Chauffage et refroidissement passifs

16 août 2024 - Par Delphine Villeneuve et Myranda Lachance

En collaboration avec l’École secondaire Soulanges,
Curium présente les textes rédigés par les jeunes du projet
«Environnement : un monde de solutions».
Ces contenus ne sont pas produits par l’équipe Curium.

L’électricité! C’est l’une des plus grosses dépenses dans le budget de maison, on est d’accord? On essaie tous de réduire notre consommation pour diminuer les factures. Mais tout ce que l’on veut, c’est d’en avoir assez pour notre consommation et nos besoins personnels, sans trop dépenser. Les besoins énergétiques (chauffages, climatisation, etc.) représentent 44% des dépenses dans une maison.

La production d’électricité est l’une des plus grandes sources de pollution pour la planète. Les centrales au charbon, au pétrole, au gaz naturel, qui consomment des combustibles fossiles, ainsi que la centrale nucléaire, sont toutes utilisées pour produire de l’électricité et chacune cause du tort à sa façon à la planète. La plupart de ces centrales génèrent des particules de gaz polluants nocifs pour notre santé. Il y a dégagement, entre autres, de dioxyde de soufre, d’oxydes d’azote, de particules ou de poussières en suspension (PM), etc. En 2022, la production d’électricité était responsable d’environ 40% des émissions mondiales de dioxyde de carbone, dont 73% proviennent des centrales au charbon et 23% des centrales au gaz.

Cependant, 51% de la production mondiale d’électricité de sources renouvelables provient des barrages hydroélectriques et 4,7% des éoliennes. Les cellules photovoltaïques, les centrales marémotrices, les centrales géothermiques, sont également des modes de production renouvelables. Malgré qu’elles ne produisent aucune émission de CO₂ au moment de produire de l’énergie, elles ont tout de même un impact sur l’environnement:

Pour l’hydroélectricité, cela créé l’assèchement ou l’inondation de différentes zones dans un bassin versant;
Pour l’énergie éolienne, on doit construire des parcs éoliens, ce qui cause des déforestations;
Pour la fabrication des panneaux photovoltaïques, on a besoin de transformer du minerai, donc d’installer des mines et des usines de traitement de minerais. Cela provoque des gaz à effet de serre, une grande utilisation d’eau potable et de produits chimiques, ce qui affecte les nappes phréatiques;
Pour les centrales marémotrices, elles modifient et fragmentent les écosystèmes tout autour de l’installation.

Toutes ces sources d’énergies renouvelables provoquent également, d’une façon ou d’une autre, une perte de la biodiversité. Créer de l’électricité sans avoir d’impact sur l’environnement est impossible. Les bâtiments utilisent près de 40% de l’énergie mondiale.

Espace publicitaire

Les changements climatiques sont aussi un problème dont on doit tenir compte et cela risque d’affecter beaucoup les générations actuelles. On se rend tous compte que le climat planétaire se dégrade. Les vagues de chaleur, les sécheresses, les ouragans, les tempêtes et les inondations sont de plus en plus fréquents. De 2000 à 2016, on observait une moyenne annuelle de 410 catastrophes naturelles sur la planète, tandis que de 1983 à 1999, il n’y en avait que 256 par an. Plusieurs dommages sont maintenant irréversibles.

Solution: Les maisons passives

Pour essayer de régler les problèmes provenant de notre consommation d’électricité, Harold Orr, un ingénieur visionnaire, a développé les principes de bases des maisons passives en 1977, en Saskatchewan. Wolfgang Feist, pour sa part, a construit la première maison passive dans les années 80 à Darmstadt, en Allemagne. La construction des maisons passives s’est d’ailleurs beaucoup développée en Allemagne durant ces mêmes années. C’est pourquoi il est plus probable d’en retrouver dans les pays européens du Nord. Par contre, il est aussi possible d’en trouver maintenant au Canada, au Qatar en l’Australie et en Chine entre autres. Différents objectifs sont liés à ce type de maisons, dont :

une consommation d’électricité inférieure à 15kWh/m²/an, comparée à la consommation électrique d’une maison traditionnelle qui est d’environ 93,5 kWh/m²/ an si elle est bien isolée;
bien isoler pour une bonne conservation de la chaleur;
la construction de maisons bioclimatique.

Une maison bioclimatique est construite de façon à prendre en compte le climat et l’environnement, afin de réduire les besoins en énergie pour le chauffage, la climatisation et l’éclairage. Elle permet aussi une meilleure qualité de l’air ainsi qu’un meilleur contrôle de la température à l’aide de dispositifs durables et simples à utiliser. C’est aussi pour cela que ces types de bâtiments sont relativement silencieux. En plus d’avoir un système de chauffage et de refroidissement silencieux, la maison passive consomme jusqu’à 90% moins d’énergie que les bâtiments conventionnels.

Démarche de construction

Pour qu’une maison soit passive, elle doit prendre en compte le critère le plus important: le concept bioclimatique. Elle doit être correctement orientée et prendre en considération les conditions climatiques, comme le soleil, le vent, etc. Les fenêtres du côté sud servent à faire entrer le soleil et emmagasiner la chaleur pour chauffer les pièces principales. Par exemple, la cuisine, le salon et la salle à manger. La lumière du soleil permet aussi d’éclairer les pièces et d’économiser l’électricité. L’isolation joue un rôle très important dans ce type de maison: poser les isolants sur les murs par l’extérieur est l’une des méthodes les plus efficace. Les portes et les fenêtres doivent être minutieusement choisies afin que le bâtiment soit bien étanche et hermétique.

Durant l’été, on veut l’inverse: refroidir la maison, donc empêcher le soleil d’entrer. Comme le soleil se situe plus haut en été, on installe des auvents, qu’on appelle des «masques solaires», ce qui empêche la lumière d’entrer dans les pièces. L’installation de stores ou de volets joue aussi un rôle important. On utilise aussi la méthode de la surventilation nocturne à l’aide de la VMC (Ventilation Mécanique Contrôlée) double flux. Elle fonctionne en échangeant la chaleur avec la nappe phréatique. C’est le même principe que la géothermie. Des tuyaux captent la fraîcheur au fond d’un puits pour ensuite la disperser à travers la maison. Cependant, la climatisation reste à prévoir lors de grosses canicules, car ce type de ventilation n’est pas assez puissant pour cela. On peut aussi ouvrir des fenêtres durant la nuit, lorsqu’il fait plus frais, mais il peut tout de même faire chaud et humide malgré l’absence du soleil.

Même si une maison passive permet d’économiser 20% annuellement sur la facture d’énergie, faire construire une maison de ce type correspond généralement à un coût de 20 à 30% supérieur aux coûts d’une maison traditionnelle.

Il existe aussi une autre solution pour ce type de maison. Il suffit seulement d’y ajouter des panneaux solaires sur le toit, ce qui permet à la maison de se chauffer uniquement à l’énergie thermique produite par le soleil.