La conception technique

Publié le 23 février 2009 par B&D@3

1) La structure :

Nous avons fait le choix d'une maison à ossature bois pour plusieurs raisons :

Le délai et la souplesse de construction. A la différence de la maison en maçonnerie, si répandue dans nos contrées, le montage d'une maison à ossature bois ne nécessite pas de temps de séchage, de coffrage, d'étayement. Autant de phases intermédiaires qui permettent de gagner du temps, d'autant plus précieux lorsqu'on réalise soi même. Les éléments d'ossature se magnient seul et relativement simple à mettre en oeuvre. Il est uniquement nécessaire de prévoir un moyen de levage lorsqu'on redresse les façades.

Un gain de surface

Les murs sont moins épais, à solidité égale, un mur en parpaings aura une épaisseur de 40 cm, alors qu'un mur en ossature bois avec une isolation thermique bien meilleure ne dépassera pas 22cm. Au final cela peut representer un gain de surface de 5 à 10% par rapport à la maison en maçonnerie.

Le comfort

Sur ce point, il semblerait que la sensation de comfort y est meilleur du fait des caratèristiques du bois qui reste un materiau vivant (régulation de l'humidité, pas de sensation de froid liées aux ponts thermiques...). Nous verrons cela lorsque nous serons dedans.

L'isolation thermique

Lorsque l'on a décidé de construire en 2008, il n'est pas concevable d'occulter la question de l'isolation et de manière plus générale la problèmatique énergetique. La construction à ossature bois tire ses atouts de la combinaison du matériau bois utilisé en structure avec des isolants thermiques performants qui s’intercalent entre les montants verticaux. Cela constitue un complexe homogène et performant du point de vue de l'isolation.

L'Environnement

Le bois est une ressource renouvelable qui permet de préserver les ressources fossiles. Sa transformation et sa mise en œuvre ne nécessite que peu d’énergie. (On estime à 30% l’économie d’énergie réalisée pour la construction d'une maison en bois par rapport à une construction traditionnelle). Dans notre cas, nous construisons avec de l'épicea qui vient de forêts proches Vosges ou Forêt Noire. Il faut savoir qu'aujourd'hui on estime la fabrication du ciment responsable de 6% des émissions totales de C02 sur notre planète (chauffer du calcaire à 1500° pour le transformer en chaux hydraulique dans un four totalement ouvert sur l'exterieur, c'est quelque peu energivore). Avec le développement des pays émergeants, il ne faut pas s'attendre à ce que la diminution de l'utilisation du ciment dans les années à venir vienne de chez eux.

L'ossature :

Voici donc le principe des murs qui composent notre maison :

La charpente :

Les combles de la maison doivent être aménageables, nous avions donc la solution des fermettes ou la charpente traditionnelle. Nous avons choisi une charpente traditionnelle avec les principes suivants :

- les pignons et les façades sont porteurs ;

- entre les façades nous avons des fermes à faux entraits ;

- entre les pignons, 3 pannes par rampants.

Plancher haut du RDC :

C'est là aussi une struture bois. Les solives portent sur les façades et sur un poutre à mi-travée en lamellé collé. Sur ces solives un panneau en OSB et ensuite un plancher chauffant (isolant plus chape). Au début nous avions prévu un plancher sec et des radiateurs à l'étage. Finalement en discutant avec notre chauffagiste, il nous a convaincu de l'interet de mettre également un plancher chauffant à l'étage. Nous avons revu un peu les calculs et finalement :

l'écartement des solives a été raméné à 40cm, contre 60 initialement ;

la poutre à mi-travée est passée d'une section de 225x120 en bois massif à une poutre de 400x100 en lamellé collé (cela a necessité également de revoir la distribution du reseau de ventilation qui devait se faire dans le faux plafond du RDC. La hauteur de la poutre ne le permet plus donc on distribura tout par l'étage et le sous sol)

l'écartement des montants d'ossature a été ramené à 40cm, contre 60 cm intialement.

2) La problématique énergetique (Isolation / chauffage / ventilation) :

J'ai regroupé ces trois domaines car ils sont étroitement liés et y ai réflechi de façon globale. Le but recherché, minimiser les déperditions de la maison.

Comme on l'entend souvent, le domaine du bati est reponsable à lui seul de près de la 25 % des émissions de gaz à effets de serre et représente 40 % des consommations énergetiques en France. La marge de progression y est donc énorme. Par le passé et encore trop souvent aujourd'hui ces domaines étaient ,et sont conçus ,et mis en oeuvre de façon dissociés. Pris individuellement chacun d'eux a évolué et est largement en mesure de répondre aux exigences de performances que l'on recherche actuellement .C'est ici , je pense que l'on commence à toucher du doigt le problème. Cette problèmatique énérgetique est traitée la plupart du temps par des corps d'états différents, le chauffagiste pour le chauffage et la ventilation, le plaquiste ou parfois l'enduiseur pour l'isolation, le menuisier gère ces ouvertures etc... Mais au milieu de tout cela qui gère les interfaces, les ponts thermiques du maçon, les réservations trop importantes au regard des fenêtres du menuisier qui l'oblige à calfeutrer comme il peu,t les trous opérés par l'éléctricien dans le pare vapeur pour passer ses gaines etc etc .... bien souvent personne. Ainsi, au départ un projet performant sur le papier trouve ses performances largement détériorés une fois réalisé.

Enfin, la réglementation thermique de 2005 qui encadre tout cela a pour principale travers d'imposer des objectifs de performances minimaux à atteindre, parfait, mais cela reste une procédure déclarative sur la base du projet. Aucune verification après réalisation, étrange non ? Un diagnostic de performance énergétique est effectivement rendu obligatoire pour la vente et la location mais à la livraison d'un maison d'habitaion ?... Pour des constructions importantes hors résidencielle, les controleurs techniques sont normalement garants de la bonne application de cette réglementation. Par contre, pour le secteur de la construction individuelle c'est la bonne fois du maître d'oeuvre, aucune verification. Quant au crédit d'impots qui est alloué sur la seule base des factures produites par l'entrepreneur qui a réalisé les travaux ,sans qu'aucun controle qualité ne soit effectué après réalisation. cela laisse songeur. En résumé, le discours actuel sur les économies d'énergies est ambitieux , mais à mon sens ,la réalité n'est pas à la hauteur des résultats espérés. Pour passer à la vitesse supèrieure, il est incontournable de réflechir à la problèmatique énérgetique de manière globale et non pas en abordant chaque problème de manière individualisée. On nous dit, il faut améliorer l'isolation des constructions. Mais à quoi bon mettre en place un isolant très performant si d'un autre coté on laisse de coté la question de la ventillation, source de déperditions conséquentes si elle n'est pas gérée.

C'est pourquoi, sans avoir la prétention de détenir la solution idéale, nous avons essayé d'appréhender au mieux l'enjeu énérgetique de notre maison en recherchant d'une part à avoir une vision la plus générale de son fonctionnement et d'autre part en analysant dans le détail le maximum de point singulier pour qu'une fois réalisée ses performances soient le plus proche de la théorie du projet.

Assez de blablas, voici le principe que nous avons retenu :

- Isolation :

Mur, de l'exterieur vers l'interieur , enduit, 4cm de polystyrène, panneau de contreventement, 14cm de ouate de cellulose, pare vapeur, 4cm de lame d'air, paroi de plâtre int.;

Dalle du RDC, 10 cm de polystyrène en sous face de dalle ;

Plafond de l'étage, pare vapeur, 25cm de ouate de cellulose ;

- Ventillation :

Double flux rendement de 75 %, le calcul de rentabilité d'une double flux à 90% a démontré qu'il nous faudrait plus de 12 ans pour l'amortir, je reste septique sur son état de fonctionnement dans 10ans.

Puit canadien, nous en avons prévu un mais la décision de le réaliser n'est pas encore prise. Les incertitudes qui entourent toujours cette équipement sont encore fort nombreuses, problème de l'argon, de condensation, fonctionnement en inter saison... Affaire à suivre.

- Chauffage :

Nous avons envisagez deux solutions, la première le chauffage à pellets, la seconde la géothermie. Nous avons retenue la seconde. A coût d'investissement sensiblement équivalent, la différence s'est faite sur le coût d'exploitation plus avantageux en géothermie.

C'est une géothermie eau/eau par captage horizontal. voici le principe de fonctionnement :

La pompe à chaleur à une puissance de 9 kw et 800 ml de capteurs seront mis en place dans notre terrain. Selon notre bilan thermique nos besoins en énérgie primaire (chauffage uniquement) s'établisse à 5600w pour un volume chauffé de 370m3 (le sous sol n'est pas considéré chauffé).

Le principe de fonctionnement d'une PAC est exactement celui d'un réfrigérateur. Alors qu'un réfrigérateur transfère la chaleur pour rafraîchir son atmosphère intérieure, la PAC transfère la chaleur de la terre, de l'eau ou de l'air suivant les cas, pour l'injecter à l’intérieur de la maison. Pour etre schématique :

la pompe aspire de l'eau qui au contact de la terre est chauffée à 12°C environ;

la pompe en comprime ce fluide produit de la chaleur qui chauffe dans notre cas l'eau qui part dans le plancher chauffant. A l'occasion de cette échange, le fluide se fait "voler" de l'énergie au profit de l'eau destinée au plancher chauffant. Ainsi, il repart dans la terre avec une température cette fois de 10°C, il a perdu 2°C dans l'histoire (Les températures sont données à titre d'illustration);

le fluide parcourt de nouveau les 800 ml de tuyaux et se réchauffe au contact de la terre. Il retrouve sa température de 12°C et c'est reparti pour un cycle....

Dans notre installation, la pompe ne produit pas l'eau chaude sanitaire. Un simple ballon éléctrique fournira l'eau chaude dans un premier temps. Puis lorsque nous pourrons beneficier de la TVA à 5,5%, soit deux ans après l'achèvement d'une construction neuve on envisagera d'installer un chauffe eau solaire.

- Menuiseries :

Notre terrain étant dans un périmètre classé, nous n'avons pas vraiment eu le choix, les menuiseries doivent etre en bois avec petits bois.

Techniquement elles sont constituées :

d'un chassis bois d'épaisseur 63mm, je crois ;

de double vitrage 24 mm traitement argon ;

le fabriquant annonce un coef de transmission thermique uw de 1,6. C'est performant mais très difficile à verifier...

les volets sont abattants (j'ai trouvé un système de gonds éléctrique qui simplifirait bien leurs fermetures, mais le prix reste conséquent. Sujet à retravailler...

Voila donc pour les grandes lignes de la conception de notre maison. Je compléterais cet article au fil de l'avancement du projet