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Comprendre le bioclimatique.

Une construction bioclimatique est un vrai projet en soi qui passe par les étapes :

  • Choisir le bon terrain et optimiser l’implantation de la maison
  • Concevoir une habitation bioclimatique
  • Utiliser des matériaux à faible impact environnemental
  • Réaliser un logement sain, confortable et thermiquement performant
  • Utiliser les énergies renouvelables pour le chauffage, l’eau chaude sanitaire et l’électricité́
  • Adopter les bons comportements à l’usage

On sera amené à favoriser les logements mitoyens, voire le petit collectif pour diminuer la contribution à l’étalement urbain, consommateur d’espace, diminuer l’impact sur la biodiversité́ par la perte d’espaces naturels, ne pas modifier l’hydrogéologie des sols et diminuer les coûts supportés par les collectivités pour déployer les services : voirie, réseaux et transports.

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La RT 2012 impose depuis le 1er janvier 2013, une efficacité énergétique des bâtiments neufs sur 3 indicateurs : le Cep (Consommation d’Energie Primaire), le Bbio (Bilan Bioclimatique) et la Tic (Température Intérieure Conventionnelle).

En amont de la construction, au dépôt du permis de construire, on détermine le Bbio qui permet de tenir compte de la performance du bâti. Son optimisation est indépendante des systèmes énergétiques (chauffage, ECS,…) installés. Les caractéristiques de ces systèmes ne sont pas prises en compte dans le calcul du Bbio mais dans le calcul de la consommation d’énergie  primaire (Cep).

C’est le mode constructif bioclimatique, qui permet d’optimiser au maximum et donc de baisser son indicateur Bbio. Ainsi, l’objectif du Bbio dans la RT 2012  est de réduire les besoins de chauffage, d’éclairage et de refroidissement.

L’indicateur Bbio de la RT 2012 

Les nouveaux bâtiments doivent respecter une valeur  maximale appelée Bbiomax basée sur les besoins en chauffage, en refroidissement et en éclairage. Le Bbiomax prend en compte la localisation géographique, l’altitude, le type d’usage du logement et la surface habitable. Le permis de construire ne sera délivré que si Bbioprojet< Bbiomax.


                                                              Bbiomax= Bbiomax moyen x (Mbgéo + Mbalt + Mbsurf)


Bbiomax moyen : prend en compte le type d’occupation du bâtiment ou de la partie de bâtiment (dans le cas d’une extension) et la catégorie CE1 ou CE2.

  • CE1 = bâtiments ne nécessitant pas de climatisation pour garantir le confort d’été
  • CE2 = bâtiments « climatisables » se situant en zone géographique H2d ou H3 avec une altitude inférieure à 400m et/ou en zone de bruit.

Mbgéo : coefficient de modulation selon la localisation géographique

Mbalt : coefficient de modulation selon l’altitude

Mbsurf : (pour les maisons individuelles ou accolées) coefficient de modulation selon la surface moyenne du bâtiment et de la SHON RT.

Pour les bâtiments comportant plusieurs zones, définies par leur usage, le Bbio du bâtiment est calculé au prorata des surfaces de chaque zone, à partir des Bbiomax des différentes zones.

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La SHON RT (Surface Hors Œuvre Nette) représente la somme totale des surfaces des planchers de l’habitation après déduction des surfaces de planchers qui ne disposent pas d’équipements de chauffage (Cf. image ci-contre).

 

 

 

 

 

 

Le calcul effectué pour obtenir le Bbio d’une habitation est le suivant :


                         Bbio = 2 x Besoin en chauffage  + 2 x Besoin en refroidissement + 5 x Besoin en éclairage


(Pour obtenir la valeur de vos besoins en chauffage, refroidissement et éclairage, contactez un bureau d’étude thermique).

 

Les aspects bioclimatiques de la RT 2012 

Le mode constructif bioclimatique s’adapte aux conditions climatiques et géographiques. Il faut tirer le meilleur parti de son environnement pour profiter des gains énergétiques naturels : l’énergie solaire, abondante et gratuite. On crée ainsi un confort d’hiver comme d’été :

  • En hiver: le bâtiment maximise la captation de l’énergie solaire, la diffuse et la conserve.
  • En été: le bâtiment se protège du rayonnement solaire, diminue l’impact du réchauffement des murs et évacue le surplus de chaleur par une ventilation optimisée.

Ce mode de conception nécessite une bonne connaissance du lieu de construction afin de déterminer l’orientation la plus avantageuse pour l’habitation et l’organisation de ses différentes pièces.

Les fondamentaux:

La Forme : la plus compacte et simple possible (carrée, rectangulaire). On optimise le rapport surface habitable / surface de murs donnant vers l’extérieur, pour limiter les déperditions thermiques.

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incidence soleil
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L’orientation : La façade sud qui comprend le plus de surfaces vitrées afin de capter la chaleur en hiver et faire entrer un maximum d’éclairage naturel. On construit des « casquettes » (rallongement de toit) pour diminuer l’impact de la chaleur en été. (L’angle d’incidence des rayons solaires diffère entre l’hiver et l’été – cf. l’image ci-contre). On utilisera, aussi, des fenêtres à basse émissivité. Ce sont donc les pièces à vivre que l’on placera au sud.

La façade nord  protège du vent froid du nord. On va donc y placer les pièces techniques (celles dans lesquelles on ne reste que temporairement) telles que le garage, la buanderie, les toilettes et la salle de bain ainsi que les espaces comme les couloirs ou escalier. Ces pièces vont créer des espaces tampons empêchant le froid d’accéder aux pièces à vivre, limitant ainsi les déperditions.

L’ouest est une orientation qui permet de chauffer l’habitation en fin de journée. Selon le type d’environnement dans lequel on se trouve, on ne peut pas toujours capter les rayons du soleil qui viennent du sud à causes d’obstacles appelés « masques ». L’ouest devient alors une orientation intéressante pour les pièces à vivre puisque la majeure partie de l’année on ne les occupe qu’en fin de journée.

L’est apporte de la chaleur en début de journée. On oriente généralement les chambres à l’est pour y apporter de la chaleur en matinée et éviter qu’elles ne soient chauffées le soir.

Les Masques: ce sont tous les éléments qui font obstacle au passage des rayons du soleil ou bien du vent, tels que les arbres, les collines, les bâtiments voisins, etc… Ces masques peuvent être soit des avantages, soit des inconvénients s’ils empêchent le soleil de rayonner sur bâti.

En bioclimatiques les arbres situés à quelques mètres des façades sud et nord sont importants. Au sud, il faut que les arbres soient à feuilles caduques pour amener de la fraîcheur l’été et l’hiver ne pas empêcher les rayons de passer. Au nord, les arbres à feuilles persistantes permettront de protéger l’habitation du vent froid. Les montagnes ou collines peuvent aussi être utilisées avantageusement : si la façade nord est collée au relief, ce dernier constitue également un masque pour le vent.

Le schéma suivant résume le principe bioclimatique :

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Les aspects Bioclimatiques qui ne sont pas dans la RT2012

L’indicateur Bbio est calculé sur la base du mode constructif du bâtiment (structure, orientation, performance thermique, etc).  Cependant si on voulait obtenir un vrai indicateur bioclimatique, il faudrait prendre  en compte d’autres aspects comme :

L’énergie grise consommée par la construction des matériaux utilisés et le recyclage éventuel des déchets de chantier.

La nature des matériaux employés dans la construction, pour privilégier l’utilisation de matériaux biosourcés à bonne inertie thermique et, tant que possible, locaux.

eaux grises
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L’usage du bâtiment qui peut se définir par le recyclage des eaux usées. Il existe plusieurs systèmes de traitement des eaux grises (eaux utilisées pour la vaisselle, la machine à laver, la douche) qui peuvent être intégrés au bâtiment. Ces systèmes permettent de réutiliser ces eaux grises une seconde fois uniquement et peuvent remplacer 50% des besoins (hors besoin corporels et alimentaires).

La facilité de maintenance des installations (un système mal entretenu impacte sur la performance énergétique du bâtiment).

Les systèmes domotiques (surveillance et contrôle des consommations), qui permettent aux habitants d’adapter leurs comportements face à leurs consommations d’énergie.

La qualité de l’air (importante en bioclimatique) qui tient compte des émissions de COV en provenance des matériaux utilisés, de l’usage, et du renouvellement par l’air extérieur.

Il existe des labels qui tiennent compte de ces éléments complémentaires que la RT 2012 ne prend pas en compte. La « RT 2012 » n’est pas un label mais une simple réglementation thermique. Pour arriver à une réelle « bioclimatisation » des bâtiments neufs, il faudrait élaborer une règlementation plus complète qui balayerait tous les points importants à mettre en œuvre pour la performance, l’efficacité et un impact environnemental minimal du bâtiment, de sa construction jusqu’à sa destruction.

Les freins à la construction bioclimatique !

Ce type d’architecture bioclimatique reste marginal et généralement méconnu, il y a peu de demandes de la part du public pour ce type de construction. De ce fait, peu d’artisan et d’architectes se forment au bioclimatique et s’y intéressent. D’ailleurs les formations à ce sujet restent encore dans une approche minimale et ne vont pas plus loin que la RT2012.

Il y a également un manque de supports techniques à la mise en œuvre du bioclimatique. Notamment des logiciels de simulation spécialement adaptés au solaire passif pour les bureaux d’études thermiques.

Le terme bioclimatique porte encore avec lui des considérations du passé, façon maison en paille avec sa chèvre sur le plateau du Larzac… Un manque, voire un refus de communication flagrant des architectes et CMISTEs.

Les règles de constructibilité qui proviennent des PLU (plan local d’urbanisme) telles que : position du bâti, dimension, taille maximum des surfaces vitrées, type de couverture, couleur de façade, positionnement par rapport aux voies de circulation, sont autant de freins au bioclimatique.

Le terrain est l’élément fondamental du projet bioclimatique et malheureusement, bon nombre de terrains constructibles ne se prêtent pas au bioclimatique car ils ne permettent pas de capter suffisamment d’apports gratuits.

Une maison bioclimatique revient 40 000 à 60 000 € plus cher qu’une maison traditionnelle sachant que le prix au m² est généralement compris entre 1400 et 1700 €. Cependant, même si c’est toujours difficile à estimer, le retour sur investissement est très intéressant si on tient compte des économies sur le cycle de vie réalisées sur l’énergie et l’éclairage, la consommation d’eau, et la santé des habitants.

Pour aller plus loin: 

Connaître et comprendre la RT 2012: http://www.planbatimentdurable.fr/comprendre-la-rt-2012-r174.html

FOCUS : 1001 légumes et sa verrière bioclimatique: http://www.batiment-hn.ademe.fr/focus-1001legumes

3 réponses

  1. Dr House
    | Répondre

    Très bon article, à la fin de l’article sur les coûts cela soulève trois questions pour les couts et surcout de plus de 40000 :
    1) Quelle est la source référence (site ou doc) qui donne ce surcoût ?
    2) Qu’est ce qui fait (postes) ce surcoût, comment est il calculé ?
    3) Ce surcoût est-il indépendant de la surface de la maison ? cela n’est pas indiqué et pourtant c’est clé.
    Toutes les maisons sont désormais bioclimatiques si conforme à la RT2012,, alors que veut dire ce surcoût c’est-à-dire par rapport à quoi / quelle référence ?
    Dr House

  2. Pages-Energie
    | Répondre

    Merci pour votre commentaire.
    A maison identique (hors terrain) : lieu, Région climatique, forme, prestations de base, le choix d’un bioclimatique tel que nous le décrivons, c’est à dire supérieur à ce que propose la RT2012 d’aujourd’hui prenant en compte plus que des problématiques thermiques, nous constatons un surcout qui est très vite compensé dans le temps.
    Rarement pris en compte lors de l’achat d’une maison ,Le retour sur investissement est fondamental si nous tenons compte des critères suivants :
    La valeur immobilière qui ne sera pas impactée, puisque basée sur les futurs standards;
    L’augmentation du prix des énergies prévue entre 6 et 10 % par an;
    L’augmentation du prix des matériaux et systèmes;
    L’évolution de la réglementation thermique qui tend vers la maison positive (RT2020);
    L’impact de l’étiquette énergétique lors d’une vente ou une location.

    Nous n’avons pas développé une comparaison complète des prix. de nombreux sites internet proposent des analyses plus ou moins pertinentes, nous travaillons pour l’année 2015 à une analyse plus complète des couts avec notre partenaire http://www.bienconstruire.net
    A bientôt

  3. Blog
    | Répondre

    Un petit détour chez notre ami bien construire : http://www.bienconstruire.net/les-bonnes-techniques-pour-construire-ecologique/

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