Maisons bioclimatiques en Bretagne 

Confort général et stabilité thermique jour/nuit en toutes saisons 

1 Chemin de KERHERN, 56610 ARRADON   En Bretagne Sud

par Pierre Le Ny

Façades Sud et Est de la « Maison Passive »
Avec la plupart des ouvertures, deux vérandas, et un capteur à air entre elles, caché sous les bas des ardoises, 6,5 m2 de panneaux solaires thermiques. Le rez-de-chaussée est, en fait en moyenne situé à 80 cm en dessous du sol naturel.

Façade Ouest de la "maison passive" 
une seule ouverture de ce côté. 
A gauche : Façade Sud de la Maison annexe, peu visible, parce que semi-enterrée (1 m)

Entrée du garage à l’Est 
un Portail avec isolation thermique tout autour, protégée par des hauts murs côté Nord

Façade Nord avec quelques fenêtres de toiture pour l’éclairement. 

Le Bas du toit est au raz du gazon.

Haut de Cheminée Est visible avec :
a) Sortie fumée du Chauffage
b) Régulateur de Tirage sphérique pour assurer une ventilation naturelle permanente,
c) Sortie VMC (très peu utilisée).

Pourquoi une telle maison ?  

Après la crise du pétrole en 1973, qui avait à l'époque choqué le public, il y avait eu une période de remise en question au sujet du chauffage des maisons. Beaucoup d'études avaient été faites par différents chercheurs. Des normes nouvelles plus contraignantes avaient été préconisées par les autorités administratives. Idem pour l'automobile : les constructeurs avaient été invités à tout revoir pour abaisser le plus possible la consommation de carburant des moteurs. Beaucoup de documentations avaient paru dans la presse. Pendant la décennie 70 jusqu'aux années 80, les économies d'énergie étaient rappelées fréquemment.

Mais par la suite, petit à petit, ce problème était passé dans les oubliettes. Cependant pas pour moi. Je n'étais pas satisfait de la maison que j'occupais à l'époque. Après une longue réflexion, progressivement avec mon épouse, nous avons formé le projet de se lancer dans une construction nouvelle, sur un terrain qui serait choisi en fonction de sa capacité à y construire une maison du type solaire passif (ou bioclimatique).

Cette motivation était renforcée par le fait que je serais à la retraite à la fin des années 80 et probablement avec des revenus bien amoindris. Je me souvenais que mon père avait souffert du froid dans ses vieux jours, parce qu'il n'avait pas su prévoir une maison confortable. C'était même une maison frigo : en béton, mal orientée, pas isolée, mal organisée. Alors je ne voulais pas me retrouver un jour dans une telle situation pour mes vieux jours. Et cela d’autant plus que j'avais toutes les connaissances des différentes nouvelles techniques préconisées par les études précitées et que je n’étais pas encore trop avancé en âge : juste 50 ans tout de même. Il ne restait plus qu'à mettre cette bonne idée en application.

Il avait tout de même fallu près de trois années pour que ce rêve soit réalisé. Car aucune entreprise artisanale n’avait voulu faire les travaux : trop compliqués. J’avais donc dû retrousser les manches : 2 ans et demi de travaux. Et ce ne fut que cinq ou six années après (1989/1990) que j'avais pris conscience d’avoir visé très juste, en raison de sa moindre consommation d'énergie fossile. Car les émissions de CO2 étaient déjà très suspectées alors de provoquer une altération atmosphérique globale. Depuis cette époque j'avais donc continué à suivre cette affaire de près et à améliorer encore les performances climatiques naturelles de cette habitation du coup devenue "futuriste".

Quelques caractéristiques techniques : La maison principale a été faite entre 1981 et 1984 : avec une avancée de part et d'autre côté sud pour chacune des 2 vérandas. Entre les deux vérandas, il y a un capteur à air de 8 m de long et 1,5 m de haut (surface 12 m2) qui communique avec elles. Ce qui fait une surface totale d'exposition au rayonnement solaire d'environ 40 m2. 

Quand le soleil brille, ou bien passe en partie à travers les nuages, la température monte rapidement au dessus de 27/28° dans les vérandas. A partir de cette température, un contacteur électrique fait fonctionner 2 ventilateurs de 50 watts chacun, qui débitent au total 400 m3 d'air chaud (entre 28° et 40°) à l'heure envoyés dans le sous-sol où sont entreposés quelques 50 Mètres cube de pierres sèches entreposées sous la moitié du sous sol. Ces 80 tonnes qui emmagasinent la chaleur envoyée par ces 2 pompes transmettent une partie de l'accumulation de calories aux quelques 120 tonnes de béton qui forment l'ossature inférieure de la maison.

L'ensemble des 200 tonnes de masse de matériaux qui stockent la chaleur est bien isolée par l'extérieur jusqu'à 2,50 m de profondeur. La bouche d’aération de la chaudière à bois n’est ouverte que lorsque celle-ci fonctionne, de novembre à février par intermittence, quand il n’y a pas de soleil : une cinquantaine d’allumages, à raison d’une moyenne de 6 h à chaque fois.  En haut de la pente sud du toit (inclinée à 50° par rapport à la verticale et orienté plein sud 180°) il y a 3 panneaux solaires thermiques (total 6,5 m2) encastrés au niveau des ardoises.

Ces capteurs assurent le chauffage de l’eau sanitaire : réservoir de 400 litres. En bas de ce réservoir il y a un serpentin qui est branché sur le circuit du chauffage central. Ce qui permet à la chaleur d’origine solaire d’être transmise aux 4 radiateurs de la maison annexe qui ne bénéficié pas du chauffage solaire à air précité : ex. en octobre/novembre et à partir de la fin février. Mais l’ensemble des choses indiquées ci-dessus ne sont que la partie active de cette maison solaire.

Le reste est constitué d'un grand nombre d'organisations, de matériaux isolants, disposés de manière à conserver le maximum de chaleur qui a pénétré dans la maison, appentis au nord pour le garage, lui aussi isolé par l'extérieur, le terrain arrive au bas du toit au nord, situation du réservoir d’eau chaude au fond du garage. Ce réservoir, même s’il est doté d’une très bonne isolation thermique, il perd 3 ou 4° de température pendant la nuit. Mais cette perte pour l’eau est regagnée par l’air qui l’entoure, c’est à dire tout le garage qui lui même est un espace protecteur de l’habitation principale. La sortie de l’air en provenance des capteurs à air pour stocker la chaleur sous la maison, se fait aussi dans le garage. Donc même si le soleil n’atteint que la partie sud, la chaleur se propage sous tout le dessous de la maison et à tout l’arrière côté nord. Les couloirs et les pièces habitables sont disposés en espaces tampons, de manière à protéger celles qui sont le plus utilisées, séjour, cuisine, chambres...

Le terrain (1800 m2) aussi, avec ses talus plantés d'arbres tout autour, favorise un micro-climat, surtout en freinant le vent au niveau de la façade la plus vitrée au sud. Car ainsi les échanges thermiques sont diminués à ce niveau. Les murs périphériques sont des doubles murs de briques de 23 cm d’épaisseurs chacun, avec 9 cloisons verticales chacune, c'est à dire qu'il y a  un mur intérieur porteur et un mur extérieur avec une isolation entre les deux, plus une isolation à l’extérieure du 2^ème mur en façades Ouest et Est (4cm de styrodur + 28 mm d’air, + 15mm de voliges plus ardoises en haut ou 20 mm de clin bois naturel en bas. Épaisseur totale = 65 cm. Aucun pont thermique n'a été admis nulle part à la construction : ni aux seuils, ni aux appuis des fenêtres, ni aux linteaux, ni autour des ouvertures, ni naturellement au niveau des planchers béton, etc.

À l'étage, l'aménagement a été l'objet de beaucoup d'attention également : pas de communication verticale pour éviter la montée de l'air chaud par variation de densité de l'air à cause de la chaleur, isolation oblique sous toiture et à l'horizontale très soignée (20 cm de laine de roche rigide).

La maison annexe a été réalisée 10 ans après la partie principale, mais avec au moins autant de soins, aussi bien en ce qui concerne l'organisation que pour  l'isolation thermique, mais sans masse importante sous le rez-de-chaussée. Il s’agit d’une construction semi-souterraine, puisque le rez-de-chaussée est en fait à 1 mètre sous le niveau du sol. Alors que la maison principale, en fait le rez-de-chaussée est en moyenne à 0,80 m sous le niveau du sol naturel.

Le système de chauffage solaire à air automatique n'est mis sous tension qu'à partir du début septembre jusqu’à fin avril. A partir de là, la masse de 200 tonnes (pierres sèches + béton) en sous-sol est utilisée plutôt pour garder de la fraîcheur en réserve et éviter des températures excessives dans les pièces du rez-de-chaussée. 

Tous les appareils ménagers qui libèrent de la chaleur pour fonctionner (congélateur, réfrigérateur, machine à laver, réservoir d’eau solaire, ballon d’eau chaude ont été placés soit en sous-sol, là où sont les cailloux, soit dans le garage doté d’une bonne isolation thermique et qui fait espace tampon au Nord pour protéger l’habitation. Ainsi, il n’y a pas ou très peu de perte de chaleur, d’où qu’elle vienne (soleil, chaudière bois, appareils électriques, chaleur humaine ...)

Bilan général : il faut environ 2 à 3 mètres cubes de bois de chauffage par hiver (chauffage central à eau avec 17 radiateurs au total). Ce qui est le plus intéressant, c'est un confort général et une stabilité thermique jour/nuit constante et très agréable en toutes saisons. Si c'était à refaire, je ferais de la même manière. Cependant, les ouvertures sont d’origine : double vitrages beaucoup moins performants qu’actuellement.

Le bilan général est tout de même très satisfaisant, puisque par rapport à une maison équivalente construite à la même époque suivant les normes du moment, mais du type construction classique, à confort égal, j'estime avoir économisé environ 1500 à 2000 litres de Fuel par année, soit environ 35 à 45 000 litres en 24 ans.

Travaux supplémentaire en 2005 : Amélioration de l'isolation thermique sous le faîtage de la maison. Avec en plus, sur la pente Sud, j'ai laissé un espace d'environ 8 cm, entre les voliges et les matériaux isolants pour pouvoir récupérer l'air chaud qui s'y trouve, quand il y a du soleil : l'après midi souvent la température dépasse les 40°. 

Voir sur la photo, sous le conduit en inox, on aperçoit les deux appareils électriques qui par l'intermédiaire de 2 sondes, provoquent la mise en marche (+ 30°) et l'arrêt (+ 45°) pour faire tourner les deux ventilateurs (35 W = 150 mètres cube/heure et l'autre 50 watts = 200 mètres cubes/heure) qui pulsent l'air chaud dans toutes les pièces de la maison.

e-mail : pierre.leny@9online.fr 

Téléphone  n° 02 97 63 10 94

A noter : Les masses chaudes (17/19°C) à l'intérieur de l'isolation thermique sont d'environ 345 tonnes (estimation), soit 96% de la masse totale et les masses froides à l'extérieur de l'isolation thermique ne sont que de 15 tonnes environ (4%). Cette disposition est très intéressante pour bénéficier d'une climatisation naturelle constante, et peu influencée par les variations de la température extérieure.

Situation des matériaux :
- Sous-sol = 200 tonnes de masse (intérieure) dont 80 tonnes de cailloux + 120 tonnes de béton;
- Premier niveau = 100 tonnes de masse (à l’intérieur);
- Deuxième niveau = 45 tonnes de masse (à l’intérieur);
- Matériaux à l'extérieur de l'isolation = 15 tonnes (principalement en façade Sud).

Alors que dans la construction traditionnelle, c'est le contraire: soit entre 10 et 20% de matériaux chauds (18°/19°) à l'intérieur de l'isolation thermique (mur de refend, cloison de doublage et de séparation des pièces, dalle partiellement …etc …) et de 80 à 90% de matériaux froids, tout ce qui est à l'extérieur de l'isolation thermique. Ce qui est nuisible pour climatiser la maison en hiver. Car la coque constituée par ces matériaux extérieurs est très lourde et toujours froide (moyenne 7° en hiver), et tend à refroidir la maison, malgré les matériaux isolants intérieurs qui essaient d'empêcher les échanges thermiques.

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