Bâtiments Matériaux Opérations Installations Construction d une maison individuelle basse consommation à Chaville B ÂTIMENTS Soucieux de réaliser une habitation thermiquement performante, des propriétaires Chavillois, également professionnels du bâtiment, se sont engagés fin 2011 dans la construction d une maison basse consommation. Points-clés du projet : conception bioclimatique, matériaux isolants bio-sourcés, excellente étanchéité à l air, renouvellement OPÉRATIONS d air performant et énergies renouvelables. OPÉRATIONS Caractéristiques Maison individuelle Période de construction: 2011-2014 150 m² habitables (R+1) Volume chauffé: 374 m3 Structure ossature bois sur dalle béton - toiture terrasse Lieu : Chaville Acteurs du projet Architecte : Yannick MOUTON (plans) Maîtrise d oeuvre : ADORA RENOVATION Bureaux d études : BET BUCHET (sous-sol) et ETC (étude thermique) Gros oeuvre et second oeuvre: ADORA RENOVATION
Une conception bioclimatique La façade sud est largement vitrée afin de profiter d apports solaires hivernaux tandis que la partie nord est opaque afin de limiter les déperditions par les ouvertures, et comprend également des espaces tampons, comme le garage. Cette réflexion lors de la conception permet de favoriser les apports solaires hivernaux tout en s en protégeant l été, mais également de favoriser l éclairage naturel et de limiter les ponts thermiques grâce à la compacité de l habitation. Façade sud (vue de l intérieur, GPSO Energie) Principes essentiels d une conception bioclimatique (Source: ADEME) L enveloppe thermique Quelques rappels La résistance thermique (R) représente la performance de l isolation en prenant en compte l épaisseur du matériau ainsi que sa conductivité thermique. Plus elle est élevée, plus la paroi est isolante. Cette résistance s exprime en m².k/w. Le coefficient de transmission surfacique (U) est la valeur qui caractérise le pouvoir isolant d une paroi et s exprime en W/m².K. Il s agit de l inverse de la résistance thermique. Plus U est faible, plus la paroi est performante. La transmission thermique (Uw) est la valeur qui caractérise la capacité d isolation d une fenêtre et s exprime en W/m².K. Elle traduit de la déperdition engendrée par la menuiserie. Plus le U est faible, plus la fenêtre est performante. La conductivité thermique d un matériau (λ) exprime sa faculté à conduire la chaleur. Plus elle est faible, plus le matériau est isolant. Cette conductivité s exprime en W/m.K. La masse volumique (ρ) représente la densité du matériau, elle traduit sa capacité d accumulation de chaleur, et donc ses capacités d inertie. Elle s exprime en kg/m 3. 2 bâtiments Construction d une maison individuelle basse consommation à Chaville
Les murs Les murs de la structure possèdent une double isolation : 140 mm de laine de bois intégrée dans l ossature et 60 mm de fibre de bois par l extérieur, permettant ainsi de supprimer les ponts thermiques. Détail structurel des murs donnant sur l extérieur, de l intérieur vers l extérieur (U murs = 0.2 W/m².K). Matériaux Epaisseur (mm) Masse volumique (kg/m 3 ) Conductivité thermique (W/m.K) Résistance thermique (m 2.K/W) Plaque de gypse 12.5 1150 0.320 0.04 Vide technique 50 Pare-vapeur négligeable négligeable négligeable négligeable Ossature bois 190 650 négligeable négligeable Laine de bois 140 inclus dans l ossature 70 0.038 3.65 Panneau de particules orientées 13 300 0.15 0.1 Fibre de bois 60 160 0.046 1.3 Enduit gratté mince négligeable négligeable négligeable négligeable R des murs donnant sur l extérieur 5 m 2.K/W A l exception des murs du garage, isolés avec 200 mm de laine de verre La finition intérieure en plaque de gypse permet d apporter une inertie importante à la paroi et ainsi combler le manque de masse de l ossature bois. Ce phénomène est indispensable afin de bénéficier d un confort d été satisfaisant. Le complément d isolation en fibre de bois permet d obtenir une résistance thermique élevée. La toiture La toiture terrasse possède une double isolation (120 mm de polyuréthane et 120 mm de fibre de bois). Détail structurel de la toiture, de l intérieur vers l extérieur (U toiture = 0.125 W/m².K) Matériaux Epaisseur (mm) Masse volumique (kg/m 3 ) Conductivité thermique (W/m.K) Résistance thermique (m 2.K/W) Plaque de gypse 12.5 1150 0.320 0.04 Ossature bois 265 650 négligeable négligeable Pare-vapeur négligeable négligeable négligeable négligeable Polyuréthane 120 30 0.023 5.2 Fibre de bois 120 110 0.040 2.8 Membrane PVC négligeable négligeable négligeable négligeable R de la toiture 8 m 2.K/W bâtiments Construction d une maison individuelle basse consommation à Chaville 3
Les menuiseries Les menuiseries possèdent un double vitrage VIR (Vitrage à Isolation Renforcée). Ces vitrages ont la particularité d intégrer en plus d une lame de gaz rare isolant une couche transparente peu émissive qui va empêcher la chaleur de s échapper en hiver. Le facteur solaire élevé permet également de bénéficier des apports solaires hivernaux, indispensables dans ce type de projet. Caractéristiques techniques des vitrages (U w = 1.4 W/m².K) Menuiserie Epaisseur de vitrage (mm) Type de vitrage Facteur solaire Transmission thermique (W/m 2.K) Mixte bois / aluminium 4/16/4 double vitrage à faible émissivité, gaz argon 0.4 1.4 L étanchéité à l air Malgré une performance théorique élevée, l enveloppe peut toujours présenter des défaillances si la mise en œuvre n est pas extrêmement rigoureuse. Une mauvaise étanchéité peut provoquer des déperditions thermiques très importantes proportionnellement aux déperditions globales. Pour être véritablement performant, un bâtiment doit donc avoir, en complément d une isolation renforcée, une parfaite étanchéité à l air. Celle-ci est obtenue par une mise en œuvre soignée via l utilisation de films et de bandes d étanchéité utilisés pour les pourtours des fenêtres ou encore pour le passage des différentes gaines. Adhésif d étanchéité à l air sur les menuiseries L association d une très bonne étanchéité à l air et d un système de renouvellement d air performant est indispensable afin de maitriser les entrées et les sorties d air, et ainsi limiter les déperditions thermiques tout en conservant un air intérieur de qualité. Adhésif d étanchéité à l air sur les gaines - C 4 bâtiments Construction d une maison individuelle basse consommation à Chaville
Le test d étanchéité à l air Afin de quantifier la perméabilité, un test à la porte soufflante a été réalisé. Ce test se traduit par la mise en dépression ou en surpression - de l habitation afin de mesurer les différentes fuites sous une pression de 4 pascals. Lors de la mesure en fin de chantier, les fuites d air représentaient 0,29 m 3 /(m².h). A titre comparatif et afin de respecter la RT 2012, les fuites d air mesurées doivent être inférieures à 0.6 m 3 /(m².h). Test à la porte soufflante Le renouvellement d air Le renouvellement d air, essentiel compte tenu des très faibles déperditions du bâtiment est assuré par une VMC double flux. L air extrait permet de préchauffer l air neuf entrant grâce à un échangeur et ainsi limiter les déperditions par renouvellement d air. Le système est équipé d un système «by-pass» permettant à l air vicié de contourner l échangeur en période estivale. Schéma de principe de l échangeur d une VMC double flux ( ADEME) bâtiments Construction d une maison individuelle basse consommation à Chaville 5
Le chauffage : chaudière automatique au bois Les déperditions thermiques estimées par le bureau d études sont de 7 kw, ce qui représente des besoins de chauffage très faibles compte tenu du volume de l habitation. Les besoins de chauffage et d eau chaude sanitaire sont assurés par une chaudière à condensation à granulés. Le stockage du bois est effectué grâce à un silo permettant une autonomie quasi-annuelle. L émission de chaleur est assurée par un réseau basse température relié à un plancher chauffant au rez-de-chaussée et à des radiateurs basse température à l étage. L Eau Chaude Sanitaire (ECS) est produite de façon instantanée par un échangeur. Caractéristiques techniques de la chaudière Combustible utilisé granulés Rendement chaudière 106 Puissance (kw) 7 Stockage (tonnes) 4 Chaudière automatique au bois: les granulés de bois stockés dans le silo sont acheminés dans la chaudière grâce à une vis sans fin (vis d Archimède)- photo S.Pertusa La récupération des eaux de pluie Une cuve enterrée de 5 m 3 a été installée afin de récupérer les eaux de pluie. L installation est raccordée au réseau intérieur afin d alimenter l eau des sanitaires, et est utilisée à l extérieur pour l arrosage. Un puisard, d une capacité de 4 m 3 assure le stockage de l eau en cas de débord grâce à une Cuve extérieure de récupération des eaux de pluie photo GPSO-énergie 6 bâtiments Construction d une maison individuelle basse consommation à Chaville
L avis des habitants Retour d expériences : quelques temps après Les propriétaires sont très satisfaits de leur maison en termes de confort et de qualité des matériaux mis en œuvre. Les consommations de chauffage sont un peu plus élevées que prévues dans l étude. Ceci vient du fait que la maison n est habitée que depuis un an, et qu il a fallu régler plusieurs fois la chaudière pour que son fonctionnement soit en adéquation avec la typologie du bâti. En second lieu, les deux occupants travaillent depuis à leur domicile et ont choisi une consigne de chauffage plus proche de 22 C que des 19 C utilisés comme base du calcul réglementaire. Les vitrages mis en place présentent un facteur solaire élevé, ce qui permet de bénéficier largement des apports solaires en hiver. En revanche, ceci entraine des surchauffes estivales. Des pare-soleil vont donc être mis en place pour remédier à ce désagrément. En dernier lieu, la VMC double flux donne une grande satisfaction au niveau de la qualité de l air, ressenti comme du «bon air» par les occupants comme par leurs visiteurs. Sur le mode constructif, l ossature bois donne toute satisfaction à l usage, mais l étanchéité a été très difficile à réaliser lors de la phase travaux. Si c était à refaire, les propriétaires choisiraient plutôt une enveloppe en brique, pour faciliter la mise en œuvre de l étanchéité du bâti. Consommation en chauffage et ECS estimée : 82kWh/m2/an bâtiments Construction d une maison individuelle basse consommation à Chaville 7
pour en savoir plus Contacts Agence Locale de l Energie - GPSO Energie Espace Info Energie, membre du réseau Rénovation Info Service infoenergie@gpso-energie.fr www.gpso-energie.fr 0 800 10 10 21 Les autres fiches techniques sur la même thématique : - L isolation thermique de la toiture - L isolation thermique des murs - Construction d une maison passive et à énergie positive à Issy - Réhabilitation BBC d une maison individuelle à Vanves www.gpso-energie.fr Juillet 2015