Ventilation naturelle

1. Secteur résidentiel
2. Ventilation en été
3. Bâtiments publics en Angleterre

4. Ecomaison à Grande Synthe

 

En 2008, la Ville de Grande-Synthe dans le département du Nord a fait l'acquisition d'un prototype d'habitat à très haute performance énergétique conçu par l'architecte anglais Bill Dunster et l'équipe de ZEDfactory. 

Cette maison fait figure de vitrine pour la politique volontariste de la ville en faveur du développement durable et comme laboratoire pour le futur écoquartier. Elle est visitée par le grand public et les scolaires sur demande. 


La façade Sud, montrant l'espace solaire vitré devant les pièces d'habitation principales.
L'amorce du capteur de vent est visible sur le toit.


Une enveloppe hermétique sur-isolée

L'écomaison est d'abord une maison bioclimatique orientée au Sud pour favoriser les apports solaires. 

La structure poteau-poutre en bois est secondée par une ossature plus légère créant un espace pour 300 mm d'isolation thermique. L'ensemble du bâtiment est ensuite entouré d'une membrane "respirante" qui permet à la maison d'être étanche à l'air tout en laissant transiter l'humidité, pour une bonne régulation hygrométrique. 

Schéma de la construction d'après la brochure de présentation www.ruralzed.com

Captage de l'énergie solaire

Le toit orienté au Sud est équipé de capteurs thermiques constitués de tubes sous vides pour l'eau chaude sanitaire, et 25 m2 de panneaux photovoltaïques pour la production d'électricité. 

L'espace solaire

L'"espace solaire" est une serre sur deux niveaux en façade Sud, non-chauffé. Il apporte de la lumière naturelle et un gain de chaleur en hiver, tout en protégeant le reste de la maison des variations de température excessives pendant la journée et suivant les saisons. 

Les ouvertures entre l'espace solaire et la maison chauffée servent à optimiser le confort thermique. En cas de forte chaleur, des stores servent de protection solaire, et l'espace solaire peut être ventilé indépendamment ou à travers la maison.  

Une ouverture avec une grille de ventilation sécurisée permet une ventilation permanente quand c'est utile pendant la nuit ou en cas d'absence.

         
Photos montrant : 1. les ouvrants entre la maison chauffée et l'espace solaire 
2. L'éclairage naturel en second jour  3. La grille de ventilation sécurisée


La masse thermique

La construction intérieure est réalisée avec des matériaux lourds pour assurer une masse thermique capable de réguler la température de la maison :
- Le plancher du rez-de-chaussée est en pierre naturelle posée sur une vide sanitaire isolée.
- Les plafonds du rez-de-chaussée et de l'étage sont constitués de voûtains en terre cuite posés à sec sur une structure bois.
- Certaines parois extérieures ont un revêtement intérieur en panneaux de béton moulé.
Ces matériaux lourds à l'intérieur de l'enveloppe isolée de la maison représentent une masse de 21 tonnes à forte capacité d'absorption thermique. En hiver, cette masse thermique absorbe la chaleur des apports solaires pendant la journée, pour la restituer pendant la nuit. Et pendant les fortes chaleurs en été, elle permet de maintenir une certaine fraîcheur dans la maison. 

Photo montrant les revêtement en pierre naturelle, béton moulé et terre cuite


Le chauffage d'appoint

Un poêle/chaudière à granulés de bois situé dans le séjour sert de chauffage centralisé et d'appoint pour le chauffe-eau solaire en hiver.

En été, une résistance électrique sert d'appoint du chauffe-eau en cas de besoin.


Ventilation naturelle à récupération de chaleur  

Le système de ventilation naturelle à récupération de chaleur est une première pour une maison en France. Le principe est simple mais sa mise en oeuvre a demandé plusieurs années de recherche et de développent par l'équipe de ZEDfactory en Angleterre.

     

Le capteur de vent sur le toit et la schéma de fonctionnement

La ventilation naturelle fonctionne grâce à un capteur de vent ("wind Cowl" en anglais) posé sur le toit, qui s'oriente comme un girouette. L'entrée du capteur est toujours face à la pression du vent et la bouche d'extraction est placée de l'autre coté afin de bénéficier de la dépression provoquée par le passage de l'air.

En pratique, ce système passif aspire l'air frais et rejette l'air vicié à travers les bouches de ventilation dans chaque pièce. 

L'air chaud sortant réchauffe l'air frais entrant grâce à un échangeur de chaleur situé sous le capteur de vent. Ce système permet de récupérer 70% de la chaleur de la maison qui aurait été perdue en ventilant normalement.

 

Photo montrant les bouches de ventilation
 réglables, avec l'arrivée d'air neuf en bas
et la sortie d'air vicié en haut


L'écomaison à Grande Synthe à deux capteurs de vent sur le toit, un sert à ventiler les pièces sur le coté Est et l'autre les pièces sur le coté Ouest. Ainsi les gaines de ventilation peuvent être installées avec un minimum de coudes. Cependant cette maison prototype est conçue pour faire partie d'un groupement de maisons mitoyennes et dans ce cas, le même capteur de vent pourrait servir pour ventiler les pièces à l'Est d'une maison et les pièces à l'Ouest de la maison mitoyenne.

Exemple de lotissement à haute densité d'après la brochure de présentation www.ruralzed.com

Pour visiter :Ecomaison Grande Synthe

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