Construire une Maison Bois BBC

Construire une maison CEE
Confortable
Ecologique
Economique
La maison de Valérie, Arnaud et les trois petits cochons

Blog : http://maison.positive.free.fr
All Right Reserved © A.POULAIN 2010

Econologique : Economique et Ecologique
Confortable :
 T° de 19°C /Pas de paroi froide
 Ventilation contrôlée
 Hygrométrie régulée

Economique :
 Très haute performance Energétique
 Consommer peu d’énergie
 en réduisant les besoins
 en limitant les pertes

Ecologique :
 Réduire son empreinte écologique
 Réduire les GES lors de la fabrication des
produits = Utiliser des produits peu
transformés
 Consommer Local pour réduire le transport
 Naturel et Sain, Sans polluant pour l’H et
l’environnement, Recyclable
 Respecter le paysage et la nature

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All Right Reserved © A. POULAIN 2010

Les Labels
RT 2005

HQE– 14 cibles
Passiv Hauss
Cep < 120kWh
Minergie
BBC Effinergie
• Cep < 55kWh ép/m² de
SHON
• Perméabilité à l’air < 0.6
sous 4 Pa

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Une maison Confortable Economique et Ecologique

1. Architecture Bioclimatique
2. Basse Consommation - Isolation et Etanchéité à l’Air
3. Choix des matériaux Sains et Thermiquement Efficaces
4. AIR Ventilation – Puits Géothermique
5. EAU – Récupération - Traitement
6. ENERGIE – Bilan Global

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1

Phase Conception
Architecture Bioclimatique

Implantation

Orientation

Disposition des volumes
Solaire passif

Phase Conception
Architecture Bioclimatique

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1- Conception Bioclimatique - Une IMPLANTATION adaptée au lieu
Le bon sens d’autrefois :
l'homme construisait son habitat dans le respect de son
environnement et en y puisant ses matériaux sur le site même

Composer avec les éléments environnants :
 Accès du site, relief, orientation, type
de sol, végétation, pluviosité, …

IMPLANTATION :
Tournée vers le soleil
Protéger des vents froid du N et E
Protéger des vents forts
et humides de l’O

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1- Conception Bioclimatique - Une IMPLANTATION adaptée au lieu
 Etudier la course solaire avec un diagramme
pour éviter les zones d’ombre l’hiver et se protéger l’été

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1- Conception Bioclimatique – Une distribution adaptée


Des espaces tampons au nord. Des
pièces de vies au sud.

 Au Nord, Les pièces moins chaudes
(Garage, cellier, placards, couloir)
font tampons avec les pièces plus
chaudes




Au Sud : Les pièces à vivre le jour..
Cuisine, bureau, Séjour
Les Chambres plutôt à l’Est

 Attention au soleil rasant sur l’Ouest
créant des surchauffes estivales

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1- Conception Bioclimatique – Construire Compacte
 La compacité permet de minimiser la surface d'échange avec le milieu
extérieur, limitant ainsi les déperditions thermiques
 Pour un même volume, l’enveloppe présentant le plus de surface de parois
extérieurs sera celle présentant le plus de déperdition

lamaisonpassive.be

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1- Conception Bioclimatique – Le vitrage l’élément clé
Le vitrage est l’élément clé de l’architecture climatique
Mais attention
Le vitrage est 10 fois moins isolant qu’une paroi opaque.
Adapter les ouvertures selon l’exposition des façades
Peu ou pas d’ouverture au Nord (2% de la surface vitrée totale)
Faiblement à l’Est et l’Ouest (14%)
Grandement ouvertes vers le Sud (70%)
…A Prévoir : une serre solaire au Sud…

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1- Conception Bioclimatique – Vivre avec le soleil
 Un Apport Solaire PASSIF Gratuit l’hiver (1 et 6 KW/m²/jour)
 Une maison ouverte vers le SUD (25m² = 25 000 W l’hiver par jour)
 Un mur d’inertie et une dalle lourde pour accumuler cette énergie
(25466Wh/C°)

ÉTÉ
Ht 65°

 Se protéger de la surchauffe solaire l’été
 par un débord de toit
 Par la végétation (plantes grimpantes)
 Par des brises soleil extérieurs orientables

DEMI
SAISON
Ht 48°

HIVER
Ht 20°

lamaisonpassive.be

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1- Conception Bioclimatique – Vivre avec le soleil

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2

Basse Consommation
Isolation et Etanchéité à l’Air

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2- Isolation et Etanchéité à l’Air
Une isolation thermique efficace
 L’énergie la moins chère est celle qu’on ne consomme pas
 Les Pertes P=U x S x (Ti-Te)
U=1/R: Conductivité du matériau (épaisseur/λ)
λ : Conductivité thermique
S: Surface du matériau
Ti/e: Température Intérieure, Extérieure

 Confort d’hiver : Une forte résistance R
 L’Avantage de l’ossature de bois est de pouvoir isoler dans l’épaisseur
du mur.
 28cm d’isolant pour 35cm d’épaisseur total
 35 cm de Mur classique (parpaing) => 10cm d’isolant

 Confort d’été : Un fort déphasage (6-8h)
 Une inertie importante pour éviter les pics de surchauffe

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Les valeurs obtenues : étude BBC

Epaisseur
de
l’isolant

R

RT2005

TOIT

40 cm

0.10

10

5

MUR

28 cm

0.13

7.5

3

VITRAGE

6/18/4

1.5

0.65

1.8

SOL

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U
(W/m².
K)

19 cm

0.28

3.4

2.8


Isolation et Déphasage : Comparaison de quelques matériaux

Le guide eco habitat ADEME CAPEB

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Une étanchéité à l’air sans faille
 Une maison avec une bonne isolation qui n’est
pas imperméable à l’air aura une très
mauvaise efficacité thermique
 Exemple : Une fente dans le pare vapeur de 1mm
sur 1m de long pour 1m² de laine minérale
(ép.14cm), le pouvoir isolant est divisé par 4.8.
(Institut de physique du bâtiment Stuttgart) (essai sous 20Pa, T° ext -10°C)(Ref. JP Oliva)

 Le matériau ne fait pas tout, la mise en œuvre est toute
aussi importante
 Le pare vapeur doit être collé sur le pourtour sans laisser aucune
fuite

 Frein Vapeur ou Pare Vapeur ?
Perspirant ou étanche ?

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2- Isolation et Imperméabilité
Réduire les ponts thermiques ψ
Sur ces photos.
Les pignons de ces deux maisons
sèchent plus vite au niveau de la
dalle du 1er étage.
A cet endroit les calories
s’échappent car il n’y a pas
d’isolant sur la jonction dallemur.
Le risque de pont thermique est
au niveau de toutes les jonctions
-mur- fenêtre
-dalle - mur
-toit - mur

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2- Isolation et Imperméabilité

Coupe du mur
Ossature Bois

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3

Choisir des Matériaux Sains, Efficaces,
Ecologique , et Economique

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3- Choisir des matériaux Sains et Naturels
Nos choix :
 Une ossature en Pin Douglas sans
traitement
 Une isolation en ouate de cellulose
traitée aux sels de bore
 Un bardage en Châtaigner sans
traitement
 Fermacell Gypse+Cellulose) ( versus
Placo plâtre
 Cuve en polyéthylène (CH2)
 Grille anti termite

A éviter :
 Ossature bois traité
 Les laines minérales (Verre, Roche)
(qui peuvent contenir des déchets radioactifs
- arrêté du 5 mai 2009 )

 Bardage en PVC ou Bois traité
 Canalisation PVC
 Le PVC est interdit en Suède, fortement
réglementé en Allemagne (interdit à
Berlin), en Autriche et au Danemark.
 Cuve en béton

 Anti Termite Chimique

21 | MOB CEE


3- Choisir des matériaux thermiquement efficaces

Le vitrage
 Les baies vitrées 6/18/4 mixte Bois ALU :
Uw=1.55-1.59
 Le Bois pour la rupture des ponts thermiques,
l’aluminium pour limiter l’entretien extérieur

Les murs et le toit
 Le bois est 10 fois plus isolant que le béton
 La laine de bois ou ouate est 10 fois plus isolant
que le bois
 Ouate de Cellulose Domexcell (220mm) R=5.64
 Fibre de bois Pavatherm Plus (60mm) R=1.35

22 | MOB CEE


3- Bilan CO2
 1 m3 de bois = 1 tonne de CO2 absorbé
 Vol. Ossature :
 Vol. Fibre de bois :
 Vol. Ouate de cellulose :

 Transport
 Ouate de cellulose : Pays de Nice : 1000 km

 Bardage Châtaigner : Combourg 30 km
 Bois Douglas : Région du Morvan

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4

AIR – Ventilation Géothermique et VMC

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4- AIR – Le puits Français comme disent les Québecois
Un puits canadien fournit de la chaleur en hiver et de la fraîcheur en été.
 Gaine en PEHD ∅ 200mm
50m – (10€/ml)
 Dimensionnement débit

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4- AIR – VMC double flux
Les atouts :
Echangeur à contre courant
Haut Rendement
Faible bruit
Air Filtré
Peu d’entretien
Faible consommation d’énergie électrique
Faible encombrement

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4- AIR – Aspiration Centralisée
Aspiration de type cylonique
Réduction des poussières par Rejet à
l’extérieur
Economie d’entretien pas de filtre à
nettoyer
Pas de sac à jeter
Réduction de la pollution sonore dans
l’habitat

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5

EAU – Traitement écologique des EU

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5- EAU – Adduction d’eau
 Récupération de l’EAU pluviale

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5- EAU – Traiter les eaux usées - La phyto épuration

Source: Aquatiris

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6

Gestion de l’ENERGIE

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6- ENERGIE – Pendant la phase construction
 Réduire son empreinte écologique et prendre en compte la vie du
matériaux et non pas simplement son coût et sa pollution directe
 Avoir une vue globale sur l’énergie utilisée pour construire les matériaux,
les transporter, les entretenir, les déconstruire et finalement les recycler
(voir guide denis matériaux)

 Trier les déchets sur le chantier
 Utiliser l’eau pluviale

Quantité d’énergie nécessaire à la fabrication :
Laine de verre : 150 à 250 kWh/m3
Polystyrène extrudé : 850 kWh/m3
Laine de bois : 13 kWh/m3
Ouate de cellulose : 6 kWh/m3
Source CLE

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6- ENERGIE – Pendant l’utilisation
 Vivre avec le soleil et la lumière
 Une température idéale de 19°C
 1°C de plus génère 7% de consommation supplémentaire

 Utiliser si possible les énergies naturelles (le soleil, le vent, la gravité)
 Etre bioclimatique et passif
 Profiter de l’apport gratuit du soleil
 Pas de climatisation mais des protections solaire (débord de toit, brises soleil Ext.)

 Les énergies ne sont pas sur le même plan d’égalité
Coeff. de conversion en équivalent énergie primaire :
2.58 pour l’électricité, 0.6 pour le bois, 1 pour la gaz

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6- ENERGIE – LA DOMOTIQUE
 La domotique au service de l’économie d’énergie
 Les compteurs d’énergie intelligent
 (obligatoire en Allemagne dès le 1er Janvier 2010)

 Allumage automatique en fonction de la présence
 Ventilation en fonction du taux de CO² et de l’hygrométrie
 Pilotage des brises soleil en fonction de la course solaire
 VDI – 1 câble unique pour la Voix Data Informatique
 confortable, communicante, évolutive, autonome, sûre et
économe.
 Scénariser les tâches répétitives :
 Pour quitter la maison, un seul bouton active l’alarme, baisse le
chauffage, vérifie que toutes les ouvertures sont fermées et que les
éclairages sont éteints, lance la simulation de présence aléatoire et
active le renvoi des appels téléphoniques et d’éventuelles alertes
d’incident sur le téléphone portable.

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 Automatisation du changement de vitesse de la VMC en
fonction du CO2
 Le taux CO2 moyen à l’extérieur est près de 400 ppm
 Le tx de CO2 augmente très vite avec le nb de personnes dans la
maison
 Le consignes sont les suivantes :
 Vitesse 1 si CO2 > 600 ppm

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 Automatisation des brises soleil pour réguler l’apport solaire
 Le module météo indique sur quelle face de la maison est le
soleil.
 La consigne est :
 Si la température intérieure est > 23°C
 Et si l’ensoleillement est > 80 000 luz
 Alors les BSO doivent protéger de la surchauffe en position les
lamelles à 25°

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7

En Résumé

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7- Résumé
 Lieu : proche de Rennes, à 60 m d’altitude, terrain orienté Sud.
 Entreprises :







Maçonnerie : BGO, Vern sur Seiche
Bardage : Ent. Hurault, Chateaugiron
Couverture : Ent. Cornillet, Noyal Chatillon
Solaire thermique : Ent. Nivolle, St Armel
Electricité, Domotique : Marsollier Domotique, Corps Nuds
Doublage Fermacell: Atelier GB - Elan Construction

 Surfaces : habitable 170 m², toiture 110 m², terrain 1000 m².
 Système constructif : maison ossature bois en douglas, conception bioclimatique (disposition des
volumes, solaire passif, intégration paysagère,…), priorité aux matériaux naturels.
 Consommation d’énergie primaires : 44.56 kWh ep/m²/an (limite 55kW ep/m²/an en 3)
 Perméabilité à l’air : 0.44m3/(h.m2)
 Coût de la construction : environ 1600 €/m²
 Equipements :







Récupération d’eau de pluie : 1 cuve en PEHD enterrée
Phyto-épuration pour le recyclage des eaux usées
Puits canadien : 1 tuyau en polyéthylène de diam. 200 mm, longueur 40 m.
VMC Double Flux Haut rendement
Chauffe-eau solaire : 6 m² de panneaux et ballon de 400 l.
Brises soleil pilotés par domotique

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8

Bibliographies

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8- Références sur la toile
 www.ademe.fr Le site de l’Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de
l’Energie
 www.minergie.ch Le site du label suisse pour maison passive
 www.passiv.de Le site du label allemand (PassivHauss) pour maison passive
 www.enertech.fr/DiagSolaire.html
 www.lamaisonpassive.be
 www.fiabitat.com
 www.cler.org : Le site du Comité de Liaison Energies Renouvelables.
 www.institut-solaire.com Le site de l’Institut National de l’Energie Solaire,
de nombreux outils techniques en ligne.
 www.cr3e.com Constructions Respectueuses de l’Environnement et
Economes en Energie, des infos pratiques, des échanges.
 www.eclairemoi.com

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8- Références bibliographiques
 La CONCEPTION BIOCLIMATIQUE de Samuel Courgey et JP Oliva, ed. Terre Vivante
 L’ISOLATION ECOLOGIQUE de JP Oliva, ed. Terre Vivante
 Le magazine « La MAISON ECOLOGIQUE »
 GUIDE CLIMATIQUE SIDLER Enertech
 LA MAISON DES NEGA WATTS, de T. Salomon et S. Bedel, Ed. Terre Vivante
 L’HABITAT ECOLOGIQUE Friedrich Kur, ed. Terre Vivante

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8- Les acteurs et les sponsors de ce projet

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Journées Portes Ouvertes

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- Journées Portes ouvertes 2009 – 250 visites

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- Journées Portes ouvertes 2010 – 260 visites

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En images


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- En images

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Suivi du comportement



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Annexes


Classement de résistance aux feux
Fibre de bois Pavatherm +: Classe E
Ouate de C. Domoexcell : B s2 d0
Xella Fermacell : A2 s1 d0

M0
M1
M2
M3
M4
M5

"
"
"
"
"
"

incombustibles "
non inflammables "
difficilement inflammables "
moyennement inflammables "
facilement inflammables"
très facilement inflammables"

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Isolation Acoustique – Affaiblissement R
la réglementation acoustique demande un isolement acoustique DnT,A ≥ 30dB.
Cloison à ossature bois de 105mm, Fermacell 12,5
 Cloison de 95mm sur ossature 70x50mm : R =36dB
 Cloison de 105mm, Ossature 80x50, isolant 40 : R =42dB

Sol

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Humidité et point de rosé
Calcul de l’humidité absolue avec le
Diagramme de Mollier

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Supervision

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Supervision

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Supervision

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Supervision

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Supervision

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Supervision

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Notes de l'éditeur