Passivhaus : tout ce qu’il faut savoir sur ce bâtiment allemand de conception écologique

Chaque industrie s’efforce d’être plus durable, et l’architecture n’est pas différente. Entrez : Passivhaus, la conception de bâtiments écologiques qui prend d'assaut le monde architectural.

Pour limiter le réchauffement climatique à 1,5 °C, le monde doit réduire de moitié ses émissions mondiales au cours de la prochaine décennie et atteindre zéro émission nette de carbone d'ici 2050. Une grande partie des émissions de gaz à effet de serre du Royaume-Uni proviennent du chauffage de nos maisons et de nos lieux de travail. un chauffage efficace devient à la fois un objectif et un élément inhérent à la conception des nouveaux bâtiments.

« La première maison passive au monde a été construite à Darmstadt-Kranichstein, en Allemagne, en 1991, à la suite d'un projet de recherche du Dr Wolfgang Feist et de Bo Adamson sur l'idée d'une "maison sans chauffage", explique Richard Tibenham, expert en performance des bâtiments chez une entreprise de technologie climatique. , IES. « 30 ans plus tard, la première Passivhaus fonctionne toujours aussi bien et fonctionne comme prévu. »

Le style de conception n'a fait que croître depuis, depuis les immeubles d'habitation pour étudiants jusqu'aux centres de santé, en passant par les cottages et les maisons planifiés de manière indépendante. Mais qu’est-ce qu’est en réalité une Passivhaus et comment encourage-t-elle? Lisez la suite pour tout ce que vous devez savoir sur cette conception écologique.

Qu’est-ce que la Passivhaus ?

« Passivhaus est une norme de performance de construction dérivée duInstitut de la Maison Passive, qui sont situés en Allemagne», explique Richard. «La norme propose des bâtiments économes en énergie, confortables et abordables.»

Passivhaus se traduit de l'allemand par « maison passive » et est conçu pour.

"Une Passivhaus est conçue pour avoir des besoins énergétiques minimes pour le chauffage et le refroidissement des locaux, et pour avoir une excellente qualité de l'air intérieur, ce qui la rend extrêmement confortable à vivre", ajoute Alex Clifford, architecte et fondateur deConceptions de Clifford, avec une vaste expérience Passivhaus.

(Crédit image : Alloy Development / Photographie : Richard Barnes)

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Quels sont les principes du Passivhaus ?

"L'approche Passivhaus consiste à se concentrer sur la structure du bâtiment, en produisant un bâtiment super isolé et étanche à l'air qui ne nécessitera qu'une quantité minimale de chauffage", explique Alex.

La conception de Passivhaus s'articule donc autour de cinq principes fondamentaux : l'isolation, les fenêtres hautes performances, l'étanchéité à l'air, la ventilation mécanique et la réduction des ponts thermiques.

« Une maison passive est non seulement dotée d'une bonne isolation, mais également de détails soignés pour éliminer les ponts thermiques qui permettent à la chaleur de se transférer directement à travers les jonctions du bâtiment ou les lacunes de l'isolation », explique Alex.

Comment fonctionne une Maison Passive ?

"Plutôt que de s'appuyer sur des complexités et des gadgets coûteux pour générer de l'énergie, Passivhaus met fortement l'accent sur la réduction de la quantité d'énergie nécessaire au fonctionnement d'un bâtiment", explique Richard.

« Cela permet à une Passivhaus de fonctionner avec une faible demande d'énergie de jour comme de nuit, tout au long de l'année, indépendamment du fait que le soleil brille ou que le vent souffle.

«Les maisons passives atteignent une demande d'énergie opérationnelle exceptionnellement faible et des charges énergétiques de pointe», ajoute Richard. «Cela rend la norme particulièrement bien adaptée à la transition actuelle vers l'abandon des sources d'énergie fossiles.»

Alors que nous nous dirigeons verset loin des combustibles fossiles, les maisons passives ont besoin de très peu d’énergie. « Comme le dit l'Institut Passivhaus en Allemagne, « l'efficacité est la première énergie renouvelable », explique Richard.

Quels critères doivent être remplis pour qu’une conception de bâtiment soit Passivhaus ?

Les Passivhaus peuvent être certifiées par l'Institut Passivhaus outiers accrédités. La conception d’un bâtiment doit répondre aux critères suivants pour obtenir la certification Passivhaus :

  • Isolation thermique : valeur U inférieure à 0,15 W/(m²K)
  • Fenêtres hautes performances : valeur U ne dépassant pas 0,8 W/(m²K), valeur g d'environ 50 % - obtenue grâce à des cadres bien isolés et des vitrages à faible émissivité remplis d'argon ou de krypton pour empêcher le transfert de chaleur
  • Étanchéité à l'air : les fuites incontrôlées à travers les interstices doivent être inférieures à 0,6 du volume de la maison par heure – testées par un test de pression à 50 Pascal
  • Ventilation mécanique : 75 % de la chaleur de l'air évacué est à nouveau transférée à l'air frais via un échangeur thermique – cela permet une bonne qualité de l'air et permet d'économiser de l'énergie.
  • Ponts thermiques réduits : Tous les bords, coins, connexions et pénétrations sont planifiés et exécutés avec le plus grand soin pour éviter les ponts thermiques

(Crédit image : Casa Etérea)

Qu'est-ce qu'un pont thermique ?

Un pont thermique – également appelé « pont froid » – est un point faible de l'isolation où le transfert de chaleur est beaucoup plus élevé. Cela peut être dû à une rupture de l’isolation, à une moindre isolation ou si l’isolation est interrompue par un matériau ayant une conductivité thermique plus élevée, comme le bois.

Comment les maisons passives sont-elles conçues pour répondre à ces normes ?

« L'outil de conception utilisé pour évaluer une conception Passivhaus est connu sous le nom de « Passivhaus Planning Package » (PHPP) », explique Richard. « Il s'agit en fait d'une feuille de calcul Excel.

"Bien que PHPP soit accessible à toute personne possédant un PC, un bon degré de connaissances en physique du bâtiment et une expérience Passivhaus sont utiles pour naviguer dans le processus de conception", ajoute-t-il.

Une fois construite, la Passivhaus peut être meublée comme vous le souhaitez, maisajoutera une touche écologique finale.

(Crédit image : Fiona Susanto)

La conception du bâtiment Passivhaus est-elle efficace ?

« Passivhaus se distingue des autres approches de conception, qui prétendent souvent être « neutres en carbone » sur le papier, mais ne sont pas nécessairement à la hauteur dans la réalité », explique Richard.

« De nombreuses options de conception reposent sur un bilan énergétique estival net positif utilisant l'énergie solaire photovoltaïque sur site pour compenser la consommation d'énergie hivernale et les émissions de CO2 qui en résultent », ajoute-t-il. «Bien que cela se cumule isolément, ce n'est pas un modèle évolutif, car il conduira inévitablement à une production d'énergie excédentaire pendant l'été, mais maintiendra un déficit énergétique pendant l'hiver.

«Les maisons passives évitent cela en limitant la demande d'énergie à tout moment, mais plus particulièrement en hiver, lorsque la plupart d'entre nous dépendent du chauffage au gaz naturel.»

Qu’est-ce que ça fait de vivre dans une Passivhaus ?

« Les maisons passives ne sont pas seulement économes en énergie et peu coûteuses, elles offrent également un environnement intérieur sain et confortable », explique Richard. «Cela est dû en grande partie au système de ventilation mécanique et de récupération de chaleur (MVHR) requis par la norme.

« Les surfaces intérieures des pièces offrent également des plages de température limitées en raison de l'utilisation de niveaux élevés d'isolation et du triple vitrage », ajoute Richard. "Cela élimine le risque de points froids, d'humidité, de moisissure ou la sensation inconfortable d'être à proximité d'une surface froide."

« Passivhaus est une méthodologie de conception éprouvée et mesurable pour construire des maisons à faible consommation d'énergie dans lesquelles il est extrêmement confortable de vivre », confirme Alex. « Il me serait très difficile de déménager dans une maison non passive, maintenant que je suis habitué aux avantages de vivre dans une maison.

« Cela rend même les vacances dans un logement humide et froid beaucoup moins attrayantes », ajoute Alex.

(Crédit image : Laure Joliet)

Comment une Passivhaus reste-t-elle chaude ?

« Une maison passive doit atteindre un niveau d'étanchéité à l'air très strict pour éliminer les pertes de chaleur dues aux courants d'air », explique Alex. «L'air frais préchauffé est ensuite fourni en continu aux pièces individuelles de la maison via un échangeur de chaleur MVHR (Ventilation mécanique et récupération de chaleur), transférant l'énergie thermique de l'air vicié chaud et humide extrait des cuisines et des salles de bains.»

Pouvez-vous transformer une maison existante en maison passive ?

« Passivhaus dispose d'une norme distincte pour la rénovation des bâtiments existants, appelée EnerPhit », explique Alex. « Les principes de conception sont les mêmes que ceux de Passivhaus, mais pas aussi stricts que ceux d'une nouvelle construction, en tenant compte du fait qu'il est plus difficile de rénover des maisons existantes que de construire à partir de zéro.

«EnerPhit utilise également PHPP, le logiciel de modélisation Passivhaus, qui permet aux concepteurs de prendre des décisions éclairées sur les dépenses et de comprendre les implications en termes de coûts et d'énergie des diverses mesures de rénovation», explique Alex.

Est-ce cher de construire une Passivhaus ?

« Sur la base du guide des coûts de construction de Passivhaus 2019, l'augmentation des coûts avant la pandémie pour une Passivhaus s'est avérée être de 9 % en appliquant les « meilleures pratiques », par rapport à une conception conforme aux réglementations de construction », explique Richard. «Lorsque la partie L du règlement sur la construction sera révisée en juin 2022, cette hausse des prix devrait encore diminuer.

«Les coûts peuvent toutefois varier en fonction de l'expérience et des compétences de l'équipe de conception et de construction», ajoute Richard. « Une architecture économe en énergie » peut grandement contribuer à réduire les coûts des projets et à améliorer les performances, alors ne négligez pas cela lors du démarrage. »

Cependant, les maisons passives sont beaucoup moins chères à long terme : « Comme l'efficacité est intégrée au tissu de construction, cela offre une durée de vie beaucoup plus longue que les systèmes de production d'énergie renouvelable, ce qui réduit le coût de vie global du bâtiment », explique Richard. .

(Crédit image : Séjours uniques à domicile)

La Passivhaus est-elle rentable ?

"Les logements Passivhaus entraînent généralement des demandes d'énergie opérationnelles et des coûts étroitement liés à l'intention de conception", explique Richard. « Cela se compare avantageusement aux « certificats de performance énergétique » (CPE), qui ont la réputation d'engendrer un « écart de performance », c'est-à-dire que la performance réelle est souvent pire que la performance prévue.

«Les maisons passives y parviennent non seulement en contrôlant étroitement le processus de conception, mais également en contrôlant étroitement le processus de construction», explique Richard.

"Les coûts non financiers et liés à la santé, tels qu'une meilleure qualité de l'air et un environnement sans humidité, ne doivent pas être sous-estimés", ajoute Alex.

La rénovation de votre maison selon EnerPHit est-elle rentable ?

« Une rénovation EnerPHit implique généralement le vidage et la rénovation en profondeur d'une propriété », explique Richard. « Une rénovation approfondie comme celle-ci est généralement sur mesure, prend du temps et est coûteuse. De tels projets impliquent donc de longues périodes d’amortissement et sont donc beaucoup moins populaires que les nouveaux bâtiments Passivhaus.

«C'est regrettable, car ce type d'approche est exactement ce qui est nécessaire pour réaliser le programme mondial de décarbonation», ajoute Richard. "Le fait qu'il soit si coûteux de rénover des bâtiments à une date ultérieure démontre pourquoi il est si important de bien les construire en premier lieu, ou au moins d'avoir un moyen rentable de pérennité intégré dans la conception."

"Pour la rénovation de maisons existantes, la norme EnerPHit est moins susceptible d'avoir un sens commercial à court terme", ajoute Alex, "mais l'investissement dans le parc de logements doit être pensé à long terme, y compris les coûts énergétiques."

Pouvez-vous mettre en œuvre les principes du Passivhaus sans construire un Passivhaus ?

« L'AECB (Association for Environmentally Conscious Builders) et le LETI (à l'origine « London Energy Transformation Initiative ») proposent des normes adaptées au parc immobilier britannique, conçues pour offrir des maisons économes en énergie, résilientes et saines », explique Alex. « Ne nécessitant pas de certification par un tiers, cela peut être moins coûteux à obtenir. »

Si Passivhaus et EnerPHit sont hors de votre budget, vous pouvez essayerou concevoir un.

(Crédit image : Architects Holiday/@architects.holiday)

Selon The Passivhaus Trust, il existe actuellement plus de 1 500 unités Passivhaus et EnerPhit certifiées au Royaume-Uni, ainsi que 330 autres projets certifiés et 6 000 unités en cours de développement. Les projets certifiés sont des développements entiers, tels que des immeubles d'habitation, des écoles et des bâtiments universitaires, tandis que les unités certifiées sont des appartements ou des maisons individuels faisant partie de projets plus vastes.

En 2016, il y avait environ 60 000 bâtiments Passivhaus certifiés à travers le monde, du Canada au Japon, en passant par presque tous les pays européens.

Vaut-il la peine d’obtenir la certification Passivhaus ?

'Oui!' déclare le Passivhaus Trust. "Parce que si vous ne le faites pas, vous n'aurez pas l'assurance qualité que le bâtiment fonctionne comme il a été conçu."

« La certification est un processus rigoureux qui prouve que la maison a été construite conformément aux spécifications et aux normes établies au stade de la conception », ajoute Alex. « L'écart de performance » dans les nouvelles constructions de logements (où la construction finale ne répond pas aux critères de conception) est un problème majeur et de nombreuses nouvelles constructions au Royaume-Uni sont sous-performantes, en grande partie à cause de la mauvaise qualité de la construction et du manque de contrôle qualité. »

« Le certificat Passivhaus démontre aux autres que le bâtiment a atteint les performances de conception requises. Cela élimine l'incertitude quant à la vente ou à la location du bâtiment», explique Richard.