Optimisation apports solaires passifs en construction passive

[mlsth]

Bonsoir à tous,

Depuis quelques temps je 'monte' un projet personnel de construction pour une future maison passive.

Etant parti sur une solution d'ossature bois à poutres en I pour l'ensemble (murs, toiture, plancher intermédiaire), se pose le problème du confort d'été.

Ce qui m'amène aux questions suivantes :

- L'inertie thermique :
J'ai lu dans un ouvrage traitant de maisons passives que l'inertie thermique ne 'jouait' que sur les premiers centimètres du matériau.

Quelqu'un est-il en mesure d'affirmer/infirmer un tel propos ?

L'auteure entendait-elle par là qu'à l'échelle d'une journée, seuls quelques centimètres d'un matériau 'classiquement inertiel' tel que le béton d'une dalle de rez-de-chaussée suffisent à apporter l'inertie nécessaire pour déphaser les apports excessifs reçus à l'intérieur de l'enveloppe pendant ladite journée ?

- Occultations solaires :
Une occultation solaire projetée (par exemple store à projection, et par extension débord de toiture) est-elle plus efficace qu'un store occultant standard (typiquement le store extérieur avec coulisses au droit des tableaux) ?

- Dimensionnement d'une casquette solaire :
On trouve dans divers ouvrages (et de très bons) des calculs typiques de casquettes solaires.
Ces calculs prennent en compte la distance entre le bas de la menuiserie et la casquette, la distance traverse haute de menuiserie/casquette et enfin la longueur de la casquette.
Tout cela pour donner au final un angle correspondant à la protection fixe contre les rayons solaires directs entre 10 h et 14h solaires en été.

Néanmoins, ce calcul est valable dans la mesure où la surchauffe n'a lieu qu'en été dans des constructions classiques (sans parler des apports spécifiques des bâtiments tertiaires, etc).

Qu'en est-il dans une construction passive ? On lit par ici et par là que la saison de chauffe se résume aux mois d'hiver (Décembre à Février compris), alors que traditionnellement nos bâtiments sont chauffés de mi Octobre à fin Avril, environ.

Autrement dit, les protections solaires évoquées plus haut ne devraient-elles pas être prévues pour éviter les surchauffes sur quasiment 6 mois de l'année ?

Il est évident qu'une STD et une étude de cas spécifique est nécessaire pour répondre à cette question, mais j'aimerais avoir votre opinion sur la question.

Désolé, j'ai fait très long pour mon premier Post, si nos amis modos trouvent ça trop long, je poserai 3 questions différentes.

C'est à vous!
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[KroM67]

Bonjour,

Concernant la question de l'inertie, tu trouveras peut être des réponses dans cette discussion bien animée...

[herakles]

Lire déjà l'excellent bouquin de E.MAZRIA qui traite des apports soalires et de l'inertie thermique , ce bouquin date un peu mais ca permet d'avoir déjà de bonnes bases sachant qu'une enveloppe très isolante est une grand "plus" par rapport aux niveaux d'isolation préconisés alors par E MAZRIA (1980...)

"guide de la maisons solaire passive " de E.MAZRIA
Chiffres annexes , degrés-jours, caractéristiques matériaux, casquettes , masques solaires ....tout y est , suffit de "réactualiser avec les nouveaux matériaux isolants et les R préconisés actuellement = réductions des déperditions et apports solaires optimisés d'autant .

J'ai lu dans un ouvrage traitant de maisons passives que l'inertie thermique ne 'jouait' que sur les premiers centimètres du matériau.

Quel ouvrage ? les premiers cms = inertie séquentielle de l'ordre de la journée
Les 10cms = pour les 24/48h environ
20cms de béton + ITE = inertie de l'ordre d'une semaine , de quoi subir avec le sourir les grands pics de froid alors que le poele a été calculé au plus juste.. ou les pires canicules de quelques jours après une période de relative fraîcheur mise à profit pour rafraîchir les murs de béton

[Gilbair]

Bonjour,

Pour calculer les débords de toiture ou la longueur d'éventuelles casquettes, voici un petit lien bien utile : http://p.rozet.free.fr/Pages_fr/calcul-avancee-toit.php.

Dans notre cas, nous utilisons la protection solaire environ de mi-mai à mi-septembre, mais ça dépend de la météo. Nous avons opté pour une protection horizontale amovible.

[A voir en vidéo sur Futura]

[mlsth]

Merci de vos réponses.

Pour l'ouvrage en question c'est celui d'Adeline Guerriat (Maisons passives).
Elle évoque cet aspect d'épaisseur dans la partie généralités, sans vraiment rentrer dans le détail, mais cela m'avait frappé.

En effet il s'agit bien de lisser du mieux possible les apports/déperditions, et donc une bonne dalle bien épaisse est dans tous les cas plus profitable qu'une simple chape.

Je m'en vais de ce pas éplucher le topic, en espérant trouver des réponses sur mes autres questions.

Merci à vous!

[herakles]

Pour l'ouvrage en question c'est celui d'Adeline Guerriat (Maisons passives).

En fait, il y a deux écoles qui s'opposent tantôt , et se complètent suivant les circonstances

Une maison passive , au sens strict du mot, selon le PAssivHauss allemand , est une maison où tout est conçu pour limiter au maximum les déperditions ( enveloppe très isolante, récupération sur l'air , sur les eaux usées ..) et où l'inertie n'est que plus ou moins prise en compte , quelquefois pas du tout : ce genre d'habitat peut se construire pratiquement partout , même en milieu urbain, et plus facilement sur plusieurs niveaux , donc dans les endroits où les "masques solaires " peuvent être importants ;
ce qui leur confère une souplesse d'implantation que n'a pas toujours la maison bioclimatique ( autre appellation : maison passive solaire dans les années 75-90 )

Souplesse d'implantation , oui , mais contraintes plus ou moins importantes de se protéger du soleil ou d'évacuer les apports internes (casquettes et dispositifs d'ombrage, limitation des surfaces vitrées : pas plus de 15~18% de la surface habitable ) par temps chaud et ensoleillé : gare aux canicules où la nuit ne suiffit pas à emmagasiner de la fraîcheur si on n'a pas une certaine inertie surtout dans nos régions : Midi Toulousain , Provence, Roussillon , etc...
Il faudra alors avoir recours à des dispositfs coûteux à la pose et en entretien : PAC , puits canadins , pour pallier ce manque d'inertie

Sur ce dernier point , le rôle de l'inertie est encore plus ou mpins décrié , faute d'une bonne information sur les avantages et les inconvénient s, dans les esprits : il n'y a qu'à lire les nombreux posts de discussions animées- pour ne pas dire enflammées - "pour ou contre l'inertie "

Cependant , il y a de nombreuses expérimentations sur des maisons passives en béton avec ITE (Belgique , Annecy , Allemagne..) et des réalisations déjà anciennes sur des maisons réhabilitées comme à Lyon aux résultats étonnants .

La deuxième école : les maisons bioclimatiques , reprend le principe du Passif - l'enveloppe isolante - et associe une inertie plus ou moins importante pour gérer les apports solaires et les stocker en vue de les déphaser 12 à 48 h , voire plus -ca peut être murs intérieurs lourds doublés d'une ITE , une dalle épaisse en béton , des refends lourds - à des vitrages orientés SUD et de surface un peu plus généreuse , sans dépasser 25%

On distingue dans cette école le bioclimatique "passif" (cf E MAZRIA , David Wright..) du bioclimatique "actif " ( capteurs à eau ou à air,, plancher solaire direct , ballons d'hydroaccumulation , tunnels à galets (stockage intersaisonnier )

Mais ces maisons "bioclimatiques" ne sont pas faciles à implanter partout: ensoleillement , masques solaires, climat hivernal ou de mi-saison , milieu urbain pas toujours propice , contraintes de conception pour un habitat à plusieurs niveaux , etc..

Et l'inertie se chiffre en plusieurs dizaines de tonnes (un voile de 15cm de béton de 100m2 fait déjà 35 tonnes ..., une dalle pleine en béton de 100m2 et de 20cms = 50 tonnes ) ..à l'exemple de ces immeubles tout béton avec voiles et refends béton+ ITE et bardages bois érigés à Montpellier , et conçus avant tout pour assurer naturellement à leurs occupants un bon confort ETE comme hiver .

Cependant les gens n'aiment pas trop charrier des tonnes de matériaux , d'où l'intérêt grandissant en France pour les maisons à ossature bois , ou en blocs de coffrage isolant PSE , etc.. et le peu d'intérêt qu'on veut bien accorder à l'inertie.

[mlsth]

Comme tu l'as dit plus haut, dans un bâtiment à occupation quasi continue, et donc un chauffage quasi permanent, l'inertie n'a que des avantages.

On lisse en hiver (la température descend moins vite), et en été (à l'inverse, pour peu qu'on protège bien des apports solaires et qu'on limite les apports internes.

Donc, en dehors du coût, c'est que du bonheur a priori.

Ce qui me fait le plus peur c'est quand même le confort d'été, en particulier dans les chambres.

Dans 95% des maisons construites, celles-ci sont à l'étage, qui subit de plein fouet les apports très conséquents sur la toiture.
Je me souviens encore des dures nuits d'été dans la maison familliale, à vouloir aller pioncer sur le carrelage du rez-de-chaussée...

Au boulot, je fais de temps en temps quelques STD sur P+C sur certains projets, mais je ne peux pas m'empêcher de vouloir 'tâter' la réalité de vie dans des maisons passives en plein été.

Parce que finalement, sur n'importe quel étude logicielle, c'est bien l'utilisateur qui entre toutes les hypothèses d'apports internes et autres scenarii. Quid de la réalité quand on vit dedans ?

Je crois qu'il ne me reste plus qu'à aller visiter une maison passive en Novembre prochain aux portes ouvertes

Tu as construit comment de ton côté Hérakles ?

[herakles]

Tu as construit comment de ton côté Hérakles ?

Etant Toulousain , j'ai fait construire (comme architecte formé au bioclimatique dans les années 74-76) le plus souvent en "lourd" (dalles et refends ) avec ITE ou avec un bloc alors révolutionnaire pour l'époque , entre 80 et 2000 : le bloc RTH ( google est ton ami)
Depuis , si c'était à refaire , je choisirais le Ther****oc , fix***te, etc , ou un remplaçant amélioré du bloc RTH (R=environ 4 )

J'ai constaté , en jouant avec une bonne alchimie :gestion des apports solaires + inertie lourde +protection solaires d'été , que la dépense énergétique est moindre qu'avec une maison très bien isolée (murs et toit: R=6) sans aucune inertie, car il faut alors gérer et éliminer en ETE les apports internes indésirables = cuisine , occupation humaine , ouverture des fenêtres , etc.. et recourir à une PAC réversible ou à un PC ; et en HIVER , difficile d'utiliser un poele à bois si l'inertie n'est pas là pour gérer les yo-yos de température , à moins de placer un bon PDM .

et en été (à l'inverse, pour peu qu'on protège bien des apports solaires et qu'on limite les apports internes.

Et qu'on surventile la nuit pour rafraîchir les masses intérieures ...quand les nuits sont encore fraîches
les épisodes caniculaires de plus de 10 jours sont rares (canicule: T° nocturne >27~28°C...) et une inertie assez conséquente permet de franchir ces pics de chaleur avec le sourire .

[phil12]

Bonjour mitsh,Hera ,

Tu remarqueras que Hera parle au conditionnel (je choisirais), car il ne connait pas assez la MOb avec inertie repartie.,pour trancher definitivement ,mais il reflechit a cela grace a Futura

[herakles]

J'adore ton humour , Phil12

Qu'on ne s'y trompe pas , la MOB a aussi ma préférence dans le cas d'un mix de murs intérieurs en briques lourdes et de dalles + enveloppe isolante en poutres en I remplies de ouate de cellulose ou de cette LDB si chère (au propre comme au figuré ) à Phi12...
C'est pas pour rien que je cite régulièrement ces immeubles bois-béton de Montpellier , région aux étés chauds et hivers froids avec des amplitudes journalières de températures asez marquées .

Près de Toulouse , la masion Lorrain est un compromis savant entre MOB/murs+ITE .. et ses refends intérieurs en adobe :http://maison.passive.31.free.fr/adobes.php
http://archi.climatic.free.fr/inertie.html

Dommage que la construction en ossature bois soit souvent de 10 à 20% plus cher qu'une construction classique avec ITE...(disons en blocs Thermi*** ), la faute à ce coup de coeur des Français en faveur de la MOB sur laquelle surfe les entrepreneurs ...pour "gonfler" un poil leurs marges.

[mlsth]

Je suis bien d'accord avec vous sur le principe d'une construction avec un 'noyau' dur et très inertiel, avec au contraire une enveloppe légère en ossature.

Ca permet aussi de rester, chez un particulier, dans les clous des 170 m² de SHON au delà desquels nous devons faire appel à un archi (bien que pas mal de discussions sont en cours pour changer cette loi...).

Par contre, dès l'instant où on veut plancher intermédiaire et/ou toiture lourde (par là j'entends dalle coulée en place ou équivalent), la superstructure devient obligatoirement maçonnerie/béton ou métallique.

On se retrouve soit avec des poteaux dans l'espace intérieur, soit intégrés dans l'enveloppe "poutres en I", auquel cas la performance de l'enveloppe elle-même diminue.

Tout ça pour dire que c'est vraiment difficile de faire les bons choix sur la nature de la construction...J'imagine bien les dilemmes que vous architectes devez affronter à chaque projet pour choisir le mode constructif...