Conception de la maison passive Ce que tous les propriétaires soucieux de l'énergie devraient savoir

Photo: Phius.org

Le changement climatique façonne déjà comment les gens vivent. Avec des ouragans plus puissants, des incendies de forêt, des vagues de chaleur et des inondations, les propriétaires connaissent des pannes de courant plus fréquentes et une augmentation des coûts d'énergie. En outre, les bâtiments résidentiels représentent plus de 20% de la consommation d'énergie dans le pays, selon le U.S. Département de l'énergie, et chaque ménage libère environ 8.7 tonnes de dioxyde de carbone par an. À mesure que la préoccupation concernant les services interrompus, les impacts financiers et les solutions durables augmente, la demande de maisons plus efficaces et résilientes augmente également.

Alors que beaucoup prennent des mesures pour réduire leur empreinte carbone à la maison en gardant l'énergie et la consommation d'eau au minimum avec des appareils électroménagers plus respectueux de l'environnement et des équipements de CVC, d'autres explorent une vie hors réseau, des maisons de terre et des conceptions de maison passive et passive.

Continuez à lire pour en savoir plus sur la conception de la maison passive et comment elle peut s'aligner efficacement avec l'efficacité énergétique dans la maison.

CONNEXES: 9 Améliorations à domicile La facture climatique peut vous aider à payer

Qu'est-ce qu'une maison passive?

Photo: istockphoto.com

Une maison passive («passivhaus» en allemand) est une norme de conception qui offre des maisons saines, confortables et efficaces en utilisant une approche holistique. Essentiellement, ces maisons se chauffent et se refroidissent, réduisant les factures d'énergie d'environ 90%. Les propriétaires rapportent souvent qu'ils n'ont même pas à allumer leur chaleur pendant l'hiver en raison de la façon dont leur maison passive est conçue.

Cette technique passive ne consiste pas à s'appuyer sur l'énergie solaire ou éolienne; Au lieu de cela, ces maisons atteignent une consommation d'énergie presque nulle en étant incroyablement hermétique et isolée. Les constructeurs le font en isolant et en scellant toute l'enveloppe de la maison, en installant des fenêtres et des portes efficaces, en choisissant des systèmes de ventilation avec récupération de chaleur (i.e., Totage dans la chaleur résiduelle des sèche-linge, etc.), et éliminer les ponts thermiques (une zone localisée de l'enveloppe du bâtiment où le flux de chaleur est différent des zones adjacentes).

L'histoire de la conception de la maison passive

Alors que de nombreuses personnes pensent que la conception de la maison passive est originaire de l'Allemagne, le mouvement passif de la maison a commencé aux États-Unis et au Canada dans les années 1970 après l'embargo pétrolier de 1973 qui a augmenté. Cela a incité un groupe d'ingénieurs et d'architectes à concevoir une maison très isolée en 1976 qui a consommé 60% de l'énergie en moins que tout autre bâtiment. En 1981, le physicien américain William Shurcliff a été le premier à utiliser le terme «maison passive» dans son livre The Saunders-Shrewsbury House. Cependant, à ce moment-là, les États-Unis se sont éloignés de la conservation de l'énergie, et l'Allemagne a pris les rênes du mouvement.

Dans les années 1990, le physicien allemand Wolfgang Feist a mis à jour la conception de la maison passive pour améliorer l'efficacité, développé une maison passive et fondé Passive House Institute (PHI) pour créer la norme la plus rigoureuse de la Norme la plus rigoureuse en matière d'efficacité énergétique. En 2003, le passive House Institute US (PHIUS) a été créé. Enfin, en 2015, Phius a publié la norme PHIUS + qui considère les critères de performance rentables et spécifiques au climat.

Principes de construction passifs

Photo: Phius.org

Un ensemble de principes de maison passif bien établis guide le processus de conception. Applicables à tous les types de bâtiments, y compris les maisons unifamiliales et les immeubles d'appartements multifamiliaux, ces principes décrivent comment atteindre un niveau élevé d'efficacité énergétique tout en équilibrant le confort. Les principes incluent le contrôle thermique, le contrôle de l'air, le contrôle des rayonnements et le contrôle de l'humidité.

Contrôle thermique

Le contrôle thermique implique de garder l'intérieur d'une maison au chaud lorsqu'il fait froid à l'extérieur et frais quand il est chaud à l'extérieur. Une façon d'y parvenir est d'avoir une enceinte haute performance, qui comprend une isolation continue dans tout le bâtiment pour réduire les besoins de chauffage et de refroidissement.

De plus, le contrôle thermique consiste à installer des fenêtres bien isolées qui sont considérées comme des fenêtres de maison passive pour éviter le transfert de chaleur. Il implique également de retirer les ponts thermiques dans toute la maison pour éviter les coins froids, minimiser la croissance des moisissures et améliorer le confort global.

Contrôle aérien

Les constructeurs de maisons passifs se concentrent également sur le contrôle de l'air pour assurer une qualité d'air intérieure supérieure d'une maison. Ils le font en scellant à l'air l'enceinte et en fournissant une ventilation mécanique équilibrée qui fournit constamment de l'air frais et empêche les ébauches. Airmothness est le fondement du contrôle de l'air dans la conception passive des bâtiments, contribuant à rendre la maison plus économe en énergie et durable, ce qui entraîne finalement des économies d'énergie et de coûts.

L'étanchéité de l'air minimise l'infiltration de l'air extérieur et toute perte d'air conditionné. Dans ces types de maisons, par exemple, l'air rassis des salles de bains, des cuisines et d'autres zones est épuisée et remplacée par de l'air frais. Au moins 75% de la chaleur de l'air d'échappement est transférée à l'air frais par un échangeur de chaleur.

Rayonnement

Ensuite, il est essentiel de contrôler le rayonnement solaire pour obtenir une conception optimale de maison passive. Cela aide également à prévenir la surchauffe à l'intérieur d'une maison. Les concepteurs de maisons passifs équilibrent la chaleur et l'énergie du soleil en déterminant quand elles sont nécessaires (appelée éclairage du jour) et en utilisant des stratégies d'ombrage quand elle n'est pas nécessaire. Ces étapes aident à éclaircir la charge de refroidissement et à maximiser l'efficacité énergétique.

Un vitrage haute performance est une autre approche efficace. Les constructeurs installent des fenêtres hautes performances (fenêtres à double ou triple battement en fonction du climat et du type de construction) et des portes avec un accent particulier sur le gain de chaleur solaire approprié.

Contrôle de l'humidité

Le contrôle de l'humidité est essentiel à une conception de maison passive réussie. L'humidité intérieure est maintenue à un niveau sûr et confortable en choisissant les meilleurs systèmes mécaniques possibles. De plus, la mise en place d'une enceinte haute performance nécessite une attention particulière à la conception de l'humidité et du contrôle de vapeur.

Exigences de certification

En tant qu'institut de recherche indépendante, le passive House Institute est la seule norme énergétique internationalement reconnue et basée sur la performance dans la construction. PHI administre la certification qui permet à un bâtiment d'être appelé une «maison passive certifiée» une fois qu'elle a respecté les normes de maison passive suivantes:

• Confort thermique Doit être obtenu pendant l'hiver (68 degrés Fahrenheit minimum) ainsi qu'en été (cela peut être ajusté dans les climats extrêmes). Pas plus de 10% des heures sont à plus de 77 degrés Fahrenheit au cours d'une année donnée.
• Demande de chauffage est 15 kWh / m² / an ou la charge de chauffage est de 10 W / m².
• Demande de refroidissement est de 15 kWh / m² / an (dans les climats humides, cette allocation augmente pour permettre la déshumidification) ou la charge de refroidissement est de 10 W / m² (si elle est installée).
• Humidité ne doit pas dépasser 12g / kg pour plus de 20% de l'année (~ 60% d'humidité relative à 77 degrés Fahrenheit).
• Étanchéité à l'air doit être 0.6ACH50 ou plus bas et être vérifié sur le site.
• Pour la consommation d'énergie globale, Énergie primaire Renewables ne doit pas dépasser 60 kWh / m² / an. Lors du calcul de la consommation d'énergie globale, la maison passive comprend une énergie totale de construction; Cela comprend le chauffage et le refroidissement, l'eau chaude, l'éclairage, les appareils fixes et une allocation pour l'électronique grand public.

Il y a trois niveaux de certification de maison passive disponibles:

• Classique: Ne nécessite pas d'installation de production d'énergie renouvelable.
• Plus: Ceci est plus efficace et produira à peu près autant d'énergie que consommé sur un an.
• Prime: Un niveau beaucoup plus efficace et produira un excès important d'énergie au cours de l'année.

Nouvelle construction vs. Modifier la conception de la maison passive

Photo: istockphoto.com

Alors que de nombreuses personnes supposent que la conception de la maison passive est uniquement pour la construction de maisons neuves, ce n'est tout simplement pas le cas. Les propriétaires travaillant sur un projet de rénovation peuvent améliorer leur maison pour répondre aux normes de conception passive.

Enerphit est le système de certification passif pour les maisons existantes passant par une rénovation ou une modernisation. Bien qu'il utilise bon nombre des mêmes principes et processus que le programme de certification traditionnel de la maison passive, il a des mesures moins rigoureuses pour atteindre les performances et l'efficacité énergétique. Certaines étapes incluent l'isolation de la fondation, le remplacement des fenêtres par des modèles haute performance, l'installation de la ventilation par une récupération de chaleur à l'esprit, l'intégration des sources d'énergie renouvelables et la lutte contre les brouillons.

Avantages et inconvénients de la conception de la maison passive

Bien que la conception de la maison passive soit née dans les années 1970, elle devient de plus en plus haut de l'esprit alors que les propriétaires à travers le pays sont confrontés à des défis liés au climat. Voici quelques-uns des points positifs et des négatifs à évaluer lors de l'achat d'une nouvelle maison avec une conception de maison passive ou de décider de rénover une maison actuelle pour répondre à ces normes.

Avantages

• Réduire l'impact environnemental: En abaissant la consommation d'énergie et les émissions de carbone à ces niveaux, les propriétaires réduisent leur empreinte carbone et aident à jouer un rôle dans l'amélioration de l'environnement.
• Améliorer la qualité de l'air intérieur: Les éléments de conception de la maison passif aident à garder les propriétaires plus sains en améliorant la ventilation pour mieux filtrer l'air, en empêchant l'humidité et la croissance des moisissures et en réduisant toutes sortes de contaminants, y compris la fumée de forêt.
• Augmenter le confort global: L'isolation et la conception hermétique maintient les propriétaires à l'aise, peu importe la météo. Ces maisons sont également extrêmement silencieuses, ce qui améliore également le confort personnel.
• Économisez de l'argent sur le chauffage et le refroidissement: Puisque ces maisons se chauffent et se refroidissent, les factures d'énergie peuvent être réduites d'environ 90%, ce qui permet d'économiser de l'argent à long terme.
• Élaborer une résilience: Le design fort et durable signifie que ces maisons sont conçues pour durer et sont plus adaptables aux changements dans les conditions environnementales.

Les inconvénients

• Nécessitent des coûts à l'avance: La plus grande plainte concerne les frais nécessaires pour installer des technologies de maison passive. Les experts conseillent que les coûts initiaux seront d'au moins 10% de plus que de construire une maison typique qui ne rencontre que les codes locaux. Heureusement, certains allégements fiscaux sont disponibles pour réduire les coûts de construction.
• Besoin de comprendre la technologie compliquée: Certaines des technologies, des principes de construction et des normes de certification peuvent être trop complexes pour que les propriétaires typiques puissent saisir, ce qui peut entraîner une confusion et potentiellement prendre des décisions problématiques.
• Impacu par les conditions locales: Il est possible que la météo ou d'autres conditions externes puissent modifier les performances et que certaines maisons peuvent même nécessiter un système de chauffage de secours.

Connexes: ces mises à niveau de la maison respectueuse de l'environnement offrent le meilleur retour sur investissement