La maison passive est une norme d'efficacité énergétique dans la construction, qui vous permet d'être économiquement et écologiquement, causant un minimum de dommages à l'environnement, pour maintenir le confort de vie. Sa consommation d'énergie thermique est si faible que soit il n'est pas nécessaire d'installer un système de chauffage séparé, soit sa puissance et son encombrement sont réduits.
Norme d'efficacité énergétique
La consommation d'énergie pour les besoins de chauffage d'une telle maison pour l'année ne dépasse pas 15 kilowattheures par unité de surface. La consommation d'énergie pour le chauffage, l'approvisionnement en eau chaude et l'approvisionnement en électricité d'une maison économe en énergie ne dépasse pas 120 kilowattheures par unité de surface.
Si l'on compare la consommation d'énergie pour le chauffage en Allemagne, qui est régie par la réglementation sur la protection thermique et les économies d'énergie de 2002 (WSchVO et EnEV 2002), on observe une tendance directe à la diminution du besoin de chauffage immeubles. Le récent décret EnEV réglementant la protection thermique en Allemagne a fixé la norme de consommation énergétique annuelle pour le chauffagemaisons neuves et réhabilitées de 30 à 70 kilowattheures par unité de surface.
À titre de comparaison, dans la Fédération de Russie, la norme de consommation annuelle d'énergie pour le chauffage à Moscou est de 95 à 195 kilowattheures par unité de surface. La consommation réelle dépasse ces normes plusieurs fois.
L'avantage des maisons économes en énergie
Ecohouse a les avantages suivants:
- Confort. Il est assuré par un système d'ingénierie spécial qui maintient en permanence un microclimat agréable, la propreté et la fraîcheur de l'air. La maison passive acquiert ainsi d'équilibrer la température ambiante.
- Économie d'énergie. Si l'on compare un bâtiment ordinaire et une maison passive, cette dernière se distingue par une réduction de plus de dix fois la consommation de chaleur pour les besoins de chauffage.
- Bénéfices pour la santé. Lorsque la maison est passive, tout au long de l'année, tous les espaces de vie sont constamment alimentés en air frais, il n'y a pas de courants d'air, d'humidité élevée et pas de moisissure.
- Économie. Si la maison est passive, le coût de fonctionnement de son approvisionnement en énergie reste faible même si le coût de l'énergie augmente.
- Prendre soin de l'environnement. Lorsque la maison est passive, l'utilisation de technologies économes en énergie augmente le niveau de protection de l'environnement.
Bilan énergétique
L'une des caractéristiques d'une maison économe en énergie est le bilan énergétique entre la ventilation ou la transmission des pertes de chaleur et son entrée avec l'énergie solaire,sources de chaleur internes et chauffage. Pour l'équilibre, des composants tels que l'isolation thermique optimale du volume chauffé, la compacité du bâtiment, l'utilisation passive de la chaleur du rayonnement solaire en orientant la plupart des fenêtres (jusqu'à 2/5 de la surface de façade) vers le sud avec une tolérance de 30° et du fait de l'absence d'ombrage sont extrêmement importants. Il sera également utile d'utiliser des appareils électroménagers à haut niveau d'efficacité énergétique. Il est également censé chauffer l'eau à l'aide d'une pompe à chaleur ou d'un capteur solaire, chauffage passif de l'air avec un échangeur de chaleur au sol. En fait, la maison passive idéale est une maison thermos sans chauffage.
Technologie de la maison passive
Comment ce résultat est-il obtenu ? La norme maison passive implique de travailler dans cinq domaines:
- Isolation thermique. L'isolation des zones extérieures, en particulier les coins, les abouts, les transitions et les croisements, doit être telle que le coefficient de transfert de chaleur soit inférieur à 0,15 W/m2 K.
- Pas de ponts thermiques. Il est conseillé d'éviter les inclusions conductrices de chaleur. Un programme spécial de calcul du champ de température vous permettra d'identifier et d'analyser correctement les zones défavorisées des structures de clôture de construction avec leur optimisation ultérieure.
- Fenêtres éco-maison passives efficaces. Les fenêtres à double vitrage remplies de gaz inerte sont optimales pour de telles maisons. Installation qualifiée de structures de fenêtres.
- Ventilation mécanique avecrécupération de chaleur (pas moins de 75%) et coque intérieure scellée. La détection et l'élimination des fuites sont assurées par des tests automatisés sur la perméabilité à l'air des bâtiments. Ventilation de confort contrôlée par l'utilisateur. Installation d'un échangeur de chaleur au sol.
Devenir en Russie
En Europe, la norme de construction de maisons passives est largement utilisée, et dans la Fédération de Russie, la conception et la construction de bâtiments économes en énergie n'en sont qu'au stade de la formation.
Il n'y a pas encore de maisons qui répondent aux exigences de la norme d'efficacité énergétique, mais il existe déjà des bâtiments qui se rapprochent de cette norme. Ils incarnent les principes, les éléments, les méthodes de calcul d'une maison économe en énergie.
En outre, en ce qui concerne la Fédération de Russie, une classification des bâtiments par efficacité énergétique a été créée:
- maison passive - le chauffage consomme moins de 15, consommation totale d'énergie par an - pas plus de 120 kilowattheures par unité de surface;
- Maison à très basse consommation - la consommation annuelle d'énergie de chauffage est de 16 à 35 et la consommation annuelle totale d'énergie est inférieure à 180 kilowattheures par unité de surface;
- Maison basse énergie - un bâtiment avec une consommation annuelle d'énergie de chauffage de 36 à 50 et une consommation énergétique annuelle totale inférieure à 260 kilowattheures par unité de surface.
Histoire du développement
Le milieu des années 90 du XXe siècle a été marqué par la fondation à Darmstadt, en Allemagne, du partenariat "Passive House". Les architectes Westermauer et Bott-Ridder, sous la direction de Wolfgang Feist, a conçu un immeuble de quatre appartements, dont le prototype était toutes les maisons à économie d'énergie ultérieures. La maison passive a été construite en 1991 avec la participation du gouvernement de Hesse. La consommation annuelle de chauffage du bâtiment est inférieure à 1 litre de fioul par unité de surface.
Caractéristiques de conception
La conception de la maison passive a été réalisée avec les solutions de conception suivantes.
Murs extérieurs en briques de silicate de 175 mm d'épaisseur isolées avec de la mousse de polystyrène de 275 mm d'épaisseur, à l'intérieur finis avec du plâtre de gypse de 15 mm d'épaisseur et du papier peint à trois couches, suivis d'une peinture.
Toit recouvert d'humus, couche filtrante, aggloméré de 50 mm d'épaisseur, renforcé de poutres en bois, isolé avec un film de polyéthylène, isolé avec une couche de laine minérale de 445 mm d'épaisseur, fini avec des plaques de plâtre et du papier peint à trois couches, suivi de peinture.
Plafond du sous-sol, béton armé de 160 mm, isolé avec des panneaux de polystyrène de 250 mm, insonorisant de 40 mm, chape de ciment de 50 mm et parquet jusqu'à 15 mm.
Fenêtres à trois vitres, revêtement double face à faible émissivité, chambres remplies de krypton. Cadres en bois avec isolation en mousse de polyuréthane.
Récupération de chaleur mise en œuvre par un échangeur à contre-courant au sous-sol de la maison. Des moteurs à courant continu à commutation électronique ont été utilisés pour la première fois.
L'approvisionnement en eau chaude est assuré par des capteurs plats sous vide d'une superficie de 5,3 mètres carrés. mètres par appartement (fournissent 66% des besoins en eau chaude sanitaire) et compactschaudière murale à condensation au gaz naturel. La tuyauterie du système ECS est posée dans une couche calorifuge et est bien isolée.
Vérifier les mesures
Après l'achèvement de la construction et la mise en service du bâtiment, des mesures de contrôle du débit d'air, des tests de pression, des mesures 24 heures sur 24 de la température et de la consommation d'énergie ont été effectuées. Ils ont confirmé la réalisation de l'objectif fixé.
La consommation annuelle d'énergie thermique pour les besoins de chauffage en 1991-1992 était de 19,8 kilowattheures par unité de surface, ce qui représentait 8 % de la consommation des appartements d'habitation conventionnels. En 1992-1993, la consommation annuelle est tombée à 11,8 kilowattheures par unité de surface (5,5 % de la consommation des appartements pris à titre de comparaison). Plus tard, la consommation est tombée à moins de 10 kilowattheures par unité de surface et par an.
Les indicateurs se sont avérés si faibles que les experts les ont longtemps mal interprétés. Une réduction significative des coûts énergétiques de 90 % a été obtenue grâce à l'utilisation d'appareils électroménagers à haut rendement.
L'expérience allemande a été empruntée par des architectes finlandais et des architectes d'autres pays européens. Depuis lors, plus de 40 000 maisons écologiques passives ont été construites dans le monde.
Maison passive: construction en Russie
Dans la Fédération de Russie à Moscou, Saint-Pétersbourg, Nizhny Novgorod et Ekaterinbourg, plusieurs objets sont en cours de mise en œuvre ou ont déjà été construits en utilisant les normes de base selon lesquelles les maisons passives sont construites. Les projets de certains d'entre eux seront discutés ci-dessous.
Projet à Moscouzone
Parmi les projets de bâtiments individuels à faible consommation d'énergie, on peut citer la "Maison active" dans la région de Moscou, dont l'alimentation en chaleur est également passive.
Les maisons actives sont des bâtiments avec différents niveaux d'efficacité énergétique, mais avec un plus grand confort, obtenus grâce au contrôle automatique du microclimat de la maison par le système "maison intelligente", à l'utilisation de sources d'énergie renouvelables et à son respect de l'environnement.
Le projet a été achevé en 2011. Il s'agit d'une structure conçue pour 5 habitants avec une superficie de 229 mètres carrés, deux étages, une ossature en bois, isolée avec des panneaux de laine minérale ISOVER, des fenêtres de toit VELUX, une épaisseur de structures de clôtures extérieures de 550 à 650 mm, une chaleur résistance de transfert du toit et des murs de 12, un plancher de 14 (m 2·°C)/Mar. Le taux de renouvellement de l'air est de 0,4 fois par heure. La consommation d'énergie annuelle pour le chauffage seul est de 38, et la consommation d'énergie totale est de 110 kilowattheures par unité de surface et par an.
Projet à Nizhny Novgorod
Un autre exemple de projet à très faible consommation de chaleur pour les besoins de chauffage est une éco-maison près de Nizhny Novgorod, achevée en 2012.
Immeuble de deux étages d'une superficie de 141 mètres carrés. mètre, conçu pour quatre personnes, est une structure en forme d'ossature en bois, isolée avec des dalles de laine minérale ISOVER, avec un profil de fenêtre REHAU GENEO, trois verres, résistance au transfert de chaleur des murs 8, 7, toit 12, 8, sol 8, 9 m 2·°C/W. Unité de ventilation Zehnder appliquée avec efficacitérécupération 84% et taux de renouvellement d'air 0,3 fois par heure. La consommation énergétique annuelle pour le chauffage est de 33 kilowattheures par unité de surface.
L'habitat insalubre est l'ennemi de l'efficacité énergétique
Dès le début, l'idée d'une éco-maison passive supposait que le coût de ces maisons serait égal ou légèrement supérieur au coût des maisons ordinaires. Le sens de l'idée était le bon marché d'une telle construction, le rapport qualité-prix optimal et un retour sur investissement rapide.
L'objectif principal et le problème sont d'égaliser le coût de la construction de telles structures dans la Fédération de Russie et de la construction de maisons ordinaires. Le passage de la maison économe en énergie du secteur de l'élite au secteur de masse ne se fera pas rapidement. Cela nécessitera, en plus de la formation des architectes, la présence du niveau de compétence nécessaire des constructeurs, l'utilisation de matériaux de construction de haute qualité et de niveau technologique, d'équipements et de matériaux aux caractéristiques particulières.
Le secteur de la construction de masse en Russie préfère réduire le coût du logement grâce à l'utilisation de matériaux de construction de mauvaise qualité et à l'exploitation d'une main-d'œuvre peu qualifiée. Tant que de telles préférences subsistent, la transition vers la construction de logements de masse de haute technologie et économes en énergie semble irréaliste.
Prospects en Russie
La réduction prévue de 40 % des taux de consommation d'énergie d'ici 2020 vise à inverser la tendance en faveur des technologies d'économie d'énergie. Le taux de résistance au transfert de chaleur passera de 0,52 à 0,8 m2·°C/W, puis à 1,0. L'utilisation de la récupération dans les systèmes de ventilation sera obligatoire. En ce moment, il est important d'adapter et de mettre en œuvre l'expérience étrangère. Plusieurs dizaines de maisons passives devraient voir le jour d'ici 2020. À ce moment-là, les conditions nécessaires auront déjà été créées: les banques développeront un système de prêts préférentiels, les concepteurs, promoteurs et constructeurs maîtriseront les nouvelles technologies. Cela créera un marché et une demande durable des consommateurs.
