Les exigences du Label Passivhaus
Un bâtiment est passif au sens du label Passivhaus si :
l'étanchéité du bâti est telle que le ratio n50 mesuré expérimentalement à la fin du chantier est inférieur à 0,6 1/h (noté n50 < 0,6.1/h ou 0,6.h-1),
la consommation d'énergie tous usages confondus, y compris l'éclairage et l'électroménager en logement, la bureautique et l'informatique en tertiaire, est ≤120 kWhEP/(m².an),
les calculs sont réalisés à l'aide de l'applicatif Excel PHPP (Passivhaus Projektierungs Paket) qui repose sur les règles de calcul développées par le Passivhaus Institut de Darmstadt.
On ne peut pas directement comparer ces valeurs avec les exigences de la RT2012. Pour commencer la température de confort est de 20°C en Allemagne, contre 19°C en France. Ensuite, les m² pris en compte ne sont pas les mêmes : SHONRT pour la RT2012, surface chauffée, sans l'épaisseur des cloisons, plus 60% des surfaces annexes non-chauffées pour l'outil PHPP.
Les surfaces PHPP sont en général plus réduites que la SHONRT. Les usages de l'énergie pris en compte sont différents : le PHPP compte tout, la RT2012 se limite à 5usages. Enfin, les kWh ne sont pas les mêmes. Les coefficients de conversion des énergies finales en énergie primaire sont différents : 2,58 pour l'électricité en France, 3 en Allemagne, 1 ou 0,6 pour le bois en France, 0,2 en Allemagne, etc.
Selon plusieurs études comparatives appliquant différentes méthodes à un même bâtiment, le standard Passivhaus est le plus sévère, suivi par la RT2012 et par Minergie (label volontaire suisse), désormais moins exigeante que la RT française, sauf en ce qui concerne le niveau Minergie P, correspondant à l'adaptation du standard Passivhaus à la Suisse.
Un Congrès international Passivhaus, c'est aussi une somme de présentations techniques et scientifiques. Comme les exigences de performance sont très élevées, les systèmes et solutions exposées ici sont particulières.
Un bâtiment passif, c'est d'abord un bâti extrêmement performant. Ensuite, des systèmes techniques de ventilation, de chauffage et de production d'eau chaude avec des rendements les plus élevés possibles, adaptés à des bâtis à faible consommation d'énergie.
En matière d'isolation thermique, les concepteurs allemands de bâtiments passifs isolent tout, notamment les fondations.
En effet, lorsque les déperditions thermiques de l'enveloppe sont très réduites, ne laissant qu'un besoin de chauffage de l'ordre de 10W/m² pour les conditions extérieures de base, proportionnellement, les fondations constituent un pont thermique significatif qu'il faut traiter.
Fondations : isoler avec le polystyrène expansé…
Isoler les fondations, pour l'instant, fait appel à deux techniques, toutes deux exposées ici. Premièrement, la semelle de polystyrène expansé (PSX en français, XPS pour le reste de l'Europe), insensible à l'eau et à l'humidité.
Plusieurs fabricants, dont Jakon Insulation, LohrElementE ou Isoquick, proposent des plaques de PSX formant une semelle complète sous le bâtiment, sur laquelle les fondations sont coulées. Ces fabricants proposent des plaques de diverses formes pour s'adapter à toutes sortes d'architectures, tant les bâtiments ne dépassent pas R+2.
Le système Peripor d'Isoquick offre une conductivité thermique de 0,038W/m.K avec une résistance à la compression de 10.000kN/m. Jakodur Atlas, la solution de Jakon Insulation, existe en épaisseurs de 100 à 320mm si bien qu'il est possible de réaliser, grâce à ce système à emboîter, une isolation thermique et un coffrage des radiers, sans pont thermique pour tous les types de bâtiment. Il permet d'obtenir des sols avec des valeurs U≤0,15W/ (m² K).
… ou le foamglass et les granulats de verre soufflé
Deuxième solution, pour des bâtiments plus lourds: le foamglass et les granulats de verre soufflé. Le Foamglass est connu de longue date. Il est utilisé en construction passive pour l'isolation périphérique des parties enterrées et reste parfaitement insensible à l'eau et à l'humidité.
Les granulés de verre, quant à eux, sont issus du recyclage de verre domestique et se posent à fond de fouilles, emballés dans un géotextile (d'une densité de 150g/m² au minimum), les fondations sont littéralement coulées dessus.
Ces granulés offrent une résistance à la pression de l'ordre de 50 t/m² pour ceux de Technopor, par exemple, ils sont totalement insensibles à l'eau, à l'humidité, au gel, ne brûlent pas, etc. Leur poids n'atteint que 170 kg/m3 environ, soit 20 fois moins que du gravier. Leur conductivité thermique est comprise entre 0,075 et 0,095W/m.K.
Des ouvrants ultra-performants
Le second composant clef en matière d'enveloppe, ce sont les ouvrants. Le Passivhaus Institut de Darmstadt a lancé depuis 15 ans, une certification des composants de construction passifs. En ce qui concerne les fenêtres, il exige une valeur Uv≤0,80W/(m².K) de la fenêtre seule et Uv≤0,85W/(m².K) pour la fenêtre installée.
Le français Bieber portes et fenêtres a ainsi certifié sa fenêtre BI-Passif en bois-alu (1,23x1,48 m et un vitrage d'une valeur Ug=0,70W:(m².K)). Parmi les fabricants de fenêtres certifiées par le Passivhaus on trouve toutes les grandes marques européennes, comme Aluplast, Energate, Internorm, Optiwin, Raico, Rehau,Sapa Building System et Schüco.
Des fenêtres de toit sont également certifiées – Velux, Fakro, notamment – et exposées à Francfort en marge du congrès. On trouve également des systèmes de façades tertiaires en mur rideau, avec ou sans ouvrants, chez Lamilux, Kawneer, Raico, Schüco et d'autres, avec les mêmes exigences de performance que pour les fenêtres: Uv≤0,80W/(m².K) pour l'élément seul, Uv≤0,85 pour le système installé. La plupart des systèmes certifiés atteignent 0,77 à 0,79 W/(m².K) pour l'élément seul.
Ventilation et Traitement d'air
En matière de ventilation, on voit dans l'exposition des systèmes de ventilation, double-flux uniquement, bien sûr, pour des débits domestiques (≤600m3/heure) et pour des installations tertiaires (≥600m3/heure).
Pour les systèmes domestiques, le Passivhaus Institut exige un confort thermique (capacité à souffler de l'air dans le local à ≥16,5°C pour une température extérieure de -10°C), un taux de récupération de chaleur de l'échangeur ≥75%, une consommation électrique ≤0,45 Wh/m3.
A l'ouverture de ce 17e Congrès, on compte 91 groupes double-flux certifiés selon ces exigences. La plupart des marques sont connues, mais pas nécessairement pour la ventilation. On rencontre notamment Aerex, Maico, Dantherm, GEA, Helios, Zehnder et Paul Wärmerückgewinnung, de grands spécialistes de la ventilation, mais aussi Buderus, Danfoss, Junkers, Stiebel-Eltron, Viessman et Wolf, plus connus pour leurs chaudières.
Record atteint avec le groupe Novus 450
Le record semble être détenu par Paul Wärmerückgewinung avec un taux de récupération de chaleur de 89% pour son groupe novus 450 pour une consommation électrique de 0,29Wh/m3 seulement.
Les exigences sont les mêmes pour les machines tertiaires d'un débit ≥600 m3/heure. Les marques proposant des produits certifiés sont un peu différentes et se concentrent sur les spécialistes de la ventilation : Airflow Lufttechnik, Atrea (un Tchèque), GEA, Heinemann, Helios, Lufta ou Zehnder.
Source : batirama.com / Pascal Poggi
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