Ecohouse avec des besoins de chauffage minimaux

Points d’article



Dans cet article: la première maison écologique – l’igloo Eskimo; Développements européens de la maison passive; les exigences relatives à l’emplacement de la maison; l’isolation thermique de tous les éléments structurels d’une maison écologique est requise; comment fournir de l’air dans une maison passive; chauffage économique.

Ecohouse avec des besoins de chauffage minimaux

Il y a environ un siècle, la solution finale au problème de l’approvisionnement en énergie thermique des maisons a été vue dans la transition vers le chauffage par convection, car il y avait une abondance d’hydrocarbures en Russie. L’approvisionnement en chauffage central, fournissant de l’eau chaude aux immeubles d’habitation et de bureaux, fonctionnait avec de fortes pertes de chaleur pendant le transport, «gâtait» les citoyens avec des accidents périodiques, mais tout était compensé par des prix bas. Aujourd’hui, le réseau de chaleur ne fonctionne pas mieux, mais ses prix ont fortement augmenté, ce qui s’explique par la hausse constante des prix mondiaux des hydrocarbures. La seule façon d’économiser sur les factures de chaleur est de réduire sa consommation en réduisant la perte de chaleur des éléments structurels du bâtiment. Et à cette fin, des bâtiments d’un type spécial sont en cours de développement et de construction – des maisons écologiques ou, comme on les appelle également, des maisons passives..

L’histoire de la création d’une maison passive

Au cours des millénaires, l’humanité a sérieusement avancé dans la construction de diverses structures, mais n’a pas résolu le problème de la perte de chaleur, préférant la compenser par le développement des équipements de chauffage. En effet, il y a encore trente ans, il n’était pas nécessaire d’économiser de l’énergie, car ils coûtaient très peu cher aux consommateurs. Depuis, peu de temps s’est écoulé, mais les prix des services publics ont considérablement augmenté et la seule façon de les réduire est d’acquérir des logements écoénergétiques..

La première maison écologique du genre a été créée par les gens qui vivaient traditionnellement dans la partie nord de notre planète – les Esquimaux. Dans les territoires polaires d’Europe, les ressources énergétiques étaient presque totalement absentes, même le bois ordinaire était une rareté. De plus, le seul «matériau de construction» dont disposaient toujours et en abondance les Esquimaux était uniquement la neige. Oui, la maison passive du peuple nordique a été créée précisément à partir de la neige – elle s’appelle igloo, elle est aménagée à partir de briques de neige et a la forme d’un dôme.

Ecohouse avec des besoins de chauffage minimaux

Il y a deux sources de chauffage dans l’igloo Eskimo – des lampes remplies de graisse de baleine ou de phoque, ainsi que le rayonnement thermique des corps des membres du ménage. La maison à neige conserve parfaitement la chaleur, après un court laps de temps, elle crée une température confortable pour une personne jusqu’à +18 ° C, et l’excès d’humidité est absorbé par les briques de neige. Ce qui est particulièrement surprenant, les constructeurs esquimaux du passé ont réussi à résoudre le problème de l’alimentation en air de l’igloo afin que la chaleur de celui-ci ne s’évapore pas pendant la ventilation – l’entrée de la maison à partir de la neige était disposée au point le plus bas du sol afin que le gaz CO lourd2 évaporé par ce canal, remplacé par de l’oxygène léger venant de l’extérieur.

Ecohouse avec des besoins de chauffage minimaux

Des expériences de construction pour créer des bâtiments avec la plus faible consommation d’énergie ont été menées au siècle dernier aux États-Unis et en Finlande. Les bâtiments érigés selon des projets spéciaux, l’un dans le Manchester américain (New Hampshire), le second dans le finlandais Otaniemi, ont été érigés en fonction des conditions climatiques de la région, il n’y avait pas d’ouvertures vitrées sur leur façade nord, la forme du toit a été calculée à l’angle d’incidence de la lumière du soleil à différents moments ans, la toiture a été peinte de couleurs claires. Chaque maison était équipée d’un système de ventilation complexe qui absorbait le rayonnement solaire, le rôle des échangeurs de chaleur était assuré par des fenêtres et des volets à double vitrage spécialement conçus, le chauffage était basé sur des pompes à chaleur géothermiques. La consommation d’énergie dans ces maisons a été considérablement réduite, mais il n’a pas été possible de réduire considérablement la perte de chaleur structurelle des bâtiments..

L’idée de créer une maison passive à part entière appartient aux professeurs Bo Adamson (Université de Lund, Suède) et Wolfgang Feist (Institut du logement, Allemagne), qui ont décidé de la mettre en œuvre après leur réunion de mai 1988. Le développement du concept de maison écologique a été financé par le gouvernement de l’état de Hesse (Allemagne) – les résultats ont été si impressionnants qu’en septembre 1996 dans la ville hesse de Darmstadt, où des éco-maisons expérimentales ont été construites en 1990, l’Institut de la maison passive a été ouvert.

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Au cours des deux dernières décennies, plusieurs milliers de maisons passives ont été construites, à la fois en Europe et en Amérique du Nord, dans les années à venir, leur nombre ne fera qu’augmenter – économiser de l’énergie pour l’Europe est plus que critique.

Composants de maison passive

Un bâtiment qui répond à toutes les caractéristiques d’une maison écologique est pratiquement un système électrique indépendant qui consomme 10 fois moins d’énergie provenant de sources externes que toute autre structure de bâtiment. Elle ne dispose pas des systèmes de chauffage, d’alimentation en eau chaude, de ventilation et de climatisation auxquels nous sommes habitués, la perte de chaleur d’une maison écologique ne dépasse pas 15 kWh par mètre carré de surface par an, ce qui est 15 à 20 fois inférieur à celui des bâtiments européens ordinaires et 30 fois inférieur à perte de chaleur des maisons en Russie.

Emplacement Ecohouse

Sélection rigoureuse de la forme du bâtiment, de l’orientation de sa position au sol et de la disposition des zones tampons adjacentes (zones avec espaces verts). En fonction des conditions climatiques, du relief et de la rose des vents dans une zone donnée, l’orientation la plus rationnelle du bâtiment est calculée sous l’angle de l’économie d’énergie. Par exemple, dans les climats tempérés, les fenêtres orientées au sud devraient avoir une grande surface et du côté nord de la maison, elles devraient être complètement absentes (idéalement). Pour un climat subtropical, le contraire est vrai – la façade nord avec de grandes fenêtres (panoramiques), sur le côté sud de l’éco-maison, il n’y a pas de fenêtres ou ont une surface minimale.

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Matériaux de construction

Il n’y a pas de conditions strictes pour les matériaux utilisés pour la construction d’une maison passive – la seule exigence concerne leur sécurité environnementale.

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Isolation thermique

Afin d’isoler complètement la maison passive de l’atmosphère extérieure, des matériaux d’isolation thermique sont montés à l’extérieur et à l’intérieur de chaque structure d’enceinte – murs, plafond et sol, grenier, sous-sol et fondation. Dans la partie nord de l’Europe, l’épaisseur de la couche d’isolation externe et interne de toutes les enveloppes du bâtiment (à l’exception du toit) est de 335 mm, l’épaisseur de l’isolation du toit est de 500 mm. Il est particulièrement important d’éliminer complètement les ponts froids – leur présence est inacceptable.

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Vitrage

Les ouvertures de fenêtres sont vitrées avec des fenêtres à double vitrage à une et deux chambres, les chambres entre les verres dans lesquelles sont remplies de krypton ou d’argon, les cadres de fenêtres doivent idéalement correspondre aux ouvertures pour l’étanchéité ultérieure du périmètre adjacent. Dans les vitrages isolants, on utilise du verre trempé, recouvert de films économes en énergie qui réfléchissent les rayons du soleil. Pour augmenter la résistance thermique, les fenêtres sont équipées de stores, rideaux ou volets.

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Ventilation

Si dans les maisons de conception conventionnelle, le flux d’air frais dans les locaux est réalisé à travers des fentes ou des vannes spéciales dans les cadres de fenêtres et la sortie via des systèmes de ventilation passifs ou actifs des salles de bains et des cuisines, alors dans une maison passive, tout est beaucoup plus compliqué. Les fenêtres de la maison écologique sont complètement scellées, il n’y a pas de puits de ventilation – la ventilation forcée par déplacement est réalisée en utilisant la chaleur naturelle du sol et un récupérateur.

Ecohouse avec des besoins de chauffage minimaux

L’entrée du conduit d’air par lequel l’air frais pénètre dans la maison est située près de la façade du bâtiment. Une fois entré dans le système d’alimentation en air, l’air circule dans un conduit d’air posé dans le sol sous le bâtiment, sa température augmente en raison de la chaleur de la terre. À l’entrée de la maison par un canal, l’air frais pénètre dans les filtres et un récupérateur équipé d’un échangeur de chaleur qui absorbe la chaleur de l’air d’échappement extrait du bâtiment – ainsi, l’air chaud entre dans la maison écologique en hiver et l’air refroidi en été. L’air «évacué» est évacué par un système d’admission d’air forcé à l’intérieur de la maison avec sa sortie à l’extérieur du bâtiment après avoir pris la chaleur dans le récupérateur. Un système d’admission d’air complètement non volatil dans une maison passive ne peut pas être utilisé, car dans ce cas, de grandes prises d’air internes sont nécessaires, ce qui augmentera la perte de chaleur du bâtiment..

Ecohouse avec des besoins de chauffage minimaux

Chauffage

Les sources d’énergie thermique pour une maison passive sont le rayonnement solaire accumulé par un capteur solaire et une pompe à chaleur. En raison des caractéristiques d’isolation thermique élevées, les sources d’énergie thermique indirecte dans la maison écologique sont les ménages dont le corps génère de la chaleur rayonnante, ainsi que tous les appareils électriques, tels que les lampes d’éclairage, les ordinateurs, les télévisions, etc..

Ecohouse avec des besoins de chauffage minimaux

Il convient de noter qu’une maison passive n’a besoin d’une pompe à chaleur que dans des conditions climatiques difficiles, par exemple en Sibérie – en Europe, la fourniture de chaleur interne est basée uniquement sur la récupération d’air et des sources de chaleur indirectes.

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Éclairage

Étant donné que les lampes LED ont la consommation d’énergie la plus faible, le système d’éclairage écologique est créé sur leur base..

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En conclusion

L’atmosphère des maisons passives est isolée de l’extérieur, un changement complet du volume d’air à l’intérieur de la maison écologique ne se produit pas plus d’une fois toutes les trois heures, de sorte que les propriétaires sont obligés de porter une attention particulière au mobilier – les éléments qui composent les meubles de mauvaise qualité peuvent émettre du formaldéhyde.

La température de l’air à l’intérieur de la maison est toujours uniforme, c’est-à-dire qu’il n’y a pas de stratification en une couche froide au sol et une couche plus chaude au plafond. Étant donné que l’air, en entrant dans la maison, traverse le récupérateur et se réchauffe, l’humidité ne se déposera pas sur les murs de la maison écologique, d’autant plus que les murs eux-mêmes sont isolés thermiquement et que leurs surfaces ont la même température que l’air des locaux..

Ecohouse avec des besoins de chauffage minimaux

Pendant la saison froide, les portes et fenêtres de la maison passive doivent être bien fermées, en cas d’ouverture à court terme, la température de l’air dans la maison ne nuira pas gravement.

Le coût de construction d’une maison passive coûtera environ 10 à 12% de plus que la construction d’un bâtiment ordinaire de superficie égale. L’un des avantages des maisons écologiques est qu’elles peuvent être construites n’importe où, quelle que soit la proximité du chantier de construction des réseaux de communication centraux. Enfin, une telle maison n’a pas besoin d’un système de chauffage classique – les tuyaux, les radiateurs de chauffage et les chaudières ne sont pas nécessaires.

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