La maison passive

Des besoins de chauffage réduits à 15 kWh/m².an en énergie utile (et de puissance maximale de 10 W/m².°C), pour une température de confort de 20 °C, les m² correspondants à la surface habitable. Ce chiffre correspond à la valeur en dessous de laquelle, le besoin est si faible, qu’il peut être entièrement transmis par l’air : une maison n’a alors plus besoin de chauffage indépendant, sous réserve d’être équipée d’une ventilation performante (VMC double flux d’un rendement supérieur à 85 %), correctement dimensionnée et installée par un professionnel compétent.

Les besoins en chaleur sont si faibles que le bâtiment peut être chauffé sur l’air par la VMC double flux, éventuellement associée à un petit appoint pour quelques jours par an. La maison passive évite l’investissement dans un appareil de chauffage conventionnel sous réserve d’une ventilation performante, correctement dimensionnée et installée par un professionnel compétent. La majeure partie de l’année, les apports du soleil et les apports internes suffisent à maintenir une température agréable hiver comme été. 

Une ventilation indispensable

La maison passive étant étanche à l’air, il est impératif de l’équiper d’une ventilation efficace pour assurer un air intérieur sain. On compte environ 30 m³/h par personne, ce qui est imperceptible et ne génère ni courant d’air, ni bruit, ni assèchement de l’air. Les VMC double flux sont équipées de filtres qu’il est impératif de nettoyer et de remplacer régulièrement (idéalement dans le cadre d’un contrat d’entretien, une à deux fois par an). Il est absolument nécessaire de placer la VMC dans le volume chauffé.

Ventiler sans perdre de calories

Pour limiter les pertes de chaleur par ventilation, les VMC double flux préchauffent l’air entrant grâce aux calories récupérées sur l’air sortant. Plusieurs types d’échangeurs permettent ce transfert de calories : à courants croisés, contre-courant (éventuellement à enthalpie pour qu’il y ait transfert d’humidité) ou rotatif (gros débits). Le pourcentage de chaleur ainsi récupéré donne le rendement de la VMC. Pour le passif, ce rendement doit être supérieur à 75 % (en rendement effectif, basé sur des protocoles de tests précis, attention aux rendements théoriques annoncés par les fabricants). La certification passive des appareils est une garantie de sérieux des rendements annoncés, mais une vérification sur site lors de la mise en route est recommandée (comparaison des températures sortie air vicié/ entrée air neuf).

Protéger du gel

Même très performantes, les VMC double flux ont une limite de température acceptable en deçà de laquelle, elles se détériorent. Pour y remédier, la VMC peut être reliée à une petite résistance électrique (batterie chaude) ou à un puits canadien à air ou hydraulique qui ramènera l’air entrant au-dessus de -4 °C. Dans le cas du puits canadien hydraulique, l’air neuf va puiser des calories dans un échangeur avec un circuit d’eau qui passe dans des tubes d’une centaine de mètres de long, enterrés à environ 2 m de profondeur dans la terre, là où la température varie très peu. En intersaison, le puits canadien est coupé (par by-pass), c’est l’air extérieur qui est privilégié.

Produire de l’eau chaude sanitaire

S’il est possible de réduire considérablement les besoins de chauffage, il n’en est pas de même pour la production d’eau chaude sanitaire (ECS), qui reste l’un des postes importants de consommation de la maison. La norme pour les bâtiments passifs est de 25 l d’eau chaude à 60 °C par personne et par jour. Une famille consomme ainsi de 1500 à 5000 kW/an pour ce seul poste, à cela s’ajoutent les déperditions de chaleur du réservoir et de la tuyauterie soit 1000 à 3000 kWh par an en plus. (Pour limiter ces pertes, il est impératif que le ballon soit fortement isolé et placé dans la surface chauffée, ces pertes étant comptabilisées dans les apports internes). Le chauffe-eau solaire avec appoint électrique ou thermodynamique est une solution courante dans les maisons passives (80 % des cas en Allemagne et en Autriche). 
Certaines installations de VMC intègrent directement la production d’ECS au moyen d’une petite pompe à chaleur. Ces combinés multi-énergies assurent le chauffage, l’eau chaude et la ventilation, ce qui limite le nombre d’équipements et optimise la régulation des systèmes. D’autres systèmes associent la VMC au chauffe-eau, en récupérant des calories du ballon solaire ; ou encore associent la VMC aux évacuations en récupérant la chaleur des eaux grises.  

Les installations

L'installation de la centrale et de ses réseaux est à intégrer dès le début de l'élaboration du projet avec une optimisation des chemins à parcourir par l'air afin que les gaines (parfaitement isolées et étanches à l’air) soient les moins longues possibles. A ce titre, les bouches au sol dans les chambres situées à l’étage permettent de passer toutes les gaines dans le faux plafond (et évitent de brasser l’air neuf avec l’air vicié, situé en haut de la pièce). En cas de nuisance sonore, il est possible d’équiper les bouches de « pièges à son ». Certaines bouches de soufflage permettent également une régulation précise de la température pièce par pièce (Hélios). Il est impératif de bien contrôler les débits pour s’assurer que la maison n’est ni en surpression, ni en sous-pression (ce qui influe sur le confort et sur les consommations). Généralement, on équilibre les débits étage par étage. De plus en plus de maisons passives sont équipées  de sondes affichant la température, le taux de CO_² et le degré d’humidité, garantie d’une bonne qualité de l’air intérieur.

Les appoints

Les critères du passif limitent les besoins de chauffage à une puissance de 10 W/m².°C. Selon les configurations, cet appoint peut être intégré au système combiné (petite pompe à chaleur). Toutes les solutions sont envisageables : petite batterie chaude, petit poêle bûches ou granulés étanche, pompe à chaleur, etc. Théoriquement, le passif permet d’éviter une installation coûteuse, mais dans les grands bâtiments tertiaires ou collectifs, l’installation d’une pompe à chaleur ou d’une chaudière peut s’avérer cohérente pour l’appoint. Notons aussi qu’en France, il faudra trouver des solutions compatibles avec le respect de la RT2012 (système de régulation, limite de 100 m² pour le chauffage au bois, …

Une consommation totale minimale 

La consommation totale d’énergie primaire doit être inférieure à 120 kWh/m².an, électroménager, TV/Hifi/vidéo, informatique etc. inclus (ou désormais 60 kWh/m².an en énergie primaire renouvelable, voir plus loin l’évolution du label). Les m² se rapportent également à la surface habitable (ou plus exactement à la surface de Référence Energétique SRE). Les coefficients de conversion en énergie primaire n’étant pas les mêmes que pour la France.

En France, on considère qu’1 kWh d’énergie finale électrique (disponible au compteur) nécessite 2,58 kWh d’énergie primaire. Pour le bois, puits de carbone, on applique un coefficient de 1. Ces coefficients passent respectivement à 2,6 et 0,2 pour le passif. Ce dernier label applique également un coefficient de 1,1 pour le gaz ou le fioul et de 0,7 pour l’électricité produite par du photovoltaïque.