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Design de maison solaire passive pour climats froids

design maison solaire passiveDesign de maison solaire. On voit beaucoup de maisons au design contemporain avec de larges baies vitrées ouvertes sur la nature qui laissent croire qu’elles sont des maisons solaires passives.

Dans un climat froid et relativement nuageux comme le Québec, le design d’une maison solaire passive doit avant tout rechercher la conservation de son énergie avant l’absorption d’énergie solaire. Sinon, durant les périodes hivernales nuageuses, la maison « solaire » deviendra inconfortable et coûteuse à chauffer.

Voilà pourquoi il m’a toujours paru plus approprié de parler de maisons à très haute efficacité énergétique (THEE). L’apport solaire passif est un complément au design de la maison THEE, pas l’inverse.

Des murs à R-30 effectif ?

design construction solaire sipLa tendance actuelle pour les maisons THEE est d’augmenter l’isolation des murs et du toits de manière très significative. Par exemple, l’isolation des murs d’une maison Novoclimat 2.0 a une isolation totale de R-29,5 mais son isolation effective (considérant la structure de bois) n’est que de R-23,5, ce qui est mieux qu’une maison neuve actuelle dont le R effectif avoisine R-19. Selon moi, les murs d’une maison THEE devrait aujourd’hui rechercher une isolation effective de R-30.

Il est facile d’obtenir cette isolation avec le coffrage isolant en polystyrène car plusieurs fabricants offrent maintenant des épaisseurs variées pouvant aller jusqu’à 11 pouces de polystyrène et offrant jusqu’à R-45 effectif.

Les panneaux isolants structuraux isolés au polyisocyanurate permettent aussi d’atteindre un coefficient de R-30 à R-41 effectifs. Ils sont tout indiqués pour la préfabrication des murs et des toits de type cathédral.

Des toits à R-60 effectif ?

design maison solaire quebecPour l’isolation des toits, le choix doit se faire en fonction du design de la maison. Les exigences de Novoclimat 2.0 demandent un R-58,5 effectif pour un toit accessible avec entretoit ou R-45 effectif dans le cas d’un toit cathédral. Ces niveaux d’isolation sont largement suffisants pour une maison THEE.

Il faut comprendre qu’on ne perd pas plus d’énergie par les toits que par les murs. La raison pour laquelle on demande une isolation supérieure dans le toit est simplement que l’ajout d’isolant est moins coûteux dans le toit que dans les murs. C’est une question de rentabilité.

L’étanchéité à l’air

plan maison solaire passiveÀ partir du moment où une maison est munie d’un échangeur d’air mécanique avec récupération de chaleur (VRC) et d’un bon système de distribution d’air, les murs doivent devenir le plus étanches possibles pour conserver l’énergie de la maison.

La construction en panneaux isolant structuraux (SIP) ou en coffrage isolant permet d’obtenir des maisons avec aussi peu que 0,5 changement d’air à l’heure (CAH) sous une pression d’air de 50 Pascal. C’est trois fois plus étanche que les exigences de Novoclimat 2.0 qui exige un maximum de 1,5 CAH.

Ici encore, ces deux modes de construction permettent non seulement une plus grande efficacité énergétique mais aussi une étanchéité durable.

Design solaire : Un vitrage isolant et équilibré

design maison solaire passifSur une saison de chauffage au Québec, un vitrage double exposé sur le côté Sud d’une maison laisse passer autant d’énergie solaire qu’il perd d’énergie thermique. Malheureusement, ce jeu de pertes et de gains n’est pas simultané. Durant les mois de décembre à février, il n’y a que des pertes durant 20 heures par jour et seulement 4 heures de chauffage…s’il fait soleil.

Pour que l’énergie solaire passive ne crée pas de surchauffe lorsqu’il fait soleil, je recommande fortement l’installation d’un chauffage central à air pulsé qui redistribue l’air chaud dans toutes les pièces ainsi qu’une certaine masse thermique pour l’absorber.
Le système central à air pulsé a aussi comme avantage de pouvoir distribuer la climatisation et le traitement de l’air indépendamment du design. Les contraintes de design sont importantes dans les maisons solaires, le chauffage à air pulsé réduit les contraintes de design.

Double ou triple vitrage?

vitrage maison solaire passiveCette question est débattue depuis plusieurs années. Un triple vitrage est plus isolant, mais il laisse passer moins de lumière et moins de rayonnement solaire. De manière générale, on a toujours recommandé un triple vitrage partout sauf du côté Sud, mais personnellement je le recommande parfois aussi du côté Sud pour les portes patio et les grandes surfaces vitrées.

Ceci permet de réduire les surchauffes durant les périodes d’ensoleillement et l’inconfort durant les semaines sans soleil.

Le triple vitrage thermos avec faible émissivité et gaz argon offre un facteur isolant d’environ R-7 comparativement à R-4 pour le même verre double.
Le triple vitrage a aussi comme avantage de réduire la transmission des bruits extérieurs.

Design de maison-serre

maison serre design passive Parmi les maisons THEE les plus agréables à vivre, le design de maisons intégrant une serre de culture non-chauffée se démarque par l’ajout d’un espace de production alimentaire.

Ces maisons produisent aussi de l’énergie sous forme alimentaire.
Elles offrent en plus l’opportunité de recycler le compost des déchets alimentaires et biodégradables de la maison .

Yves Perrier
2015/09/18