TPE Maison Energiquement Autonome.

[invite45af4995]

Bonjour ! étant moi meme en 1ere S j'ai aussi un TPE a faie sur le sujet des maisons passives ( et a énergie positive ), et nous bloquons sur la maquette que nous pourrions faire ...
j'ai vu que vous aviez mis en ligne votre TP2 mais le lien ne marche plus ( ? comprend pas ... ).
Voila pourriez vous nous aider dans notre recherche ? :
nous aimerions faire une sorte de "minimaison passive" qui illustrerais les principales caractéristiques de celle-ci, mais a nos yeux ca nous parait difficilement réalisable, c'est pourquoi j'en viens a demander de l'aide !

Merci d'avance !
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[Philou67]

Réflexion personnelle sur le maquettage d'une maison passive.

Imaginons une enveloppe de maison très simple : un rectangle, dont le premier niveau est de 3m de haut, le toit 2 pans placé au dessus en pente de 45°.
Les surfaces en contact avec l'extérieur se calculent selon la largeur a et la longueur b, ainsi :
- plancher bas : a x b
- murs du RDC : (a + b) x 2 x 3 (hauteur du mur arbitraire)
- pignons de l'étage : b / 2 * b *2
- toiture : b / 2 * racine_carree (2) * 2 * a

Par ailleurs on sait qu'une maison passive doit limiter ces déperditions à environ 0,15 W/m2/K, ce qui signifie que la dépense pour chauffer la maison ne doit pas dépasser 0,15 W pour 1m2 de parois en contact avec l'extérieur et 1°C de différence entre l'intérieur et l'extérieur.

Imaginons une maison carrée de 8m sur 8m, ce qui représente environ 314m2 de parois et prenons l'hypothèse que l'on réalise une maquette au 1/20 (40cm de coté), cela représente alors 0,785m2 de parois. Pour satisfaire l'exigence d'une maison passive avec une température extérieure de 0°C et intérieure de 20°C, il faudrait donc 0,785 x (20 - 0) x 0,15 = 2,3W de chauffage. En gros, une pile et 2 LED à 1W chacune environ.

Oui, mais pour cela, il faut obtenir des parois isolées avec environ 20cm de l'isolant le plus performant (polyuréthane) ce qui devient franchement incompatible avec l'échelle de la maquette (il n'y a plus la place pour mettre ni la pile ni les LED).

En conséquence, il n'est matériellement pas possible de réaliser une maquette de maison passive à cette échelle, ou alors, il faut revoir la notion de maquette, et appliquer aussi un facteur d'échelle aux exigences thermiques, comme par exemple : je réduis la taille de l'isolant dans mes parois en échange de quoi je réduis aussi l'exigence d'écart de température. Pour être plus précis, imaginons qu'on passe à seulement 5cm d'isolant au lieu des 20cm (et on les place à l'extérieur de la maison), ce qui donne un facteur d'échelle de 4. On va alors se donner une exigence de température de 1/4 par rapport à l'attente initiale, à savoir 5°C d'écart entre la température intérieure et la température extérieure avec la production de 2,3W de chauffage. En plaçant la maquette dans un frigo à 4°C, on devrait avoir de l'ordre de 9°C dans la maison.

[invite45af4995]

hmmmmm.... bon.
Si une maquette de maison passive apparait comme quasi-impossible a construire, ne pensez vous pas qu'il serait possible de construire une maquette qui mettrait en évidence seulement certaines parties de la maison comme le chauffage et la ventilation ( avec la forme précise de la maison orienté sud et vitrages, et un systeme de ventilation avec échangeur de chaleur air/air ) ? je pensais a faire qqch d'assez simple dans la forme ( tapisser " en gros" de laine de verre les murs mais faiblement, pour donner l'idée générale de la maison avec la meilleur précision possible au niveau des finitions ), et integrer les systemes que j'ai évoquer au dessus, malheureusement je seche ... je sais pas comment le représenter ? ( utiliser des petits tuyaux ? )
Voila auriez vous des idées ?

[Philou67]

Je dois aussi dire que je me suis mal exprimé :
- une maquette une représentation statique, qui ne reflète pas le fonctionnement, mais simplement "la forme" des éléments de la construction
- un prototype est une représentation dynamique, qui reflète autant que possible la forme, mais qui est également fonctionnel.

Dans mon descriptif précédent, je donnais des indications pour réaliser un prototype à l'échelle 1/20, maintenant, si ton objectif n'est que la réalisation d'une maquette, sans expérimentation "dynamique", à savoir, pour une maison passive, la possibilité de la mettre dans des conditions réelles et d'obtenir un confort intérieur acceptable avec seulement un apport de 15kWh/m2/an environ, dans ce cas, il faut définir les limites que j'ai posé précédemment.

Concernant maintenant ta question, il faut bien comprendre une chose importante pour bien "représenter" une maison passive : le chauffage est le dernier poste sur lequel l'attention doit être portée (en gros, on vise avant tout à s'en passer).
Donc, les choses à mettre en valeurs sont :
- la conduction thermique des parois (isolation des murs, toitures, sols et vitrages)
- les déperditions par ventilation (ventilation à récupérateur de chaleur : VMC double flux)
- la valorisation des apports solaire PASSIFS (vitrages plein sud, murs intérieurs lourds, dalle lourde, isolation extérieure, protections solaires estivales)

Je suppose que ce que tu indiques comme "échangeur air/air" est le principe de ventilation double flux ? Tu peux effectivement cacher des tubes du style "pailles" ou "tuyau d'aquarium" dans des faux plafonds que tu peux retirer pour montrer l'implantation (ou mettre des sols en plexi-glass pour les voir par transparence).

[invite45af4995]

D'accord d'accord, effectivement moi aussi je m'exprimme mal mais bon au final tout va bien
Moi et mon groupes allons réflechir sur cette fameuse maquette qui nous embete et nous allons essayer cette possibilité ( a savoir une maison qui ne serait pas entierement représentative de la maison passive, trop compliqué a réaliser a nos yeux )

Merci encore !