Cette maison verte se chauffe elle-même grâce à une pompe à chaleur-news-293

BOSTON - Malgré toutes les solutions complexes proposées pour réduire la consommation d'énergie des bâtiments, Simon Hare a un projet qui démontre le pouvoir de la simplicité dans les bâtiments écologiques.

Au début de l'année, le concepteur-constructeur a commencé à reconstruire une maison de 1850 dans le quartier historique de Roxbury Crossing, à Boston, afin qu'elle soit si économe en énergie qu'elle n'ait plus besoin de chauffage mécanique.

Son travail s'inspire de la norme "Maison passive", qui repose sur un ensemble de principes de construction de maisons économes en énergie qui ont pris racine en Allemagne à la fin des années 1980. Mais M. Hare a un autre objectif : montrer que les maisons à consommation énergétique nette zéro, ou très faible, sont à la portée des professionnels de la construction de tous les jours.

Une maison verte pousse à Boston.

pompe à chaleur à air

"L'approche de la maison passive est très technique, et je pense que c'est son talon d'Achille : elle attire les geeks mais pas les profanes, les constructeurs profanes", a déclaré M. Hare le mois dernier, alors qu'il se trouvait dans la maison à moitié achevée. "Nous pouvons prouver que nous sommes capables de le faire sans engager de consultants et sans utiliser de logiciels pour la modélisation énergétique. Nous nous contenterons d'utiliser les précédents et les règles empiriques établies".

Le projet Pratt House est un exemple d'un mouvement en plein essor dans l'industrie du bâtiment. Face aux préoccupations croissantes en matière d'environnement et d'énergie, les constructeurs et les architectes imaginent des moyens de réduire considérablement la consommation d'énergie des habitations, qu'il s'agisse de nouvelles constructions ou de rénovations. Aux États-Unis, l'ensemble des bâtiments représente environ la moitié des émissions de gaz à effet de serre, selon l'U.S. Green Building Council.

Les systèmes de contrôle qui optimisent les systèmes mécaniques d'une maison, tels que le chauffage et l'éclairage, ou les appareils de réponse à la demande qui peuvent tirer parti des prix de l'électricité pendant les heures creuses, pourraient constituer une approche plus high-tech des maisons super-efficaces.

En revanche, de nombreux constructeurs comme Hare partent de zéro en prenant des mesures pour réduire la charge énergétique nécessaire au fonctionnement d'une maison. Dans la pratique, cela se résume à construire un bâtiment étanche à l'air avec beaucoup d'isolation et des appareils électroménagers économes en énergie.

En ajoutant de l'énergie distribuée, comme des panneaux solaires pour l'eau chaude et l'électricité, à une maison bien étanche et bien isolée, les propriétaires peuvent réduire considérablement leurs factures d'électricité et éventuellement parvenir à une consommation nette d'énergie nulle. En suivant les directives de la maison passive, par exemple, il est possible de réduire la consommation d'énergie de 60 à 70 % et la charge de chauffage de 90 %.

Plus difficile qu'il n'y paraît
Le projet de M. Hare à Roxbury, qui se trouve être la maison de sa famille, a commencé par une rénovation. Le bâtiment, qui était autrefois l'atelier d'un armurier du XIXe siècle, avait été abandonné pendant 20 ans avant qu'il ne l'acquière. Après le début des travaux, l'équipe de son entreprise, Placetailor, a découvert de graves problèmes structurels et le cottage a été démoli et reconstruit à l'identique.

Comme il s'agit d'une nouvelle construction, ils ont pu apporter un soin particulier à l'étanchéité à l'air. L'ossature de la maison est construite à l'aide de panneaux structuraux isolés, qui sont des couches de 12 pouces de mousse isolante prises en sandwich entre deux feuilles de contreplaqué.

Une couche de mousse isolante rigide d'un pouce sur les murs extérieurs porte la valeur r (mesure de l'isolation) à 50, soit beaucoup plus qu'une maison ordinaire. Les joints entre les blocs de construction des murs et le sol ont été scotchés ou vaporisés de mousse pour rendre le bâtiment plus étanche à l'air.

Hare a emprunté une machine à brouillard à un DJ local pendant deux tests d'infiltrométrie pour voir où l'air s'échappait du bâtiment, en l'observant à la fois de l'extérieur et du sous-sol. De nombreuses modifications ont rendu la maison très étanche, avec 0,6 renouvellement d'air par heure, ce qui, pour un bâtiment de cette taille, correspond à 60 pieds cubes par minute.

Fait inhabituel, le sol est en béton et les murs intérieurs seront également faits d'un matériau similaire. Ce matériau agit comme une "masse thermique", capable de retenir la chaleur en hiver ou d'absorber la chaleur de l'air en été pour maintenir un climat confortable, a expliqué M. Hare. En ajoutant des panneaux solaires, la maison Pratt pourrait facilement devenir une maison à énergie nette zéro, a-t-il ajouté.

Bien que cela soit rarement fait, les constructeurs convertissent les maisons existantes en ce type de bâtiments super-isolés depuis des décennies. L'une des méthodes consiste à poser des panneaux de mousse isolante sur les murs extérieurs et le toit de la maison, tandis qu'une autre option consiste à pulvériser de la mousse isolante sur l'extérieur et à ajouter des bardeaux par-dessus cette couche.

L'ajout d'une couche d'isolation extérieure est coûteux au départ et, en pratique, délicat lorsqu'il s'agit de fenêtres, de portes et de considérations relatives à l'évacuation des eaux. Mais un obstacle plus important à une meilleure étanchéité des maisons est tout simplement l'inertie, car la plupart des entrepreneurs ne prêtent pas attention à la façon dont l'air circule dans les bâtiments.

"Les principes de base sont simples : beaucoup d'isolation, un bâtiment très étanche et des appareils électroménagers efficaces", explique M. Hare. "Mais une équipe de construction ordinaire se contenterait de monter un mur rapidement sans jamais penser à sceller les fissures et à laisser des endroits où l'air doit passer."

Les maisons extrêmement étanches ont besoin d'un ventilateur récupérateur de chaleur qui fait entrer l'air extérieur mécaniquement, tout en réchauffant l'air à l'entrée.

Miles par gallon pour les maisons
Parallèlement à la volonté d'améliorer l'efficacité des maisons, les appels en faveur de critères de référence et de normes de performance se multiplient. Selon Paul Eldrenkamp, de l'entreprise de conception et de construction Byggmeister, qui est le premier consultant certifié "Maison passive" en Nouvelle-Angleterre, à l'heure actuelle, les constructeurs et les propriétaires sont largement "aveugles" lorsqu'il s'agit d'apporter des améliorations en matière d'efficacité.

La structure d'origine, un atelier d'armurier datant de 1850, avait été abandonnée.

(Crédit : Placetailor)

À la Pratt House, l'approche consiste à construire d'abord et à analyser ensuite. Hare a choisi cette voie parce qu'il craint que l'analyse exhaustive en amont, qui peut impliquer des logiciels de modélisation et des feuilles de calcul complexes, soit trop intimidante pour la plupart des constructeurs.

"Dans tout ce mouvement, les gens disent qu'il faut des normes, mais elles sont tellement éloignées des pratiques de construction établies que c'est un obstacle de plus à l'adoption de ces choses", a-t-il déclaré. "La norme Passive House est très stricte. On peut être en deçà d'une fraction de la norme tout en ayant un excellent bâtiment".

L'objectif est de terminer la maison Pratt d'ici octobre, date à laquelle commencera le grand test de l'expérience. En hiver, l'objectif est de maintenir une température comprise entre 63 et 65 degrés sans chauffage d'appoint. Jusqu'à présent, en été, la maison est restée plus fraîche que l'extérieur, en partie grâce au sol en béton qui absorbe la chaleur et donne une impression de fraîcheur.

Ce type de maison ne convient pas à tout le monde. Elle est très petite, 750 pieds carrés, et ses occupants devront gérer la température plus activement qu'en réglant simplement le thermostat. Par exemple, pour gagner de la chaleur en hiver, ils devront ouvrir les stores orientés vers le sud pendant la journée et les fermer la nuit pour conserver la chaleur. En été, ils ouvrent également les fenêtres la nuit pour refroidir la masse thermique du bâtiment.

D'autre part, les matériaux utilisés sont bon marché ou recyclés. "Il n'est pas nécessaire d'avoir des fenêtres fantaisistes et coûteuses en provenance d'Allemagne", a déclaré M. Hare. De plus, de nombreuses techniques de construction peuvent être appliquées ailleurs. Placetailor participe d'ailleurs à un autre projet local, la JP Green House, qui vise à transformer une maison centenaire pour la rendre neutre en carbone.

"Nous avons eu le sentiment que si des maisons efficaces avec des pompe à chaleur à airSi l'on veut que les technologies de l'information et de la communication soient largement répandues, il faut pouvoir le faire avec bon sens", a déclaré M. Hare. "Sinon, il s'agit d'une activité de geek ou de rocket science, alors que la plupart des gens veulent simplement une maison.