Concevoir une maison bioclimatique

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Comme on l’a dit dans l’article précédent (les maisons passives), le problème majeur de nos pays tempérés, provient de l’hiver et du besoin de chauffage, principal consommateur d’énergie de nos habitations.

Si dès la construction, on valorise le potentiel fourni par le soleil en hiver et en demi-saison, en captant un maximum de chaleur dans la journée pour pouvoir la restituer durant la nuit, nous n’avons plus besoin alors d’installation de chauffage central et nos besoins en énergie deviennent alors infimes (par rapport à aujourd’hui) et tout à fait gérables de manière autonome (photovoltaïque et solaire thermique).

Si l’approche « maison passive » met l’accent sur l’isolation, l’approche « bioclimatique » insiste sur l’inertie thermique.

Accumuler l’énergie solaire l’hiver

Les premiers capteurs solaires d’une maison bioclimatique sont les parties vitrées du logement qui amènent l’énergie à l’intérieur des pièces à vivre.

Il faut tenir compte de leur orientation et privilégier les vitrages qui apporteront le plus d’énergie.

Les architectes bioclimatiques préconisent :

  • 40 à 60 % de surface vitrée sur la façade sud.
  • Moins de 20 % sur les façades ouest et est.
  • Aucune ou un minimum sur la façade nord.

Ces ouvertures doivent bien sûr être dégagées de toute ombre l’hiver (arbres, végétation) et au contraire, protégées l’été pour éviter la surchauffe (brise-soleil ou végétation à feuilles caduques).

Pour que le vitrage fournisse un véritable apport, il faut que les pertes thermiques soient les plus faibles possibles, avec des ouvertures à double ou triple vitrage faiblement émissif (gaz inerte entre les vitrages) et surtout grâce à une isolation des huisseries parfaites (ponts thermiques entre les murs et les huisseries).

Bien conçues, les ouvertures peuvent facilement compenser environ 40 % des déperditions de chaleur d’une maison en hiver.

L’énergie solaire captée par les vitrages et qui pénètre dans les pièces, doit ensuite être stockée à l’intérieur de la maison par des matériaux accumulateurs à forte inertie.

Un mur de brique, par exemple, en face d’une grande baie vitrée ou d’une véranda, va accumuler la chaleur dans le bâtiment pour ensuite la restituer dans la pièce avec un étalement dans le temps.

De larges ouvertures au sud fournissent un véritable apport énergétique l’hiverDe larges ouvertures au sud fournissent un véritable apport énergétique l’hiver

Bien gérer les apports solaires l’été

A l’inverse, en été, les apports solaires doivent être réduits, pour éviter la surchauffe.

On peut alors faire appel à différentes dispositions architecturales :

  • En façade sud : installer des brise-soleil ou faire un toit qui déborde généreusement, sont des solutions simples et efficaces pour bloquer le soleil d’été (haut dans le ciel) et le laisser entrer l’hiver (bas dans le ciel).
  • En façade ouest : c’est la façade qui risque d’apporter un excédent de chaleur en fin d’après-midi, alors que la maison aura déjà accumulée beaucoup de chaleur. Peu de vitrage, un ombrage saisonnier avec des plantes à feuilles caduques et un fort déphasage des matériaux de ce mur peuvent contribuer à limiter la surchauffe.
  • En façade sud-est : c’est en revanche l’endroit où la maison peut capter rapidement des calories, lors des matins d’hiver ensoleillés, alors que la température extérieure est encore fraîche. Sur cette façade, on cherchera plus à produire rapidement de la chaleur qu’à la stocker et on aura moins besoin de matériaux massifs pour créer de l’inertie. En été, on limitera les apports de chaleur excessifs par des éléments mobiles (volets, stores, persiennes).

La répartition des espaces

Le travail de l’architecte climatique (ou votre réflexion personnelle) doit jouer avec la répartition des espaces intérieurs.

  • Les pièces à vivre seront naturellement orientées vers les façades les plus lumineuses au sud.
  • Les espaces de rangement seront plutôt regroupés au nord où ils serviront de zone tampon d’isolation.

En conclusion

Une maison bioclimatique, c’est comme un « oignon thermique » : les pièces les plus chaudes au centre et tout autour, les pièces dans un ordre de température décroissante, minimisant ainsi les pertes et les besoins.


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