Alors que le gouvernement français vise la neutralité carbone en 2050, le secteur du bâtiment – responsable de près de 20 % des émissions de Co² – innove et expérimente de nouvelles solutions, pour rendre l’habitat plus respectueux de l’environnement. De la maison basse consommation à la maison positive, la nouvelle règlementation se construit jour après jour.
Une maison passive pour faire des économies
Actuellement, une maison ne doit pas consommer plus de 50 kWhEP/(m².an) en moyenne, pour être conforme à la RT2012.
Ce critère, appelé Cepmax, est toutefois modulé en fonction de la situation géographique. Grâce à la règlementation, on estime que les consommations énergétiques d’un bâtiment neuf ont été réduites d’un facteur 2 à 4 par rapport à la précédente RT2005. Malgré ces réelles avancées, la RT2012 est jugée aujourd’hui insuffisante pour atteindre les objectif de l’Accord de Paris.
C’est pourquoi, le gouvernement souhaite revoir drastiquement les critères, par une règlementation à la fois thermique et environnementale, la RE2020. Les expérimentations ont déjà commencé pour abaisser la consommation énergétique des bâtiments, que ce soit au niveau de l’enveloppe, du choix des matériaux ou des équipements.
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La maison qui consomme peu existe déjà, grâce à des efforts consentis sur l’enveloppe (renforcement de l’isolation thermique et de l’étanchéité à l’air), le choix d’un mode de chauffage performant adapté aux besoins, une ventilation améliorée, du triple vitrage et dans certains cas le recours à des énergies renouvelables. Ce sont les principes de base d’une maison basse consommation.
Importé par l’organisme Passivhaus Institute, les maisons passives font partie de cette catégorie. Autrement appelées « maisons sans chauffage ». Comme son surnom l’indique, il se caractérise surtout par des besoins en chauffage moins élevés qu’une maison RT2012, inférieurs ou égaux à 15kWh/(m².an), et par une bonne étanchéité à l’air. L’institut a catégorisé son label Bâtiment passif en trois niveaux : « Classique », « Plus » et « Premium ».
En France, c’est l’association La Maison Passive qui est en charge de délivrer les certifications. « Le label Bâtiment Passif (Passivhaus) a subi des évolutions depuis 1991 », témoigne Madeleine Martin, responsable marketing de l’association La Maison Passive. « Il a intégré la limite de surchauffe estivale. Les premiers bâtiments passifs étaient trop tournés vers le confort d’hiver. La règle, c’est qu’un habitat passif ne doit pas subir plus de 10% de surchauffe (au-delà de 25°C) dans l’année ».
Le RE2020 intègre la production d’énergie.
Depuis, les conditions du standard ont été enrichies d’une procédure d’évaluation fondée sur l’indice d’Énergie primaire renouvelable (Ep-R). Ces exigences de production ne sont pas exigées pour le niveau « Classique », mais pour le « Plus » et le « Premium ». La production d’énergie renouvelable doit être de minimum 60 kWh/(m²a) pour les maisons de niveau « Plus », ce qui lui permet de compenser partiellement les besoins de la maison.
« En Premium, la catégorie la plus exigeante, les bâtiments doivent générer au moins 120 kWh/m²/an d’énergie par rapport à l’emprise au sol. Ils doivent couvrir l’ensemble des énergies utilisées dans la maison et arriver à une consommation minimale (même en chauffage) énergétique quel que soit le moment de l’année, hiver comme été. Il faut alors produire de l’énergie pour être en positivité réelle et la stocker dans des batteries type Tesla, Eaton… Elles peuvent stocker entre 6 kW et 9 kW en stockage instantané, ce qui est largement suffisant pour une maison passive qui n’a que peu de besoin »
Vincent Kempf, gérant de KMO
Comme le surplus est envoyé dans le réseau, la maison passive labellisée Passivhaus « Premium » affiche une consommation positive… et devient ainsi un Bepos (bâtiment à énergie positive). Une typologie que le gouvernement souhaite généraliser, grâce à la prochaine règlementation environnementale (RE2020).
La maison à énergie positive, Bepos
L’expérimentation E+C- « Énergie positive, Réduction carbone », a permis d’ajuster la RE 2020. L’expérimentation portait sur le bilan énergétique et les émissions de gaz à effet de serre sur l’ensemble du cycle de vie, des produits de construction et des équipements utilisés pour la construction d’un bâtiment.
Le label E+C- se décline ainsi en plusieurs échelons : quatre niveaux de performance énergétique, et deux niveaux pour le bilan carbone.
Les échelons du label E+C-
Actuellement, une maison E+C- ne s’entend pas en une seule définition. Sa performance énergétique correspond en réalité à l’un des quatre échelons proposés dans le cadre de l’expérimentation.
- Les niveaux 1 et 2 sont une première avancée par rapport à la RT2012, dans la mesure où ils visent une amélioration de la performance des bâtiments à coût maîtrisé, soit par le recours d’équipements performants, soit par la chaleur renouvelable.
- Le niveau « Énergie 3 » prévoit quant à lui un recours significatif aux énergies renouvelables (chaleur ou électricité).
- Le dernier niveau « Énergie 4 » correspond à une exigence bien supérieure encore, s’inscrivant dans une logique de réseaux. La maison aura un bilan énergétique nul ou négatif, sur tous ses usages et contribuera à l’échelle de son quartier, à la production d’énergie renouvelable.
L’impact carbone, mieux maîtrisé ?
Les maisons neuves E+C- doivent aussi émettre moins de gaz à effet de serre, tout au long de leur cycle de vie.
Le niveau « Carbone 1 » se veut accessible à tous les modes constructifs quelles que soient leurs contraintes. L’objectif est d’aider les professionnels à calculer cet impact, paramètre qui n’était pas vraiment pris en compte précédemment.
Le niveau « Carbone 2 » est de fait plus ambitieux puisqu’il valorise un « travail renforcé » de réduction de l’empreinte carbone. Matériaux, équipements et consommations énergétiques du bâtiment sont ainsi passés à la loupe… l’analyse du cycle de vie (ACV) d’un bâtiment va aussi se généraliser.
Comment construire en 2021?
Pour atteindre ces nouvelles exigences, les modes constructifs ont su évoluer. Une maison à énergie positive peut être en béton, en brique ou en ossature bois. Architecturalement parlant, elle présente plutôt une forme simple et compacte, pour éviter les déperditions thermiques. Elle est également très vitrée pour bénéficier des apports solaires, en été. La toiture intégre généralement des systèmes de production d’énergie type panneaux solaires.
Dans son Guide méthodologique pour l’utilisation de l’outil Bilan Carbone®, l’Ademe fait une démonstration comparative intéressante. Pour les maisons individuelles et les maisons en bande, la structure bois génère un facteur d’émission générique moyen de 140 kg eq. CO2/m² SHON et 38 kg eq. C/m² SHON contre 180 kg eq. CO2/m² SHON et 50 kg eq. C/m² SHON pour une structure monomur en terre cuite.
Des équipements plus performants
Les équipements – notamment pour la production d’énergie – joueront donc un rôle de premier plan, dans des bâtiments du futur déjà performants du point de vue de l’enveloppe. Certaines entreprises l’ont bien compris et développent dès à présent des gammes, répondant aux enjeux de l’habitat positif.
En termes de menuiseries, l’entreprise Minco s’est particulièrement illustrée lors des Trophées de l’innovation 2018 ÉquipBaie/MétalExpo avec sa fenêtre passive Lumia. Elle se compose d’un ouvrant caché, associé à un bouclier thermique en fibres de bois naturels pour une meilleure isolation. Elle dispose d’un triple vitrage, rempli d’argon à 90 % et muni d’intercalaires à bords chauds SwissPacer Ultimate, capables d’arrêter les échanges de gaz et de vapeur d’eau entre l’intérieur et l’extérieur du vitrage. Elle présente une performance thermique (Uw = 0.63 W/m²/K) et acoustique ( RAtr=0.41 dB) qui lui permettent d’atteindre la certification « ph A », la plus haute classe d’efficience décernée par l’Institut de la Maison passive. L’institut tient d’ailleurs à jour la liste des produits certifiés, que ce soit pour les façades et mur-rideau, la ventilation, les murs et systèmes constructifs, le châssis des fenêtres, les portes d’entrée, les vitrages ou les systèmes compacts.
Ces composants de dernières générations, ultra-performants, seront de plus en plus gérés intelligemment via des systèmes domotiques, plus ou moins sophistiqués. Reste à savoir si les projets seront soutenables d’un point de vue économique.
Texte : Maxime Simonin – Architecture Bois
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