Construction d`une maison individuelle basse

fiche technique - grand paris seine ouest énergie
Bâtiments
Matériaux
Opérations
Installations
Construction d’une maison individuelle
basse consommation à Chaville
BÂTIMENTS
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
et énergies renouvelables.
O P É R d’air
AT I Operformant
NS
O P É R AT I O N S
Caractéristiques
Acteurs du projet
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
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
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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/m3.
2 • bâtiments • Construction d’une maison individuelle basse consommation à Chaville
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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
(Umurs = 0.2 W/m².K).
Matériaux
Epaisseur (mm)
Masse volumique
(kg/m3)
Conductivité thermique
(W/m.K)
Résistance thermique
(m2.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 m2.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
(Utoiture = 0.125 W/m².K)
Matériaux
Epaisseur
(mm)
Masse volumique
(kg/m3)
Conductivité thermique
(W/m.K)
Résistance thermique
(m2.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 m2.K/W
bâtiments • Construction d’une maison individuelle basse consommation à Chaville • 3
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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 (Uw = 1.4 W/m².K)
Menuiserie
Epaisseur de vitrage
(mm)
Type de vitrage
Facteur solaire
Transmission thermique
(W/m2.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.
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 menuiseries
Adhésif d’étanchéité à l’air sur les gaines - C
4 • bâtiments • Construction d’une maison individuelle basse consommation à Chaville
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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 m3/(m².h).
A titre comparatif et afin de respecter la RT
2012, les fuites d’air mesurées doivent être
inférieures à 0.6 m3/(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)
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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 m3 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 m3 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
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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
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pour en savoir plus
Contacts
Agence Locale de l’Energie - GPSO Energie
Espace Info Energie, membre du réseau Rénovation Info Service
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www.gpso-energie.fr
0 800 10 10 21
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Juillet 2015