyaux services, poutres et planchers reçoivent des traitements qui ne sont pas toujours indispensables, soit par application en surface, soit par injection en profondeur.

Cette surenchère, propre à notre époque, s’explique par l’emploi massif dans la construction de résineux particulièrement sensibles aux attaques des insectes xylophages ainsi qu’à une préparation trop rapide et souvent médiocre des bois, alors qu’autrefois on savait les sélectionner et les préparer dans les règles de l’art. Un bois abattu en hiver, quand la sève est basse, ne contient que peu de matière intéressante pour les insectes xylophages. Si cet abattage est réalisé en lune descendante, c’est encore mieux ! Le bois doit être également scié pendant la saison froide et son humidité amenée à 25% avant l’été de la même année (les champignons se développant à partir de 30%). Les bois anciens utilisés selon ces principes et façonnés en respectant le fil du bois (comme c’était le cas avant la Première Guerre mondiale) résistent parfaitement au temps. À l’intérieur d’une construction, l’humidité ne devrait jamais excéder 60%, mais le faible renouvellement de l’air dans les logements trop hermétiques fait que le taux est souvent largement supérieur. » P.194 à Pour la partie sur les produits polluants et le poids des industriels (PARTIE III) Des bois de qualité diverses : Le tronc d’un arbre est composé de trois parties : l’écorce, l’aubier et le bois « parfait », appelé « duramen » lorsqu’il est parfaitement distinct de l’aubier. Lorsque l’aubier a été correctement retiré et que seul le duramen est utilisé dans la construction, les bois n’ont pas besoin de traitement contre les insectes xylophages (sauf contre les termites dans les régions infestées)

à C’est le cas des essences indigènes telles que le chêne, le châtaignier, le mélèze,

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l’orme, le noyer, le sapin de Douglas, le cèdre et le robinier (faux acacia), tout comme les bois exotiques tels que le doussié, le merbau le moabi, le padouk et l’iroko.

Par contre, les résineux, dont l’aubier et le bois parfait sont indistincts, nécessitent un produit de traitement.

àLe sapin, l’épicéa, le pin, le hêtre, l’érable, le frêne, le bouleau, le peuplier, le tilleul, l’eucalyptus globulus...

Pour éviter de traiter inutilement les bois, le choix est primordial : - En extérieur, pour le mobilier et les aménagements de jardin : seules quelques essences d’origine tropicale peuvent résister sans traitement dont le teck.

- En extérieur, pour les menuiseries et les bardages : le chêne, le châtaignier, le mélèze, le sapin de Douglas et les essences tropicales pourront être utilisés - À l’abri, pour les charpentes, pour les planchers et pour les ossatures : le chêne, le châtaignier, le mélèze, le sapin de Douglas et le pin conviendront.

- À l’intérieur, le mobilier, les parquets, les lambris et les menuiseries : le chêne, le châtaignier, le pin, le mélèze, le hêtre, le sapin de Douglas. Les résineux seront retenus exceptionnellement, et à condition qu’ils soient de faible épaisseur (moins de 15 mm qui ne permet pas le développement des insectes).

P.195 à Pour la partie sur l’optimisation de l’utilisation des matériaux naturels (PARTIE III) Les traitements à proscrire : Pentachlorophénol (PCP), lindane, aldrine, dieldrine, chlordane, heptachlore, sels CCA (cuivre, chrome, arsenic). P.196 Les traitements moins toxiques : Azoles, sels d’ammonium quaternaires, pyréthrines synthétiques, fongicides triazoles (propicozanole et tébucozanole), sel de bore (borax), etc.

P.196-197 à Pyréthrines synthétiques : stables, perdurent dans les bois, se diffusent peu dans l’environnement donc libèrent peu de COV et sont performantes à faibles doses. Attention aux rougeurs des yeux et de la peau, irritations des voies respiratoires, vertiges, maux de tête.

A n’utiliser qu’en cas extrême (charpentes endommagées ou combles). à Fongicides triazoles : pour les charpentes, planchers, ossatures, menuiseries extérieures. Aucun risque pour l’environnement. à Sel de bore (borax) : incolore, inodore et d’origine naturelle, utilisé en traitement préventif. Pas de risques majeurs pour la santé. Pas efficaces en extérieur du fait de leur lavabilité, mais possibilité d’ajouter un vernis naturel ou une résine naturelle.

Des techniques émergentes : Nouvelles techniques pour assurer la pérennité du bois sans nuire à l’environnement : - Améliorer la conservation par un séchage à haute température (110 à 150°C) ; - Chauffer le bois à très haute température (180 à 280°C) pendant 2 heures évite les traitements chimiques pour les bardages, les terrasses, les clôtures, les mobiliers de jardin… Attention : diminution de la résistance mécanique à la flexion et au cisaillement.

- La vapeur à 100°C utilisée pour une durée qui varie en fonction de l’épaisseur du bois (jusqu’à 24 heures pour 15 à 30 cm) permet d’effectuer un traitement curatif et de détruire les larves d’insectes xylophages. Procédé qui demande beaucoup d’énergie.

- Les huiles (de friture ou des sous-produits de l’industrie agro-alimentaire et des huileries) utilisées chaudes (180 à 220°C) dans un autoclave à la pression atmosphérique pourraient se substituer aux traitements CCA et améliorer durablement la stabilité des bois non structurels (bardages, mobiliers extérieurs…).

P.197 à Pour la partie sur l’optimisation de l’utilisation des matériaux naturels (PARTIE III) À PRENDRE EN COMPTE : Présence importante des termites en PACA du fait de l’abondance des résineux et de la chaleur qui assurent nourriture et confort. à Précautions à prendre F. LES REVÊTEMENTS MURAUX, COLLES ET PEINTURES À ÉVITER : Tout ce qui est à base ou nécessite de traitements polluants ou de colles vinyliques, acryliques et polyuréthanes (tels que les papiers peints, les tissus muraux, liège aggloméré,

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ANNEXES : II - Fiches de lecture

peintures, etc.) P.202-204 PEINTURE ÉCOLOGIQUE : - Liants : résines naturelles, propolis, huiles végétales, chaux, silicates de potassium…

- Solvants : eau, essence de térébenthine provenant de résineux, terpènes d’agrumes…

- Pigments : d’origine minérale à base de terre comme les ocres, à base d’oxyde de métaux, d’origine minérale…

- Charges : poudres minérales telles que le talc, le kaolin, l’ardoise, la craie, le mica, la chaux, l’argile…

- Adjuvants, additifs : rétenteurs d’eau (caséine ou méthylcellulose), fixateurs de pigments (alun de potasse), résines de latex ou acryliques dans le cas de préparation à base de chaux / additifs émulsifiants (lécithine de soja), des siccatifs (cobalt) ou des conservateurs extraits de plantes possédant des propriétés antifongiques et insecticides (chrysanthème, romarin, bergamotte…). P.205-207 « Il existe une multitude de recettes de peintures dites naturelles mais au final toutes possèdent de nombreux avantages par rapport aux peintures organiques. Elles offrent une excellente perméabilité à la vapeur d’eau, évacuant facilement l’humidité d’une pièce pour peu que les matériaux constituant le mur possèdent les mêmes qualités. Elles ne dégagent pas de COV (composés organiques volatils) et ne favorisent pas l’accumulation des charges électrostatiques, diminuant ainsi l’attraction des poussières. Les peintures minérales aux silicates et les pigments à base de terre sont réputés pour leur résistance au temps et largement employés en restauration. Enfin, toutes offrent un bilan écologique bien supérieur aux peintures organiques pendant leur fabrication, leur utilisation et en fin de vie. Le seul inconvénient des peintures à la chaux vient de leur alcalinité qui rend indispensable le port de gants, de lunettes et de vêtements couvrants pendant leur application. » P.207 ENDUITS CHAUX ET/OU TERRE : Conviennent aussi bien en intérieur qu’en extérieur, sont isolants et imperméables, proposent diverses textures (lisses ou granuleux) et couleurs (sablés ou colorés). Naturels et parfaitement sains pour l’homme et pour son environnement. à Pour la partie sur l’optimisation de l’utilisation des matériaux (PARTIE III) 4. LES ÉNERGIES RENOUVELABLES Constat : « Alors qu’on n’utilisait autrefois qu’un peu de bois pour se chauffer et cuisiner et quelques bougies pour s’éclairer, l’ère industrielle a mis sur le marché, depuis la seconde moitié du XIXe siècle, des énergies qui apportent un confort toujours accru sans exiger d’effort autre que celui de mettre la main au porte-monnaie pour en régler le prix. Mais ces énergies fossiles (pétrole, gaz et charbon) sont extrêmement polluantes pour la planète et nocives pour notre santé ; de plus, leurs stocks, qui ont mis des millénaires à se constituer, seront rapidement épuisés. Actuellement, nous consommons ou plutôt nous brûlons ces ressources sans souci du lendemain. Or on estime que les réserves de pétrole seront épuisées en 2040 (du vivant de nos enfants ou nos petits-enfants), que celles d’uranium (utilisées pour l’énergie nucléaire) n’iront pas au-delà de 2075 et que celles de gaz naturel seront taries en 2085 (du vivant de nos arrièrepetits-enfants). Seules les réserves de charbon seraient plus pérennes (deux cents à trois cents ans) et réparties sur l’ensemble de la planète, mais c’est également l’énergie qui produit le plus de gaz à effet de serre. » P.136 Une solution d’avenir : « Pour 88 des Européens, le réchauffement climatique fait partie des préoccupations sérieuses qui exigent des actions immédiates. Parce qu’elles sont désormais techniquement fiables et que leur coût économique est en baisse, les énergies renouvelables constituent une alternative sérieuse et pérenne aux énergies fossiles ou au tout-nucléaire comme en France (77% de notre production électrique dépend des centrales nucléaires).

Par définition, les énergies renouvelables s’épuisent moins vite qu’elles se reproduisent et, de fait, sont parfaitement viables pour les générations futures. Tout en permettant de retarder l’épuisement des stocks d’énergies fossiles, de diminuer l’émission des gaz à effet de serre et donc de limiter le réchauffement climatique, les énergies renouvelables encouragent aussi la valorisation des déchets et limitent les transports (pétroliers, lignes à haute tension...). » P.136137 à Utile pour l’introduction, justifie ma démarche de m’intéresser à une architecture plus respectueuse de l’environnement et d’étudier le potentiel des matériaux bio-sourcés.

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(INTRODUCTION + PARTIE I) Les énergies renouvelables intéressantes : - Le Biogaz : « produit à partir de la fermentation de nos déchets, de nos excréments et des effluents d’élevage, est nettement plus performant que le gaz mais encore peu utilisé, par manque de volonté des pouvoirs publics et sans doute aussi un peu à cause des mentalités, réticentes à l’idée de recycler des déchets pour produire du gaz ! » P.157 - Le bois : « Le bois, […], entre dans la catégorie des énergies renouvelables, pour peu qu’une politique de reboisement soit effectuée sur l’ensemble du globe. » P.157 - L’eau : « fait également partie des ressources intéressantes, quand elle est exploitée de manière ponctuelle sur des petites unités qui ne mettent pas en péril l’équilibre d’une région. » P.157 Intérêt des énergies renouvelables : « - Situées à proximité des lieux de consommation, les énergies renouvelables (bois, soleil, eau) limitent les transports, eux-mêmes toujours dispendieux en énergies fossiles ou nucléaires et toujours risqués pour l’environnement et l’homme (marée noire avec le pétrole, champs magnétiques et déperditions importantes pour les lignes à haute tension, pylônes qui saccagent le paysage...).

- Leur emploi retarde l’épuisement des énergies fossiles et limite l’utilisation du nucléaire, et donc la production de déchets radioactifs.

- Elles ne sont pas ou peu polluantes et n’ont aucun effet sur la couche d’ozone. En brûlant, le bois ne libère pas plus de gaz carbonique qu’il n’en absorbe pendant sa croissance.

- Les nouveaux appareils de chauffage au bois encouragent la valorisation de certains déchets (bois déchiqueté, granulés de bois, briquettes de bois densifié, plaquettes). » P.158 à Pour l’introduction ou la partie sur l’intérêt de construire écologique (INTRODUCTION + PARTIE I) Exemples de dispositifs des maisons écologiques : à Pour présentation générale de la maison écologique // Voir lesquels sont intéressants en PACA (PARTIE I) - Chauffe-eau solaire : « En fonction de sa situation géographique dans l’Hexagone, un chauffe-eau solaire couvre entre 40% au nord et 80% au sud des besoins en eau sanitaire d’une famille (voire l’intégralité). » P.137 « Même dans les régions les plus favorisées par le soleil, il est rare, en France, que le chauffe-eau solaire puisse couvrir l’intégralité des besoins. Quelques jours de mauvais temps suffisent pour qu’il y ait lieu de recourir à une énergie d’appoint. » P.139 - Systèmes solaires combinés : « Ils couvrent entre 25 et 60% des besoins annuels suivant la taille de l’installation et la situation géographique de la maison. Cette installation évite également le rejet de 1250 kg de CO2 dans l’atmosphère chaque année. » P.141 - Électricité solaire photovoltaïque : « On estime à 2400 kWh (kilowattheures) par an (en faisant la chasse au gaspillage) les besoins électriques d’une famille de quatre personnes, hors eau chaude et chauffage. Selon l’implantation géographique de l’habitation, une installation photovoltaïque d’une puissance de 1kW couvrant 10 m² produit entre 800 et 1400 kWh par an. » P.142 - Aérogénérateurs (éoliennes) : « Le kilowattheure (kWh) éolien revient moins cher à produire que le kilowattheure photovoltaïque, mais le bon fonctionnement et le rendement d’une installation éolienne étant tributaire du vent, cette solution n’est pas envisageable partout en France. Certaines régions sont plus favorisées que d’autres. Le vent est généralement présent et suffisamment puissant en bordure de littoral, dans les couloirs des fleuves, sur les collines, dans les plateaux, dans les montagnes, […]. » P.145

Ressources utiles pour mon étude : o Ouvrages de références : - Architecture naturelle, en quête du bien-être, David Pearson, Terre Vivante, Mens, 2003.

- Les Clés de la maison écologique, Oïkos, Terre Vivante, 2003.

- L’isolation écologique, Jean-Pierre Oliva, Terre Vivante, 2001.

- Construire en paille aujourd’hui, Astrid et Herbert Gruber, Terre Vivante, 2003.

- Guide de l’habitat écologique, Editions du Fraysse, 2004.

- La chaux naturelle, Julien Fouin, Editions du Rouergue, 2001. o Documentations, brochures : - Observ’ER (Observatoire des énergies renouvelables), Guide de l’architecture bioclimatique.

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III - Entretien Entretien du 05.10.18, Thierry GIAMBELLUCO, BEbio-Construction I Durée : 31 m 51 s I Présentation :

ANNEXES : III - Entretien

Thierry GIAMBELLUCO, maître d’œuvre et thermicien, est gérant de BEbio-Construction, spécialisé dans la conception de maisons écologiques et passives. Localisé près d’Aix en Provence, BEbioConstruction intervient sur la région PACA et la vallée de la Durance en offrant son expertise dans le domaine de la maîtrise d’œuvre et les services de bureau d’études thermiques et ingénieries.

BEbio-Construction est membre de l’association Bâtiments Durables Méditerranéens (BDM) et ses réalisations sont certifiées par le PassivHaus Institut, auprès duquel il est conseiller certifié. « Qu’est-ce qu’une maison écologique ?

Chez Bebio-Construction on considère que la véritable maison écologique est une maison qui intègre les cycles de vie des matériaux qui la composent mais aussi le poids énergétique de sa consommation tout au long de sa période d’exploitation.

Ainsi une maison passive malgré ses excellentes performances thermiques n’est pas nécessairement une maison totalement écologique si elle est composée de matériaux industriels.

Il en est de même pour une maison qui serait uniquement composée de briques de terre avec des menuiseries en bois des années 80 recyclés et qui serait véritablement une passoire énergétique.

Néanmoins, dans les deux cas une démarche respectueuse de l’environnement a été entreprise et elle n’est pas à dénigrer. » http://www.bebioconstruction.fr/maitre-d-oeuvre-maison-ecologique/

I Bilan :

Thierry GIAMBELLUCO est un interlocuteur pertinent pour mon étude car il est actif dans le domaine de la construction de maisons écologiques et passives en région PACA. Sa certification au label PassivHaus Institut et son adhésion à l’association Bâtiments Durables Méditerranéens montrent qu’il porte un grand intérêt à allier la construction passive avec une démarche écologique à travers les matériaux employés.

(1) Faire du passif en PACA, c’est possible ! Il faut simplement mettre l’accent sur le confort d’été qui est la principale problématique du passif dans les régions méditerranéennes. Il est possible de rester dans les 25°C imposé par les critères du passif sans appareils de ventilation grâce à une VMC performante ou pas plus de 10% du temps au-dessus de 25°C grâce à une ventilation manuelle, demandant un investissement des usagers. Dans la mesure où les autres principes de la maison passive sont respectés comme l’étanchéité de l’enveloppe.

(2) En passif, pas de modes constructifs à privilégier : le seul objectif est de faire des économies d’énergie, par tous les moyens.

(3) Qu’est-ce qu’une maison écologique ? Vaste débat ! Une maison qui consomme peu d’énergie (passive) mais qui est faite de matériaux polluants ? Une maison composée de matériaux écologiques mais qui est une passoire énergétique ? Les deux intègrent une stratégie de réduction de l’impact environnemental. Où est la limite ?

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(4) Combiner les deux à la fois est possible. MAIS : La réalité économique rattrape les clients même si la motivation y est. Faire une maison passive est déjà compliqué à cause de son surcoût donc ajouter des matériaux écologiques engendrant un coût supplémentaire est encore plus compliqué. C’est à la sensibilité écologique de chacun de fixer le curseur. Les personnes voulant du passif ont souvent déjà une sensibilité à l’écologie.

(5) Isolants écologiques pas trop chers : ouate en vrac ou fibres de bois en vrac.

(6) Isolants écologiques locaux en PACA : balle de riz (déchet industriel, ne coûte rien, bon isolant), paille, liège MAIS mise en œuvre plus chère et méconnue, épaisseur plus importante, assurances plus difficiles à trouver, etc.

(7) Matériaux écologiques industriels pas toujours plus chers que les industriels.

(8) Avenir possible du PassivHaus : Intégrer l’énergie grise ! Thierry Giambelluco, « pense que la dernière évolution que le Passiv’Haus va faire ça va être d’intégrer cette énergie grise, ça va être un incontournable ».

Clémence : Bonjour, je suis étudiante en architecture et je réalise un mémoire sur les maisons passives écologiques en région PACA. J’ai vu que vous travaillez là-dessus, est-ce que vous avez quelques minutes à m’accorder ?

T. G. : Oui bien-sûr allez-y. Vous êtes à quelle école d’architecture ?

Clémence : À l’école de Paris La Villette.

T. G. : D’accord.

Clémence : Je suis originaire de la région PACA, c’est pourquoi je m’intéresse plus particulièrement à cette région.

T. G. : Vous êtes de quel coin ?

Clémence : Saint-Raphaël, dans le Var. T. G. : Ah d’accord.

Clémence : Alors pour vous expliquer plus en détail, je m’intéresse aux maisons passives et à leurs impacts sur l’environnement tout au long de leur cycle de vie, car j’ai pu constater que finalement c’est assez rare qu’il y ait une prise en compte écologique dans les maisons passives traditionnelles. Je m’intéresse donc au potentiel des maisons passives écologiques.

Voilà, en fait j’ai deux sujets à aborder avec vous, d’un côté comment est-ce qu’on fait des maisons passives en région PACA et de l’autre côté, comment est-ce que l’on arrive à intégrer des matériaux écologiques ou en tout cas un processus écologique dans la réflexion d’une maison passive.

T. G. : Donc oui c’est la problématique de l’été le gros sujet auquel on a affaire en maison passive dans les régions méditerranéennes parce que la problématique de l’hiver, au contraire, est très facile à obtenir. Donc ce qui est plus problématique c’est l’été, comment dirais-je, la façon de traiter la problématique de l’été elle est presque, disons, classique, c’est-à-dire qu’il faut se protéger. Il n’y a pas de baguette magique vous voyez, sachant que le travail que l’on a fait en amont sur une maison passive, de bien isoler, d’avoir une parfaite étanchéité à l’air, fonctionne aussi bien l’hiver que l’été, donc du coup ça nous aide grandement à, comment dirais-je, à combattre, à relever le défi du confort d’été en région PACA. Moi les projets sur lesquels je travaille, sans avoir aucun équipement de climatisation, j’arrive à obtenir 25° maximum dans la maison.

Clémence : D’accord, donc du coup, il faut un peu plus de dispositifs d’aérations …

T. G. : On travaille avec la VMC, si en fait on veut, parce que le critère passif, apparemment

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vous vous êtes intéressé à la question, vous avez vu que le critère du confort d’été dans le passif, contrairement aux réglementations françaises de RT2012, il y a un vrai confort d’été qui est pris en compte dans le passif avec pas plus de 10% du temps au-dessus de 25°. Autant dire que c’est très compliqué en région PACA, mais nous on a un vrai critère, c’est-à-dire que la RT2012… parce que moi je suis … Je ne sais pas où vous avez eu mes coordonnées d’ailleurs, si c’est pas indiscret ?

Clémence : Je me suis rendue au salon PASSI’BAT et dans la documentation ils mettent vos coordonnées.

T. G. : Ah oui, on aurait pu s’y croiser car j’y été pendant deux jours là-bas. D’accord et … qu’est-ce que j’étais en train de dire… Oui, moi je suis thermicien et maître d’œuvre, je fais les deux, concernant la RT2012 qui elle n’est pas du tout contraignante et qu’en région PACA, quand je fais des notes de calcul RT2012, quand on est à 31° dans la maison c’est conforme pour la RT2012, autant vous dire que 31° c’est totalement inconfortable. Donc nous on a un vrai critère qui est 25°, moi je pense, mais c’est personnel, qu’en région PACA, en été si on avait 27° ce serait déjà très bien en termes de confort, mais bon pour respecter le critère c’est 25. Donc deux façons, ou moi je « mécanise » via la VMC et donc j’arrive à maintenir mes 25° tout le temps, ou bien on va le faire par des systèmes de ventilation naturelle qui demandent à l’occupant un peu plus de travail et de sensibilité écologique, et à ce momentlà on reste dans les pas plus de 10% du temps au-dessus de 25°. Voilà, donc autant dire que ça consomme peu d’énergie, l’un ou l’autre.

ANNEXES : III - Entretien

Clémence : Donc c’est finalement principalement sur la ventilation que vous intervenez…

T. G. : Oui mais ça c’est…

Clémence : Comme dans toutes maisons passives.

T. G. : Oui exactement, c’est la ventilation qui est le cœur du système. Après ça ne veut pas dire qu’il ne faut pas travailler l’enveloppe du bâtiment. Ce qui est primordial c’est l’enveloppe du bâtiment, avant de commencer à parler technique, puisque, pareil moi en région PACA, j’ai plus qu’un seul équipement technique c’est la VMC, mais avant de parler de VMC il ne faut surtout pas, comment dirais-je, sous-estimer l’enveloppe du bâtiment, c’est là où il faut passer le plus de temps, c’est là où il faut que ça soit parfaitement réalisé, c’est là qu’il faut isoler. Il ne faut pas faire l’inverse, c’est-à-dire qu’aujourd’hui quand on construit, si vous appelez des confrères à moi qui font du passif, vous verrez qu’on a à mon avis tous le même discours, il ne faut pas faire l’inverse, il ne faut pas commencer par se poser la question de quel équipement on va mettre dans la maison, on commence d’abord par traiter l’enveloppe du bâtiment qui est le plus important.

Clémence : D’accord, et vous la traitez avec quels matériaux en général l’enveloppe du bâtiment ?

T. G. : Il n’y a pas de… Ce n’est pas que je suis un pur produit de la maison passive mais au début je trouvais ça un peu restrictif et finalement j’ai adhéré à la philosophie du Passiv’Haus, c’est-à-dire de ne pas être dogmatique et que, comment dirais-je, il n’y a pas de mode de construction mieux qu’un autre, tout est bon pour faire des économies d’énergie, parce que si vous avez regardé la question du Passiv’Haus, par prétention, aujourd’hui et depuis 25 ans, ce n’est pas de faire une maison, comment dirais-je, qui s’adresse au un millième des écolos radicaux qui existent sur terre, c’est-à-dire que moi je m’y mets dedans, ça ne me dérange pas parce que je me sens très concerné par l’écologie et du coup la problématique de l’environnement au sens de l’économie d’énergie n’avancerai pas donc ils ne sont pas dogmatiques, ils ne disent pas qu’il n’y a qu’un modèle qui permet de faire des économies d’énergie parce que le modèle du Passiv’Haus ça n’a pas la prétention de traiter de ce que je viens de vous dire, ça a la volonté d’économiser l’énergie. Ça se sont les fondamentaux du Passiv’Haus. Vous voyez, donc je n’ai pas de mode constructif plus qu’un autre. Si vous me demandez moi personnellement, c’est du bois, j’aime plutôt le bois, maintenant ça va dépendre de la configuration du terrain, vous êtes architecte, vous savez que ce n’est pas juste une maison, c’est en environnement, la configuration du terrain, ce sont pleins de choses qui font que peut-être on est plus obligé de s’orienter plus vers de la maçonnerie

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que sur du bois. Bon voilà, après moi quand je fais de la construction, ce n’est pas que j’aime pas d’un point de vue esthétique, mais plutôt d’un point de vue technique, je n’aime pas mélanger les modes de constructions, c’est-à-dire que si je fais de la maçonnerie, je fais de la maçonnerie, si je fais du bois, je fais du bois. Je ne vais pas faire une moitié maçonnée et une moitié bois, je ne vois pas trop le sens et il y a plus de contraintes de mise en œuvre qu’autre chose et du coup j’ai une approche plutôt pragmatique sur cet aspect-là, mais là c’est un aspect purement technique. Après d’un point de vue architectural, vous savez que l’architecture c’est une fonction et une approche esthétique, donc c’est deux notions… Enfin l’architecture pour moi c’est visuel, c’est important attention, je ne suis pas en train de dire l’inverse, mais l’aspect visuel pour moi ça peut se traiter après, je peux très bien avoir une maçonnerie et puis un parement bois à l’extérieur, vous voyez ce que je veux dire ?

Clémence : Oui tout à fait je comprends.

T. G. : On peut venir habiller ensuite, pour moi ces deux aspects fonction et esthétique sont importants dans une maison. Voilà.

Clémence : J’ai vu sur votre site que vous parliez un peu du cycle de vie du bâtiment, donc ça comprend aussi les matériaux utilisés et que vous aviez une démarche écologique en proposant aussi des maisons écologiques. Et du coup quand vous alliez maisons passives et maisons écologiques, à quoi arrivez-vous ? C’est-à-dire, est-ce que vous arrivez vraiment à faire quelque chose d’écologique de manière globale en faisant une maison passive ou estce qu’il faut à tout prix utiliser des matériaux plus isolants donc plus polluants ?

T. G. : C’est un vaste débat. C’est quoi une maison écologique ? C’est un débat que j’ai souvent avec mes clients. C’est quoi une maison écologique ? Est-ce que c’est une maison qui consomme peu d’énergie ? Est-ce que c’est une maison qui est composée de matériaux écologiques ? Parce que si vous avez une maison qui est faite avec de la paille mais que derrière c’est une vraie passoire énergétique, vous voyez comment est-ce qu’on peut la qualifier ? Elle est certes écologique mais c’est une passoire énergétique, donc d’un autre point de vue elle l’est moins. Si vous prenez un autre aspect, on peut prendre une maison qui est super performante, qui ne consomme rien mais qui est faite avec des matériaux hyper polluants. Ce n’est pas pour autant que l’on ne peut pas dire qu’elle n’est pas écologique, elle a un impact sur l’exploitation du bâtiment ce qui n’est pas négligeable. Et la cerise sur le gâteau, c’est quand vous faites le mariage des deux. Le parti que j’ai pris au fur et à mesure de l’évolution de l’entreprise c’est que moi je n’utilise pas d’isolants industriels, parce que ce n’est pas ma philosophie, moi je suis sensible à ça, je n’ai pas. Quand j’ai acheté ma maison, c’est une vieille maison de village, il y avait des laines de verre, j’ai tout mis à la poubelle et j’ai remplacé par des isolants écologiques. Et je pense que c’est au maître d’ouvrage de savoir ce qu’il veut mettre, où mettre son curseur, parce que sur le papier j’ai pleins de clients qui veulent faire une maison passive qui est 100% écologique. J’en trouve pleins des clients comme ça, mais après dans la réalité, c’est que la réalité elle est économique, donc la problématique elle est là. Donc voilà c’est déjà très compliqué de vendre une maison passive alors en plus si on ajoute tous les éléments écologiques qu’il faut, ça devient encore plus compliqué. Alors moi j’essaye de trouver un, comment dirais-je, un fil médium entre les deux, c’est-à-dire que je n’aime pas les polystyrènes, les menuiseries PVC j’en veux pas. Voilà il y a des trucs je dis non mais bon après, je ne sais pas si vous avez vu mon site mais moi je vais plutôt faire du béton cellulaire, c’est un bon compromis si c’est de la maçonnerie et après si c’est du bois, j’essaye de mettre des isolants qui sont plus écologiques mais on ne peut pas tout le temps. On peut avoir une ossature bois avec des isolants un peu moins bons mais voilà quoi, j’essaye de ne pas mettre trop de cochonneries. Les combles on les traite facilement avec des isolants écologiques pas trop chers, que ce soit de la ouate en vrac ou de la fibre de bois en vrac, vous voyez donc ça n’a pas trop d’impact économique si on peut se permettre ça, donc ça du coup les combles qui représentent quand même une grande part d’isolation c’est traité de façon écologique.

Clémence : Et est-ce que vous avez une démarche à chercher des matériaux plutôt locaux ou pas forcément ?

T. G. : Alors moi personnellement je suis plutôt, dans ce secteur-là, à l’écoute, après le plus dur c’est de trouver des clients qui veulent vous suivre et de trouver des assurances. Donc

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dans les matériaux locaux, moi j’ai des matériaux effectivement locaux comme la balle de riz, c’est un produit que je suis beaucoup, que j’ai déjà mis en œuvre, on a fait des serres agricoles passives, et du coup on a mis de la balle de riz, c’est super comme, comment diraisje, comme isolant, ça ne coûte rien, c’est un déchet industriel. Donc moi oui, quand je peux je le fais mais encore faut-il pouvoir tout le temps, ce n’est pas moi qui paye à la fin. J’essaye d’influencer en mettant tous les arguments que je connais en la matière mais après on a tous une réalité économique qui fait que l’on doit boucler le budget, c’est lui le plus important à la fin.

ANNEXES : III - Entretien

Clémence : D’accord, et selon vous, qu’est-ce qui fait que c’est plus cher d’utiliser des matériaux écologiques ?

T. G. : Après, il y a différentes classes de matériaux écologiques, c’est ce que je vous ai dit, si vous prenez un matériau écologique comme la balle de riz, ça ne coûte rien, c’est pas le matériau qui coûte, ou la paille par exemple, ce sont des matériaux qui ne coûtent rien. Et donc effectivement ça va être sur la mise en œuvre qu’il va y avoir derrière qui va faire que l’on va reperdre un peu. Et sur la balle de riz, on arrive à, comment dirais-je, à des ratios qui sont plutôt intéressants. Après vous avez une autre contrainte, c’est pour avoir le même U sur la paroi, il faut mettre beaucoup plus d’épaisseur et donc dans certains cas ça peut être très contraignant. Les clients n’acceptent pas tout le temps, donc voilà il faut toujours trouver le bon compromis dans tout ça. Donc les matériaux écologiques industriels coûtent plus chers que les matériaux industriels, quoi que des fois on a des isolants polystyrènes performants qui coûtent super chers, voire plus chers que les isolants écologiques. Ce qui explique ça, en fait ça va dépendre du matériau que l’on va utiliser et de comment on va l’utiliser. Je vous dis, la balle de riz ce n’est pas plus cher. Après si on prend des fibres de bois, c’est un peu plus cher, vous prenez, entre une laine de bois qui est plus abordable et une laine de verre vous avez 30% de différence sur le coût de la matière. La mise en œuvre reste la même, que ce soit une laine de bois ou une laine de verre, ça ne coûte pas plus cher de mettre en œuvre les deux. Là c’est la matière qui coûte.

Clémence : Oui je vois, donc finalement la plupart du temps les motivations sont là mais derrière l’aspect financier contraint les gens à aller jusqu’au bout.

T. G. : Oui vous verrez quand vous pratiquerez il y a toujours pleins d’aspects qui rentrent en jeux ; il y a l’aspect financier et il y a l’aspect assuranciel aussi, vous êtes obligé d’être assuré vous, donc si votre assurance ne vous couvre pas sur la balle de riz et qu’il y a un souci à un moment, c’est sur vous que ça risque de retomber. Vous voyez il y a cet aspect-là aussi, il y a le prix et il y a comment on gère le reste, ce n’est pas toujours évident, on est malheureusement loin d’être dans un monde parfait.

Clémence : Il faudrait que ces matériaux soient un peu plus reconnus dans la construction pour qu’on les utilise plus, du point de vue des assurances et autres…

T. G. : Oui exactement. La paille, ça a beaucoup progressé, il y a eu, comment dire, un DTU qui est sorti sur la mise en œuvre de la paille et c’est très … On ne trouve pas tous les artisans qui savent faire ça, c’est très contraignant. L’auto-constructeur qui fait ça pour lui, à la rigueur, mais vous professionnel vous n’allez pas être assuré derrière donc ça pose un réel problème et les assurances croyez-moi, elles ne prennent pas de risques. Elles n’en prennent pas souvent mais alors là encore moins.

Clémence : Qu’est-ce que l’on peut trouver en région PACA comme matériaux locaux non industriels ?

T. G. : Vous avez de la paille, qui vient des Alpes de Hautes Provence souvent, même voire d’ailleurs on en trouve de la paille. La paille, la balle de riz, en vrai matériaux écologiques c’est cela, après vous avez tous les écologiques industriels, vous trouvez de tout, tout ce que les revendeurs vont vous revendre, fibres de bois, laines de bois, liège, ce genre d’isolants.

Clémence : Du coup, vous vous estimez que vous arrivez à faire des maisons passives avec un taux satisfaisant de matériaux écologiques ?

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T. G. : Oui alors moi aujourd’hui ce que je fais c’est en fonction de ma sensibilité, j’essaye d’orienter mes clients dans ce sens-là, mais je ne fais pas d’analyse de cycle de vie, objectivement je n’ai pas le temps de le faire, je n’ai pas l’outils qu’il faut, c’est rien payé, ni valorisé, donc aujourd’hui je ne fais pas ce genre de truc, mais néanmoins, comme je vous l’ai expliqué, ma sensibilité c’est celle-là donc vous donnez un chiffre sur l’énergie grise de mes maisons et de leur impact sur l’environnement je ne saurais pas vous dire, je pense en tout cas que ce n’est pas trop mauvais, moi toutes celles que j’ai fait, il y a très peu de polystyrènes, j’en utilise pour les fondations mais ça s’arrête là, après j’essaye d’avoir les matériaux les plus… Et encore même pour les fondations j’ai trouvé une alternative mais qui n’est pas non plus… De toute façon je n’ai pas cinquante possibilités qui s’offrent à moi, après c’est le verre cellulaire, vous devez peut-être connaître, qu’on peut utiliser, c’est une alternative que j’ai trouvé qui est plus vertueuse mais elle est moins bonne que si on comparait à de la balle de riz qui n’est pas applicable dans ce cas-là de la fondation. Voilà mais je n’ai pas de chiffre me disant quel est mon impact aujourd’hui. Aujourd’hui, vous avez dû l’entendre, l’E+C-, c’est de la com’ politique, moi ça me … Le regard que j’en ai, c’est de la com’ politique, avec des plans sur la comète mais dans l’essai… Dans mon réseau de gens comme moi qui faisons du passif, des thermiciens, on échange entre nous, des confrères comme moi Passiv’Haus qui ont travaillé sur des projets E+C- c’est comme la RT2012, les lobbys ont bien travaillé donc ça ne veut rien dire du tout. Donc voilà, plutôt que de faire une maison E+C-, à la réglementation française, moi je suis un servant défenseur de faisons déjà un bâtiment qui ne consomme pas d’énergie, qui est déconnecté de tous lobbys, dans lequel on travaille vraiment sur l’enveloppe du bâtiment et on consomme pas d’énergie et après on discute sur le reste. De toute façon, aujourd’hui il faut que ça change, les gens qui s’orientent sur des maisons passives, ce sont des gens qui sont déjà sensibles à l’environnements, on peut déjà leur parler de matériaux autres que de matériaux industriels. On arrive à faire des compromis, et ça c’est aujourd’hui. En démocratisant effectivement ça va être déjà plus compliqué, il faudra trouver des solutions parallèles, il n’y en a pas des milliers. Voilà il faut que les lobbys changent de camps, donc quand ce sera le cas… Vous voyez c’est ce que je vous dis, en région PACA, une maison passive, vous n’avez plus besoin d’équipements techniques dans la maison, c’est à dire que pleins de gens en y réfléchissant, ils perdent leur bisness. Et c’est vers ça qu’il faut aller si on veut être responsable et dire que l’on fait de l’écologie, c’est-à-dire qu’il faut supprimer tout ce qui consomme de l’énergie, c’est la chaudière, le radiateur, le poêle, le climatiseur, c’est tout ça. Donc il faut les enlever. Et ça, le passif vous permet de l’atteindre, donc en choix c’est vraiment une pertinence qu’il faut continuer à exploiter. Vous avez dû suivre l’évolution du Passiv’Haus, c’est-à-dire qu’avant on avait que le modèle Passiv’Haus qu’ils appellent « classique », maintenant il y a le « Premium », c’est-à-dire que l’on s’intéresse maintenant à faire des bâtiments positifs. Et je pense que la dernière évolution que le Passiv’Haus va faire ça va être d’intégrer cette énergie grise, ça va être un incontournable, ça me paraît évident. Mais aujourd’hui, si vous prenez les fondamentaux de la genèse du Passiv’Haus, d’il y a 25 ans c’était de faire des économies d’énergie, et pas d’intégrer les matériaux, l’énergie grise des matériaux. C’est critiquable, je pense, au début quand j’ai fait cette formation avec les gens qui la faisait, on avait tous la même sensibilité, on était tous « choqués » par cette approche, pas d’énergie grise, mais ce n’est pas leur philosophie, faut voir que ce n’est pas ça qu’ils vendent. C’est juste : on ne consomme pas d’énergie, voilà.

Mais je pense que pour eux, demain, l’orientation sera un incontournable d’intégrer l’énergie grise, c’est obligé, mais j’aurais tendance à dire chaque chose en son temps. Faisons déjà des bâtiments qui consomment peu, on les maîtrise bien, etc. et après on voit.

Clémence : Et puis finalement c’est à la sensibilité de chacun d’intégrer ça comme vous faites.

T. G. : Oui voilà. Vous m’avez dit c’est pour faire un mémoire c’est ça ?

Clémence : Oui tout à fait, je suis en train de faire mon mémoire.

T. G. : Vous êtes en quelle année ?

Clémence : Je suis en dernière année, en Master 2.

T. G. : D’accord. Bon impeccable.

Clémence : C’est vrai que pendant les études on parle pas beaucoup des maisons passives

205

et des préoccupations écologiques.

T. G. : Pourtant vous êtes des générations, en général plus sensibles. J’ai plus d’interlocuteurs architectes sensibles à la maison passive ou à l’écologie qui ont votre âge ou un petit peu plus âgés que chez les vieux lascars qui restent encore sur des anciens modes.

ANNEXES : III - Entretien

Clémence : Oui, mais je pense que cette sensibilité se construit en partie en dehors de l’école, car les cours sur ce sujet sont plutôt rares et ces notions ne sont jamais abordés dans certains cours. Ça fait partie des raisons pour lesquelles j’ai choisi de traiter ce sujet, pour comprendre pourquoi la construction passive et l’utilisation de matériaux écologiques sont bien souvent écartés des modes constructifs actuels. C’est vrai que j’ai souvent entendu que le confort d’été n’était pas possible dans une maison passive en région PACA, à cause des trop fortes températures ou encore que les maisons passives n’étaient pas écologiques à cause de l’utilisation de matériaux industriels polluants. L’intérêt de ma démarche est de voir si effectivement on peut faire des maisons passives en région PACA tout en assurant un confort d’été satisfaisant mais également s’il est possible d’agir sur les matériaux utilisés pour avoir une prise en compte plus globale du cycle de vie du bâtiment, plutôt que d’agir uniquement sur les années d’exploitation sans se soucier du « avant ». D’étudier les limites et l’avenir de la maison passive.

T. G. : Oui c’est ce que je vous dis et ce qu’il faut vraiment retenir, c’est qu’il n’y a pas de dogmes dans la maison passive. Ça peut être limitant mais en même temps ça ne l’est pas, parce que justement on peut faire de la maison passive avec n’importe quoi, justement on n’est pas limité. Proportionnellement se fait plus de maisons en bois passives que de maisons RT2012 en bois. C’est-à-dire que naturellement déjà, on a constaté que la maison en bois se prêtait plus, de toute façon c’est très simple pourquoi, parce qu’une maçonnerie, la structure d’une maçonnerie est pas du tout isolante donc pour arriver au niveau de performance qu’exige le passif, il va falloir rajouter quand même pas mal d’isolant, entre 20 et 30cm en fonction de l’endroit dans lequel on se situe donc c’est quand même une certaine quantité d’isolant qu’il va falloir rajouter, c’est un coût qui commence à peser sur le prix au m² du mur. Et le bois dans l’ossature, vous remplissez l’ossature, vous remplissez devant et derrière, avec une épaisseur moindre, on arrive à des performances beaucoup plus élevées. Du coup, le coût au m² du mur en passif, le prix est lissé, vous voyez ce que je veux dire ?

Clémence : Oui. T. G. : Et donc naturellement la maison en bois prend le dessus sur la maison maçonnée.

Donc il n’y a pas de dogmes mais la réalité c’est ce qui est fait. On n’est pas dans des faits d’annonce ou je ne sais quoi de théorique, la réalité c’est qu’il y a plus de maisons passives en bois, et la maison en bois c’est quand même reconnu comme une maison qui est plus écologique, non ? Donc voilà, ça c’est un vrai fait. Je tiens cette info de, comment dirais-je, là où j’ai été formé au Passiv’Haus à Clermont Ferrand, c’est un centre de formation et c’était un pôle orienté bois qui faisait ça et ils avaient fait une étude comme quoi effectivement c’était intéressant de faire du passif pour les raisons que l’on a évoqué depuis toute à l’heure et puis parce que ce faisait dans le monde beaucoup plus de maisons en bois passives que de maisons RT2012 en bois. Mais la proportion est beaucoup plus importante. Je n’ai pas le ratio en France, maisons en bois vs maisons maçonnées RT2012 mais ça ne doit pas peser lourd. Voilà un peu ce que je pouvais vous dire là-dessus. Ce que je vous recommande c’est de contacter La Maison Passive France, ils sont à Paris, ils se feront un plaisir, je ne sais pas si vous l’avez déjà fait.

Clémence : J’ai passé beaucoup de temps sur le site internet et comme je vous ai dit je me suis rendue au salon PASSI’BAT où j’ai pu discuter avec quelques personnes de la Maison Passive France.

T. G. : Ah d’accord très bien.

Clémence : En tout cas merci beaucoup pour le temps que vous m’avez accordé, ça va bien m’aider pour la suite.

T. G. : Écoutez bon courage pour votre mémoire et je vous encourage vivement à continuer dans cette voie.

206

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IV - Salon PASSI’BAT Compte-rendu du salon et entretiens réalisés sur place I Présentation :

Le salon PASSI’BAT est une manifestation de la Maison Passive, organisée par VIVRE ÉVÈNEMENTS, sous le thème des « journées nationales de la construction passive, positive et durable ». L’événement, accueillant des milliers de professionnels du bâtiment, s’étend sur trois jours : Un congrès, un salon et des circuits de visites.

ANNEXES : IV - Salon PASSI’BAT

Le congrès présente de nombreuses conférences autour de l’innovation dans le domaine de la performance énergétique, avec la présentation de grands projets et des retours d’expérience.

Le salon, accueillant une centaine d’exposants, est le plus grand rassemblement de spécialistes de composants et des services dédiés à la performances énergétiques. Tous les domaines de la construction passive sont représentés ; isolation, rupteur de ponts thermiques, triple vitrage, VMC double flux, etc. avec la possibilité d’échanger avec les professionnels sur place.

Les visites permettent quant à elles de se rendre chez les particuliers à la découverte de leur constructions passives et d’interagir avec eux pour comprendre leur démarche, les difficultés surmontées, les innovations technologiques développées, etc. à travers 3 circuits de visites.

I Programme :

Mardi 20 et mercredi 21 mars 2018 : salon et congrès, Porte de Versailles Jeudi 22 mars 2018 : circuits de visites de bâtiments passifs

I Observations :

Je me suis rendue uniquement au salon, l’accès au congrès étant très cher et réservé aux professionnels et les visites ont été rapidement complètes. Sur place, j’ai pu constater qu’il n’y avait que très peu de stands de matériaux biosourcés ; un stand pour promouvoir l’utilisation de la paille, un stand proposant un matériau industriel écologique, produits à l’étranger et celui de KARIBATI qui valorise et incite l’utilisation de matériaux biosourcés.

Source - La maison passive, Photographe : Benoît Rajau

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I ENTRETIENS : 1. ISOPAILLE ISOPAILLE est une entreprise de charpentier-couvreur spécialisée dans la construction bois isolée en paille. Elle réalise des blocs ISOPAILLE®, composés de paille de blé compressée sans liant ni additif, présentée sous forme de botte de paille formatée. Ces blocs viennent remplir la structure bois à isoler, puis sont recouverts d’un parement. Les blocs peuvent être réalisés sur-mesure et être ajustables par sciage ou tronçonnage. « La nouveauté du bloc ISOPAILLE®, c’est l’approche professionnelle, apportant validation technique, sécurité et facilité de pose. Les schémas constructifs proposés par la société apportent des solutions sûres, en particulier pour la résistance au feu, à l’humidité, aux insectes et autres nuisibles, et pour la qualité acoustique. » Brochure « Construire en paille » d’ISOPAILLE, obtenue au salon PASSI’BAT L’entreprise ISOPAILLE témoigne un réel intérêt pour le respect de l’environnement et, en plus de proposer un matériau naturel, elle s’est formée à l’exigence du PassivHaus Institut. « Le Bloc ISOPAILLE® est adapté aux besoins d’isolation thermique des constructions de nouvelle génération à très basse consommation d’énergie. Il se positionne comme un produit optimal entre performance, coût et écologie. » Brochure « Construire en paille » d’ISOPAILLE, obtenue au salon PASSI’BAT

Site internet : www.isopaille.fr

Source - Photographie personnelle

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ANNEXES : IV - Salon PASSI’BAT

Source - ISOPAILLE - http://www.isopaille.fr/

I Résumé de l’entretien :

> Quels sont les principaux avantages de la paille, et notamment pour la construction passive ?

• La paille est un matériau naturel, sain et renouvelable donc écologique.

• La botte de paille ne coûte pas chère car c’est un déchet de l’agriculture, ce qui est plus cher c’est la structure bois donc cela se rapproche du prix standard des constructions.

• Très bonnes performances d’isolation thermique donc très bon matériau pour la construction passive.

> Pourquoi ce procédé n’est-il pas plus utilisé ?

• Filière peu développée et encore trop méconnue donc peu de producteurs et d’artisans compétents, formés pour l’installation. De ce fait, peu de demandes, cela intéresse principalement les auto-constructeurs.

• Préjugés sans fondement encore trop présents sur des risques de moisissures / mites / incendies / durabilité. Une bonne mise en œuvre des caissons permettent d’éviter toutes moisissures, invasion de mites ou impact sur la durabilité. De plus ce procédé à une bonne résistance au feu.

> Qu’est-ce qui pourrait faire qu’il soit plus utilisé ?

• Une meilleure information auprès des constructeurs, auto-constructeurs, architectes, etc. pour supprimer les préjugés infondés et les rassurer. D’autant plus qu’aujourd’hui la construction en paille possède tous les agréments utiles à la garantie décennale.

• Une formation sur la mise en œuvre pour les poseurs, d’autant plus que ce n’est pas bien compliqué.

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1. TREENERGY Treenergy est un bureau d’études thermiques bioclimatiques géré par Nicolas CHARLES, thermicien, qui s’intéresse particulièrement aux constructions durables. Ils réalisent des études thermiques réglementaires en fonction des différents critères label BEPOS+, PassivHaus, etc. ainsi que des analyses du cycle de vie des bâtiments. « L’objectif de la société est d’accompagner les acteurs de la construction et de la rénovation vers des éco-projets à très haute performance énergétique. Treenergy vous conseille efficacement afin de faciliter les économies d’énergie et orienter vos choix d’équipements, avec un but de performance énergétique en fonction des besoins et des ressources du site concerné. » https://treenergy.fr « Nous cherchons à soutenir l’ensemble des projets avec un objectif de réduction de l’impact carbone, en développant les matériaux biosourcés et locaux. À ce titre nous réalisons systématiquement les analyses de cycle de vie des projets afin de visualiser leur impact sur l’environnement. » https://treenergy.fr/presentation/valeurs/

I Résumé de l’entretien :

> Quelle est la part de maisons passives composées de matériaux biosourcés ?

• Sur l’ensemble des maisons passives réalisées, seules environ 10% sont faites avec des matériaux biosourcés malgré les recommandations.

> Pourquoi si peu ?

• Les clients ne sont pas prêts à payer plus chers pour des matériaux biosourcés. Ils font la démarche d’une construction passive essentiellement pour la réduction économique et moins pour l’intérêt écologique. Ils sont séduits par la performance énergétique et le confort qu’offre le passif.

> Les matériaux biosourcés ont-ils un intérêt en construction passive ?

• Certains matériaux biosourcés possèdent de très bonnes performances énergétiques.

• En 2020, les constructions en bois seront privilégiées au même prix et 20 à 30% des constructions passives seront en matériaux biosourcés.

> Quels sont les matériaux biosourcés intéressants d’un point de vue énergétique ?

• La botte de paille compressée : matériau très disponible en France donc local, quasiment pas transformé avant la mise en application sur le chantier donc énergie grise la plus faible de tous les matériaux.

Conductivité d’une botte à chant : 0,04-0,075 W/m/K Energie grise : 5 kWh/m² • La laine de lin et anas de lin : La France est le premier producteur mondial.

Matériau reconnu pour sa résistante naturelle aux attaques d’insectes et à la prolifération bactérienne, peut subir des traitements supplémentaires de type anti-feu, fongicide ou pesticide.

Conductivité d’une laine de lin : 0,037-0,044 W/m/K Energie grise : 47-53 kWh/m² • La laine de chanvre et chènevotte : plante annuelle cultivée en France. Matériau résilient en cas d’humidité accidentelle mais putrescible en cas d’humidité prolongée.

Conductivité d’une laine de chanvre et chènevotte : 0,037-0,048 W/m/K Energie grise : 6 kWh/m² chènevotte et 52 kWh/m² laine de chanvre • La laine de bois : à base de fibres de bois transformées en panneau avec adjuvants.

Conductivité : 0,038-0,055 W/m/K Energie grise : 43-122 kWh/m² • Textile recyclé métisse : Textiles usagés collectés en France transformés en rouleaux ou panneaux semi-rigides.

Conductivité : 0,039-0,045 W/m/K Energie grise : 53-119 kWh/m²

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1. GRAMITHERM GRAMITHERM est un procédé Suisse breveté de fabrication de panneaux isolants à base d’herbe des prairies. « Ce produit offre une protection excellente contre le froid et protège particulièrement bien contre la chaleur en été. Sa structure fibreuse absorbe aussi le bruit d’une façon efficace. Des minéraux sont ajoutés pour assurer la protection contre le feu, les champignons et les insectes. » Brochure GRAMITHERM, obtenue au salon PASSI’BAT

ANNEXES : IV - Salon PASSI’BAT

AVANTAGES :

-

Excellente efficacité thermique : 0,040 W/m/K Excellent régulateur d’humidité pour le confort de l’habitat Résistance aux moisissures Résistance au feu Absorption acoustique Mise en place facile et rapide Non toxique, non irritant Matériaux 100% recyclable Bilan carbone négatif : 1 kg de Gramitherm absorbe 1,5 kg de CO²-eq

I Résumé de l’entretien :

> Pourquoi le procédé GRAMITHERM n’est-il pas fabriqué en France ?

• La France est en retard en ce qui concerne les préoccupations écologiques et les matériaux biosourcés. Ce type de procédé est très développé dans les Pays de l’Est. • En France, les gros industriels absorbent tout !

Source - GRAMITHERM - http://www.gramitherm.ch/

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V - Études de cas

ANNEXES : V - Études ce cas

1. Maison passive dans les Vosges, PASSIV’HOME

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https://passivhome-construction.com/ realisation/338/

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2. Maison passive dans les Alpes-Maritimes, MV ARCHITECTES

ANNEXES : V - Ă&#x2030;tudes ce cas

https://mauroveneziano.wordpress.com/2015/10/07/michel-fredric/

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Fiche opération

Bâtiment passif, mixte et évolutif

Type de batiment :

Habitat Maisons individuel individuelles et bureaux groupées

Crédits : Concept Bio

Rédaction : Thomas PORET Juillet 2014

1

05

04 84

06

13 83

Type d’opération :

Construction Aménagement neuve

La maison bioclimatique d’allure contemporaine présentée ici offre une ouverture vers la conception durable. Elle se situe dans la commune de Mouans-Sartoux, ville à ambition écologique reconnue.

Son propriétaire l’a souhaitée exemplaire, mixte et évolutive. En effet, elle intègre un espace habitation ainsi qu’un espace de travail tout en pouvant être modifiée en fonction que l’on veuille augmenter l’un ou l’autre des espaces. Elle propose de nombreuses solutions permettant de répondre aux problématiques de confort tout en limitant les impacts environnementaux. On peut citer entre autres le puits climatique hydraulique qui aide à maintenir une température agréable à l’intérieur, été comme hiver, ou la VMC double-flux qui permet de maintenir une qualité constante de l’air, limiter les pertes calorifiques et de véhiculer le peu de calories nécessaires pour maintenir le bâtiment à 20°C au plus froid de l’hiver. Les besoins de chaleur, principalement l’eau chaude sanitaire, ont été dimensionnés pour 80 % de couverture par le solaire thermique.

Fiche d’identité

Passif

Programme : Le bâtiment est à usage mixte c’est-à-dire qu’il regroupe à

Solaire Nature Engagement Contemporain Usage mixte

Puits climatique hydraulique

la fois des espaces de travail et d’habitation individuelle. Son caractère évolutif tient au fait qu’il est pensé de façon à pouvoir être transformé facilement pour augmenter le nombre de bureaux tout en délimitant parfaitement les espaces plus intimes et inversement ou faire évoluer le 1er étage en chambres d’hôtes. Le bâtiment est composé de 8 pièces dont des espaces destinés à l’activité professionnelle du propriétaire.

Adresse : 06370 Mouans-Sartoux Maître d’ouvrage : Frédéric MICHEL Permis de construire : Janvier 2009 Réception des travaux : Novembre 2011 Reconnaissances : Eligible aux labels Passivhaus, BBC-effinergie, BDM niveau « or » (96 points en phase fonctionnement) Aides financières : Aucune Suivi envisagé : Oui

Acteurs MISSION

NOM

COORDONNEES

Architecte

Mauro Veneziano

16 cours Sextius - 13100 AIX-EN-PROVENCE Tél : 04 42 26 83 45 / info@mauroveneziano.com

BET structure

SIGMA

4 Place Barthélémy Niollon - 13100 AIX-EN-PROVENCE Tél : 04 42 26 03 04 / Fax : 04 42 93 61 82

BET thermique, fluide

Concept-Bio

307 Chemin de Sartoux 06370 MOUANS-SARTOUX Tél : 09 51 61 33 83 / contact@concept-bio.com

AMO QEB

Concept-Bio

307 Chemin de Sartoux 06370 MOUANS-SARTOUX Tél : 09.51.61.33.83 / contact@concept-bio.com

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Chiffres clés SHON

300 m²

Coût total Hors Taxe / m² SHON

460 000 € (travaux + études, hors VRD) soit 1 533 HT €/m² SHON

Altitude et zone climatique

235 m et zone H3

Consommation énergétique prévisionnelle - CEP Gain par rapport au CEPref

Cepref = 82,48 kWhep/m².an Cepprojet =18,34 kWhep/m².an soit gain de 77,76 %

Déperdition thermique totale Ubat Gain par rapport au Ubatref

0,32 W/(m².K) et gain en % (par rapport au Ubât max)

Étanchéité à l’air mesurée

N50 = 0,58 h-1

Coefficient de compacité

c = 0,37 (452,92/ 1209,3) (bon <0.7)

DÉSIGNATION

DESCRIPTION

COEFF. DETRANSMISSION U

Charpente/Couverture

Ossature bois + isolant laine de bois

Up = 0,206 W/(m².K)

Murs/Enveloppe

Ossature bois + isolant laine de bois + panneaux fibres de bois + bardage bois habillage interne de type BA 18 2 murs de refend en béton banché

Up = entre 0,189 et 0,242 W/ (m².K)

Plancher

Dalle béton + isolant polyuréthane + chape + carrelage Le plancher est en partie sur Vide sanitaire et en partie sur sous-sol

Up = 0,197 W/(m².K)

Plancher intermédiaire

Isolant laine de roche entre solives + OSB + chape sèche Fermacell + parquet collé

Menuiseries extérieures

Menuiserie bois renfort isolant polyuréthane et finitions extérieures aluminium + pièce d’appui en purenit Fenêtres double vitrage à isolation renforcée gaz argon et à rupture de pont thermique

Finitions

Peintures à faible émission de COV

Crédits : Concept-Bio

Crédits : Concept-Bio

3

4

5

6

Crédits : Concept-Bio

Crédits : Concept-Bio

2

Uw = 1,36 W/(m².K) en tenant compte des PSI de mise en oeuvre

Crédits : Concept-Bio

Crédits : Concept-Bio

ANNEXES : V - Études ce cas

Choix constructifs

7

Systèmes techniques DÉSIGNATION

DESCRIPTION

PUISS. NOMINALE

Chauffage

Chauffage passif + Puits climatique hydraulique + Insert à bûche

Eau chaude sanitaire

Capteur solaire (couverture à 70 %) A titre d’expérimentation : PAC (air/eau) (COP = 2,88 valeur déclarée)

Production de 6 721 kWh/an PAC : P = 2,4 kW

Ventilation

VMC double-flux CAMPUS DC500 (rendement réel certifié PHI : 83 %)

P = 220 W

Rafraîchissement

Ventilation naturelle + Puits climatique hydraulique + Mur d’eau

F i c h e o p é r a t i o n : Bâtiment passif, mixte et évolutif - Juillet 2014 - Thomas PORET

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Contexte pré -opérationnel

Programmation : Le maître d’ouvrage, gérant d’un bureau d’études

Crédits : Concept-Bio

thermique et fluide a voulu un bâtiment démonstratif pour y installer son bureau et son habitation. Plusieurs espaces de travail ont donc été aménagés au sein de la demeure (8). Le bâtiment est ainsi qualifié de « mixte ». Il est aussi défini comme évolutif. Les besoins et les envies peuvent changer, il était donc important pour le propriétaire de pouvoir moduler ses espaces sans avoir à entreprendre de gros travaux.

Conception /architecture : Le maître d’œuvre a tenté de répondre au mieux aux objectifs qui avaient été posés. Les espaces sont agencés de façon réfléchie les uns par rapport aux autres et leur disposition permet l’évolution dans leur usage par quelques travaux légers. Par ailleurs, la 8 dynamique écologique a été suivie et adaptée au climat correspondant au lieu d’implantation du projet. Évolution du projet : Le bâtiment a été voulu évolutif c’est à dire qu’il soit modulable et qu’il puisse se transformer en fonction des besoins. Ainsi, on peut augmenter le nombre d’espaces de travail, les délimiter des espaces plus intimes et inversement. La circulation verticale peut être facilement cloisonnée pour rendre indépendant les deux niveaux. Des projets d’amélioration sont actuellement à l’étude. La mise en place d’une cuve de récupération des eaux de pluie est en cours de réalisation.

Te r r i t o i r e e t s i t e

Insertion du bâtiment dans son environnement immédiat : La maison a été construite dans une dent creuse en zone

Crédits : Concept-Bio

résidentielle. Malgré cela, elle n’est sujette à aucun masque solaire externe qui viendrait entraver le chauffage passif.

Grâce à son bardage bois, elle s’intègre parfaitement dans la nature qui l’entoure même si elle ne correspond pas aux critères de construction jusque là prédominants dans la région. Malgré sa différence, elle a été bien accueillie par les voisins.

Transports : La maison se trouve dans une zone résidentielle et profite donc des infrastructures déjà existantes. La résidence est desservie par le bus.

Conception bioclimatique : Le bâtiment tente de respecter les règles de l’architecture bioclimatique, que ce soit de par son orientation avec de grandes ouvertures en façade Sud pour les apports solaires passifs (10) ou de par l’utilisation de l’inertie des murs et fondations en béton qui favorisent le confort thermique (5). Un patio contenant un bassin d’eau a été installé et permet à l’air qui vient frôler la surface de se refroidir (9).

Ressources du site et du territoire : Toutes les entreprises qui sont intervenues sur le chantier viennent de la Région. Il y a là une volonté 9 de promouvoir la filière locale de construction malgré certaines déconvenues.

Matériaux et chantier

Choix des matériaux : Les matériaux utilisés ont été choisis de façon à avoir un impact environnemental moindre. La

Crédits : Concept-Bio

laine de bois sert d’isolant principal (7). L’ossature bois (douglas) et le choix de finitions à faible émission de COV représentent des aspects majeurs de la conception écologique.

Gestion des nuisances : Une « charte de chantier à faibles nuisances » a été signée par les entreprises en charge du chantier et un système de tri des déchets a été mis en place afin d’apporter une réponse satisfaisante en fonction de la nature des rejets de chantier.

Entretien et maintenance du bâti : Une gestion prévisionnelle a été mise en place. Des compteurs et capteurs ont été installés afin de suivre les consommations du bâtiment.

Flexibilité : Le bâtiment est défini comme évolutif car il est flexible dans son utilisation. Les bureaux et espaces intimes peuvent être réaménagés, augmentés, réduits… sans que cela nécessite de lourds travaux.

10

F i c h e o p é r a t i o n : Bâtiment passif, mixte et évolutif - Juillet 2014 - Thomas PORET

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Énergie et Déchets

Chauffage : L’enveloppe étant très performante (isolation et menuiserie) et

Gestion de l’eau

Gestion de l’eau sur la parcelle : Tous les sols entourant la maison sont perméables, ainsi que les stationnements et

voies de circulation des véhicules (11).

Consommation d’eau : Des chasses d’eau double débit ont été installées dans les WC de la maison.

Valorisation des eaux de récupération : Pour l’instant, aucun dispositif n’est à l’usage mais une citerne de récupération

des eaux de pluies sera installée d’ici peu. Elle est dimensionnée de façon à compléter le volume nécessaire à la rétention des eaux de pluie.

Confort et Santé

Confort hygrothermique (été/hiver) : Le bâtiment a été étudié pour offrir à ses occupants un confort thermique estival et

hivernal satisfaisant. Pour cela, le maître d’œuvre a joué sur le solaire passif, l’isolation et l’inertie. Pour l’inertie, c’est la chape, les murs de refend en béton et les parements intérieurs en 18 et 25 mm qui sont efficients (5).

Confort visuel : De grandes ouvertures, notamment en façade Sud, permettent d’avoir une luminosité satisfaisante à l’intérieur du bâtiment. Les lames des stores qui ont été installés sur la majorité des fenêtres Sud sont inclinées de façon à protéger du soleil d’été tout en offrant une luminosité suffisante et nécessaire à l’utilisation des pièces (10).

Isolation acoustique : L’utilisation qui est faite du bâtiment ne demande pas de traitement acoustique spécifique.

Néanmoins, un isolant a été installé au plancher intermédiaire pour limiter les bruits d’impacts sur le sol.

Convivialité, esthétique : La maison adopte un style contemporain (1). Son ossature bois s’intègre dans le paysage naturel bien conservé (11). La décoration intérieure est recherchée.

Ventilation, qualité sanitaire : Pour le renouvellement de l’air, une Ventilation Mécanique Contrôlée (VMC) double-flux a été installée (4)(6). Elle permet de renouveler l’air du bâtiment tout en limitant les déperditions calorifiques. Le bâtiment est conçu pour limiter la pollution de l’air. Les produits de finition utilisés présentent une émission de COV faible et tous les produits d’entretien sont éco-labellisés.

Social et Économie

Concertation du public : Le maître d’ouvrage savait parfaitement ce qu’il

voulait et a mené une concertation étroite avec le maître d’œuvre afin d’y arriver.

Vie du projet : L’opération a suscité l’intérêt des voisins qui ont pour la plupart visité le bâtiment et été sensibilisés à la cause environnementale. Des journées portes ouvertes du Bâtiment Passif sont organisées annuellement et permettent ainsi d’explorer la maison.

Crédits : Envirobat Méditerranée

ANNEXES : V - Études ce cas

Crédits : Concept-Bio

l’orientation et le dimensionnement des ouvertures ayant été optimisés, le chauffage solaire passif est suffisant, pour une grande partie de l’année.

Le puits climatique et la VMC double-flux permettent en outre de limiter les pertes énergétiques liées au renouvellement de l’air. Au plus froid de l’année le besoin de chauffage est assuré par un insert bois parfaitement étanche à l’air. La diffusion de l’énergie qu’il produit est facilitée par les larges circulations horizontale et la disposition centrale de la cage d’escalier.

Eau chaude sanitaire : Le ballon d’eau chaude est relié à des capteurs solaires (3). Un ballon « tampon » permet la décharge du premier lorsque sa température dépasse un certain seuil. Une PAC air/eau a été prévue pour 11 faire le complément d’ECS par temps couvert et accessoirement, de tester le chauffage sur l’air via le réseau de la VMC. Mais cette PAC n’a pas, pour le moment, été mise en service.

Rafraîchissement : La maîtrise du confort d’été est obtenue grâce à une conception poussée en matière de contrôle solaire, au positionnement judicieux d’éléments apportant de l’inertie à l’intérieur du bâtiment (sol et des murs de refend en béton) et à la ventilation naturelle qui permet d’assurer le rafraîchissement (5). Le dimensionnement et la position des ouvertures a été pensée de façon à maximiser les débits (ventilation traversante + tirage thermique vertical) et de façon à assurer le balayage de tous les espaces intérieurs. De plus, pendant la nuit toutes les fenêtres peuvent être ouvertes en oscillo-battant. En outre, le puits climatique hydraulique apporte un réel complément, pleinement utile en cas de canicule.

Réduction des consommations d’énergie : Les nombreuses ouvertures en façade Sud offrent une très bonne luminosité.

Des stores à lames ont été installés (10). Celles-ci s’inclinent en fonction de l’angle d’incidence des rayons du soleil, ainsi, les apports lumineux sont maximisés sans que cela se fasse au détriment du confort thermique. Les besoins en électricité en sont réduits. Le chauffage solaire passif et la VMC étant très performants et suffisant la plupart du temps au confort thermique. Les besoins énergétiques en chauffage sont très limités. Le puits climatique hydraulique participe également à la réduction des besoins énergétiques (2)(4).

Déchets : Un système de tri des ordures ménagères est mis en place, complété par un compostage.

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220

I ESPACES EXTÉRIEURS

I PROTECTIONS SOLAIRES

I INTÉRIEUR : LUMIÈRE ET HAUTEUR

I MUR À INERTIE

221

ANNEXES : V - Ã&#x2030;tudes ce cas

I CONFORT THERMIQUE

222

I Ã&#x2030;NERGIE

I PUITS CLIMATIQUE

I CHANTIER

223

3. Maison bioclimatique dans les Bouches-du-Rhône, SOLARI & ASSOCIÉS ARCHITECTES

ANNEXES : V - Études ce cas

http://www.solari-architectes.com/projet/t-37/

224

Fiche operation

05

04

MAISON T 37 Type de batiment :

Type d’opération :

Maisonsindividuel Habitat individuelles groupées

BBC Effinergie

Ouate de cellulose

Démarche BDM

Insertion dans site

Niveau OR

Contemporain

Eau chaude solaire

Toiture végétalisée

Ossature bois Solaire passif

06

83

Aménagement

Contruction neuve

photo : D.Nadeau

Rédaction : M.F PAULMYER le 20.09.2012

84 13

Issue de la demande précise des clients pour une architecture bois et bioclimatique, cette maison a vu le jour grace à la forte motivation des maitres d’ouvrages et la ténacité de l’architecte dans un contexte communal fortement opposé. Ce projet annonçait déjà le développement de bâtiments alliant qualité environnementale et expression contemporaine dans des communes rurales. Le permis de construire a été délivré au bout d’un an et un permis modificatif a été obtenu en cours de chantier (juillet 2009) pour le bardage bois en façade. Cette maison est la première à suivre la «démarche BDM » (Bâtiments Durables Méditerranéens). Elle a obtenu le niveau Or pour sa conception et réalisation. Un test d’étanchéité à l’air a validé le niveau BBC.

Fi c h e d ’i d e n t i té Programme : Maison de 235 m² sur 3 niveaux. Rez-de-chaussée : 4 chambres, salle de bains, local technique ; Niveau 1 : salon, cuisine, terrasse ; Mezzanine : chambre, bureau, salle de douche.

Adresse : Commune de Fuveau - 13710 Fuveau Maître d’ouvrage : Privé Contact : j.solari@orange.fr Permis de construire : 2007 Réception des travaux : 2009 Reconnaissances : Niveau OR BDM Niveau BBC Effinergie croquis : J.Solari Suivi envisagé : oui

Acteurs MISSION

NOM

COORDONNEES

Conception / Maître d’oeuvre

Jérôme Solari Solari et Associés, Architectes

595, chemin Hugues - 13090 Aix-en-Provence Tel : 04.42.26.55.92 / 06.22.21.44.22

BET thermique

AMEO

119, Allée des Erables - 38920 Crolles Tel : 04.76.92.23.38

ETECH

8, Allée des Genêts - 04200 Sisteron Tel : 04.92.61.05.52

BET béton

BERTOLI GIMOND BET béton

87, Avenue de St Julien - 13012 Marseille Tel : 04.91.49.35.53

Lot second-oeuvre bois / isolation.

Scop Arbâts

ZA Pitaugier - 04300 Mane

Lot Gros-oeuvre bois

Entreprise Garcin

8, Allée des Genêts - 04200 Sisteron Tel : 04.92.61.21.21

Lot cloisons, doublage

NEXT

9, Avenue des Grillons - 13013 Marseille

BET bois

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225

Chiffres clĂŠs SHON/SHAB en m2

SHON 235m²

CoĂťt total HT et par m de SHON

419 732 â&#x201A;Ź HT (travaux ) soit 1 786 â&#x201A;Ź/m² HT

Altitude et zone climatique

Altitude 264 m, Zone climatique H3

Consommation ÊnergÊtique rÊglementaire en kWhep/ m².an et gain (par rapport au CEP rÊf en %)

kWh/m².an, soit gain : ??? %

Ă&#x2030;tanchĂŠitĂŠ Ă lâ&#x20AC;&#x2122;air (mesurĂŠe ou prĂŠvisionnelle)

Q= 0,42 m³ / (h.m²)

photo : D.Nadeau photo : D.Nadeau

photo : D.Nadeau

photo : D.Nadeau

photo : D.Nadeau

2

ANNEXES : V - Ă&#x2030;tudes ce cas

Choix constructifs DĂ&#x2030;SIGNATION

DESCRIPTION

Charpente/Couverture

Toiture 1 pan avec charpente en ĂŠpicĂŠa massif et lamellĂŠ collĂŠ et couverture tuiles (imposĂŠe par la mairie) et acrotĂ&#x2019;res zinc.

Toiture terrasse vĂŠgĂŠtalisĂŠe sur les chambres du RDC. #ac acier sur volume garage.

Murs/Enveloppe

Fondations et murs intĂŠrieurs en RDC en bĂŠton isolĂŠ par lâ&#x20AC;&#x2122;extĂŠrieur ; RDC et niveaux 1 et 2 en ossature bois ĂŠpicĂŠa classe 2 (145x45) avec 145 mm dâ&#x20AC;&#x2122;isolation ouate de cellulose + contreventement OSB 12mm RevĂŞtement extĂŠrieur en mur manteau fibre de bois 22mm + bardage

Plancher intermĂŠdiaire

Plancher bois avec isolant ouate de cellulose

Plancher bas (sur vide sanitaire ou sur radier)

Dalle bĂŠton isolĂŠe (12 mm) sur hĂŠrisson

Menuiseries extĂŠrieures

Menuiseries mÊlèze et volets FO ÊpicÊa peint.

Finitions

Bardage bois, essence Douglas

COEFF. DE TRANSMISSION U

Systèmes techniques DĂ&#x2030;SIGNATION

DESCRIPTION

Chauffage

PoĂŞle Ă bois haute performance ; convecteurs dâ&#x20AC;&#x2122;appoint (chambres)

Eau chaude sanitaire

ECS TPMBJSF avec chauffe eau de 400 M N¤ EF QBOOFBVY

Ventilation

Ventilation double flux (unlevent)

Rafraichissement

RafraĂŽchissement nocturne par ventilation naturelle et surventilation (2 flux)

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PUISS. NOMINALE

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Contexte pré-operationnel bois, économe, écologique et d’une architecture contemporaine en rupture avec le carBctère régional. Cette maison abrite une famille nombreuse recomposée, avec quatres enfants. Une chambre de même surface pour chaque enfant était l’une des demandes, ainsi qu’un espace de vie ouvert et spacieux, conçu comme un loft. L’autre critère et point fort du site FTU MB vue magnifique sur la NPOUBHOF 4BJOUF Victoire dont il fallait bien sûr tirer parti.

photo : D.Nadeau

Programmation : L’objectif était de construire une maison bioclimatique en

Conception : La conception de cette maison est directement issue de la forme

Vue sur la montagne Sainte-Victoire du terrain, des contraintes du site et du réglement d’urbanisme : une zone de constructibilité étroite, une dénivelation d’un étage en pente vers le Nord et une zone boisée classée au Sud formant un important masque solaire en hiver sur la moitié du terrain. Le projet est donc venu se caler dans la zone constructible disponible en fond de parcelle pour béneficier du soleil d’hiver. La forme allongée du bâtiment est issue de la forme du terrain moins les reculs réglementaires. Les espaces de jour, ouverts sur la Sainte Victoire sont situés au niveau 1 tandis que les chambres des enfants sont en rez-de-chaussée sur jardin. Les parents ont quant à eux une chambre, salle de bains et bureau au R+2, dissimulés derrière le grand brise-soleil de la facade Sud. La maison profite ainsi au maximum du soleil et de la vue tout en limitant son emprise au sol. Ce sont ces contraintes du site et les exigences bioclimatiques qui ont généré ce projet dont l’écriture architecturale contemporaine n’est qu’une réponse adaptée à un contexte et un climat.

Evolution du projet - Phases d’études : Le premier projet comprenait un bâtiment identique au garage pour créer un studio indé-

pendant ; cette option a été abandonnée pour réduire la surface construite déjà importante.

Te r r i t o i r e e t s i t e Insertion du bâtiment dans son environnement immédiat : Le site est un écrin de

verdure à deux pas du village de Fuveau ; le projet s’inscrit sur un terrain étroit entre deux parcelles déja occupées par deux maisons. Ses atouts sont une vue magnifique sur la Montagne Sainte Victoire au Nord et au Sud un espace boisé classé sur plus de la moitié de sa surface. Le site donne une forte impression de campagne dans lequel s’inscrit très bien cette maison grâce à son bardage bois en façade, laissé naturel pour griser avec le temps et prendre la couleur des pins alentours. La maison suit le dénivelé naturel du terrain pour s’inscrire dans la partie constructible la plus ensoleillée, ce qui limite son impact visuel coté Sud. De par sa forme, ce projet est résolument contemporain même si la mairie a imposé une toiture en tuiles pour conserver une facture provençale. Le langage de brise soleil participe à l’affirmation d’une écriture méditerranéenne et la simplicité des volumes constraste avec le couvert végétal as-

photo : J.Solari

Zone constructible et espace boisé classé

Synthèse implantation avec masques solaires

sez sauvage.

Biodiversité : Les abords de la maison ont conservé la végétation et la construction

respecte les arbres existants. seulT deux grands pins veillissants ont été coupés. Le toit végétalisé et le flanc Nord du patio au RDC POU fait l’objet d’un investissement particulier de Madame qui s’est pris de passion pour les plantes grasses, sédums et euphorbes. ces espaces deviendront des jardins mÏditterraneens avec trÒs peu de besoinT en eau.

Conception bioclimatique : Le bâtiment se caractérise par sa façade Sud largement ouverte. Entourée d’un cadre général et

photo : ... photo : D.Nadeau

d’avancées latérales et supérieure, elle est fortement protégée du soleil d’été. Les volumes principaux ont été disposés directement derrière cette façade (espace de vie séjour, cuisine entrée au R+1, chambre des parents et bureau au R+2, chambre et accès jardin au RDC). Ces espaces diffusent la chaleur du soleil en hiver et donnent accès directement à l’extérieur. La chambre parentale est un volume semi-ouvert au-dessus du séjour et jouit d’une coursive protégée par les brise-soleils inversés. ils sont inclinés suivant un angle de 32° pour permettre un apport solaire maximal en hiver et sont positionnés en avant de la façade pour éviter les eaux de pluie que cette inclinaison ramène vers le bâtiment. Au RDC, local technique et buanderie au Nord créent un tampon thermique et les quatre chambres d’enfants ouvertes sur le jardin sont exposées Ouest et Sud sous la toiture végétalisée. Un cheminement piéton sous la forme d’une passerelle court le long de la toiture végétalisée et donne directement accès à la maison. L’angle nord est de la maison exposé au froid mistral est lui totalement Façade Sud avec sa coursive et brise-soleil aveugle. Seule concession, une fenêtre bandeau exposée plein Nord et Est cadre la vue sur la Ste victoire au Niveau 1.

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MatĂŠriaux et chantier

Â&#x201E; Techniques de mise en oeuvre : Une attention particulière est portĂŠe sur la

photo : J.Solari photo : J.Solari

avec une isolation en ouate de cellulose insufflĂŠe (60 Kg/m3) en 15 cm dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠpaisseur doublĂŠ dâ&#x20AC;&#x2122;une fibre de bois de 20 mm Ă lâ&#x20AC;&#x2122;extĂŠrieur. Les dalles et voiles du RDC sont en bĂŠton banchĂŠ et apporte une bonne inertie au bâtiment. Le bardage bois est en douglas autoclave ; les pergolas, brise soleil et platelage sont en douglas massif non traitĂŠ ; au sol, parquets en chĂŞne FU OSB (oriented strand board) ; les volets persiennes et menuiseries extĂŠSJFV res sont en mĂŠlèze ou ĂŠpicĂŠa peint.

photo : D.Nadeau

Â&#x201E; Choix des matĂŠriaux : Le projet est en majoritĂŠ en ossature bois dâ&#x20AC;&#x2122;epicĂŠa,

continuitĂŠ de lâ&#x20AC;&#x2122;enveloppe isolante et sur lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠtanchĂŠitĂŠ Ă lâ&#x20AC;&#x2122;air depuis les fondations jusquâ&#x20AC;&#x2122;au toit. Les voiles du RDC ĂŠtant nĂŠcessaireT au confort dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠtĂŠ mais Pergola bois Façade Sud surtout Ă la stabilitĂŠ structurelle du bloc principal, lâ&#x20AC;&#x2122;interface bois bĂŠton a posĂŠ quelques problèmes de raccords au niveau de lâ&#x20AC;&#x2122;enveloppe isolante.

Deux tests dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠtanchĂŠitĂŠ Ă lâ&#x20AC;&#x2122;air ont ĂŠtĂŠ rĂŠalisĂŠs, en cours et en fin de chantier. Bizarement, ce sont les murs en bĂŠton qui posaient des problèmes et non lâ&#x20AC;&#x2122;ossature. Ces problèmes POU Ă?UĂ? corrigĂŠs par Mh*5& et QBS VO pare pluie BWFD WBMJEBUJPO en fin de chantier.

Â&#x201E; Gestion des nuisances : La filière sèche de par sa rapiditĂŠ de mise en oeuvre, son ĂŠconomie dâ&#x20AC;&#x2122;eau et de poussières et un mini-

mum de dĂŠchets donne des chantiers optimum de ce point de vue. Et nous ne parlons pas du recyclage en fin de vie.

Â&#x201E; Entretien et maintenance du bâti : Lâ&#x20AC;&#x2122;emploi du Douglas essence de bois de classe 3 en extĂŠrieur permet dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠviter de reOtreS dans un

cycle dâ&#x20AC;&#x2122;entretien rĂŠgulier du bois. Le bois grisera naturellement avec le temps. les maitres dâ&#x20AC;&#x2122;ouvrages MF savent et ont acceptĂŠ DF point enoncĂŠ clairement par lâ&#x20AC;&#x2122;architecte.

Â&#x201E; Emploi dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠnergies renouvelables : Lâ&#x20AC;&#x2122;eau chaude solaire est produite par des panneaux

solaires thermiques placĂŠs sur le brisis en toiture exposĂŠ plein Sud ; le poĂŞle Ă bois au centre du sĂŠjour (marque Stuv haute performance) chauffe le R+1 et R+2 ; les panneaux photovoltaĂŻques (20 m2) sur brisis en toiture Sud sont prĂŠvus dans une installation future.

photo : D.Nadeau

ANNEXES : V - Ă&#x2030;tudes ce cas

Energies et dĂŠchets

Â&#x201E; Chauffage : #FToin de chauffage très rĂŠduit du fait de lâ&#x20AC;&#x2122;apport solaire passif maximal,

Ehune bonne inertie thermique et EV complexe isolant tres performant de lâ&#x20AC;&#x2122;enveloppe.

Solaire passif sur façade Sud

Â&#x201E; Eau chaude sanitaire : Lâ&#x20AC;&#x2122;eau chaude solaire est produite par 6 m² de panneaux solaires

thermiques avec un ballon de 400 litres.

Â&#x201E; RafraĂŽchissement : Grâce Ă la bonne inertie du bâtiment et la ventilation naturelle il nâ&#x20AC;&#x2122;y a pas de recours Ă la climatisation. Â&#x201E; Ventilation : Une VMC double flux a ĂŠtĂŠ mise en place dans ce projet et assure un surventilation nocturne du batiment. Â&#x201E; ElectricitĂŠ : Des panneaux photovoltaĂŻques sont prĂŠvus en toiture Sud pour une installation future. Â&#x201E; RĂŠduction des consommations dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠnergie : Lâ&#x20AC;&#x2122; ĂŠclairage naturel dans toute les pièces est optimal et permet de rĂŠduire lâ&#x20AC;&#x2122;utilisation

de lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠclairage artificiel.

Â&#x201E; Maintenance, entretien, mĂŠtrologie : Les habitants, particulièrement motivĂŠs par cette rĂŠa-

lisation, prennent soin de relever toutes les consommations reĂŠlles.

G e s t i o n d e l â&#x20AC;&#x2122;e a u Â&#x201E; Gestion de lâ&#x20AC;&#x2122;eau sur la parcelle : Les sols sont laissĂŠs permĂŠables sur la totalitĂŠ de la par-

celle. Un chĂŠneau situĂŠ en milieu de toiture rĂŠcupère lâ&#x20AC;&#x2122;eau de pluie qui tombe dans la cuve par des gouttières latĂŠrales. Cette cuve en bĂŠton est enterrĂŠe pour garantir une bonne conservation de lâ&#x20AC;&#x2122;eau.

Â&#x201E; Consommation dâ&#x20AC;&#x2122;eau : Le toit vĂŠgĂŠtalisĂŠ est plantĂŠ de sĂŠdums et dâ&#x20AC;&#x2122;euphorbes. Le reste du

photo : J.Solari

jardin est composĂŠ de plantes natives, mĂŠditerranĂŠennes et nĂŠcessitant très peu dâ&#x20AC;&#x2122;arrosage.

Â&#x201E; Valorisation des eaux de rĂŠcupĂŠration : Les eaux rĂŠcupĂŠrĂŠes dans la cuve servirPOU pour lâ&#x20AC;&#x2122;arr

Psage du toit vĂŠgĂŠtalisĂŠ et du jardin.

Â&#x201E; Eau et pathologie du bâtiment : La structure des parois est un complexe perspirant pour ĂŠviter

tout problème dâ&#x20AC;&#x2122;humiditĂŠ et conserver un bâtiment sain.

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Façade Est

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Confort et santé Confort hygrothermique (été/hiver) : Du fait de la présence des voiles et des murs périphériques en béton et de la dalle au rez-

photo : J.Solari

de-chaussée, la maison présente une nette différence de température entre ce niveau et les deux niveaux supérieurs. Ainsi, les pièces de nuit du RDC sont très confortables en été et un peu moins en hiver car on y ressent plus l’humidité. L’ enveloppe isolante étant néanmoins optimale, ces chambres utilisées ponctuellement, se chauffent très rapidement. Il était prévu de faire des dalles rapportées au R+1 et R+2 mais elles n’ont pas été realisées par économie et pourrait créer un manque au plus fort de l’été en terme de stockage de fraicheur ; le complexe ouate de cellulose (15 cm) plus fibre de bois permet un bon déphasage et la présence d’ouvertures latérales permet de ventiler largement la nuit. En hiver, l’apport solaire passif est maximal grâce aux ouvertures bien placées et aux lames des brise-soleil inclinées à 32 °. La très bonne étanchéité à l’air (0,42 sous N50) et l’isolation optimale et continue de l’enveloppe, donne un confort d’hiver et d’excellenteT qualitéT à l’ensemble de la maison et en font un organisme très réactif à l’usage en intersaisons et été. Les premiers retours des habitants qui ont bien compris la nécessité de fermer pendant la journée en été et ventiler largement la nuit, montre un confort d’été très correct (entre 24 et 26 ° à l’intérieur quand il fait 30 à 35° dehors). Les niveaux 1 et 2, qui représentent des volumes importants mais ouverts les uns sur les autres, sont chauffés uniquement avec un poêle bois haute Vue du séjour et poêle à bois performance. D’une façon générale, le chauffage est très peu utilisé. Le retour d’expérience chiffré permettra de confirmer cette tendance.

Confort acoustique : Le confort acoustique des murs bois est agréable grâce à la ouate de cellulose

photo : J.Solari

qui atténue fortement les bruits extérieurs. Faute de budget suffisant, il n’a pas été fait de correction acoustique entre les planchers mais les pièces de vie ne se superposant pas, un inconfort éventuel serait minime. Par souci d’économie, le matériel de la VMC double flux mis en place est de qualité inférieure à celle qui avait été prévue et risque de créer des désagrÏments. Les escaliers sont souvent une source de bruit dans les maisons en bois. Pour cette raison, celui qui relie le RDC à l’étage a été réalisé en béton. Le second escalier, qui monte à la chambre parentale étant moins utilisé, a été fait en bois. Les chambres du RDC sont desservies par un couloir volontairement large pour y placer des bibliothèques ; ces élèments apportent un plus dans le confort des chambres, les isolant mieux des bruits provenant des circulations.

Confort visuel : La totalité des volumes est éclairée par l’ éclairage naturel y compris les

Accès au niveau 3

de soleil qu’est la Méditerrannée.

photo : D.Nadeau

photo : D.Nadeau

Couloir accès chambres du RDC

F i c h e o p e r a t i o n : T 3 7 - 20 septembre 2012 - M.F. PAULMYER

photo : D.Nadeau

photo : D.Nadeau

locaux techniques. La façade Sud, la plus largement vitrée, amène une lumière filtrée par le brise soleil du R+2 et la pergola du niveau 1; elle permet ainsi de dégager la vue sur le toit végétalisé qui constitue le véritable jardin de la maison. Les ouvertures Est et Ouest sont en meurtrières verticales de grande hauteur pour capter un maximum de lumière et bandeau vitré d’angle cadre la vue exceptionnelle sur la Sainte Victoire.

La lumière naturelle et le soleil sont les matières de ce projet ; la lumière pénètre de façon très différente dans cette maison et crée des ambiances variées selon les heures et les saisons. Lumière filtrée, diffractée, tamisée, raies de lumière, l’architecte l’a utilisée comme une écriture architecturale qui ancre un peu plus ce projet dans cette région

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ANNEXES : VI - Poster phase initiale

VI - Poster phase initiale

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