Apports solaires passifs en région peu ensoleillée : un intérêt ?

[aseb57]

Bonjour à tous,


Ma question est de savoir s’il existe un certain « seuil » d’ensoleillement hivernal à partir duquel on peut raisonnablement penser qu’une conception bioclimatique, basée essentiellement sur les apports solaires comme mode de chauffage, devient moins pertinente qu’une conception orientée passive, où le but est avant tout d’éviter les déperditions de chaleur par tous les moyens et où les apports solaires sont annexes ?

Je possède un terrain en Lorraine (Pagny-sur-Moselle, à mi-chemin entre Metz et Nancy), orienté S/S-E, une première ébauche de masques solaires à affiner (méthode géolocalisation GoogleEarth dans Sketchup) montre une insolation possible de 9h30 à 15h30 en décembre, le climat est de type continental (très froid en hiver, chaud en été), et le moins que l’on puisse dire c’est qu’au niveau ensoleillement hivernal c’est pas la Côte d’Azur !
On est très proche de la frontière allemande, et si les Allemands inventeurs du PassivHaus privilégient cette orientation constructive il doit bien y avoir une raison…

Personnellement je ne suis pas fan des maisons passives, principalement en raison du bilan écologique moyen (très forte isolation en polytruc) et du coût global (triple vitrage hautes performances systématique, isolants…) auxquelles je préfère de loin les maisons naturelles et écologiques plus en phase avec la conception bioclimatique (avis totalement subjectif).
Mais le problème c’est qu’une maison solaire a besoin… de soleil ! Et là je ne suis pas idéalement situé pour cela (données recueillies ici : http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php) :

Latitude: 48°58'52" North,
Longitude: 6°0'41" East
Optimal inclination angle is: 34 deg.
Annual irradiation deficit due to shadowing (horizontal): 0.0 %

Month-------------H(90)--------------TL------------------D/G---------------TD----------------T24h---------------NDD

Jan----------------1070---------------3.1-----------------0.74--------------2.7-----------------2.1----------------462
Feb----------------2050---------------3.9-----------------0.61--------------4.6-----------------3.8----------------388
Mar----------------2460---------------4.0-----------------0.60--------------7.9-----------------6.7----------------315
Apr----------------2700---------------4.4-----------------0.55--------------11.1----------------9.7----------------184
May----------------2620--------------4.2------------------0.55-------------15.6---------------14.2----------------78
Jun----------------2560---------------4.3-----------------0.54--------------18.9---------------17.5----------------28
Jul-----------------2840---------------4.6-----------------0.48--------------20.6---------------19.4-----------------5
Aug----------------2980---------------4.5-----------------0.51-------------20.7---------------19.3-----------------31
Sep----------------2950---------------4.1-----------------0.51-------------16.9---------------15.4----------------131
Oct----------------2120---------------4.4-----------------0.60--------------12.9---------------11.7----------------266
Nov---------------1540----------------3.5-----------------0.66--------------6.9-----------------6.1-----------------419
Dec----------------943-----------------3.3----------------0.75---------------3.5-----------------3.0----------------483

Year---------------2240---------------4.0-----------------0.55--------------11.8----------------10.7--------------2790

H(90): Irradiation on plane at angle: 90deg. (Wh/m2/day)
TL: Linke turbidity (-)
D/G: Ratio of diffuse to global irradiation (-)
TD: Average daytime temperature (°C)
T24h: 24 hour average of temperature (°C)
NDD: Number of heating degree-days (-)

PVGIS (c) European Communities, 2001-2010



J’ai parfaitement conscience que seule une simulation thermique pourra confirmer ou infirmer certains choix, mais je voulais avoir votre avis sur ce qui est pour moi un choix de base qui déterminera toute la conception de la maison : privilégier les apports solaires passifs ou pas ?

Merci.
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[invitefb8b0f3d]

Une maison passive est également conçue selon des règles liées aux aspects climatiques. J'ai un peu de mal avec la dénomination "bio-climatique", car le climat est forcément naturel.
Il ne s'agit pas d'opposer architecture reflechie et maison passive. On peut parfaitement bâtir en matériaux naturels et répondre aux critères "passivhaus".

Quant au bilan écologique, les mousses sont d'excellents isolants à la fois économique et écologique en raison des économies d'énergies réalisées.

Si ta maison est moyennement isolée et ouverte au soleil, tu vas devoir chauffer en hiver pour avoir chaud, ce ne sera pas écologiquement favorable. Surtout que dans le nord-est les hivers sont rigoureux.

[aseb57]

Bonsoir,

je ne voulais pas dire que maison passive = maison non réfléchie. Mais on peut faire une maison passive sans considération d'orientation ou d'apports solaires du moment que tout est mis en oeuvre pour empêcher la chaleur de sortir (--> donc très grosse isolation, triples vitrages...), à la différence d'une maison bioclimatique (ou solaire passive le terme est peut-être plus approprié) ou tout est fonction du soleil.
Il est bien évident qu'on peut construire une maison passive avec des matériaux écolos mais là il faut vraiment avoir les moyens et il faut reconnaitre que la plupart des exemples que l'on voit sont basés sur du xps et autres. Ce n'est pas une critique, c'est juste que ce n'est pas trop ma tasse de thé ! Savoir si c'est écolo ou pas est un autre débat.

[aseb57]

Si ta maison est moyennement isolée et ouverte au soleil, tu vas devoir chauffer en hiver pour avoir chaud, ce ne sera pas écologiquement favorable. Surtout que dans le nord-est les hivers sont rigoureux.

Oui mais ouverte au soleil implique inertie pour stocker la chaleur et donc restitution quand les conditions sont moins favorables.

Je ne cherche absolument pas à opposer apports solaires passifs et maisons passives, loin de là, je cherche juste à savoir si mes envies de maison bioclimatique sont réalistes dans une région où le soleil n'est pas très présent en hiver. Si ce n'est pas le cas, je ne vois pas l'intérêt de se casser la tête à rechercher un maximum de gains solaires.

Merci.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitefb8b0f3d]

Dans les critères des "passivhaus" figurent l'architecture climatique, ce que tu appelles bioclimatisme. L'hiver, je crois que c'est raté, tu ne gagneras pas grand chose par rapport à ce que tu vas perdre. Les calculs savants permettent de déterminer ça, en fait il te suffit de compter les jours de soleil par rapport aux jours couverts. La nuit, il n'y a jamais de soleil, c'est loupé aussi.
Si tu as l'occasion, passe chez weber haus, ils ont un parc avec des maisons passives, tu seras surpris de leur aspect "écologique".
Tu as posé la problématique de l'eco-valabilité des mousses, c'est moins pire que rien, moins bon que la paille cueillie dans le champ du voisin. Si tu veux vraiment une façade ouverte sur le sud, mets y une serre, c'est probablement la meilleure solution quelque soit l'endroit.

Selon moi, ce qui est fondamental, c'est de se turlupiner le cerveau pour en sortir le meilleur compromis mais surtout d'avoir une maison où 3 générations vont se succéder et s'y sentir bien.

[Paillafond]

Bonjour

Supposons que nous sommes en Janvier (temp moyenne de 2,1° = arrondie à 2°) et une chaleur douillette à 20° à l'intérieur, alors une baie vitrée de 1 m2 avec une déperdition de 1W par m2/degré/heure (vitrages à isolation renforcé), aura perdu en 24 heures :
1 (w/m2) * (20° intérieur - 2 ° extérieur moyen) * 24 heures = 18 * 24 = 432 watts / m2/ jour

Si l'energie totale (directe + diffuse) sur une paroie verticale est de 943 watts/m2/jour en Janvier, alors il y a un bénéfice à faire du solaire, même si le coefficient de transformation est de 50%.

Le solaire passif sera d'autant plus à privilégier que l'énergie est diffuse, car elle est directement transformée en chaleur en pénétrant dans la maison, sans avoir l'obligation d'un intermédiaire caloporteur comme dans le solaire actif.

[aseb57]

L'hiver, je crois que c'est raté, tu ne gagneras pas grand chose par rapport à ce que tu vas perdre. Les calculs savants permettent de déterminer ça, en fait il te suffit de compter les jours de soleil par rapport aux jours couverts. La nuit, il n'y a jamais de soleil, c'est loupé aussi.

Justement je pense qu'il doit bien exister une valeur plancher d'irradiation hivernale (en fonction des DJU, de la nébulosité moyenne etc...) qui justifie une conception basée sur les apports solaires passifs. J'ai lu Oliva et suis en train de dévorer Mazria mais pas encore trouvé de réponse à ce sujet (peut-être parce qu'il n' y en a pas...).

Tu as posé la problématique de l'eco-valabilité des mousses, c'est moins pire que rien

D'accord avec toi.

Selon moi, ce qui est fondamental, c'est de se turlupiner le cerveau pour en sortir le meilleur compromis mais surtout d'avoir une maison où 3 générations vont se succéder et s'y sentir bien.

D'accord avec toi, tout est histoire de compromis. C'est pour cela que je ne suis braqué sur aucun système particulier, j'ai des préférences comme tout le monde mais arrivera bien le moment où il faudra faire des choix.

[aseb57]

même si le coefficient de transformation est de 50%.

Coefficient de transformation kesako ?

Merci pour l'exemple de calcul, c'est pas vraiment ma tasse de thé...

[lustiot]

Salut

Je possède un terrain en Lorraine (Pagny-sur-Moselle, à mi-chemin entre Metz et Nancy), orienté S/S-E, une première ébauche de masques solaires à affiner (méthode géolocalisation GoogleEarth dans Sketchup) montre une insolation possible de 9h30 à 15h30 en décembre, le climat est de type continental (très froid en hiver, chaud en été), et le moins que l’on puisse dire c’est qu’au niveau ensoleillement hivernal c’est pas la Côte d’Azur !

Ne faudrait il pas se tourner vers un stockage intersaisonnier pour limiter la chauffe quand le soleil est absent ?
Du genre tunnel à galet avec prise d'air dans une véranda qui aurait une casquette pour l'été ?

http://forums.futura-sciences.com/ha...ghlight=tunnel

On est très proche de la frontière allemande, et si les Allemands inventeurs du PassivHaus privilégient cette orientation constructive il doit bien y avoir une raison…

Bon et si les "allemands" se sont tourner la dessus c'est surement aussi parce que le climat de Berlin n'est pas le même que celui de Bordeaux....


pour moi passif ou bio climatique c'est surtout une question de matériaux... et de "philosophie" technique... il me semble aussi d'en terme de besoin on a un coeficient 5 entre le passiv (<10Kwh/m²/an) et le bio climatisme (ou en général on a un chauffage d'appoint plus ou moins important)
rien n'empêche de faire une maison passive en paille plutôt que polytruc et de la tourner au soleil avec une casquette qui va bien pour profiter des calories qui passeront à travers le triple vitrage.

ex : http://dessinemoinotremaison.blogspot.com/

Personnellement j'ai choisi mon camp, celui ou le risque de "panne" est limité et où il faut chauffer un peu pour profiter de la flambée du soir... si ma vmc hygro tombe en rad... j'ouvrirais les fenêtres pour ventiler en cas de besoin et je la remplacerais moi même pour pas trop cher si la garantie est passée... alors que dans une maison passive la moindre panne et t'as trop chaud... ou trop froid et si jamais le mur avec polytruc n'est pas perspirant va y avoir des pb de vapeur d'eau assez rapidement...

[lustiot]

Coefficient de transformation

Je pense qu'il voulait parler du coefficient de transmission moyen du vitrage

[Paillafond]

Bonsoir

Si 100 watts arrivent sur une paroie vitrée, combien rentrent réellement, combien sont réfléchis par les paroies des verres (4 interfaces air-verre = dioptre), et enfin combien ressortent tout bonnement après avoir frappés une paroie claire dans la maison, c'est ce que j'ai appelé coefficient de transformation.
- un rendement de 50% : c'est ce qu'il faut compter au final avec un capteur solaire thermique (solaire actif) à cause des intermédiaires : le fluide caloporteur, le ou les serpentins, qui doivent à chaque fois capter puis céder leurs calories. Chaque transfert est source de déperditions.
- En solaire passif, il vaut mieux compter 70% ....(aors que le facteur de transmission du verre flirte avec les 90%)
L'achitecte O. Sidler conseille d'avoir la partie vitréee au Sud la plus grande possible : http://www.autoconstruction.info/IMG/pdf/guide.pdf
D'autre on carrément dessiné la paroie Sud en fonction de la course du soleil, puis construit la maison autour :http://www.heliodome.com/

[fix_k]

Bonjour,

j'habite à Brest.

Mon chauffage n'a fonctionné que deux heures pour l'instant grâce aux baies vitrées au sud et à l'ouest, un sol en béton recouvert de travertin et une isolation du toit que je ne cesse de renforcer.
La température du salon oscille entre 18 et 19.5 °C (pourvu que cela dure).

[aseb57]

Salut


Ne faudrait il pas se tourner vers un stockage intersaisonnier pour limiter la chauffe quand le soleil est absent ?
Du genre tunnel à galet avec prise d'air dans une véranda qui aurait une casquette pour l'été ?

http://forums.futura-sciences.com/ha...ghlight=tunnel

Pourquoi pas c'est une idée. J'avoue humblement que je n'ai pas encore eu le courage d'attaquer ce fil interminable... A potasser.

si ma vmc hygro tombe en rad... j'ouvrirais les fenêtres pour ventiler en cas de besoin et je la remplacerais moi même pour pas trop cher si la garantie est passée...

Il fait vraiment très froid par ici en hiver (des jours entiers sans passer au dessus de 0° ce n'est pas rare) et donc une double flux serait assez vite rentabilisée.

Paillafond : merci pour les explications et les liens.