Passivhaus (02) : le standard Passivhaus, une étape nécessaire vers le BEPOS

Toute l’Europe se prépare au Bepos (bâtiment à énergie positive) , à reculons pour l’essentiel. D’ailleurs, hors de France, Bepos se dit nZEB pour Near Zedro Energy Building (bâtiment à Energie quasi-nulle). Dans la dernière mise à jour de sa règlementation thermique construction neuve – EnEv -, publiée en mars 2017, l’Allemagne a repoussé au début de 2019, l’entrée en vigueur du niveau nZEB.

L’un des problèmes que tous les pays identifient est la définition du nZEB, en l’absence d’une définition européenne. Le Passivhaus Institut met en avant une idée relativement simple : et si le nZEB n’était rien d’autre que le standard Passihaus avec du photovoltaïque en plus ?

Wolfgang Feist, fondateur du Passivhaus Institut, met en avant le standard Passivhaus comme le premier et indispensable pas vers des constructions nZEB ou BEPOS. ©PP

Le concept Passivhaus : une solution simple et efficace

En effet, a rappelé le Professeur Wolfgang Feist, lors de la conférence de presse inaugurale, le concept Passivhaus repose sur 4 piliers. Premièrement, il tient compte des besoins des occupants, notamment à travers une bonne qualité de l’air intérieur, garantie par une ventilation double-flux avec récupération de chaleur et filtration de l’air neuf introduit.

Ce point est important face à une montée régulière de la pollution dans les villes. Deuxièmement, un bâtiment passif doit être conçu et construit avec beaucoup de soin, mais ne requiert pas de solutions techniques difficiles à mettre en œuvre. Surtout, comme l’aspect passif est pour l’essentiel obtenu par une enveloppe bien isolée, associée à une ventilation efficace, le coût de maintenance et d’exploitation des bâtiments passifs est faible. Ce qui fait du passif une méthode de construction durable par excellence.

Ici, le professeur Feist parle de traduction dans le monde de la construction du concept d’impératif catégorique développé par le philosophe allemand Emmanuel Kant. Bref, en construisant passif, les concepteurs et les entreprises font de la philosophie. On se regarde et on attend la suite. Troisièmement, rappelle-t-il, la technologie de la construction passive peut être parfaitement locale : matériaux local, entreprises locales, etc.

Quatrièmement, la démarche Passivhaus est scientifique, incarnée pour les concepteurs dans l’outil de calcul PHPP. Et sa pertinence a été vérifiée grâce au monitoring de plusieurs centaines de bâtiments passifs en Europe depuis 25 ans.

Le standard Passivhaus s’accommode de tous types d’architectures, faisant appel à n’importe quelle technique constructive. Il n’exclut aucun matériau, valorise les matériaux locaux, n’épuise pas les ressources de la planète. Il aboutit surtout à de réelles économies d’exploitation. ©PP

Le standard Passivhaus réduit drastiquement les besoins d’énergie

La première étape pour parvenir au nZEB ou Bepos consiste à réduire les besoins d’énergie le plus fortement possible. Et, rappelle Wolfgang Feist, c’est exactement le but du standard Passivhaus. De plus un bâtiment passif est capable de maintenir sa performance dans le temps, sans maintenance importante.

Il en veut comme preuve l’exemple du premier groupe de maisons individuelles passives construit à Darmstadt, dans le quartier de Kranischstein, en 1991. Ces maisons respectaient les 5 exigences de base des constructions passives : une excellente isolation thermique de l’enveloppe, un traitement des ponts thermiques qui aboutit à leur quasi-disparition, des fenêtres performantes toute l’année et des protections solaires pour efficaces en été, une ventilation double-flux avec récupération de chaleur.

En 2014-2015, ces maisons ont fait l’objet d’une nouvelle campagne de mesures pour vérifier, 25 ans après leur mise en service, quelle était la réalité de leurs performances. Le bilan est simple, en moyenne, entre 1991 et 2015, la consommation de chauffage s’est élevée – façon de parler – à 8,4 kWh/m².an. Soit 94% de moins que ce qu’exige la réglementation thermique allemande sur la construction neuve.

Les première maisons passives construites à Darmstadt Kranischstein en 1991 ont parfaitement maintenu leurs performances depuis 25 ans. En 2015, 6 panneaux photovoltaïques – 4,1 kWc, 3100 kWh/an - ont été ajoutés à l’une d’entre-elles, la transformant en maison Passivhaus Plus. ©PHI

La réduction des besoins favorise les Energies renouvelables

Le second point clef du développement de bâtiments nZEB ou BEPOS est la production d’énergie sur site pour compenser la consommation. Si les besoins d’énergie ne sont pas fortement réduits, comme le permet le standard Passivhaus, la production d’énergie sur site ne permet pas d’atteindre un niveau nZEB.

Wolfgang Feist a rappelé que la conception passive a prouvé son efficacité aussi bien en hiver, réduisant très fortement les besoins de chauffage – les maisons de Darmstadt-Kranschstein ne dépasse jamais 7,2 W/m² en besoin de puissance chauffage -, qu’en été grâce au protections solaires et au développement des solutions de ventilation avec puits canadien ou puits hydraulique.

Grâce au développement rapide des offres de stockage d’électricité de toutes capacités et au meilleur rendement du solaire thermique en production d’ECS, il devient économiquement possible de construire des bâtiments passifs faisant appel exclusivement aux énergies renouvelables.

La base de données des produits certifiés par le Passivhhaus Institut (PHI) contenait 872 entrées de toutes sortes à la fin de l’année 2016, dont 59 composants d’enveloppe. ©PP

Le PHI a imaginé un référentiel pour certifier des systèmes constructifs pour dé=ifférents climats. Trois systèmes sont déjà certifiés et présents dans la base de données des produits certifiés : deux solutions bois + isolant pour des climats tempérés et une solution pour climats chauds et secs, destiné à conserver la fraîcheur de la climatisation à l’intérieur du logement. ©PP

Toutes une série de solutions ont été certifiées pour des climats arctiques, dont des espaceurs pour triples vitrages et des joints entre menuiserie et vitrages pour des fenêtres « Grand Froids ». ©PP

L’étanchéité à l’air des bâtiments passifs est facilitée par l’emploi de produits certifiés par le PHI : joints auto-expansifs, membranes d’enveloppe, etc. ©PP