Calculez le coût approximatif de la construction d’une maison économe en énergie à l’aide d’un calculateur de construction.
Qu’est-ce qu’une maison économe en énergie ?
Il s'agit d'une maison dans laquelle :
Le respect des conditions ci-dessus garantit une consommation d'énergie faible et ultra faible dans la maison. En Allemagne, de bons indicateurs d'une maison économe en énergie sont considérés lorsque pas plus de 1,5 à 3 litres de combustible standard sont consommés par 1 m2 de surface chauffée par an, c'est-à-dire pas plus de 15...30 kW h/m² par an.
Selon la théorie des scientifiques allemands, chaque zone possède ses propres sources naturelles renouvelables spécifiques (pour une zone donnée), qui, en cas de faible consommation d'énergie, peuvent remplacer complètement les sources traditionnelles de ressources énergétiques et assurer une vie confortable dans la maison.
La faible consommation d'énergie à la maison permet d'utiliser des sources d'énergie renouvelables issues de l'environnement. Dans ce cas, les sources d'énergie peuvent être de différents types : géothermie de la Terre, énergie solaire, énergie éolienne, énergie hydraulique. Dans la zone côtière par exemple, éoliennes et centrales marémotrices. Dans les zones montagneuses - éoliennes et systèmes géothermiques. Dans les zones planes - installations géothermiques, solaires, etc. Cette utilisation de l'environnement est respectueuse de l'environnement, garantit la préservation de l'environnement et, surtout, permet d'être indépendant des prix de l'énergie en constante augmentation.
Malgré le coût élevé des équipements nécessaires pour obtenir de la chaleur à partir de sources d'énergie renouvelables, ils deviennent compétitifs par rapport aux équipements traditionnels fonctionnant au gaz, à l'électricité, au bois et au charbon, car les coûts d'exploitation actuels sont minimes et ne dépendent pratiquement pas de la hausse des prix. De plus, récemment, le coût de cet équipement, qui était fantastique dans un passé récent, a considérablement diminué et continue de diminuer chaque année.
Construction de bâtiments résidentiels individuels de faible hauteur et économes en énergie en Russie
Actuellement, les maisons individuelles de faible hauteur et économes en énergie sont une chimère pour la majorité de la population russe. Les exemplaires isolés construits récemment, dont le coût (plus de 100 000 roubles/m²) dépassent largement le coût des maisons ordinaires calculé selon les normes en vigueur en Russie.
Les spécialistes d'InterStroy LLC ont été chargés de développer un projet et de construire un prototype d'un bâtiment individuel de faible hauteur économe en énergie à un coût ne dépassant pas le coût moyen d'une maison de campagne ordinaire (environ pas plus de 60 000 roubles/m2).
À l'avenir, sur la base des résultats du suivi des propriétés opérationnelles du bâtiment en construction, il est prévu de continuer à optimiser les coûts et à réduire le coût de construction de 10 à 15 % supplémentaires. Cette condition est nécessaire à la mise en œuvre d'une construction massive de maisons de cette classe dans des zones aux ressources énergétiques limitées (manque d'électricité, de gaz).
Sélection préliminaire des solutions architecturales et techniques de base
Avant d'accepter la version principale du «projet pilote» pour un immeuble résidentiel individuel de faible hauteur, les spécialistes du Passive House Institute LLC ont analysé plusieurs options de solutions de planification et de conception, et ont également effectué des calculs préliminaires pour sélectionner les types de matériaux isolants et leurs épaisseurs.
Afin de réduire le coût de la maison, un plan de maison rectangulaire a été adopté, ce qui a permis de minimiser le volume des murs extérieurs par unité de surface du bâtiment.
Une attention particulière a été portée au choix de la conception des murs extérieurs. Suite à la comparaison de différents matériaux (brique, blocs de mousse, ossature bois, etc.), il a été décidé d'utiliser des structures monolithiques en béton armé comme structures porteuses et enveloppantes. Les murs en béton ont une structure dense, ce qui permet de mieux réaliser l'étanchéité requise du volume interne nécessaire au contrôle et à la gestion des échanges d'air afin de minimiser les pertes de chaleur et de maximiser la rétention de chaleur (jusqu'à 80 %). Il garantit également une capacité portante élevée avec une épaisseur minimale, ce qui réduit considérablement le volume des structures et réduit le coût et le calendrier des travaux.
Comme isolant, parmi la grande variété de matériaux présentés aujourd'hui (durs, mous, minéraux, synthétiques, « gonflés », etc.), une nouvelle génération d'isolants en dalles de laine minérale produits par l'entreprise a été choisie. "SAINT GOBAIN". Par ailleurs, un accord a été conclu sur un développement conjoint avec la société "SAINT GOBAIN" points de fixation pour l'isolation (400 mm d'épaisseur ou plus) à la surface en béton des murs extérieurs.
Extérieur du bâtiment
Principales solutions de conception du bâtiment
Solutions architecturales et de planification
Les architectes ont adopté un concept modulaire pour l'agencement du bâtiment, grâce auquel il est possible de connecter des modules dans différentes directions.
Le module est un carré de dimensions intérieures de 9,6×9,6 mètres avec une superficie totale d'environ 90 m2. La forme carrée a été adoptée pour réduire la consommation de matériaux de murs extérieurs coûteux par m2 de surface.
L'aménagement modulaire permet de construire des maisons d'une superficie de : 90 m2, 135 m2, 180 m2, 225 m2, 270 m2, etc.
Fondation
La fondation est réalisée sous la forme d'une dalle monolithique en béton armé d'une épaisseur de 300 mm, les murs du sous-sol sont en béton armé monolithique d'une épaisseur de 150 mm.
Structures murales des premier, deuxième et troisième étages
Les murs extérieurs sont porteurs, en béton armé monolithique de 150 mm d'épaisseur, suivis d'une isolation avec des dalles de laine minérale, avec une finition extérieure avec façades ventilées et façades partiellement en plâtre. Les murs intérieurs, à l'exception des deux piliers de l'escalier et du premier pilier du puits de communication, peuvent être réalisés dans tous matériaux de paroi à la demande du client (brique, blocs à rainure et languette, plaques de plâtre, etc.).
Sols
Les plafonds Interfloor sont en béton armé monolithique sans poutres, de 160 mm d'épaisseur, soutenus par des murs extérieurs, des murs d'escaliers et des gaines de communication. Un plafond monolithique de grande portée permet aux architectes, lors de la conception d'un intérieur, de réaliser n'importe quel aménagement individuel et de satisfaire les demandes les plus exigeantes des clients.
Toit
Le toit a été accepté comme partiellement inutilisable avec une courbe à rayon unique avec un drain interne et partiellement utilisable avec une pente plate. L'isolation de la toiture à rayon est réalisée à partir de dalles de laine minérale ISOVER d'une épaisseur de 600 mm. Isolation d'une toiture plate – 450 mm de mousse de polystyrène extrudé. Diverses décisions ont été prises afin de montrer la possibilité d'utiliser différents types de toits dans ce projet (à la fois plats et complexes avec un contour incurvé, ainsi que différents types de toits à un, deux, quatre pentes).
Enveloppe thermique du bâtiment
L'isolation du bâtiment commence dès le socle sous la dalle de fondation avec une isolation en mousse de polystyrène extrudé de 300 mm d'épaisseur. Ensuite, les murs du sous-sol sont isolés avec un isolant XPS de 350 mm d'épaisseur. Les murs extérieurs sont isolés avec des dalles de laine minérale de 400 mm d'épaisseur. Pour isoler la toiture, les parapets et les corniches, des matériaux isolants à faible poids volumétrique, à la fois denses et meubles (mousse de polystyrène extrudé, ISOVER, etc.), sont utilisés. Le choix des différents matériaux d'isolation thermique est dû au fait que les structures fonctionnant dans des conditions différentes (fondation, murs de sous-sol, murs extérieurs, toiture) sont soumises à une isolation.
Pour fixer l'isolation semi-rigide aux murs, deux options de sous-systèmes de façade ventilée et « humide » ont été développées. Un sous-système est constitué de poutres en I en OSB, installées verticalement, l'espace entre les fermes étant rempli d'isolant de type ISOVER. La seconde est constituée de supports métalliques et de blocs de bois, réalisés sous la forme d'une charpente, remplis d'isolant de type « ISOVER ». En collaboration avec la société Saint-Gobain, le développement d'autres types de sous-systèmes unifiés se poursuit afin de réduire leur coût et d'améliorer leurs caractéristiques (pour la possibilité de fixer des isolants d'une épaisseur de 400 mm, 500 mm et plus).
Vitrages extérieurs et portes
Étant donné que la conception thermique de la maison expérimentale a été réalisée selon les normes allemandes, les architectes se sont vu confier une tâche difficile. Lors de la conception du vitrage de la maison, l'orientation de la maison par rapport aux points cardinaux a été strictement prise en compte. Le vitrage minimum est accepté du côté nord, le maximum - du côté sud. Lors des chaudes journées d'été, un système de protection solaire automatique est prévu sur la façade de la maison. Afin de réduire les pertes de chaleur, une entrée est fournie. Les fenêtres et portes utilisées doivent répondre aux exigences suivantes du projet : R® = 1,19 – 1,20 (m² C)/W.
Éléments décoratifs extérieurs des façades
Il existe diverses solutions techniques permettant d’éliminer les problèmes de gel à travers ces éléments. Cependant, ils sont souvent coûteux et leur utilisation dans la construction entraînera une augmentation inutile des coûts. Par conséquent, dans ce projet, les éléments de finition de façade sont diverses combinaisons d'une façade ventilée et d'un enduit de façade extérieure. Les variétés de ces matériaux actuellement disponibles sur le marché de la construction permettent de satisfaire les goûts du client le plus exigeant.
Une combinaison savante de différents types de finition des façades ventilées, l'utilisation de différentes couleurs de peinture extérieure des sections de murs, ainsi que l'utilisation de différentes structures de toiture permettent aux architectes d'offrir aux clients une grande variété de maisons qui ne se ressemblent pas. .
Disposition interne
Toutes les pièces à occupation maximale sont concentrées du côté sud, où un vitrage maximal est possible. Les locaux à usage technique et domestique sont situés principalement du côté nord, où il n'y a pas de vitrage extérieur ou celui-ci est minime. Il a été décidé d'abandonner les locaux à double éclairage en raison d'une dégradation importante des caractéristiques thermiques du bâtiment.
Équipement d'ingénierie domestique
Approvisionnement en eau
Il y a un puits sur le site. Le puits répond à tous les besoins de la maison. Le contrôle automatique de la pompe et tous les équipements d'approvisionnement en eau sont situés dans un puits équipé au-dessus de la tête du puits.
À l'intérieur du bâtiment, au sous-sol, se trouve une unité d'entrée équipée des vannes d'arrêt nécessaires, des filtres à eau fins et des débitmètres d'eau.
L'eau chaude est chauffée conjointement à l'aide d'une pompe à chaleur et de capteurs solaires, et en cas de panne de l'un des systèmes, le chauffage est assuré par une source de secours (dans ce projet, une chaudière à gaz).
En cas de panne de pompe, la maison dispose d'un approvisionnement de secours en eau potable de 1000 litres.
Drains et égouts pluviaux
La toiture se compose d'une partie plate d'une superficie d'environ 45 m2 et d'une partie en pente à pente variable - 75 m2. Sur un toit plat, l'eau s'écoule le long des pentes vers des entonnoirs situés dans les angles du bâtiment. Sur un toit en pente, l'eau s'écoule également le long des pentes jusqu'aux entonnoirs de drainage situés aux points les plus bas dans les angles du bâtiment.
Toutes les eaux de pluie et de fonte drainées sont dirigées vers les puits de drainage du drainage mural de la maison.
Il est possible d'utiliser des gouttières intérieures sur un toit plat avec un réservoir de stockage d'eau de pluie au sous-sol ou un conteneur enterré dans le sol (pour l'irrigation).
Assainissement
Le projet prévoit deux types d'assainissement :
1. Pour le sous-sol, un système d'assainissement sous pression est prévu grâce à l'installation SOLOLIFT (pour la salle de bain, les cabines de douche et une échelle pour récupérer l'eau du sol de la buanderie et du sauna) et une pompe de drainage (pour pomper l'eau de la fosse du local technique en cours d'exploitation).
2. Pour le reste de la maison, un égout gravitaire est doté d'une contremarche verticale dans la gaine technologique, d'une section horizontale sous le plafond du sous-sol et d'une sortie du bâtiment au sous-sol à une hauteur de 1 m du sol fini.
Un égout gravitaire draine les eaux usées vers une fosse septique. La fosse septique de marque Tver prévue dans ce projet est située à 3 mètres du mur nord de la maison.
Chauffage
Initialement, ce projet avait pour objectif d'utiliser des sources d'énergie thermiques non traditionnelles, respectueuses de l'environnement et renouvelables. Il était courant d'utiliser des pompes à chaleur (utilisant la chaleur géothermique de la Terre) et des capteurs solaires utilisant l'énergie du Soleil comme source d'énergie. La chaleur générée par ces installations, selon les calculs de l'organisation LLC ENSO INTERNATIONAL, est suffisante pour chauffer l'eau et fournir de la chaleur à la maison tout au long de l'année. Étant donné que les pertes de chaleur d'une maison économe en énergie sont nettement inférieures à celles d'une maison conventionnelle, la puissance requise des installations de chauffage ne dépasse pas 10 kW.
Fournir cette puissance est possible à partir de deux puits d'une profondeur totale d'environ 200 m (50 W de chaque mètre linéaire d'un puits pour 200 mètres = 10 kW).
Une chaudière à gaz est utilisée comme centrale électrique de secours (d'autres types de centrales électriques sont également possibles : chaudières fonctionnant au bois, au charbon, au gasoil, à l'électricité, etc.).
Le projet de chauffage utilisant le travail conjoint d'une pompe à chaleur et d'un capteur solaire a été réalisé par ENSO INTERNATIONAL Company LLC.
Dans ce projet, un système modulaire est proposé pour le chauffage et l'approvisionnement en eau chaude. TYRRO avec échangeur de chaleur géothermique au sol (horizontal ou vertical) et fonction "freecooling" en été.
Il est proposé d'installer des capteurs solaires sur des supports spéciaux sur un toit plat du côté sud ou sud-ouest du bâtiment. Leur superficie est déterminée lors du processus de conception, sur la base de considérations architecturales et techniques. En été, la chaleur solaire sera utilisée pour chauffer le sol sur le site où est installé l'échangeur thermique géothermique, ainsi que pour chauffer l'eau de la piscine et l'eau nécessaire à l'arrosage des plantes. En hiver, une partie de la chaleur basse température sera dirigée vers le chauffage de la pompe à chaleur.
Il assure également le chauffage de l'air grâce au système de ventilation en hiver et le refroidissement en été. Pendant que la pompe à chaleur chauffe de l'eau, de l'autre côté de la pompe dans le circuit de l'évaporateur (capteur situé dans le sol) le sol sera refroidi, augmentant ainsi l'efficacité du refroidissement en mode "freecooling".
Ventilation
Cette conception de maison prévoit une ventilation forcée utilisant des unités de ventilation de soufflage et d'extraction avec récupération de chaleur. Le recours à la ventilation forcée présente à la fois des avantages et des inconvénients.
Les inconvénients de ce système, par rapport à la ventilation naturelle, sont :
L'avantage est la possibilité d'une purification de haute qualité de l'air fourni, qui est un indicateur important pour la santé des personnes, en particulier celles souffrant de maladies allergiques et pulmonaires. La propreté de l’air ambiant, aussi bien en ville qu’en zone rurale, laisse beaucoup à désirer. En ville - suie, gaz d'échappement des voitures, etc. En zone rurale - microparticules de plantes à fleurs qui provoquent des maladies allergiques, etc.
Le contrôle et la gestion des échanges d'air permettent d'assurer dans n'importe quelle pièce, selon la situation, l'apport d'une quantité suffisante d'air, respectivement d'oxygène, ce qui améliore qualitativement le fonctionnement du corps humain, notamment de son cerveau.
La capacité de récupérer la chaleur de l’air s’échappant dans l’atmosphère permet d’importantes économies de consommation d’énergie. Les installations modernes de récupération permettent de récupérer jusqu'à 90 % de la chaleur expulsée de la maison ainsi que l'air dans les systèmes de ventilation naturelle traditionnels. Cela vous permet de réduire considérablement les coûts d'exploitation du chauffage et de réaliser d'importantes économies budgétaires.
Pour assurer la ventilation de la maison en cas de panne de courant, un système de ventilation naturelle est prévu. Pour assurer son fonctionnement et la possibilité de circulation de l'air, des fenêtres avec mode micro-ventilation sont prévues.
Pour évacuer les gaz d'échappement de la chaudière à gaz, qui est une source de chaleur d'appoint, une cheminée séparée avec accès au toit est prévue. La prise d'air pour le fonctionnement de la chaudière s'effectue depuis la rue et non depuis les locaux.
Électricité
Selon les conditions techniques, 10 kW d'électricité sont alloués au site de construction de la maison. La maison est reliée à un panneau de distribution électrique monté sur un poteau lumineux.
La maison possède son propre standard. Un stabilisateur de tension est fourni. La répartition horizontale des lignes de câbles s'effectue au plafond (dans des goulottes à câbles, des chemins de câbles, dans des tubes PEHD). Répartition verticale des lignes de câbles d'alimentation - dans une gaine technologique dans un chemin de câbles, ainsi que cachée le long des murs, dans une rainure, suivie d'un plâtrage et d'une peinture. Une ligne électrique distincte est utilisée pour connecter l’équipement.
Une alimentation de secours est fournie par un petit générateur diesel, qui assure le fonctionnement des équipements d'ingénierie en cas d'arrêt d'urgence. Le générateur est connecté et fonctionne automatiquement et est conçu pour 8 à 10 heures de fonctionnement ininterrompu. Pendant ce temps, tous les systèmes d'ingénierie doivent être commutés sur un mode spécial ou éteints (en fonction de la fonction de tel ou tel équipement).
Mise à la terre
La maison est dotée d'une mise à la terre adoptée par les codes et règlements du bâtiment.
Protection contre la foudre
Pour se protéger de la foudre en été, la maison est équipée d'une protection contre la foudre répondant aux exigences de sécurité en vigueur en Russie.
Coûts et avantages d’exploitation
maison économe en énergie
Compte tenu de la hausse continue des prix des services publics et des ressources énergétiques en Russie, les maisons de cette classe permettent à leurs propriétaires de survivre beaucoup plus facilement à la hausse des coûts du logement et des services communaux.
L'augmentation des prix de l'électricité et du gaz présentée ci-dessous, sans parler de l'augmentation du coût de l'eau chaude, de l'entretien et du fonctionnement des logements, montre qu'elle est plusieurs fois supérieure à l'augmentation statistique du salaire du travailleur russe moyen. Si la dynamique actuelle de hausse des prix du logement et des services communaux et de croissance des salaires moyens se poursuit pendant plusieurs années, le paiement des services publics constituera une dépense importante, et peut-être la principale, dans le budget des citoyens russes ordinaires.
Dynamique de croissance réelle des prix du gaz et de l'électricité
de 2004 à 2014 et, si la dynamique existante se maintient
croissance des prix pour la période de 2014 à 2024.
Selon des calculs préliminaires, les coûts généraux de construction supplémentaires pour assurer l'efficacité énergétique du bâtiment et les coûts d'utilisation d'équipements d'ingénierie modernes et coûteux utilisant des sources d'énergie alternatives, aux tarifs en vigueur, sont justifiés dans les 5 à 6 ans d'exploitation. Compte tenu de l'augmentation prévue des tarifs, dans un avenir proche, le délai de récupération pourrait être réduit à 2 ans.
Une évaluation des coûts de chauffage d'une maison ordinaire avec une consommation d'énergie d'environ 150 kWh/m² an et d'une maison économe en énergie de 25-30 kWh/m² an permet de conclure que les coûts des différents types de ressources énergétiques (gaz , électricité, etc.) lors de l'exploitation d'une maison économe en énergie sont réduits de 5 à 6 fois, et si les tarifs continuent d'augmenter, comme en témoignent les 10 dernières années, les économies sur le chauffage à elles seules permettront d'économiser votre budget.
Voici les coûts de chauffage d'une maison ordinaire avec une consommation d'énergie de 150 kWh/m² an et d'une maison économe en énergie avec une consommation d'énergie de 28 kWh/m² an avec les mêmes superficies de 300 m², et en utilisant différents types d'énergie. installations (chaudière électrique, pompe à chaleur, chaudière gaz).
Dépenses d'exploitation d'une chaudière électrique, frotter/an
Dépenses d'exploitation d'une chaudière à gaz, frotter/an
| Année | Maison ordinaire | Maison économe en énergie |
|---|---|---|
| 2024 | 116 545 | 21 755 |
| 2019 | 45 556 | 8 504 |
| 2014 | 27 303 | 5 097 |
| 2009 | 10 062 | 1 878 |
| 2004 | 5 966 | 1 114 |
En garde à vue
Dans le processus de conception d'une maison économe en énergie, les ingénieurs et les architectes d'InterStroy LLC ont étudié leur expérience professionnelle et consulté des spécialistes d'organisations nationales et étrangères travaillant dans ce sens. De nombreuses réalisations et recommandations dignes d'attention ont été mises en œuvre dans le développement d'un immeuble résidentiel individuel de faible hauteur de la série "IS-33e".
La construction de maisons économes en énergie en Russie en est au stade initial de son développement. Au cours du travail sur ce projet, il est devenu évident que les réalisations modernes, les solutions technologiques et techniques que nous utilisons ne représentent qu'une petite partie de ce qui est actuellement utilisé dans les pays étrangers.
Nous avons prévu de nombreux travaux pour étudier et mettre en œuvre les développements nationaux et étrangers les mieux adaptés aux conditions climatiques de la Russie.
InterStroy LLC a prévu plusieurs orientations pour la construction de maisons économes en énergie. En voici quelques-uns :
.1. Poursuivre la recherche des solutions architecturales et techniques les plus optimales en utilisant différents types de matériaux dans les structures des bâtiments, à la fois traditionnels et nouveaux, des matériaux plus efficaces pour obtenir une réduction de la consommation d'énergie (inférieure à 28 kWh/m² an).
2. Mener des travaux supplémentaires sur la sélection d'équipements et de systèmes d'ingénierie fonctionnant aux sources d'énergie renouvelables, ainsi que leur combinaison avec des équipements traditionnels fonctionnant au gaz, à l'électricité, au diesel, au charbon, au bois, etc.
3. Cette année, achever la construction d'un prototype de maison individuelle basse efficacité énergétique (28 kWh/m² an), à un coût ne dépassant pas le coût moyen (dans la région de Moscou) d'une maison ordinaire.
4. Effectuer un suivi complet des indicateurs de performance des systèmes d'ingénierie et des structures du bâtiment de cette installation (après l'achèvement de la construction - les 2-3 prochaines années), ce qui permettra :
Les données de surveillance sont nécessaires pour optimiser et réduire les coûts de construction et les coûts ultérieurs. À son tour, réduire le coût d’une maison économe en énergie à un coût comparable à celui d’une maison conventionnelle lui permettra de prendre la place qui lui revient sur le marché de l’immobilier.
Il est évident que pour tout Client soucieux de son bien-être financier à l’avenir, choisir de construire une maison économe en énergie sera la bonne décision.
Avec la hausse des prix de l’énergie et la diminution des réserves de combustibles fossiles, la question de la conservation de l’énergie est devenue très aiguë. L'un des principaux vecteurs de développement des technologies d'économie d'énergie est l'économie d'énergie dans la construction.
Projet de maison passive avec aménagement de toutes les communications
L'utilisation de nouvelles approches de construction, l'utilisation de matériaux de construction modernes et de dispositifs de mesure de l'énergie modernes ont permis de réduire considérablement les coûts énergétiques et les pertes d'énergie des bâtiments.
De plus, les technologies d'économie d'énergie doivent être accessibles, respectueuses de l'environnement, ne pas affecter le mode de vie habituel et être sans danger pour la vie humaine.
Une maison passive économe en énergie est un bâtiment à faible consommation d’énergie (pour le chauffage et les besoins domestiques). Idéalement, une maison passive ne devrait pas nécessiter de chauffage par des moyens conventionnels. Une maison passive permet de décupler la consommation énergétique. Cette efficacité est obtenue grâce à l'utilisation de nouvelles technologies qui augmentent. 
Nous parlons non seulement de nouveaux matériaux de construction, mais aussi d'une nouvelle approche de la conception des structures. Ils tentent de réduire la taille de la maison, d'éliminer toutes les fuites de chaleur et d'utiliser des sources d'énergie non traditionnelles pour maintenir une température optimale à l'intérieur du bâtiment (par exemple, utiliser l'énergie solaire pour chauffer l'eau).
Les technologies de maisons passives sont particulièrement efficaces dans les bâtiments publics, où les gains de chaleur proviennent d'un grand nombre de visiteurs, ce qui contribue à réduire les coûts énergétiques.
Et à Kiev, en 2012, ils sont passés des paroles aux actes et ont construit une maison passive économe en énergie.
Le terme maison passive est souvent placé à côté de maison indépendante en énergie et de maison à énergie positive. Cela signifie qu'en plus des matériaux et technologies d'isolation thermique idéaux, des solutions d'ingénierie sont utilisées qui permettent d'abandonner complètement la consommation d'énergie externe et, dans certains cas, de produire au-delà des normes requises.
Pour ce faire, les maisons passives sont équipées de blocs de panneaux solaires associés à des dispositifs de stockage.
Dans les zones climatiques où cela est possible, le soleil vient en aide. Dans certaines régions où les eaux thermales sont situées à proximité de la surface de la terre, leur énergie peut être utilisée - c'est courant au Kamtchatka, dans certaines zones du lac Baïkal et dans la région de Tioumen de la région de l'Oural.
Schéma de montage de panneaux solaires Une maison qui reste confortable à vivre sans chauffage supplémentaire et qui n'utilise pas non plus d'électricité ni d'autres ressources pour ses propres besoins peut être qualifiée d'indépendante énergétiquement. Et si l’énergie reçue est également suffisante pour d’autres besoins, alors ce sera une maison énergie plus.
Technologies pour construire une maison économe en énergie
Lors de la construction d’une maison passive, on utilise à la fois des matériaux traditionnels (bois, brique) et des blocs de construction non traditionnels fabriqués à partir de matériaux recyclés. Et bien sûr, un grand nombre de maisons sont construites à partir de matériaux modernes à faible conductivité thermique.
Un exemple de matériaux de construction innovants qui économisent efficacement la chaleur et peuvent être utilisés avec beaucoup de succès pour construire une maison passive à économie d'énergie La chaleur quitte le bâtiment à travers l’enveloppe du bâtiment : murs, sol, toit et fenêtres. Lors de la construction d’une maison passive, plusieurs couches d’isolation thermique sont utilisées. Il empêche la pénétration du froid provenant de l'environnement extérieur et les déperditions de chaleur du bâtiment lui-même. Pendant la construction, toutes les structures enveloppantes sont isolées, ce qui réduit les pertes de chaleur de 10 à 20 fois.
Contrairement à une maison traditionnelle, dans une maison passive, tout l’air passe par un système de récupération. Cela vous permet de récupérer la chaleur perdue et de la restituer dans les locaux, plutôt que de la rejeter à l'extérieur.
Schéma d'isolation thermique et de ventilation d'une maison privée économe en énergie Une grande attention est accordée aux fenêtres. Pendant la construction, des fenêtres à double vitrage à 2 ou 3 chambres sont utilisées et les joints entre les fenêtres et le mur sont soigneusement scellés et isolés. Souvent, différentes tailles de fenêtres sont utilisées, selon la direction du monde (les plus grandes fenêtres sont orientées vers le sud).
Orientation d'une maison économe en énergie sur le site
Un emplacement approprié est choisi pour la construction d’une maison passive. Idéalement, vous devez choisir une zone qui sera protégée autant que possible des effets de facteurs externes défavorables. Mais en même temps, il devrait bénéficier d’un ensoleillement maximum.
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Maisons à deux étages avec balcon
Si vous n'êtes pas obligé de choisir un emplacement, vous devez alors situer correctement le bâtiment sur le terrain disponible. Dans ce cas, de nombreux facteurs doivent être pris en compte. Le bâtiment doit être orienté autant que possible vers le sud. La lumière du soleil ne doit pas être bloquée par les bâtiments, clôtures ou plantations voisins. Ceci est nécessaire pour qu'à tout moment de l'année - hiver comme été - les rayons du soleil pénètrent le plus possible dans la maison et réchauffent l'espace intérieur.
Emplacement correct de la maison selon les directions cardinales Avant de construire une maison, vous devez obtenir des informations sur la rose des vents auprès du centre hydrométéorologique local. Cela vous permettra de déterminer la direction la plus venteuse et de prendre des mesures pour protéger le bâtiment. Il peut s'agir d'une clôture végétalisée, d'une clôture, de la maison d'un voisin ou de toute autre solution efficace. La protection de la maison contre le vent empêchera la chaleur de s'échapper du bâtiment et réduira les pertes de chaleur.
Formulaire de maison passive
Les contours du bâtiment et l'extérieur dans son ensemble ne sont pas moins soumis à des exigences que le choix de l'emplacement où le bâtiment sera implanté. Toute maison perd de la chaleur à travers ses surfaces environnantes ; plus leur superficie est grande, plus il est difficile d'arrêter ce processus. Les surfaces entourantes comprennent toutes les structures extérieures : murs, sols, toits, fenêtres, portes.
Par conséquent, tous les projets de maisons passives sont calculés de telle manière que, tout en conservant le volume interne utile maximum, la superficie des surfaces extérieures est minime.
Une des options de conception pour une maison passive Par conséquent, tous les projets de maisons passives sont très compacts, sans prétention ni luxe inutiles à l’extérieur. Les bâtiments à un étage avec une grande surface de construction et des solutions architecturales inutiles sous forme de baies vitrées et de balcons sont ici inacceptables. De plus, les projets sont dépourvus d'angles internes et de géométrie complexe en général. Le plus souvent, ces maisons sont équipées d'un toit en pente, ce qui permet d'économiser sur les matériaux de construction, de simplifier la structure du toit, de supprimer les ponts thermiques et d'assurer également une insolation maximale de l'intérieur.
L'emplacement des fenêtres, leur taille et leur nombre sont également strictement réglementés. Les fenêtres d’une maison passive sont à la fois un moyen de perdre de la chaleur et un moyen de l’accumuler. Bien sûr, les fenêtres elles-mêmes ne peuvent pas accumuler d'énergie, mais elles laissent entrer la lumière du soleil, qui éclaire et réchauffe l'intérieur, et avec la bonne disposition des cloisons internes, elle s'accumule également.
Tableau des pertes de chaleur par les fenêtres Les fenêtres d'une maison économe en énergie sont disposées selon le principe suivant :
- Le nombre maximum de fenêtres (jusqu'à 70-80 %) se situe sur la façade sud du bâtiment. La quantité et la taille sont choisies de manière à ce que les rayons du soleil pénètrent le plus profondément possible dans la pièce à tout moment de l'année (hiver et été), atteignant idéalement le mur du fond et le chauffant ;
- Les côtés est (20-30 %) et ouest (0-10 %) sont équipés de fenêtres dans une moindre mesure. Ils ne contribuent presque pas à la production d’énergie, mais sont davantage nécessaires à l’éclairage naturel. Du côté du vent, le nombre de fenêtres doit tendre vers zéro ;
- La façade nord du bâtiment est rendue vierge. Il n'y a pratiquement pas de soleil de ce côté, la fenêtre ne servira donc que de fonction de transfert de chaleur.
La maison passive implique l'utilisation uniquement de fenêtres spéciales, à économie d'énergie. Ces fenêtres sont équipées de fenêtres à double vitrage à deux et trois chambres. Aussi, une attention particulière est portée à leur installation.
Les joints sont soigneusement traités, scellés et isolés, ce qui permet d'éviter les pertes de chaleur inutiles.
Dans cette vidéo, vous pouvez voir un exemple d'équipement pour une maison passive totalement indépendante des systèmes d'alimentation externes.
Aménagement intérieur d'une maison passive
Il différera également de l’aménagement d’un chalet ordinaire. Les concepteurs de bâtiments économes en énergie privilégient les règles du Feng Shui. Et même les désagréments pour les consommateurs (bien que ce facteur soit pleinement pris en compte), et les principes de conservation de la chaleur et de l'énergie, et surtout de leur accumulation.
Pour ce faire, toutes les pièces de la maison doivent être divisées en deux parties - le séjour, qui comprendra les chambres, les chambres d'amis, le salon, les chambres d'enfants. Et la pièce tampon, ce sont ces pièces qui rendent la vie plus confortable : cuisine, salles de bains, débarras et buanderies, dressings, hall, couloir.
La Russie est un pays au climat froid, où la saison de chauffage moyenne est de sept mois. Et en raison de la hausse constante des prix de l’énergie, construire une maison à faible consommation d’énergie devient plus que jamais d’actualité.
La Russie est un pays au climat froid, où la saison de chauffage moyenne est de sept mois. Et en raison de la hausse constante des prix de l’énergie, construire une maison à faible consommation d’énergie devient plus que jamais d’actualité.
Chaque jour, de plus en plus de personnes envisagent d’utiliser des technologies économes en énergie. Et ce n’est pas surprenant, car chacun de nous souhaite vivre dans un logement chaleureux et surtout économique.
1. Une maison économe en énergie est...
Quel sens donnons-nous à l’expression « maison économe en énergie » ?
Selon le chef de la société TKDom, Alexander Vodovozov, une maison économe en énergie est un bâtiment dans lequel toutes les pertes d'énergie ainsi que la consommation d'énergie sont minimisées. Le principe principal de la construction d'une maison économe en énergie est d'obtenir une étanchéité maximale de la maison, d'utiliser des technologies d'économie d'énergie et d'éliminer les ponts thermiques.
En Russie, les principaux coûts énergétiques concernent le chauffage, la tâche principale est donc d'éviter les pertes de chaleur à travers l'enveloppe du bâtiment - sols, murs, fenêtres, plafonds et toit. Ceci peut être réalisé en utilisant des technologies modernes de construction de charpente. Grâce à l'utilisation d'isolants et de méthodes spéciales de revêtement du cadre, la présence de fissures est complètement éliminée.
Ainsi, pour construire une maison économe en énergie, il vous faut :
Construisez une fondation isolée. Et dans la construction à ossature, une telle fondation joue également le rôle d'accumulateur de chaleur ;
Installez un système de ventilation très efficace avec un récupérateur. Étant donné que 30 à 40 % de la chaleur est perdue par la ventilation, l'utilisation d'un tel système réduira considérablement la consommation d'énergie pour chauffer l'air soufflé ;
Localisez les pièces à vivre dans la partie sud du bâtiment. Cela permettra d'utiliser l'énergie solaire comme source de chaleur supplémentaire ;
Effectuer une isolation maximale des structures enveloppantes. Après tout, c’est à travers eux que se produisent les principales pertes de chaleur.
Mais souvent, les promoteurs ne veulent tout simplement pas investir dans une isolation supplémentaire, estimant que cela entraînerait une augmentation du coût du bâtiment en construction. Alors, est-il rentable de construire une maison économe en énergie ?
En termes de chiffres, la construction d’une maison économe en énergie coûte environ 15 % de plus qu’une maison conventionnelle, mais son fonctionnement est 60 à 70 % moins cher.
Nous pouvons dire que construire une maison économe en énergie est une entreprise globale qui vous permettra d’économiser de l’argent dans un avenir prévisible.
2.La fondation « Plaque suédoise isolée » - comme base d'une maison économe en énergie
Il existe une opinion selon laquelle une isolation supplémentaire des fondations est un gaspillage d'argent. Mais est-ce vraiment le cas ?
Les pertes d'énergie thermique sont constantes, seule l'intensité diffère selon le type de structure. Par exemple, le flux de chaleur le plus important traverse les structures supérieures du toit, ce qui est associé à la densité de l'air chaud et froid. L’air chaud a tendance à monter vers le haut, tout en emportant avec lui de l’énergie thermique. Il y a également une perte de chaleur importante à travers les fondations.
Toutes les pertes de chaleur peuvent être divisées en pertes de chaleur qui peuvent être évitées et celles qui peuvent être légèrement réduites ! Par exemple, la perte de chaleur à travers les fondations représente en moyenne 10 à 15 % de la perte de chaleur totale du bâtiment. Par conséquent, la construction d’une maison économe en énergie doit commencer par la construction d’une fondation isolée.
L'un des moyens efficaces de réduire les coûts énergétiques liés au chauffage d'un bâtiment est de construire une maison sur des fondations du type « Plaque suédoise isolée ». À cet effet, de la mousse de polystyrène extrudé est utilisée.Lors du choix de l'isolation, vous devez faire attention à l'indice de conductivité thermique. Plus il est petit, mieux c'est, car une épaisseur de couche d'isolation thermique plus petite sera nécessaire.
Lors de l'installation de fondations en dalles économes en énergie, vous devez également vous rappeler d'un indicateur aussi important que la résistance à la compression de l'isolation. Puisque de telles fondations sont isolées par le bas, l'isolation doit supporter le poids de toute la maison, avec toutes les charges variables !
3.Choix de l’épaisseur d’isolation optimale
Jusqu'à 20 à 30 % de la chaleur est perdue à travers les murs. Quelle épaisseur d'isolant choisir pour construire une maison économe en énergie ?
Tout d’abord, l’épaisseur de la couche isolante dépend de la structure du bâtiment. Si avec la technologie du cadre, pour la région centrale de la Russie, l'épaisseur d'isolation thermique recommandée par les normes est de 150 mm et que l'épaisseur optimale du point de vue de l'efficacité énergétique sera de 250 à 300 mm, alors lors de la construction d'une maison en béton cellulaire , l'épaisseur effective sera de 150 à 200 mm, la norme étant de 80 mm . Pour le toit, au moins 250 à 300 mm d'isolation doivent être utilisés. En plus de l'épaisseur optimale, lors du choix de l'isolation, il est nécessaire de prendre en compte le fait que l'isolation thermique est produite sous différentes marques pour être utilisée dans diverses structures de bâtiment, où chaque type de produit résout un problème spécifique et répond aux exigences pertinentes.
La construction d'une maison économe en énergie nécessite un équilibre entre le coût des matériaux et une isolation thermique de haute qualité des murs et du toit. Il n’est donc pas nécessaire d’augmenter la couche isolante de plus de 30 % par rapport à la valeur recommandée. Sinon, le devis augmente et le projet devient non rentable.
4. Plus les murs sont épais, plus la maison est chaude ?
Lorsque vous envisagez l'efficacité énergétique d'une maison privée, vous devez penser non seulement à réduire la consommation d'énergie interne, mais également à des méthodes supplémentaires d'accumulation de chaleur qui réduiront les coûts de chauffage. Il existe une idée fausse selon laquelle plus la maçonnerie du mur d'une maison en construction est épaisse, plus il fera chaud, mais est-ce vraiment vrai ?
Certains principes et technologies doivent être utilisés dans la conception et la construction. Et l’efficacité énergétique de la maison dépendra avant tout de l’épaisseur de l’isolant utilisé.
Alors, sur quels principes et technologies devez-vous encore vous guider lors de la construction d'une maison économe en énergie ?
Tout d'abord, le promoteur doit comprendre que le principe principal de la construction d'une maison économe en énergie est d'économiser l'énergie thermique. Les technologies modernes permettent de réduire les pertes de chaleur de la maison à la quantité de rayonnement interne des personnes et appareils électriques... Les choses sont un peu plus compliquées avec l'approvisionnement en électricité et en eau chaude. Leur consommation, en règle générale, ne peut pas être fortement réduite, car elles dépendent principalement des habitudes des propriétaires et affectent directement le confort de vie.
Un client potentiel doit d'abord commander un projet auprès d'une organisation de conception sérieuse et expérimentée dans la conception de maisons économes en énergie ;
Même au stade de la conception, il est nécessaire de prévoir l'utilisation de types d'isolation modernes dans la construction de la maison. Nous fournissons ainsi une valeur élevée de résistance au transfert de chaleur ;
Étant donné qu'environ 15 à 25 % de la chaleur est perdue par les fenêtres, il est nécessaire d'utiliser des vitrages à triple vitrage remplis d'argon.
Afin d'économiser les ressources naturelles et énergétiques, l'humanité a développé des mesures globales pour isoler les bâtiments et amener le niveau d'isolation thermique à une valeur proche de l'absolu. Ce matériau révélera l’essence d’une maison passive en tant qu’habitat moderne et économique.
Concepts de passivité et d’efficacité énergétique
Notre examen contournera la liste généralement acceptée des avantages et des indicateurs techniques. Par exemple, un bâtiment est considéré comme économe en énergie si ses déperditions thermiques ne dépassent pas 10 kWh par mètre carré au cours de l'année, mais qu'est-ce que cela doit dire au lecteur ? Si vous le comptez, en un an, une petite maison (jusqu'à 150 m2) consomme environ 1,5 à 2 MW d'énergie, ce qui est comparable à la consommation d'énergie d'un chalet ordinaire en un mois d'hiver. La même quantité est consommée par 2-3 lampes à incandescence de 100 W chacune, allumées en permanence pendant un an, ce qui équivaut à 200 m 3 de gaz naturel.
Une telle faible consommation d'énergie permet, en principe, d'abandonner le système de chauffage de la maison, en utilisant pour le chauffage la chaleur générée par les humains, les animaux et les appareils électroménagers. Si une maison ne nécessite pas de dépenses énergétiques ciblées pour le fonctionnement des systèmes de chauffage (ou nécessite un petit minimum), une telle maison est dite passive. De la même manière, une maison avec des déperditions thermiques très élevées, dont les besoins sont reconstitués par sa propre centrale électrique fonctionnant avec des sources d'énergie renouvelables, peut être qualifiée de passive.
Une maison économe en énergie ne prétend donc pas nécessairement être passive, bien au contraire. Une maison qui non seulement couvre ses propres besoins énergétiques, mais transmet également une certaine forme d’énergie au réseau public est dite active.
Quelle est l’idée principale d’une maison passive ?
Les trois concepts ci-dessus sont généralement combinés : une maison passive dispose de l'ensemble de mesures le plus étendu pour garantir l'autonomie énergétique. En fin de compte, personne n’est intéressé à tester sa maison pendant des années pour atteindre les normes de déperdition de chaleur afin de recevoir un titre honorifique. Il est important que l’intérieur soit sec, chaud et confortable.
Il existe une opinion selon laquelle aujourd'hui, tout nouveau bâtiment devrait être construit en utilisant la technologie de la maison passive. Heureusement, il existe des solutions techniques même pour les bâtiments à plusieurs étages. Cela est logique : le coût d'entretien d'une maison entre les rénovations est généralement encore plus élevé que le coût de construction.
Une maison passive, avec un investissement initial plus important, ne nécessite pratiquement aucun coût tout au long de sa durée de vie, qui dépasse en outre la durée de vie des bâtiments conventionnels grâce à la protection absolue des structures porteuses et enveloppantes en combinaison avec les technologies les plus modernes. solutions pour la construction et la réparation.
La principale caractéristique technique d’une maison passive est une boucle d’isolation thermique continue, depuis les fondations jusqu’à la toiture. Ce « thermos » retient bien la chaleur, mais tous les matériaux ne conviennent pas à sa construction.
Matériaux pour l'isolation thermique
Le polystyrène expansé n'est pas applicable dans de tels volumes, il est inflammable et toxique. Dans un certain nombre de projets, ce problème est résolu en ajoutant une couche ignifuge à proximité du pilier porteur et sous la finition de la façade, ce qui entraîne une augmentation injustifiée des coûts. L'utilisation de laine de verre et de laine minérale ne résout pas non plus le problème. Des parasites (insectes et rongeurs) y habitent activement, ainsi que du polystyrène expansé, et la durée de vie du coton est 2 à 3 inférieure à celle de la maison passive elle-même.
Matériau adapté aux maisons passives - verre mousse. Un bref résumé des caractéristiques : la conductivité thermique la plus basse des matériaux largement utilisés connus, un respect total de l'environnement grâce à l'inertie du verre, un traitement simple et une bonne capacité de collage. L'inconvénient est le prix élevé et la complexité de la production, mais le matériau en vaut vraiment la peine.
Un matériau moins coûteux, mais adapté à l’isolation d’une maison passive, est la mousse polyuréthane. Techniquement, de telles maisons ne peuvent pas être qualifiées de passives : leurs pertes de chaleur sont de 30 à 50 kWh par mètre carré et par an, mais ces chiffres sont tout à fait acceptables. Le polyuréthane peut être installé sous forme de feuille ou appliqué à l’aide d’un plâtre projeté.
Toit et grenier chaleureux
Une autre différence essentielle entre les maisons passives est la présence d'un grenier non chauffé ou grenier chaleureux et une isolation de toiture de haute qualité sans ponts thermiques. Avec cette approche, deux limites de température sont identifiées : au plafond de l'étage supérieur et dans le toit lui-même. Grâce à la séparation de la protection thermique, la formation de condensation dans l'isolation du toit est garantie d'être éliminée et les pertes de chaleur sont considérablement réduites.
Le plafond de l'étage supérieur est généralement encadré par des poutres en bois, les vides sont remplis d'une couche de laine minérale de densité moyenne de 20 à 25 cm d'épaisseur. Il est préférable d'isoler le plafond avec des matériaux en feuille avec un cadre cellulaire transversal et précis réglage des panneaux isolants. Toutes les coutures et joints sont remplis de colle ou de mousse spéciale. Une attention particulière est portée à l'installation d'une ceinture de protection à l'endroit où le système de chevrons repose sur les murs.
Un grenier chaleureux est aménagé selon le principe de récupération du système de ventilation. Les conduits de ventilation par aspiration pénètrent directement dans les combles étanches, d'où ils sont évacués par une ouverture unique à évacuation forcée. Souvent, ce canal est équipé d'une unité de récupération qui transfère une partie de la chaleur de l'air évacué vers l'air soufflé.
Fenêtres, portes et autres points de fuite
Avec les fenêtres pour maison passive, tout est simple : elles doivent être de haute qualité et doivent être certifiées pour une utilisation dans le secteur des économies d'énergie. Les signes d'un produit approprié comprennent des fenêtres à double vitrage avec deux chambres ou plus remplies de gaz, du verre à faibles émissions de différentes épaisseurs et une double connexion de la fenêtre à double vitrage au profilé, scellée avec du ruban en caoutchouc. Pour les portes, il est important d'avoir un remplissage en nid d'abeille et la présence d'une double porte sur tout le périmètre. Il est également important de respecter les règles d'installation et de protection des points de jonction.
Une maison passive a ses propres caractéristiques de conception de fondation. Pour protéger la structure du béton, celle-ci est hydrophobisée par injection et protégée en outre par une couche externe de revêtement imperméabilisant. L'isolation descend sur toute la profondeur des fondations, le rez-de-chaussée devient ainsi la deuxième zone tampon après le grenier chaud.
Alimentation énergétique d'une maison passive
Le gaz n'est généralement pas fourni dans une maison passive ; un réseau électrique monophasé est tout à fait suffisant pour les besoins domestiques et le chauffage. Avec les radiateurs électriques, tout est simple : peu importe le nombre de kilowatts investis dans la maison, il en reste tellement, le rendement est de près de 99 %, contrairement aux chaudières à gaz.
Mais le réseau électrique, en tant que seule source d’approvisionnement en énergie, présente de nombreux inconvénients, qui consistent principalement en une connexion peu fiable. Souvent, les maisons sont alimentées par un réseau électrique assez complexe, comprenant un générateur de secours à démarrage automatique, ou utilisent un parc de batteries ou des panneaux solaires comme alimentation de secours.
Le chauffage de l'eau domestique est généralement réalisé capteurs solaires, principalement ceux sous vide. En général, les sources d'énergie autonomes sont très diverses : parmi les variétés, vous pouvez choisir la solution optimale pour des objets présentant des conditions différentes.
