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LA CONSTRUCTION PASSIVE

03/06/2008 : Ajout des parties l'exemple inuit et l'exemple mozabite
16/05/2008 : Publication provisoire du dossier

Sommaire

Ce dossier décrit le concept de maison ou construction passives, et montre les possibilités d'application de ce concept au climat français.


Qu'est-ce qu'une "maison passive" ?

La fonction première d'une habitation était de protéger ses occupants contre les aléas du climat et de leur fournir un abris contre les prédateurs. Ces fonctions ont évoluées aujourd'hui pour aboutir plutôt à : fournir un environnement thermique confortable en toute saison, et assurer la sécurité des personnes et des biens. Nous ne nous concentrerons ici que sur l'aspect thermique. Une maison passive est littéralement une maison qui est capable de fournir cet environnement thermique confortable en toute saison uniquement grâce à l'usage de procédés dits « passifs » c'est à dire de procédés qui fonctionnent sans systèmes ni surveillance. L'origine du concept est donc aussi vieille que les premiers logements des humains primitifs. Seulement comme ces derniers ne cherchaient pas à obtenir le confort thermique mais juste un début de protection contre le climat, et qu'ils étaient originaires de climats chauds, leurs solutions étaient très modestes. A l'heure actuelle, une maison passive sous le climat français c'est une maison qui n'a ni chauffage ni climatisation et qui assure malgré tout un confort optimal en toutes saisons (pour les incrédules : si, c'est possible, les explications sont dans la suite de ce dossier).

D'où vient la maison passive ?

Obtenir le confort thermique en toute saison pose une évidence sur la nature des maisons passives : chacune de ces constructions est liée au climat pour lequel elle a été conçue. Dans les régions froides du nord, une maison passive signifie essentiellement « une maison qui se chauffe toute seule », alors que dans les régions tropicales, une maison passive est plus « une maison qui se rafraîchi toute seule ». Il est évident que les moyens nécessaires pour obtenir des résultats si différents seront très différents aussi. L'évolution récente du concept de maison passive est liée au développement technologique des riches pays du nord. Leur climat tempéré à tempéré-froid a forcé ces peuples à être ingénieux pour survivre dans un premier temps, et pour améliorer leurs conditions de vie ensuite. Construire des habitations qui ne surchauffent pas dans les régions tropicales a été acquis historiquement bien plus tôt que construire des maisons qui n'ont pas besoin de chauffage dans les régions tempérées. En effet, dès l'an mille les cultures des peuples qui vivaient par exemple aux environs du tropique du cancer en Afrique ont conçue des habitations qui procuraient cette forme de perfection thermique, avec des moyens d'ailleurs étonnamment simples. Depuis lors, ces solutions traditionnelles n'ont pas eu à évoluer car elle fournissent une solution idéale, tout en étant parfaitement intégrées d'un point de vue écologique.

En revanche dans les pays du nord de l'Europe, aux environs de l'an mille, les habitations restaient de maigres protections contre le climat, et personne ne songeait encore à rechercher un quelconque « confort » ! Le besoin de chaleur pendant toute la saison froide était fourni par des foyers à combustion de bois, primitifs et peu efficaces. Et on ne peut pas dire qu'il y ai eu de significatifs progrès à ce sujet pendant près d'un millénaire car même à l'heure actuelle, la quasi-totalité des habitations des pays tempérés sont chauffées avec un système de combustion quelconque (ou un dérivé électrique, mais l'électricité elle-même étant majoritairement produite par combustion, ça revient au même). Certes, la performance de la combustion, la diffusion de la chaleur et le confort des habitations ont été grandement améliorés, notamment grâce à l'étanchéification des baies au moyen de fenêtres vitrées, mais ces progrès restent très récents d'un point de vue historique, et la consommation d'énergie reste colossale (et insoutenable d'un point de vue écologique). Les occidentaux n'ont d'ailleurs cherché à construire des maisons passives que très récemment, avec quelques essais marginaux à partir des années 1950, et surtout, après le crash pétrolier des années 1970. En effet, l'amélioration principale de cette époque consistait à substituer le chauffage à bois des maisons par un chauffage central à eau alimenté par une chaudière à pétrole, donc, la diminution de la disponibilité du combustible a fait réfléchir sur d'éventuelles autres solutions.

La consommation d'énergie pour chauffer une maison dépend des facteurs suivants : combien de chaleur est perdue vers l'environnement, combien de chaleur est gagnée grâce au soleil, et combien de chaleur est gagnée grâce à la production interne (le tout par rapport à une température interne de confort). Ceci nous amène à l'évidence suivante : pour diminuer la consommation d'énergie pour le chauffage, il existe trois possibilités :

  • fournir plus d'énergie interne
  • diminuer les pertes vers l'environnement extérieur
  • augmenter le captage des apports solaires extérieurs

L'énergie interne est fournie par les habitants de la maison (nous autres humains animaux à sang chaud dispersons de la chaleur autour de nous en permanence), par leurs occupations et leurs appareils (cuisine, cuisson, électroménager, éclairage, etc.) et bien sûr par un système de chauffage. L'objectif étant de réduire la consommation de ce dernier, il faut agir sur les deux autres possibilités : conserver la chaleur interne, ou capter la chaleur externe (le soleil).

Conserver la chaleur se fera par un travail sur la qualité de l'enveloppe que constitue la maison : l' isolation de ses murs et des fenêtres, et l'étanchéité à l'air notamment. Mais aussi par un travail sur sa ventilation. En effet, si la maison est rendue parfaitement étanche, il va être nécessaire de renouveler l'air puisqu'il est consommé par ses habitants. Cette opération peut disperser énormément de calories si rien n'est fait pour les conserver. La conservation de la chaleur est grandement limitée par le volume de l'habitation : plus elle est grande, et moins il y a d'habitants, et plus grande devront être ses performances. Il peut arriver d'ailleurs que les apports internes soient trop faibles pour qu'il soit possible de rendre la maison réellement passive, même avec une enveloppe ultraperformante.

Capter la chaleur se fera par un travail sur le positionnement de la maison par rapport au soleil : position et tailles des fenêtres et de leurs protections solaires, choix des matériaux qui recevront le rayonnement, disposition des pièces. La maison doit être construite comme un capteur solaire pour générer une hausse de température interne grâce à l'effet de serre provoqué par les vitrages. Cette stratégie est limitée par la quantité de chaleur disponible à récupérer. Il n'est donc évidemment pas possible de faire une maison passive fondée sur ce moyen si la chaleur solaire disponible est plus faible que la chaleur nécessaire au total.

Ces deux démarches n'interviennent pas du tout sur les mêmes aspects du bâtiment. Elles peuvent théoriquement être complètement indépendante : mais en pratique elles ont tout intérêt à être associées. Ainsi capter la chaleur solaire ne sera pas très utile si rien n'est fait pour la conserver. De même, conserver la chaleur peut conduire à des surchauffes si aucune réflexion n'a été portée sur la manière dont la maison capte la chaleur externe. Ceci nous amène enfin à l'évolution moderne du concept de maison passive. Les pays occidentaux les plus froids ont axés leurs recherche sur une priorité donnée à la conservation de la chaleur, car leur climat ne leur offre pas grand chose à capter. En revanche les pays occidentaux plus chauds ont donné la priorité au captage du soleil qui leur est plus abondant. Ces différences se produisent alors même que l'objectif initial reste le même : fournir un confort thermique en toute saison, sans utiliser de systèmes actifs.

En Europe la majorité des pays se trouvent dans une zone tempérée froide pour laquelle la maison passive est synonyme de « maison qui n'a pas besoin de chauffage », mais les pays du sud se trouvent à la lisière des zones climatiques où les besoins de rafraîchissement deviennent prépondérant sur ceux de chauffage. La France quant à elle se trouve à l'exacte limite entre les deux, ce qui explique peut-être en partie son retard à ce sujet car la plus grande diversité des solutions possibles dans notre climat rend les choix à faire plus difficile, et la démarche à suivre pour construire passif, moins évidente.

La construction de maisons passives aujourd'hui

Dans les années 1990, des expériences ont été faites en Allemagne dans le but de trouver des solutions technologiques pour construire des maisons à très faibles consommations énergétiques. Ces expériences ont été poursuivies dans les 10 années qui ont suivies, et ont finalement aboutis à l'avènement d'une démarche et d'un label à l'initiative du PassivHaus institut : la certification « PassivHaus ». Cette démarche s'est développé plus que toute autre ces dernières années et rencontre un certain succès notamment dans les pays européens du nord, c'est pourquoi il est devenu courant actuellement que le terme « maison passive » soit associé à cette manière de faire. Il s'agit toutefois d'une utilisation restrictive du terme puisque la maison passive à l'allemande ne fonctionne telle quelle que sur des zones climatiques identiques. En outre lors de l'élaboration de la démarche passivhaus, il a été utilisé des systèmes de ventilation mécanique sophistiqués, avec succès, dans le but de traiter la question des pertes thermiques dues à la ventilation. Ainsi, il est pratiquement incontournable de trouver dans ce type de maison une ventilation mécanisées avec une double-flux dotée d'un échangeur de chaleur performant. Donc ces maisons ne sont en fait pas, strictement, des maisons « passives » puisqu'elles dépendent d'un système actif pour leur fonctionnement. L'objet de cette remarque n'est pas de critiquer ces solutions, mais seulement de mieux comprendre la gène qu'il peut y avoir aujourd'hui pour les spécialistes des pays sud-européens notamment à voir assimilés « maison passive » et passivhaus comme si les deux étaient strictement synonymes alors que ce n'est pas le cas, et qu'en outre les solutions technologique de la démarche passivhaus ne sont pas universelles.

C'est pourquoi nous, à Fiabitat, faisons habituellement une différenciation dans notre langage et parlons de « maisons passives » pour faire référence aux maisons dont la stratégie est majoritairement « conserver la chaleur », et de « maisons bioclimatiques » ou « maisons solaires » lorsque la stratégie qui prime est plutôt son captage. Cette différenciation ne concerne que le cadre français actuel et est abusive, puisque comme nous l'avons vu, une maison passive n'est pas forcément conçue pour conserver au maximum la chaleur (si elle est construire dans un climat chaud par ex), et une maison bioclimatique peut tout à fait être « passive » dans le sens premier : si elle n'a pas besoin de système de chauffage. Nous utilisons quand même ces deux termes de cette manière pour arriver à faire comprendre facilement qu'il y a une différence fondamentale de démarche entre « conserver » et « capter » et que c'est cette différence qui explique aujourd'hui la complexité qu'il y a pour le néophyte à trancher les débats d'experts entre ceux qui arguent que l'isolation et l'étanchéité à l'air sont primordiales et que l'inertie est inutile, et ceux qui déclarent exactement l'inverse : ils ont tous raison !

Le problème vient uniquement de questions mal posées. Une maison passive est intimement liée à son climat, et ne signifie plus rien si elle est sortie de son contexte. Comme la France regroupe un ensemble de zones climatiques suffisamment différentes pour que les deux démarches soient pertinentes, il est normal qu'on retrouve des partisans de l'une ou de l'autre. La seule erreur qu'il ne faut pas faire c'est d'oublier qu'en matière d'habitat passif, une solution technique est fonction du climat où elle se trouve.

Comment faire une maison passive ?

Nous avons voir maintenant en détail comment se traduisent dans les faits « conserver la chaleur » et ce que ça change par rapport à la construction française habituelle. Nous ne parlerons pas du tout ici des aspects qui tournent autour de « capter la chaleur » (voir pour cela notre autre dossier sur le bioclimatisme).

Nous allons tout d'abord voire en détail quelle réponse on peut apporter pour un climat très froid et ensuite pour un climat très chaud. Notre climat est tempéré, et nous avons donc au cours de l'année besoin de faire face soit à des impératifs de chauffage, soit à des impératif de raffraîchissement. En analysant dans le détail les solutions d'habitations traditionnelles dans les climat arctiques et tropicaux sec, nous pourrons ainsi mieux comprendre comment en faire la synthèse. Les habitations traditionnelles dans ces climats extrèmes sont, par essence, des habitations passives. Les climats font régner des situations qui sont tellement éloignées de celle qui est la zone de confort pour l'être humain qu'il a fallu dès le début trouver des solutions. Il ne s'agit plus de question de confort, mais de questions de survie.

conserver la chaleur : l'exemple inuit

Les inuits vivent dans les régions arctiques au nord du canada et au sud du groenland. Traditionnellement, ce peuple avait un mode de vie nomade, conditionné par les déplacements des populations animales qui assuraient leur subsistance. Pendant l'été, les inuits vivaient dans des tentes de peaux, assez semblables à celles de leurs cousins indiens vivant sous des latitudes plus clémentes. Mais pendant l'hiver, cet habitat ne suffit plus à assurer une protection suffisante contre le froid intense et le blizzard. Les inuits ont donc inventé des igloos, habitats semi-enterrés, construits en neige. Tout le monde connait le terme, pourtant l'igloo véritable est bien plus sophistiqué que la simple coupole de blocs de neige à laquelle on pense immédiatement. Déjà, il faut savoir que l'igloo peut être à la fois un abris de fortune ou une habitation plus durable. L'abris de fortune est petit, construit rapidement en quelques heures, et peut abriter quelques personnes. Il est utilisé pendant que la troupe de déplace au début de la saison froide, ou par des chasseurs en expédition. Il sera construit en revanche des igloo plus grand, plus soignés et plus durable lorsque la troupe a atteint la zone où elle passera l'hiver au bord de la banquise à proximité des phoques. C'est ce grand igloo que nous allons décortiquer.

D'abord, le matériau qui servira à faire le mur est composé de neige. Ce doit être de la neige, et non de la glace. La différence est très importante, car la neige est toujours à 0°C exactement, alors que la glace peut être bien plus froide. Il faut pourtant que cette neige assure la portante du mur, les inuit utilisaient donc de la neige pressée par le vent. Les cristaux de neiges sont intacts, mais ils ont été serrés par le vent, sans pour autant être écrasés. Cette neige a finalement une allure qui ressemble à du polystyrène expansé : rigide, mais très légère. Elle est composée de beaucoup d'air enfermé par les cristaux de neiges, ce qui en fait un excellent isolant.

Ensuite, la forme du igloo sera un dôme. Ceci pour plusieurs raisons : le dôme est le volume qui expose la plus petite surface pour clore un volume. Il limite donc les dépderdition thermique par rapport, par ex, à un carré surmonté d'un toit à deux pentes. Le dôme est autoporteur, et il peut être construit uniquement avec des matériau n'ayant pas de résistance en flexion, comme des blocs de neige. Enfin le dôme créé un forme qui limite la résistance au vent, et diminue les turbulences induites par ce dernier. Cette forme est donc bien la forme idéale pour ce type de climat. Mais faire un dôme ne suffit pas, il faut encore réussir à le protéger contre les infiltrations d'air froid. L'entrée qui permet l'accès à l'igloo sera donc conçu comme un siphon : on creuse un petit tunnel qui passe sous le mur extérieur et remonte à l'intérieur. L'intérêt là encore est double. En ménageant un petit conduit on protège l'accès contre les éventuels ours curieux, et le fait de réaliser cet accès en forme de siphon créé une fosse à froid. De même que l'eau reste piègée dans un siphon, l'air froid va lui aussi emplir cet espace en y chassant l'air chaud, et y rester bloqué. Il n'y aura donc pas besoin de mettre de porte pour rendre l'accès étanche aux déplacements d'air. Pour les mêmes raisons, le niveau utile de l'igloo, en quelque sorte son "plancher", se situera au dessus du niveau de l'entrée extérieure. Si ce n'était pas le cas, l'air froid du siphon "coulerait" vers l'intérieur de l'igloo.

Il ne reste plus qu'à soigner les détails de finition. La coque extérieure du igloo sera soigneusement calfeutrée entre les blocs (ceux-ci éventuellement retaillés) avec de la neige poudreuse. Le vent la tassera dans les interstices. Du côté intérieur, la surface de l'igloo sera lisée. Ainsi, la chaleur dégagée par les occupants va faire fondre la surface de neige interne, et cette eau va en se mélangeant avec la condensation de la vapeur interne se répartir sur toute la surface, et geler dès la nuit tombée. La surface sera au final parfaitement étanche au vent grâce à cette mince pellicule. Pour qu'elle se forme sans encombre, il faut que la surface interne soit parfaitement dénuée d'aspérités, sinon l'eau s'y transformerait en goutte et tomberait au sol en laissant une partie du plafond sans la finition anti-vent. Cette couche ne peut se former que si les murs sont effectivement réalisés avec de la neige. La neige est isolante, donc la chaleur interne ne la fait fondre que superficiellement, et elle regèle ensuite. Si le mur était composé de glace, la chaleur interne ferait fondre la glace en permanence, et celle-ci coulerait le long de la paroi, sans se refiger de nouveau. En outre, alors que la température rayonée du mur de neige est de 0°C, celle du mur de glace serait bien plus froide, et atteindrait pendant la nuit la celle de l'extérieur (-40°C...).

Il faut aussi assurer un renouvellement de l'air, car ainsi conçu noter igloo ne se ventille pas. Ses occupants vont s'asphyxier rapidement. Il faudra donc ménager des trous de ventilation : leur taille, nombre, et positions seront défines par la quantité de personnes se trouvant dans l'igloo. Il faut assurer juste assez de ventilation pour renouveller l'oxygène, mais sans que les pertes de chaleur induites par ces trous ne soient supérieures à la chaleur produite à l'intérieur.

Tel quel, l'igloo assure une température interne de 0°C minimum, quelque soit la température extérieure et la vitesse du vent, ce qui est déjà formidable. Comme nous venons de le voir, l'air chaud va aussi être capturé et gardé à l'intérieur, ce qui va monter cette température jusqu'à 5°C pour un bon igloo. Mais ce n'est pas tout : comme les murs sont constitués d'isolant, ils ont donc la capacité de renvoyer une bonne partie des infrarouges émis par les occupants du lieu. Ainsi, la température réellement ressentie, qui est la moyenne de la température de l'air, et de celle des rayonnements reçus, sera encore plus élevée : entre 10 et 15°C ! A une telle température l'inuit moyen peut enlever une bonne partie de ses vêtements. Mais on peut aller encore plus loin. Pour l'igloo construit pour durer toute la saison froide, qui est assez grand, les inuits peuvent tendre sur ses parois internes des peaux (celles qu'ils utilisent l'été pour leurs tentes), voire carrément remonter des tentes entières dans l'igloo. Ceci augmente encore la température ressentie, jusqu'à un optimum d'environ 20°C. Je rappelle qu'il ne s'agit pas de la température de l'air à l'intérieur du volume (qui n'éxèdent pas 5°C), mais bien de la sensation de chaleur perçue, et c'est bien celle-là qui intéresse les occupants du lieu.

L'igloo est la forme la plus aboutie d'habitat passif pour climat très froid. Le seul appoint de chauffage qu'il peu y avoir à l'intérieur est une lampe à huile, l'appareil à combustion d'huile animale à tout faire des inuit : chauffage, cuisson, lumière. Comme il s'agit de l'appareil qui assure également l'éclairage, on peut considérer que l'igloo est parfaitement passif, dans le sens premier du terme, puisque l'appoint chauffage est réalisé par les pertes des apports internes (occupants et éclairage).

Cette explication minutieuse de l'igloo nous permet de mettre en évidence les caractéristiques fondamentales de l'habitat passif pour climat froid :

  • Enveloppe très isolante
  • Parfaite étanchéité à l'air et au vent
  • Pertes minimales de calories par la ventilation
  • Volume compact

Cela nous permet également de voir quel sont les éléments qui n'ont pas d'importance ou qui sont contre-productifs : une bonne orientation par rapport au soleil et des surfaces pour le capter, l'usage de matériaux ayant un grande masse et de l'inertie thermique. Capter le soleil n'a pas d'intérêt parce qu'il n'y en a pas. Utiliser l'inertie thermique sera suicidaire car la température moyenne du lieu est négative ! Les matériaux à forte capacité thermique seront donc dans ce climat des pompes perpétuelles de calories ne pouvant diffuser qu'un froid glacial.

Si l'on résume, la maison parfaite pour ce climat très froid est donc une maison 100% isolante, suffisament petite pour que la chaleur des occupants eux-même suffise à les tenir au chaud.

Nous n'avons aucune idée aujourd'hui de la date à laquelle ont été conçus les premiers igloo, mais on peut supposer qu'il s'agit de la forme traditionnelle d'habitat passif la plus ancienne de l'Histoire humaine. Quant à la petit hsitoire, actuellement, les inuits ont bénéficiés du progrès l'occidentale : ils ne construisent donc plus d'igloos, sauf pour le folklore, et ont adopté un mode de vie quasi-sédentaire, en construisant des villes de maisons préfabriquées en panneaux sandwishs de bois importé, métal et isolants synthétiques, et ils les chauffent à grand renfort de pétrole...



conserver la fraîcheur : l'exemple mozabite

Allons maintenant voir à un autre endroit du monde, bien plus chaud. Nous voici dans le désert algérien, dans une région qu'on appelle le M'zab. Ici, le problème principal n'est plus du tout le froid. Le M'zab est un ensemble d'oasis très anciens, préhistoriques, qui ont été réaménagées par des ibadites en exil à partir du IXème siècle. Ces nouveaux arrivants ne venaient pas d'une région climatiquement identique, et on du, sur place, trouver de nouvelles solutions avec les matériaux locaux.

Les mozabite on partagé avec les inuits la difficulté de se procurer un matériau permettant de travailler en flexion pour faire des poutres. Le bois n'est pas aussi rare que dans l'arctique, mais il reste un bien à utiliser avec parcimonie. Les matériaux locaux les plus abondants sont tous de type minéraux : terre crue (argile), pierre, gypse. Là encore, la forme qui sera la base de l'habitation est une voûte : elle permet de ménager des ouvertures sans utiliser de poutres en bois. La voûte mozabite était réalisée autour d'une ossature nervures de palmiers, et servait de guide et de coffrage perdu (ces nervures sont un produit autrement inutile de la culture des palmiers). La voûte proprement dite était construite avec des pierres liées avec du plâtre. Comme ce liant a une prise très rapide, il autorise la construction de ces voûtes en se contentant du coffrage sommaire des branches de palmiers. Le tout est ensuite recouvert avec un enduit de chaux, qui sera plus dur que le gypse, et résistera bien mieux aux assauts du temps, et des pluies (très rares, mais pas inexistantes). Les murs sont donc nécessairement épais, car ces matériaux n'ayant qu'une faible cohésion, il faut faire une juste épaisseur pour que le mur tienne. Comme pour les inuits, il s'agit d'une réponse optimum à tous points de vue : cette matière première locale et abondante est exactement ce qu'il faut à ce endroit pour se préserver de la chaleur. La protection contre la chaleur est réalisée de plusieurs manières :

La première est donc de construire des murs épais en matériaux massifs et lourds. Ceux-ci ne peuvent pas se réchauffer rapidement, et ils peuvent absorber beaucoup de chaleur avant d'augmenter leur température. Un mur de faible épaisseur garantirait de la frâicheur pendant la matinée, et une fournaise pendant l'après-midi, car il se serait saturé de chaleur en une demi-journée, alors qu'un mur plus épais réalisera un déphasage plus long. Il s'agit toutefois d'un déphasage, la chaleur n'est donc pas bloquée, mais seulement ralentie. Pour diminuer la quantité de chaleur qui est captée par le mur, celui-ci est laissé blanc, la teinte naturelle de l'enduit de chaux qui le protège. Ainsi vêtu, il réfléchi la majeure partie du rayonnement perçu et n'en absorbe qu'une petite quantité.

Il sera aussi nécessaire de se protéger de la lumière solaire directe qui entrerai par les ouvertures. C'est pourquoi alors que la maison inuit était conçu en enfermant un volume, celle des mozabites est conçue en enfermant un trou. La maison sera donc construite autour d'un patio. C'est la disposition la plus logique dans un climat chaud, car on peut ainsi réaliser une galerie autour du patio, et réaliser les ouvrtures non pas dans les murs extérieurs vers la chaleur étouffante, mais vers la galerie ombragée intérieure. La dimension de cette galerie et celle de l'ouverture centrale du patio étant chez les mozabites conçue pour être minimale, et bloquer au maximum tout rayonnement direct. Ainsi, le patio est partiellement couvert et créé un terasse au niveau supérieur. La zone réellement ouverte est réduite au strict minimum pour laisser entrer la lumière nécessaire. La maison comporte ainsi deux patio, qui seront utilisés successivement en fonction du moment de la journée, ou de la saison. Les habitants migrent en effet d'un zone à l'autre de la maison en utilisant la plus confortable à chaque moment : patio du bas pendant la journée, patio du haut le soir et la nuit. Patio du haut également pendant la journée, l'hiver. Le patio du haut étant complètement saturé d'une lumière aveuglante pendant la journée en été, il n'est pas possible de l'utiliser.

Le sol de l'igloo inuit était conçu comme un piège à chaleur, en ménageant un siphon pour l'entrée, et en installant la surface utile au dessus du niveau du sol. Ici au contraire, la surface utile sera la surface la plus proche du sol, celle justement ou l'air sera le plus frais. Ceci explique d'ailleurs pourquoi les occidentaux utilisent traditionnelement des meubles avec des pieds : c'est pour se surélever du sol et ainsi échapper à son rayonnement froid. Il s'agit d'un version moins efficace du siphon inuit, mais pensée pour les mêmes raisons. Dans le pays chaud au contraire, la vie aura lieu directement au ras du sol, ce n'est pas parce qu'on ne sait pas y construire de meubles ou de chaises avec des pieds, mais tout simplement parce que c'est la zone la plus confortable de la maison et qu'y utiliser des chaises ne ferait que se rapprocher de l'air étouffant chaud du plafond. la proximité du sol n'est toutefois pas suffisante, et il faut y adjoindre une circulation d'air pour chasser les calories. L'enceinte extérieure de la maison est donc percée de fentes, guère différentes de meurtrières, qui servent à laisser passer l'air pour assurer la ventilation. Ces fentes servent aussi de regard vers l'extérieur, c'est pourquoi elle se trouvent sur le milieu bas des murs (il faut pouvoir regarder au travers lorsqu'on est en position normale, donc, aussi au sol). Cette position basse favorise en outre la circulation de l'air par convection naturelle, de manière inverse à l'igloo. Les prises d'air extérieures sur tout le pourtour sont en partie basse, elle servent d'entrée à l'air proche du sol relativement frais, aspiré par l'air chaud qui s'éleve par l'ouverture centrale du patio. L'étroitesse des ouvertures accélère la vitesse de l'air, ce qui crée un courant d'air rafraichissant, parcourant toute la maison de l'extérieur vers l'intérieur.

La nuit, la rez de chaussée de la maison s'est réchauffé au cours de la journée, d'une part à cause de l'usage du lieu, et d'autre part à cause de la circulation permanente de l'air qui a apporté des calories. La nuit, la surface utilisée pour dormir sera celle de l'étage, largement ouverte sur l'extérieur. Le rayonnement chaud de la terrasse qui a chauffé pendant toute la journée compense la fraicheur nocture, et la circulation de l'air dans le rez de chaussée, va dissiper la chaleur du jour car cette fois-ci l'air neuf sera plus frais que les murs. La ventilation nocture sera donc accélérée d'autant par une différence de température plus importante. Situé près des palmeraies, l'air est humidifié par les arbres, et raffraichi. Dans les endroits aux climats chauds et sec dépourvus du soutien des arbres, les ouvertures sont munies de claustra en terre cuite poreuses qui sont humidifiées, et jouent le même rôle.

Dans ce climat, la nuit n'est plus le froid et le mauvais moment à passer, mais au contraire le moment de repos et de calme après la fournaise du jour. L'activité se developpe donc en fin de journée et pendant la nuit. Elle est facilitée par la clarté exceptionnelle du ciel et sa faible nébusolité, qui rend l'éclat de la lune par exemple bien plus intense que dans les pays du nord. Ceci est également rendu possible par la très faible fréquence des pluies, qui autorise un toit plat. Ce toit plat joue donc le double rôle de toit du rez de chaussé, et de plancher de la terrasse. Enfin, cette terrasse sera toujours orientée au sud, car on peut ainsi réaliser une galerie qui sera à l'ombre, tout en favorisant la pénétration de la lumière vers le rez de chaussée. L'ouvrir au nord ne protégerai pas plus de la chaleur, car cela diminuerait le tirage thermique nocture, et priverai le rez de chaussée de la lumière qui lui est quand même nécessaire. Ainsi l'on voit que même dans les climats le plus chaud de l'hémisphère nord, l'ouverture au sud est la meilleure protection contre la surchauffe estivale.

Cette explication minutieuse de la maison mozabite nous permet de mettre en évidence les caractéristiques fondamentales de l'habitat passif pour climat chaud :

  • Enveloppe très massive, démunie de grandes fenêtres
  • Patio ou ouverture centrale assurant un tirage thermique permanent, aucune étanchéité des ouvertures à l'air
  • Dissipation maximales des calories par la ventilation
  • Zonage de l'habitation pour permettre de changer de pièces en fonction du moment de la journée

Cela nous permet également de voir quel sont les éléments qui n'ont pas d'importance ou qui sont contre-productifs : ouvrir des larges fenêtres au nord, l'usage de matériaux isolants et de murs très étanches à l'air. Comme les ouvertures doivent être laisées ouvertes tout le temps, de larges fenêtres au nord posent un problème d'intimité contrairement à l'ouverture en plafond du patio. En outre l'ouverture au nord n'amène pas assez de lumière car elle ne peut pas desservir toute la maison. Utiliser les murs isolants serait suicidaire, car la température moyenne rayonnée dans ce climat est trop chaude tout le temps : il est donc vital de s'entourer de matériaux qui ne nous renvoient pas notre propre chaleur mais qui contraire l'absorbent et nous donnent une sensation de fraîcheur. Enfin, réaliser une enveloppe du batiment qui soit parfaitement étanche à l'air est un non-sens puisque le déplacement permanent de l'air est indispensable pour échapper à la suffocation d'un air surchauffé. Il faut réaliser une enveloppe qui surtout n'est pas étanche à l'air et provoque au contraire sa circulation.

Si l'on résume, la maison parfaite pour ce climat très chaud est donc une maison 100% masse et inertie thermique, construite autour d'une cheminée thermique qui va provoquer un déplacement d'air constant pour raffraîchir cette masse, ses occupants, et dissiper la chaleur.

Ces habitations permettent de générer un atmosphère interne qui n'exède pas les limites du confort humain, tout en ne consommant pas d'énergie ni pour le chauffage, ni pour la climatisation. Mais les mozabites eux aussi ont été touchés par le progrès à l'occidentale, et il construisent désormais des maisons en parpaings creux de ciment, y mettent des fenêtres vitrées étanches de grande dimension, qu'il occultent ensuite avec des volets perpétuellement fermés, et dotent l'ensemble d'un énorme système de climatisation thermodynamique sans lequel tout usage du lieu serait impossible...



Et pour construire passif en france ?

suite en cours de rédaction, merci de votre patience

Des labels et des certifications pour quoi ?
La démarche passive que peut-on en attendre ?

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