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Haute qualité environnementale

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Habitat passif

Habitat passif L'habitat passif est une notion désignant un bâtiment dont la consommation énergétique au m² est très basse, voire entièrement compensée par les apports solaires ou par les calories émises par les apports internes (matériel électrique et habitants). Pour être qualifiée de « passive » une maison doit réduire d'environ 80% ses dépenses d'énergie de chauffage par rapport à une maison neuve construite selon les normes allemandes d'isolation thermique de 1995, normes déjà très exigeantes. Maison passive à Darmstadt, en Allemagne Le programme CEPHEUS (Cost Efficient Passive Houses as EUropean Standards) a contribué à développer le concept de bâtiment passif. Dans ce cadre, l’Europe a financé des réalisations faites dans 5 pays : en Allemagne, en Autriche, en France, en Suisse et en Suède. Chaque pays participant devait démontrer la faisabilité technique et la rentabilité du projet et permettre la reproductibilité de ce type de construction.

Historique du concept Les principes de bases (murs passifs et utilisation du solaire) remontent à l’antiquité mais ils bénéficient de savoirs et de matériaux nouveaux. Il existait déjà depuis le milieu des années 1970 des bâtiments économes en énergie.

Dr Feist, fondateur du «Passiv Haus Institut» et co-auteur du concept

Prof. Bo Adamson, co-auteur du concept

Le concept de construction passive a été développé à partir des expériences des années 1970. Une norme allemande (Niedrigenergiehaus[1] ), ainsi que des normes suédoises ou danoises très exigeantes et adaptées aux pays froids ont contribué à l'idée d'habitat performant. La construction passive est alors devenue un standard de qualité dans plusieurs pays (Allemagne, Suisse et pays nordiques notamment). Un premier label a été formalisé en 1988 par le Pr Bo Adamson de l’université de Lund, (Suède) et Wolfgang Feist (Institut für Wohnen und Umwelt / Institute for Housing and the Environment[2] ). Il a aussi été développé grâce aux aides du Land allemand de Hessen avec une premières rangée de 4 maisons (à terrasses) construites pour des familles, par les Professeurs et architectes Bott, Ridder et Westermeyer. Le concept a été validé à Darmstadt, avec une économie de chauffage de 90% par rapport aux standards de l’époque. Puis un groupe de travail a été créé en 1996 pour développer techniquement et économiquement le concept en planifiant la production de matériaux, labels ou certification pour les fenêtres, ainsi que pour des systèmes de ventilation à hautes performances. Des maisons passives ont été construites à Stuttgart (1993), Naumburg, Wiesbaden, et Cologne (1997) [3] et la filière s’est développée avec le soutien de l’ union européenne via le programme CEPHEUS [4] qui a validé le concept dans 5 pays européens l'hiver 2000 - 2001. Quelques procédés ont été inventés pour la construction

Habitat passif passive (ex. : briques creuses collées de type Monomur). Des normes et labels ont été spécialement créés, d’autres sont de simples améliorations de techniques et technologies existantes (surisolation par exemple). En France, Les performances de ce standard devraient, suite au Grenelle de l'environnement, s’inscrire dans la future règlementation thermique RT2020, mais le label officiel Haute performance énergétique (HPE), devenu Haute qualité environnementale (HQE) s'en est inspiré, sans être aussi exigeant, en accordant toutefois plus d'importance au bilan écologique des matériaux utilisés. Le stade suivant est celui de la maison à énergie positive, à l'exemple de celle de Karawitz Architecture dessinée par Milena Karanesheva et Mischa Witzmann, et construite à Bessancourt (l'une des deux maisons à énergie positive certifiées (en octobre 2009) en France selon les critères du label européen du «Passiv Haus Institut» ; cette maison de 161 m², ayant coûté 1.800 euros HT/m2 dispose de 25 m² de panneaux photovoltaïques produisant 4.485 kWh/an d’énergie positive, évitant l'émission de 1.887 kg/an de CO2» [5] ).

Définition Le standard de maison passive a un coût très important mais elle vise essentiellement à réduire les consommations (pour partie inutiles) de nos maisons. Pour qualifier ce qui sera décrit ci-dessous, « 3 critères » définissant une maison passive ont été établis comme suit : 1. Besoins en énergie de chauffage < 15 kWh/(m².an). 2. étanchéité à l'air : test de la porte (blower door). n50 < 0,6 h-1. 3. Consommation totale d'énergie de la maison < 120 kWh/(m².an) d'énergie primaire. Le besoin en énergie finale ne doit pas dépasser 50 kWh/m²/an... Comme on le voit, le concept de « maison passive » correspond à une habitation à très basse consommation énergétique. Les critères énergétiques énoncés ci-dessus n'ont de sens que si les méthodes de comptabilisation de l'énergie et de la surface sont clairement précisées. En matière de surface, c'est la TFA (Treated Floor Area) qui est considérée. Cette surface correspond à la surface intérieure nette du bâtiment. Elle a été définie spécialement pour permettre la comparaison de bâtiment issus de différents pays dans le cadre du projet CEPHEUS. Sa définition se trouve dans le rapport technique final du projet CEPHEUS[6] .

Principes La conception d'un habitat passif (ou bioclimatique) se base sur six grands principes : 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Isolation thermique renforcée, fenêtres de grande qualité Suppression des ponts thermiques Excellente étanchéité à l'air Ventilation double flux (avec récupération de chaleur) Captation optimale, mais passive de l'énergie solaire et des calories du sol Limitation des consommations d'énergie des appareils ménagers

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L'isolation thermique L'isolation thermique est le principe de base de la maison passive. Elle doit être hautement performante et appliquée sur toute l'enveloppe extérieure du bâtiment, sans interruption ni brèche afin de limiter les ponts thermiques. La construction doit être assez compacte afin de limiter sa surface extérieure. Toutes les parties opaques du bâtiment sont à isoler de façon optimale. En principe pour le climat européen central, leur coefficient de transfert thermique U ne doit pas excéder 0,15 W/m²K mais il est recommandé actuellement que cette valeur atteigne les 0,10 W/m²K. Pour comparaison, la RT2005 (Réglementation Thermique française) impose un maximum de 0,45 Principe de la maison passive, tête de boucle ici W/m²K et une valeur référence de 0,36 W/m²K pour les murs en avec puits canadien. contact avec l’extérieur. Les caractéristiques des fenêtres sont aussi très importantes (il est inutile de réaliser une isolation performante des parties opaques si tout est gaspillé par les parties transparentes…). En effet, le coefficient de transmission U ne doit pas dépasser 0,8 W/m²K ce qui est très inférieur à la référence RT2005 qui est de 1,8 W/m²K avec une valeur limite de 2,6 W/m²K. Compte tenu de ces caractéristiques, le triple vitrage est souvent utilisé. Plus que le vitrage en lui-même, c'est l'ensemble de la fenêtre qui doit être cohérent. Il faut notamment veiller à ce que son installation dans le bâti soit réalisé « maison passive » (ce n'est pas la peine d'installer un vitrage coûteux si toute l'énergie file entre le bâti et la fenêtre). Pour le climat français, un peu plus doux que celui de l'Allemagne, il est possible de réduire la valeur de U (mur, toiture, sol, fenêtre) et de l'optimiser grâce à des calculs effectués avec le tableur PHPP (Passivhaus Planning Package) fourni par le Passivhaus Institut.

La suppression des ponts thermiques À partir du moment où le bâtiment est très sérieusement isolé, les ponts thermiques, c’est-à-dire les endroits où la chaleur s’échappe plus vite qu’à d’autres, doivent être limités au maximum. Ceux-ci sont généralement dus à l’assemblage des éléments porteurs de l’édifice ou aux balcons : la chaleur est transmise par conduction et dissipée à l'extérieur (même principe – mais nocif ici – que les ailettes de refroidissement). Dans la maison passive, il s’agit de réduire ces zones de manière drastique. En effet, au niveau d'isolation nécessité par le concept de maison passive, les éventuels ponts thermiques prennent une part excessive dans les déperditions de chaleur.

L'étanchéité à l'air Les déperditions par une mauvaise étanchéité à l'air peuvent être très préjudiciables au rendement énergétique. La continuité de l'étanchéité à l'air doit être soigneusement étudiée dès le stade de la conception, en portant une attention particulière aux liaisons entre les éléments, aux encadrements de baies et aux pénétrations (conduits de cheminée, canalisations,…), aux qualités des isolants, etc. Pour vérifier la bonne étanchéité du bâtiment, on effectue après la construction un test d'infiltrométrie.

La ventilation Limiter les déperditions thermiques sous-entend de s'isoler complètement de l'extérieur. Un système de ventilation à double-flux avec récupération de chaleur installé dans la maison passive permet de gérer les flux d'air dans le bâtiment et de chauffer ou rafraichir l'air intérieur. L’utilisation d’un échangeur thermique air/sol (puits canadien ou provençal ou circuit eau) permet de préchauffer l’air en hiver et de le rafraichir en été, avant qu’il n’entre dans le bâtiment. En intersaison, la température de confort se situant entre 18 et 22 °C, le système sera court-circuité. En outre, une bonne ventilation permet de limiter le contact avec les produits toxiques générés dans l'habitat et ainsi de

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mieux préserver sa santé. Les échanges d'air recommandés sont 0,3 ACH (changements d'air par heure), au-delà l'air est trop sec en hiver. Le bas niveau de renouvellement implique une qualité des finitions qui minimise l'exposition aux COV, formaldehydes, etc.

Le solaire passif Pour valoriser le potentiel fourni par le soleil en hiver, au printemps et en automne, il est nécessaire de capter sa chaleur, la stocker et la restituer. L'énergie solaire est captée par les parties vitrées de la maison. Ces vitrages isolants sont dimensionnés selon l'orientation du bâtiment : 40 à 60% de surface vitrée sur la façade sud, 10 à 15% au nord, et moins de 20% sur les façades est et ouest. L'énergie solaire, qui pénètre via les fenêtres, est stockée à l'intérieur par des matériaux à forte inertie. La chaleur accumulée dans le bâtiment doit être restituée dans la pièce par convection et rayonnement, avec un étalement dans le temps. Afin d'éviter l'inconfort occasionné par les surchauffes en été, l'ensoleillement direct des façades est à maîtriser grâce à des protections solaires constructives (auvent, pare-soleil, persienne,…) et à des vitrages avec un facteur solaire suffisamment faible pour limiter les apports énergétiques. Ces mesures constructives peuvent être complétées par des stores et une protection végétale.

La thermographie montre dans l'infra-rouge que la construction passive (à droite) perd beaucoup moins de calories (couleurs chaudes) qu'une construction classique (au fond).

Des appareils ménagers économes Pour ne pas dépenser inutilement ce qui a été gagné par ailleurs, le concept de maison passive fixe une valeur maximale de consommation énergétique globale en termes d'énergie primaire consommée (ce qui permet à tout un chacun de réfléchir aux énormes déperditions d'énergie causées par l'utilisation des énergies fossiles…) qui nécessite généralement l'utilisation d'appareils faibles consommateurs d'énergie. En plus de l'échangeur thermique, (au centre), une micro pompe à chaleur extrait des calories de Si l'on utilise l'électricité par exemple, les 120 kWh/(m².an) d'énergie l'air et de l'eau sortant pour les réinjecter dans l'air primaire correspondent donc à 120 / 2,58 (le coefficient de rapport ou l'eau de la maison. Le contrôle de la énergie primaire/énergie finale que l'on connait bien avec le DPE) soit température intérieure par la ventilation est le donc un maximum de 46 kWh/(m².an) de consommation totale de la fondement des systèmes passifs. maison. Comme le chauffage en prend déjà 15 kWh/(m².an), on se rend compte qu'il reste bien peu pour se conformer au concept de maison passive. Donc l'utilisation d'appareils énergétiquement efficaces devient un impératif, ce qui apporte en outre l'avantage de ne pas constituer un système de chauffage parallèle. Ce dernier principe est peut être le plus important.

Coût Une maison passive coûte entre 7 et 15% de plus qu'une maison traditionnelle (en théorie selon des constructeurs avec des matériaux non sains. L'ordre est plutôt au minimum 20% avec une démarche environnementale logique, et en France. Selon les cas, l'investisseur rentre dans ses frais entre une dizaine et une vingtaine d'années grâce aux économies d'énergie réalisées)[7] . Toutefois, ce coût de construction est amorti très vite dans la mesure où les couts d'exploitations (chauffage, électricité...) sont quasi nuls. En effet, 15 kWh/(m².an) est un besoin en énergie. Ces 15 kWh/(m².an) ne sont pas un hasard : des études ont montré qu'en dessous de cette valeur, les habitants et les appareils électroménagers suffisent pour chauffer la maison. Une maison performante de 250 m² coûte en moyenne

Habitat passif autour de 500000 euros (taxes comprises).

Freins Un des freins identifiés est le manque d'artisans qualifiés, d'architectes formés à ces standards et la hausse des coûts entraînée par une demande qui dépasse l'offre. Pour diminuer la consommation énergétique des bâtiments de 22% d'ici à 2010 en Europe, une Directive pour la performance énergétique des bâtiments (EPBD) est en cours de transposition en 2007 dans les droits nationaux, elle pourrait éventuellement encourager la formation. Mais les 1res Assises françaises de la construction passive, en 2007 visent à encourager : • la construction au standard passif (ce qui implique de mieux former les architectes, artisans, les élus et maîtres d'ouvrages, etc.) ; • l'utilisation de bois régional pour le développement local et la diminution de l'empreinte écologique ; • le soutien aux filières de production de la construction passive, pour répondre aux attentes du marché.

Enjeux Le secteur du bâtiment est en Europe le premier consommateur d'énergie primaire (40% de l'énergie totale consommée) devant les transports (30%) et l'industrie (30%). Il est responsable de plus de 20% des émissions totales de CO2. Les économies d’énergie sont un enjeu économique et écologique majeur pour ce secteur. Les maisons passives et/ou « énergiquement positives » qui existent par milliers en Allemagne et Suisse montrent que les solutions techniques existent. Reste à les généraliser pour tenir l'objectif du facteur 4, ou du facteur 9 (diviser par 9 les consommation pour un service équivalent). Alors que le prix du pétrole et de l’énergie devraient inéluctablement augmenter (cf. manque de pétrole). Une Directive européenne sur la performance énergétique des bâtiments vise à réduire leur consommation énergétique de 22% d'ici 2010.

Critiques Les principales critiques faites aux standards passifs, sont qu'ils véhiculent une image de haute-qualité, sans imposer de qualité écologique ni sociale ou en termes de commerce éthique quant aux matériaux utilisés (toxicité, provenance) ou à la main d'œuvre et à la santé et sécurité au travail (cf. salaire des ouvriers, etc.). Ce standard est d'ailleurs parfois confondu avec ceux du HQE, qui sont plus larges (14, voire 15 cibles) mais sans commune mesure de performance au niveau énergétique. Les formes architecturales sont moins complexes, et souvent jugées architecturalement plus pauvres. Ceci résulte de la volonté d'avoir un bâtiment compact. En raison du faible nombre de fenêtres ouvrantes de certaines constructions, les claustrophobes peuvent se sentir enfermés dans ces maisons (par ailleurs très bien insonorisées), même si le renouvellement d'air y est souvent mieux assuré que dans un appartement moderne classique. Des éléments-tampon de type véranda et des baies vitrées élargies peuvent atténuer ou faire disparaitre ce sentiment, mais avec une augmentation de coût à la construction. Ce sentiment est par ailleurs souvent rapidement compensé par un confort thermique et sonore accru. Un autre type de critiques provient de l'inadéquation des standards actuels, développés dans des pays de type nordique ou continental, par rapport à des climats de type méditerranéen. L'application irréfléchie du modèle « passif nordique » en région méditerranéenne revient à construire des « bouteilles thermos » totalement invivables l'été. Le développement de standards passifs méditerranéens qui restent à finaliser, tels qu'étudiés par le PRIDES[8] « Bâtiments Durables Méditerranéens », prenant en compte les spécificités climatiques de ces régions, est la réponse à apporter à ces critiques.

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Sources [1] [2] [3] [4] [5]

(de) Passivhaus, en allemand (http://www.passivhaustagung.de/Kran/Passivhaus_Kranichstein_15Jahre.pdf) Institute for Housing and the Environment (http:/ / www. iwu. de/ homep_e. htm) http:/ / www. buildingforafuture. co. uk/ winter05/ 1-29. pdf http:/ / www. cepheus. de/ Brève de Bâtiactu (http:/ / www. batiactu. com/ edito/ premiere-maison-certifiee-passive-d-ile-de-france--24064. php)

[6] FEIST, W., PEPER, S., GÖRG, M. (2001). CEPHEUS: Final Technical Report [PDF] Rapport en PDF (http:/ / www. passiv. de/ 07_eng/ news/ CEPHEUS_final_long. pdf)

(fr) Exemple d’une installation de taille moyenne, clé en main pour une maison individuelle (http://www.toitpourmoi.fr/index. php?option=com_content& task=view& id=13& Itemid=42). [8] Pôle Régional d'Innovation et de Développement Économique Solidaire [7]

Haute qualité environnementale La Haute qualité environnementale ou HQE est un concept franco-français et environnemental datant du début des années 1990 qui a donné lieu à la mise en place de l'enregistrement comme marque commerciale et d'une certification « NF Ouvrage Démarche HQE® » par l'AFNOR[1] inspirée du label Haute performance énergétique HPE auquel il ajoute une dimension sanitaire, hydrologique et végétale. La démarche qualité pour l'obtention de la certification peut être effectuée par l'association HQE, association française reconnue d'utilité publique en 2004[2] . C'est une initiative associative d'origine privée, basée sur un référentiel de 14 cibles, qui peut être intégré dans les offres commerciales d'ingénierie visant à améliorer la conception ou la rénovation des bâtiments et des villes en limitant le plus possible leur impact environnemental. Concernant le volet énergie, ces démarches qualitatives tentent de surenchérir et de se substituer aux labels officiels Haute performance énergétique (HPE).

La qualité environnementale d'une construction vise généralement à prendre en compte les trois "piliers" et enjeux du développement soutenable ; environnementaux, sociaux et économiques, durant le cycle de vie du bâtiment

Contrairement aux labels publics français Haute performance énergétique (HPE, HPE-EnR, HPE-2009) ou Bâtiment de basse consommation (BBC), la locution Haute qualité environnementale (HQE) a fait l'objet d'un dépôt de marque commerciale par l'association HQE. Critiquée pour son manque de lisibilité et sa défense d'intérêts commerciaux des industriels (elle adhère à l'AIMCC le syndicats des fabricants de produits de construction), certains professionnels lui préfèrent la méthode britannique BREEAM et/ou des processus de conception liés aux labels publics français. Les ressources naturelles, minérales et vivantes sont - selon les cas - pas, peu, difficilement, couteusement ou lentement renouvelables. L'architecte dans ce cadre cherche à les économiser, et éventuellement à compenser ses impacts

Haute qualité environnementale

HQE et normalisation La « Haute Qualité Environnementale » n'est pas un ensemble de normes, mais un ensemble d'objectifs ( visant à approcher ou atteindre des « cibles ») posés au moment de la conception. Diverses normes visent certains des objectifs qui sont aussi ceux de la démarche environnementale appliquée à l'architecture. En particulier, en 2011, l'AFNOR a produit une nouvelle norme (NF EN 15643-1, rédigée par le comité technique CEN/TC 350 du Comité européen de normalisation) pour les ouvrages de construction visant l'évaluation de la contribution des ouvrages de construction au développement durable (via les performances environnementales, sociales et économiques). Cette norme est conçue pour le bâtiment entier ou l'un de ses éléments. Six autres normes sont prévues pour 2011 et 2012, portant notamment sur les méthodes de calculs (projet de norme norme EN 15978).

Principes La Haute Qualité Environnementale est définie en fonction du « coût global » comprenant idéalement au moins un bilan énergétique, bilan carbone, cycles d'entretien et de renouvellement. Deux principes sous-tendent l'approche HQE : 1. La construction, l'entretien et l'usage de tout bâtiment induisent un impact sur l'environnement, et donc un coût global, que la HQE tentera de réduire ou compenser, au-delà de ce que demande la loi (pour au moins 7 cibles sur 14) et en visant la performance maximale (pour au moins trois cibles dites "prioritaires"). L'économie d'un projet de construction HQE est donc appréhendée sous l'angle du coût global ; elle tient compte à la fois de l'investissement et du fonctionnement. 2. Le principe des cibles : Il est lié à la démarche qualité ; la cible est atteinte si dans le domaine concerné, le niveau relatif de performance est égal à celui du meilleur projet connu au même moment. Après de longs débats, l'association HQE a admis que toutes les cibles pouvaient ne pas être traitées en visant le maximum de performance, ce qui aurait, pour des raisons de coût initial, mis la HQE hors de portée des petits budgets. La démarche peut et doit être adaptée à chaque projet – dès la conception, en étudiant si possible soigneusement choix du lieu. Il est nécessaire de travailler avec un écologue et pourquoi pas avec un socio-psychologue - car HQE s’intéresse aux besoins et fonctions du Vivant, s’appuie sur la biodiversité, et doit intégrer les atouts contraintes liés au contexte (dont le contexte humain, social, etc.) ; autant d’éléments qui varient toujours selon lieu, l’époque et les caractéristiques du projet.

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Certains effets de seuils et d'échelle sont plus facilement atteints à l'échelle de quartiers qui peuvent être urbanisés en suivant ces principes, avec des modalités variant selon l'échelle d'action considérée (voir les notions d'écoquartier, écovillage, ou encore écoville utilisée en Chine).

Les 14 cibles La « Démarche HQE » comprend 14 cibles (détaillé dans le référentiel Qualité Environnementale du Bâtiment) : Cibles d’écoconstruction • C1. Relations harmonieuses du bâtiment avec son environnement immédiat • C2. Choix intégré des produits, systèmes et procédés de construction • C3. Chantier à faibles nuisances Cibles d'éco-gestion • C4. Gestion de l’énergie • C5. Gestion de l’eau • C6. Gestion des déchets d'activités • C7. Gestion de l’entretien et de la maintenance Cibles de Confort

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C8. Confort hygrothermique C9. Confort acoustique C10. Confort visuel C11. Confort olfactif

Cibles de Santé • C12. Qualité sanitaire des espaces • C13. Qualité sanitaire de l’air • C14. Qualité sanitaire de l’eau Pour respecter la « Démarche HQE », le bâtiment doit atteindre au minimum[3] : • 7 cibles au niveau de base • 4 cibles au niveau performant • 3 cibles au niveau très performant

Une 15e cible ? La démarche HQE contient seulement 14 cibles, cependant, l'idée d'une 15e cible complémentaire autour des problématiques de biodiversité est apparue. En particulier dans les bâtiments respectant la norme HQE la volonté de biodiversité est omniprésente.

Acteurs En France, la démarche HQE a donné naissance à une marque déposée par l’Association HQE. Plusieurs organismes contribuent à en structurer la démarche et à en faire la promotion : • l’Association HQE, • le CSTB avec Certivéa pour les bâtiments tertiaires, • l'Association Qualitel avec Cerqual pour le logement. Ces organismes ont mis en place un système de certification visant à la délivrance du certificat du droit d'usage de la marque "NF Bâtiments Tertiaires - Démarche HQE". Cette certification s’appuie sur un référentiel technique en 2 volets : 1. le SMO (Système de Management de l’Opération) 2. la QEB (Qualité Environnementale du Bâtiment)

Évolutions, perspectives Vers des routes HQE ? En France, avec l'assistance du CSTB et d'autres acteurs, le conseil général du Nord a mis en place en 2005-2006 un groupe de travail sur ce thème. Une quinzième cible HQE ? Un début de réflexion existe depuis 2004 avec notamment la direction Environnement du Conseil régional du Nord-Pas-de-Calais sur le thème d'une quinzième cible HQE visant une meilleure intégration de la biodiversité. Cette cible intégrerait aussi et plus largement l'idée de « remboursement de la dette écologique » (du bâti et de ses habitants ou usagers). Moins de pollution lumineuse : L'ADEME a mis en place fin 2005 une formation sur la maîtrise de la demande en électricité, concernant l'éclairage et intégrant les aspects dits de « "pollution lumineuse" », alors que l'AFE (Association Française des Éclairagistes) publiait son premier guide sur les "nuisances lumineuses" ; autant d'éléments qui pourront aider à une meilleure prise en compte de ces facteurs, en particulier pour l'éclairage extérieur qui prend une importance croissante. Vers une certification : Le 1er mai 2006, l’activité de certification des acteurs et des ouvrages de construction initiée au sein du CSTB est transférée à une nouvelle société dénommée Certivea [4] qui conçoit, développe, et

Haute qualité environnementale réalise des prestations de certification d’acteurs et d’ouvrage de construction Pistes d'amélioration et de réflexion : - Choix du lieu d'implantation ; Ce choix échappe généralement à l'architecte, voire au prescripteur. On peut regretter que certains sites à vocation HQE soient éloignés des réseaux de transport en commun, construits en zone inondable ou qu'ils contribuent à fragmenter les écosystèmes. Comment encourager le maître d'ouvrage à localiser de manière écologiquement cohérente le bâti et les infrastructures le desservant, en tenant compte du contexte écologique, paysager, urbain, socioéconomique, et de manière à minimiser les flux, les distances de déplacement (et la consommation d’énergie et les sources de pollutions et nuisances y afférant ?… Encourager l'intégration très en amont de la HQE à l'échelle des Pays, des Agglomérations, par ex dans le cadre d’un Agenda 21, d’un SCOT (Schéma de COhérence Territoriale en France) est une des pistes développées mi 2007 par le Grenelle de l'environnement (Atelier 1) - L’intégration du Vivant (faune et flore) Il est approché pour des raisons esthétiques, mais il est nécessaire pour des raisons éthiques et fonctionnelles (voir quinzième cible HQE). Il est trop souvent limité au végétal. Les équilibres écologiques nécessitent la présence d'une faune minimale. Les pollinisateurs, les insectivores méritent une attention particulière. l'éclairage nocturne ne doit pas les perturber, etc. Ils devraient trouver place : • dans le bâti extérieur (enveloppe, cours intérieures, fondations, surplombs, etc., dans un esprit proche du concept de maison-nichoir), • dans certains espaces tampons, pour certaines espèces (type véranda, jardin d’hiver, dans la mesure du possible planté dans le sol naturel), • dans certains espaces intérieurs (ex : système d’épuration de l’air, des eaux usées utilisant les plantes comme Phyt'air, les algues, mais aussi les bactéries et d’autres organismes aquatiques), avec les précautions et le suivi qui s'imposent. • en prévoyant des niches écologiques pour les espèces potentiellement présentes après que l’environnement se sera amélioré et non pour les seules espèces présentes au moment de la réalisation de l’état initial ou du profil environnemental. Les principes de l'intégration de la biodiversité dans l'environnement humain (structure bâtie et non bâtie) sont résumés dans l'article biodiversité dans le bâti et le jardin. - Le développement de fonctions compensatoires et restauratoires. Ces deux fonctions sont nécessaires à un objectif de « remboursement de la dette écologique ». • Ceci implique d'inscrire le bâti dans un réseau écologique fonctionnel (maillage de corridors biologiques à créer, restaurer, préserver, puis gérer (gestion écologique et restauratoire, et donc différentiée). • Le bâtiment et ses occupants ne devraient-ils pas produire plus d’oxygène qu’ils n’en consomment, et rejeter de l’eau et de l’air aussi ou plus propres que ce qu’ils auront prélevé dans le milieu ? Leurs déchets organiques et ceux des espaces verts ne devraient-ils pas systématiquement contribuer à restaurer les écosystèmes (quand cela ne pose pas de problème sanitaire) ? • Des niches écologiques compensatoires pourraient tendre à effacer l’empreinte écologique des aménagements et de leur fonctionnement. • La mesure de l’empreinte écologique, qui est nécessaire à l'évaluation de la dette écologique.

Haute qualité environnementale

Critiques Rudy Ricciotti, en recevant le Grand Prix national de l'architecture en janvier 2006, a prononcé un réquisitoire virulent contre la HQE où il critique « la fourrure verte, futur opium de l'urbain ». Il est d'ailleurs auteur d'un livre sur le fameux sigle (H.Q.E, réédité en 2009 sous le nom HQE : les renards du temple). Selon Rudy Ricciotti, « il y a lieu en urgence d'engager une réflexion critique autour de la question environnementale et les conséquences de la doctrine HQE et des normes sur les économies d'énergie ». La HQE serait un « impensé politique » permettant de générer du profit sur le dos de l'environnement grâce à la mode de l'écologie, tout en continuant à blesser la planète d'une manière différente. Elle aurait également pour conséquence une surconsommation de matériaux et un enlaidissement du paysage architectural. Il conclut par : « la fourrure verte, c'est l'eldorado de l'arnaque ». D'autres critiques visent la proximité de la méthode avec les intérêts de l'AIMCC, le propriétaire de la marque HQE. Le manque de lisibilité découle de cette configuration: en effet le "piano" HQE ne permet pas de comparer deux bâtiments certifiés. Plus précisément et au-delà de la démarche pamphlétaire de Ricciotti, le Conseil national de l'ordre des architectes a développé une réflexion critique cohérente. Celle-ci vise à dépasser l'approche HQE principalement environnementale (négligeant certains aspects importants du développement durable) par une innovation architecturale globale. Elle ne vise plus un seul pilier du développement durable mais ses 4 piliers : le social, l'économique, l'environnemental et le culturel. [5] .

Annexes Notes et références [1] Norme NF294 HQE Mainsons individuelles (http:/ / www. marque-nf. com/ appli. asp?NumAppli=NF294) [2] Décret du 5 janvier 2004 portant reconnaissance d'une association comme établissement d'utilité publique (http:/ / www. legifrance. gouv. fr/ affichTexte. do?cidTexte=JORFTEXT000000608075), JORF no 8 du 10 janvier 2004, p. 835, texte no 8, NOR INTA0300333D, sur Légifrance. [3] (http:/ / www. constructionsdurablesaquitaine. com/ general/ demarche. asp) [4] http:/ / www. certivea. fr [5] Patrice Genet, président de la commission « Développement durable » du Conseil national de l'ordre des architectes (http:/ / www. architectes. org/ developpement-durable/ debats/ l2019ordre-des-architectes-quitte-l2019association-hqe/ l-ordre-des-architectes-quitte-l-association-hqe), consulté le 7 septembre 2011.

Articles connexes • • • • • • • • • • • • •

Haute performance énergétique (label officiel européen) Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (ADEME) (service public français) Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB) (service public français) Attestation de Conformité Sanitaire (ACS) Construction à biodiversité positive Écoconstruction Écomatériaux Écologie urbaine Facteur 4 (objectif d'économies d'énergie et de diminution d'émission de Gaz à effet de serre) Facteur 9 Glossaire de l'immobilier Habitat passif Mur végétalisé

• Quinzième cible HQE • Certification Habitat & Environnement

Haute qualité environnementale • • • • • •

Renouvellement de l'air intérieur Route HQE Piscine biologique Lagunage naturel Gestion alternative des eaux pluviales et de ruissellement Syndrome du bâtiment malsain

Liens externes • • • •

Association HQE (http://www.assohqe.org/) BREEAM (http://www.breeam.org/) LEED (http://www.usgbc.org/) Le forum HQE Exploitation (http://forumhqe.org/exploitation/)

Maison solaire passive Une maison solaire passive ou maison passive est une habitation conçue pour bénéficier au maximum du rayonnement solaire, grâce à sa conception (forme, orientation, répartition des ouvertures, isolation, inertie thermique,...), de la qualité de ses composants (murs, toiture, sol, fenêtres et portes… ) et d'une ventilation performante pour maîtriser les apports d'air et le degré d'humidité. Elle offre par la constance de sa température intérieure et les très faibles écarts de température entre air et parois (murs, vitrages,...) un grand confort et ses grandes L'avancée de la toiture solaire joue aussi un rôle en ombrant le mur sud en été, ouvertures vers le sud lui donne une très rafraîchissant la maison. En hiver, lorsque le soleil est plus bas, il réchauffe grande luminosité. Elle est aussi directement l'intérieur particulièrement saine par la maîtrise de l'hygrométrie intérieure et le bon renouvellement de l'air. En Allemagne, elle répond aux exigences d'un label "Passivhaus" délivré par le Passivhaus Institut qui a pour exigence essentielle une consommation d'énergie de chauffage pour le bâtiment inférieure à 15 kWh/m² par an.

Conception La maison solaire passive est conçue pour éviter toute déperdition thermique et profiter au maximum des apports thermiques du soleil. Sa conception est parfois dénommée architecture bioclimatique et sa réalisation une écoconstruction. Sa forme est compacte pour réduire la surface d'échange et toute protubérance pouvant servir de "radiateur" (comme les balcons liés à la structure) est prohibée. Sa façade est tournée vers le soleil (façade sud dans l'hémisphère nord) et ses ouvertures sont majoritairement placées dans cette façade. Des ouvertures moins nombreuses et plus petites peuvent être pratiquées dans les façades est et ouest et la façade nord n'en a pas ou très peu.

Maison solaire passive L'enveloppe (murs, toiture, dalle sur sol ou cave) est isolée avec soin pour réduire les échanges thermiques avec l'extérieur (300 mm d'équivalent laine de verre pour les murs, 400 mm pour la toiture, 200 mm pour le sol environ). Les ponts thermiques (par exemple les dalles de balcon si courantes dans l'architecture actuelle) doivent être bannies et leur suppression doit être le souci à la fois du concepteur (architecte) et de tous les intervenants dans la réalisation de la maçonnerie, pose de l'isolation et des cloisons de doublage, des chapes et des plafonds. L'enveloppe doit aussi être parfaitement étanche pour éliminer les entrées ou sorties d'air intempestives (par exemple un passage de câble électrique ou d'un tuyau à travers l'isolation). Les ouvertures doivent aussi être très bien isolées et étanches pour assurer la cohérence des échanges thermiques avec les qualités de l'enveloppe (double fenêtre à double vitrage, triple vitrage peu émissif). Afin de réguler la température intérieure (comme l'éclairage solaire n'est pas permanent, cycle diurne ou période de faible ensoleillement dû à la couverture nuageuse, canicule l'été) une inertie thermique minimale est indispensable pour stocker les apports solaires (ou la fraîcheur nocturne l'été) dans les murs, dalles, stock thermique. L'autre terme de l'échange thermique est le renouvellement de l'air intérieur pour la respiration des habitants, la cuisine, l'hygiène. La ventilation est impérativement contrôlée et adaptée aux besoins, et en période froide la chaleur de l'air rejeté est récupérée dans un échangeur double flux de rendement supérieur ou égal à 80%. La régulation de la ventilation est faite à partir de l'hygrométrie de l'air (qui signale simplement la présence humaine dans une chambre, la production de vapeur dans une salle d'eau ou une cuisine). Le tracé des conduites de ventilation et le choix des diamètres doit primer dans la conception architecturale et technique afin de maîtriser les pertes de charges et limiter la puissance des ventilateurs (total inférieur à 50 W) qui fonctionnent en permanence, judicieusement alimentés par des panneaux photovoltaïques en tampon avec des batteries, le secteur en secours. Cette ventilation couplée à l'inertie thermique permet aussi un excellent confort d'été en réduisant les surchauffes estivales (en pratiquant par exemple la surventilation la nuit afin de rafraîchir murs et dalles). On peut aussi associer un échangeur air/sol (puits provençal ou puits canadien) sur l'arrivée d'air neuf pour préchauffer cet air en saison froide ou le rafraîchir en saison chaude car la température du sol est de moins en moins variable à profondeur croissante (en pratique à 1.5 ou 2 m la variation annuelle n'est plus que de 2 à 6 °C par rapport à la température moyenne annuelle de l'air).

Stratégie d'économie d'énergie En Europe, une stratégie basée sur l'énergie solaire passive est bien plus performante que le système de pompe à chaleur, la domotique ou encore l'énergie solaire active (photovoltaïque ou thermique). Le surcoût est faible (5 à 15%) et compensé par des aides en Allemagne, Belgique et Autriche, et le retour sur investissement est relativement rapide (5 à 10 ans). Il est important également que l'énergie totale dépensée par le bâtiment ne dépasse pas non plus un certain seuil, afin que les efforts établis au niveau du chauffage ne soient pas annulés par une surconsommation d'électricité ou par un mauvais système de chauffage de l'eau. Une construction répondant au label Habitat passif consomme jusqu'à dix fois moins d'énergie qu'une maison standard pour son chauffage et la production d'eau chaude. Ce type d'habitat est peu gourmand en énergie et produit peu de gaz à effet de serre.

Échangeur air-sol

Échangeur air-sol Un échangeur air-sol (également connu sous le nom de puits canadien, ou puits provençal) est un échangeur géothermique à très basse énergie utilisé pour rafraîchir ou réchauffer l'air ventilé dans un bâtiment. Ce type d'échangeur est notamment utilisé dans l'habitat passif.

Principe L'échangeur air-sol consiste à alimenter un bâtiment en air en le faisant circuler auparavant dans un conduit enterré qui selon les conditions climatiques le refroidit ou le préchauffe en utilisant l'inertie thermique du sol. L'air sert de fluide caloporteur tandis que le tube sert d'échangeur thermique tout en canalisant l'air jusqu'au bâtiment. Le puits provençal, bien que principalement utilisé comme système de rafraîchissement naturel, peut être également utilisé l'hiver pour préchauffer l'air entrant ou pour maintenir hors gel une habitation. Il en est de même du puits canadien. Ce système est basé sur le simple constat que la température sous terre :

Exemple d'utilisation d'un puits provençal (en bleu) dans une maison passive

• est différente de celle de l'air en surface. • sa variation peut se modéliser comme la somme de deux oscillations l'une annuelle (été/hiver) et l'autre journalière (jour/nuit).

• sa variation subit une plus faible amplitude par rapport à sa moyenne annuelle d'autant plus que la profondeur augmente. • sa variation journalière, à faible profondeur, est déphasée dans le temps par rapport à celle de l'air en surface du fait de l'inertie thermique de la terre. Ces constats sont à mettre en parallèle avec les données suivantes : • la profondeur du sol à partir de laquelle la température est considérée comme hors gel est d'environ 60 cm en plaine sous les latitudes françaises métropolitaines. • la température moyenne saisonnière du sous-sol à 2 mètres de profondeur se rapproche davantage de la température de confort (18-26°C) l'été que l'hiver (en plaine sous les latitudes françaises métropolitaines). • les variations des températures saisonnières été/hiver n'interviennent pratiquement plus à partir de 10/15 mètres de profondeur où la température reste quasi-constante tout au long de l'année. En pratique, le tube sera enterré au moins à 1,5 mètre de profondeur et à ce titre : • le tube est à l'abri du gel. • la variation de température journalière à cette profondeur est déphasée par rapport à celle de la surface. • la température moyenne mensuelle à cette profondeur varie au cours des saisons. Le procédé étant passif et basé sur la capacité thermique du sol, un échangeur air/sol peut être contre-productif pour préchauffer/rafraîchir à certaines parties de la journée et/ou de l'année par rapport à l'air extérieur. Pour éviter cela, une entrée d'air en prise directe et une vanne (manuelle ou électrique) est recommandée pour court-circuiter le puits. Utilisant le principe d'inertie thermique, le système est d'autant plus efficace que les amplitudes thermiques extérieures journalières sont fortes ou qu'il fait face à des événements climatiques extrêmes de courte durée (ex :

Échangeur air-sol blizzard à condition que l'entrée d'air soit protégée de la neige).

Les éléments du puits L'échangeur thermique : le tube Le tube constitue un échangeur thermique entre un flux d'air et le sol (ou tout autre matériau ayant une capacité thermique massique importante). • Le circuit d'air peut être fermé en formant une boucle partant sous terre pour revenir au bâtiment. Avantageux sur le plan thermique, il reste efficace même par temps humide. Toutefois, il ne contribue pas au renouvellement de l'air intérieur et nécessite alors un second circuit d'air pour l'habitation. • Le circuit d'air peut être ouvert en provenant de l'extérieur. L'été, l'air humide venant de l'extérieur, précédant un orage par exemple, en fonction du taux d'hygrométrie et de la température peut se condenser sur les parois du tube. Le changement d'état (liquéfaction) de la vapeur d'eau en gouttelettes s'opérant à température constante en restituant de l'énergie[1] réduit les performances du puits limitant la baisse de température du flux d'air (par rapport à un flux sec). Lors de la construction une pente constante du tube sera nécessaire afin de l'évacuer et d'éviter d'avoir de l'eau stagnante. Il est à remarquer qu'un puits provençal est peu efficace pour les climats offrant des saisons chaudes et humides. Le tube doit répondre à différentes contraintes en fonction de son environnement : • Résister à la corrosion, le tube étant en contact en permanence avec de l'air et de l'eau. • Résister à l'écrasement du fait de son enfouissement, de son immersion ou d'un éventuel passage d'un engin en surface. • Résister à de légères déformations pour accompagner un mouvement de terrain sans rompre. • Ne pas être poreux, ni perméable afin d'éviter toute pollution provenant de l'intérieur ou de l'extérieur. • Résister à un traitement chimique ou thermique pour remédier à une pollution accidentelle ou une éventuelle contamination du flux d'air par un agent présent dans le tube. • Avoir une paroi interne lisse afin de faciliter l'évacuation des condensats. Si le tube n'est pas d'un seul tenant, les jointures entre les différentes sections doivent également répondre à ces caractéristiques. La conductivité thermique du matériau composant le tube n'affecte que très peu le rendement thermique du système[2] . Les tubes en PVC Nf possèdent une couche extrudée à l'intérieur qui réduit les échanges thermiques. Pour plus d'efficacité, il existe des tubes en polypropylène avec une couche intérieure coextrudée présentant, en plus, des propriétés bactéricides grâce à des ions d'argent. Les réseaux en fonte ductile répondent à tous les critères de qualité nécessaires pour cette application. Un revêtement intérieur présentant des propriété anti-fongiques a été mis au point afin d'assurer la non-altération de la qualité de l'air neuf. La noblesse du matériau fonte, sa recyclabilité, et surtout sa résistance mécanique (résistance aux racines, rectitude dans la durée, résistance à l'ovalisation, Etc.) lui confère une aptitude à l'emploi démontrée. En outre, l'inertie thermique élevée de la fonte ductile est un avantage significatif pour l'optimisation des linéaires.

La circulation de l'air Le fonctionnement de l'échangeur air/sol repose sur la circulation d'air dans le tube qui peut s'opérer : • passivement soit par une surpression en entrée de tube en la positionnant par exemple du côté des vents dominants et/ou en créant une dépression en sortie de tube en utilisant une cheminée provençale[3] (cheminée solaire). Ces techniques ne consomment que l'énergie du vent et de l'ensoleillement. Le dimensionnement des prises d'air et du tube devra être adapté et la régulation de l'air se fera manuellement par obstruction (vanne, diaphragme, etc.). Ce procédé peut servir à maintenir hors-gel un bâtiment dépourvu d'alimentation électrique par exemple.

Échangeur air-sol • ou mécaniquement grâce à une ventilation motorisée adaptée. Toutefois, l'obligation légale d'installer une ventilation mécanique contrôlée (VMC) dans les maisons d'habitation, dans bon nombre de pays européens[4] , fait qu'une ventilation dédiée soit rarement installée puisqu'une VMC peut jouer ce rôle. Lors de son installation la puissance de la VMC doit tenir compte des pertes de charge supplémentaires générées par le puits. Le schéma de circulation d'air dans une maison correspondant à une entrée d'air et une sortie d'air uniques est celui de la VMC double flux. Le flux d'air a vocation à circuler dans le bâtiment : • Le bâtiment n'est constitué que d'une seule pièce, l'entrée du puits ira directement l'alimenter. S'il s'agit d'une habitation, une VMC simple flux suffit. • Le bâtiment est composé de plusieurs pièces et/ou d'étages, le flux d'air entrant devra être acheminé et réparti dans les pièces. Le puits nécessitant de clore hermétiquement toutes les autres entrées d'air du bâtiment, une VMC double flux dans le cas d'une habitation sera utile pour garantir un renouvellement d'air constant et uniforme dans tout le bâtiment et notamment dans la cuisine - surtout si la plaque de cuisson fonctionne au gaz. Un tel système nécessite l'installation d'une bouche d'aspiration ou d'insufflation dans presque toutes les pièces. Dans ce cas, les caractéristiques de l'installation devront être alors étudiées pour ne pas propager les sons d'une pièce à l'autre ou le ronronnement de la ventilation. Le flux d'air frais entrant faisant office de fluide caloporteur, les gaines distribuant l'air dans les pièces devraient être isolées afin que la chaleur/fraîcheur ne soit pas perdue dans les combles ou dans le sous-sol, par exemple, au cours de son cheminement. L'investissement dans une VMC double flux présente un autre avantage au niveau des gains thermiques que d'être l'extension d'un échangeur air/sol. Elle permet la mise en place d'un échangeur air/air qui utilise la chaleur/fraîcheur de l'air sortant pour chauffer/rafraîchir l'air entrant. Tout comme pour le puits, l'échange n'est pas toujours utile et une canalisation ainsi qu'une vanne de contournement (permettant de court-circuiter cet échangeur) sont plus que conseillées. Si les législations en vigueur imposent généralement un taux de renouvellement d'air minimum dans les maisons, en revanche il n'est pas interdit d'en augmenter la fréquence notamment l'été. La ventilation mécanique choisie devra idéalement être réglable et suffisamment dimensionnée pour que sa consommation électrique n'augmente pas de façon disproportionnée.

Les protections contre les pollutions Le renouvellement de l'air intérieur d'une maison ou d'un local d'habitation permet de lutter contre les pollutions internes et l'échangeur air/sol, en limitant les pertes thermiques, y contribue. Les polluants évacués par le renouvellement ont diverses formes notamment gazeuse. Ils peuvent être d'origine humaine et liés à la respiration comme le dioxyde de carbone ou d'origine naturelle comme le radon. Ce dernier n'est pas le seul gaz qui se dégage du sol mais il représente un danger sanitaire en étant plus lourd que l'air et surtout un contaminant radioactif. Naturellement présent sur tous les continents et dans toutes les régions, il l'est davantage dans les zones granitiques, volcaniques ou uranifères et les autorités sanitaires nationales en dressent régulièrement les cartes[5] . Du fait de ses caractéristiques, il tend à s'accumuler dans les dépressions (caves ou endroits peu ventilés) : le risque augmentant avec sa concentration dans l'air respiré, il y est particulièrement cancérigène pour les poumons. Une attention particulière dans la conception de l'échangeur air/sol doit être donnée au niveau de l'imperméabilité à ce gaz du tube et de ses éventuelles jointures afin qu'ils n'en deviennent pas un diffuseur dans le bâtiment. Toutefois un puits en fonctionnement dilue ces éventuelles infiltrations gazeuses avec de l'air frais amenant les concentrations du radon à un seuil acceptable (avec une radioactivité en dessous de 150 Bq/m³[6] ). Le problème se pose lors d'un arrêt prolongé ou d'une utilisation par intermittence du puits, ce gaz plus dense que l'air pouvant s'être infiltré lentement et accumulé dans le tube : dans ce cas, il vaut mieux le purger grâce à une vanne dédiée (dite by-pass, c'est-à-dire "de contournement") rejetant directement l'air à l'extérieur sans passer par le bâtiment, avant la remise en marche. Une

Échangeur air-sol autre solution consistant à inverser les flux d'air conduit à contaminer les tubes d'alimentation avec les rejets d'air de la maison. Il est à remarquer que ceci peut se produire naturellement si la ventilation du puits est simplement arrêtée sans que ce dernier ne soit obstrué. L'éventuelle proximité d'une zone industrielle classée[7] prévoit normalement un plan de prévention en cas de catastrophe incluant des mesures de confinement dont l'arrêt des ventilations. Dans ce cas, qu'elle soit naturelle ou mécanique la ventilation doit pouvoir rapidement être arrêtée. Dans le premier cas, le puits et éventuellement son by-pass doivent pouvoir être facilement obstrués. Dans le second cas, un interrupteur facilement accessible, un fusible ou un disjoncteur différentiel dédié sur le tableau électrique doit permettre un arrêt rapide du système. Après une catastrophe industrielle notamment chimique, une attention particulière doit être prise avant la remise en marche du puits dont le tube peut avoir accumulé des gaz lourds toxiques (ex:dichlore). S'il n'est pas protégé par une crépine et des filtres, le puits devient la porte d'entrée des nuisibles pour l'homme (rongeurs, reptiles, insectes, arthropodes, pollens...) qui pour certains sont vecteurs de maladie sinon d'ennuis. Les protections sont installées de l'extérieur à l'intérieur avec des mailles de plus en plus fines. Les filtres les plus fins, contre les pollens par exemple si l'on souhaite s'en protéger, demandent plus d'entretien et doivent être changés plus souvent sous peine d'être colmatés et de boucher l'arrivée d'air. En fermant l'accès à ces animaux, l'accumulation de matière organique et végétale est limitée en empêchant les excréments, le stockage d'aliments, l'amoncellement de terre ou de matières végétales pour la construction de nids. Les filtres empêchent également le tube d'"aspirer" les feuilles et la poussière volant dans l'air. Sans cela, l'accumulation au cours du temps de tous ces éléments mélangés à de l'eau de condensation peut former un substrat pour des champignons, moisissures et/ou bactéries. Les mauvaises odeurs suite à la remise en marche d'un échangeur air/sol après un arrêt prolongé trahissent la présence de matières en décomposition ou en fermentation. L'évacuation des condensats du puits, si elle se fait dans un réseau d'eau usée, nécessite l'installation d'un siphon. Sinon, l'aspiration créée par une VMC ne fera pas la différence entre l'air provenant du puits et celle malsaine des égouts apportant un risque sanitaire et des mauvaises odeurs dans tout le bâtiment ventilé. Pour être efficace et ne pas être lui-même source de pollution, le siphon doit rester plein et l'eau non stagnante, ce qui est difficile à réaliser en pratique, et nécessite une surveillance constante des installations. L'entretien et la prévention demeurent toutefois le meilleur moyen d'éviter toute pollution tout au long de la vie de l'installation. L'entretien courant consiste au remplacement et/ou au nettoyage des filtres sous peine de voir augmenter les pertes en charge en même temps que la consommation électrique de la centrale pour les installations mécanisées. La prévention passe par un examen du tube à une fréquence régulière, triennal par exemple, afin d'inspecter sa propreté et son intégrité surtout dans les zones de perte de charge, comme dans les coudes.

Mise en œuvre et ingénierie Le rendement de l'échangeur Le rendement de l'échange thermique entre le flux d'air et le sol dépend de : • La nature du sous-sol : la conductivité thermique des sols varie fortement en fonction de la présence d'eau et de sa constance. Dans les cas de sources ou de rivières souterraines le rendement est davantage fonction de la température et de la pérennité de ces flux, la capacité thermique massique de l'eau étant nettement supérieure à celle des composants du sol. De fortes précipitations en été peuvent nettement améliorer le rendement du puits après plusieurs semaines de sécheresse par exemple. • Le dimensionnement du tube et le débit d'air : l'échange thermique est d'autant plus grand que la vitesse d'écoulement du flux d'air est faible et la surface du tube grande. Le débit d'air étant lié directement aux besoins de renouvellement d'air frais pour le bâtiment qui est fixé a minima réglementairement. Par conséquent, la vitesse dépendra uniquement du diamètre du tube. La surface d'échange quant à elle est fonction de la longueur et du diamètre du tube. Il est à remarquer que la longueur du tube augmente les charges en ligne et influe directement

Échangeur air-sol sur la puissance nécessaire à l'installation. La consommation de la ventilation doit rester à une puissance acceptable, le gain énergétique du puits doit rester supérieur aux charges énergétiques liées à la ventilation pour justifier une telle installation. • La profondeur de l'enfouissement du tube : plus on descend dans le sous-sol, plus la température est constante. Il faut trouver un compromis entre rendement et coût du terrassement, ce compromis est généralement trouvé entre 1 et 2 mètres de profondeur. • Le taux d'hygrométrie du flux d'air dans le tube.

Références [1] Il s'agit de la chaleur latente de condensation, voir l'article Enthalpie de changement d'état

(en) U.S. Department of Energy, A consumer's guide to energy efficiency and renewable energy : earth cooling tube, www.eere.energy.gov, 12/09/2005 [3] Un conduit de cheminée provençale est en pierre, en saillie sur la façade sud et large. De ce fait, l'été même sans feu, la cheminée a un tirage naturel qui augmente avec l'ensoleillement. Plus l'air intérieur est chaud par rapport à l'air extérieur et plus il monte par convection. Un tirage (dépression) se crée à la base de la cheminée permettant d'aspirer l'air frais/tiède en provenance du puits. La maison doit alors être hermétiquement close. voir (en) Cheminée solaire. [4] Voir législation française, belge etc. [2]

[5] . En France l'IRSN est chargé d'effectuer des études et des recherches sur les risques lié à la radioactivité et, à ce titre, effectue des campagnes de mesure de radon (voir Radon : Campagne nationale de mesure du radon,www.irsn.fr, 22/06/2005 ) [6] Margot Timarche, Dominique Laurier, Hélène Baysson, Olivier Catelinois, Évaluation de risque de cancer à l'inhalation de radon, www.irsn.fr, 16/06/2007 [7] En France, le classement en zone Seveso II par exemple (voir Directive Seveso) reprenant entre autres la directive européenne 96/82/CE .

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