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Des Maisons extraordinaires décryptées par la sciences !

Rendre nos maisons moins gourmandes en énergie est un des grands défis des années à venir. Ce qui se fait de mieux en la matière c’est la maison à énergie positive.

Il en existe déjà près de 80 en France. Non seulement elle ne consomme aucune énergie venue de l’extérieur, mais en plus elles produisent et exportent de l’électricité vers le réseau EDF.

Grace à quelle technique y parviennent-elles ? Constituent-elles les modèles de la maison de demain ?

Une maison passive regroupe toutes les innovations qui permettent d’allier confort et économie d’énergie. Des bienfaits dont on peut bénéficier dans toutes les régions de France.

Le secret de cette maison dite à énergie positive : elle profite de la nature et du soleil pour se chauffer ou se rafraîchir et même pour produire de l’électricité.

Comment est-ce possible ?

D’après le témoignage d’un couple déjà propriétaires d’une mini centrale. Le premier avantage de ce type de logement c’est la température qui reste toujours la même quelle que soit la saison. Dans la cuisine pendant le séjour ou à l’étage la maison garde exactement la même température qui est constante. Généralement c’est toujours aux environs de 21 à 22 degrés hiver comme été.

Le secret d’un tel confort de vie réside dans la conception même de la maison. L’architecte qui a conçu la maison a misé sur une orientation optimale par rapport au soleil. C’est d’abord une maison qui est en harmonie dans son environnement. Elle est orientée vers le sud  là où on a tous les apports solaires. Le système c’est de récupérer le maximum d’apport solaire à travers de grandes ouvertures et de grands vitrages sur toutes les faces Sud, Est et Ouest. C’est le soleil qui va donner une grande partie des besoins en chaleur de la maison en hiver.

Auparavant, les architectes et les bâtisseurs orientaient souvent les maisons par rapport à la vue ou à la position sur la chaussée. La maison de demain sera avant tout construite en fonction du soleil. Sachant que celui-ci se lève à l’est et se couche à l’ouest, il est facile de faire en sorte que ces rayons entre par les baies vitrées toute la journée. Ici c’est donc la chaleur du soleil qui chauffe naturellement la maison, mais pour conserver cette chaleur l’isolation doit être absolument parfaite. Jusqu’ici les maisons sont plutôt isolées de l’intérieur, mais le plus efficace c’est de le faire par l’extérieur.  La bâtisse se trouve alors comme enfermée dans une boîte.

Principe de l’isolement d’une maison par l’extérieur.

Cela consiste à créer un bouclier homogène autour de la maison de manière à garder toute la chaleur ou la fraîcheur acquise à l’intérieur. C’est donc une isolation thermique par l’extérieur qui fait vraiment toute la périphérie du bâtiment. Ce système est vraiment homogène et sans rupture. Il va aussi sur les murs, passe sous les dalles et revient en toiture en partie horizontale. C’est donc un bouclier qui est totale, du sol au plafond et les murs qui fait la liaison avec les vitrages. Il n’y a absolument  aucun point où il peut y avoir un petit passage de flux thermiques.

Il n’y a aucune déperdition d’énergie, on parle même de maisons thermos. Le seul problème c’est qu’en été la chaleur pourrait s’accumuler dans la maison.

Une solution purement naturelle pour l’évacuation de la chaleur.

La maison du futur a été équipée d’un système aussi simple que performants. Elle est pourvue de brise soleil de manière à  garder intacte la vue vers l’extérieur.  La lumière entre, mais les rayons du soleil ne viennent pas toucher le vitrage lorsque les lamelles sont inclinées dans la bonne direction.

Une maison à énergie positive et donc bien isolée et bien orientée pour utiliser au mieux l’énergie du soleil. Cependant comme toute maison, elle doit être aérée.

Comment parvenir sans dépenser trop d’énergie à rafraîchir l’air provenant de l’extérieur en été ou à le réchauffer en hiver.

Sous la pelouse de la maison se cache un puits canadien. C’est un système qui date de l’Egypte antique et qui n’utilise quasiment aucune électricité. Un spécialiste des énergies renouvelables nous explique comment fonctionne cette climatisation naturelle.

Le principe du puits canadien est une idée relativement ancienne qui consiste à utiliser l’inertie du sol, proprement dit, la propriété du sol à conserver la chaleur. La température extérieure fluctue en fonction de l’année entre 10 et un peu pus de 30 degrés. Ces fluctuations de températures extérieures vont de moins en moins influer la température dans le sol par rapport à la profondeur. En effet quelle que soit la saison il fait toujours environ 13 degrés sous terre. Le puits canadien est donc un dispositif ingénieux de tuyaux qui passe dans le sol à environ cinq mètres de profondeur. Il transporte l’air de l’extérieur vers l’intérieur.

L’utilisation d’une gaine permet de faire passer de l’air afin de le préchauffer en hiver ou le pré refroidir en été. Par exemple, si en été l’air extérieur est à 28 degrés, en passant dans le sol à 13 degrés il va se refroidir et arrive à 20 degrés seulement dans la maison.

Ce qui donne de l’air frais dans la maison, comme si elle était équipée d’un climatiseur.

Optimisation du système de ventilation naturelle.

Pour que ce système soit optimal, il est associé à ce qu’on appelle une vmc (ventilation mécanique contrôlée).  C’est en quelque sorte le poumon de la maison, elle évacue en permanence l’air vicié de la maison et y fait pénétrer l’air frais. Un côté de la vmc sert à évacuer l’air (vicié) tiède et pratiquement chauffé du bâtiment. L’autre côté sert à faire entrer de l’air frais.

La vmc permet à l’air de se renouveler quant aux puits canadien il assure fraîcheur en été et chaleur en hiver. Tout se fait naturellement sans chauffage ni climatiseur.

La maison de demain produit également de l’électricité.

Une autre capacité extraordinaire de la maison, c’est sa capacité de produire de l’électricité à partir de l’énergie du soleil. Elle contribue par exemple à alimenter le four et cela grâce à des panneaux photovoltaïques installés sur le toit. D’après les explications d’un chercheur la cellule photovoltaïque dont sont constitués les panneaux peut être assimilée à une petite batterie. Elle est équipée d’un côté d’une borne plus et d’une borne moins. Sur la face avant se situe l’équivalent de la borne plus d’une pile et de l’autre côté se trouve un deuxième contact métallique qui va permettre d’obtenir le contact  moins. Le secret des panneaux photovoltaïques repose sur le matériau dont ils sont constitués : le silicium.

C’est un élément que l’on trouve en abondance sur terre notamment dans le sable. Il a la propriété de transformer la lumière en électricité.

Comment transformer la lumière en électricité ?

Le silicium permet d’absorber la lumière, cette lumière va exciter les atomes de silicium. A partir de cette excitation un certain nombre d’électrons vont être mobile à l’intérieur. Par la suite, on va pouvoir les récupérer entre deux électrodes. Quand un panneau photovoltaïque est dirigé vers le soleil de l’électricité produise, cela fonctionne  également quand le ciel est nuageux. La maison de demain produit ainsi de l’électricité toute l’année et en grande quantité. Sur un an sa production est supérieure à sa consommation. Ce qui permet  aux propriétaires de faire des bénéfices, car cette énergie et vendue à edf. Une maison passive produit et vend 2800 euros d’électricité par an alors qu’elle ne consomme que 300 euros, un rendement qui permettra de rentabiliser le coup des installations.

Une maison intelligente.

Si cette maison est aussi économe en énergie c’est grâce à son intelligence. Un ordinateur placé dans son salon est en quelque sorte son cerveau.  Il commande tout le bâtiment, c’est ce qui lui permet d’être quasi autonome. Les lumières s’allument et s’éteignent toutes seules. L’optimisation de la ventilation et des besoins en chaleur et froid est possible grâce à des paramètres extérieurs comme les brises soleil. La domotique va pouvoir servir à améliorer encore plus les performances d’un bâtiment qui est déjà très performant.

Aujourd’hui seuls 1% des logements français répondent à ces nouveaux critères, mais de nombreux architectes et bâtisseurs travaillent sur des projets de maisons et d’immeubles à énergie positive toujours plus innovants. Leur construction coûte environ 20% de plus que la construction traditionnelle, mais ce surcoût peut être amorti en quelques années en vendant l’électricité produite.