Faire son nid #4 : les technologies d’économie d’énergie

Faire son nid #4 : les technologies d’économie d’énergie

 

www.ekohabitat.com

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Lors de la conception d’une maison, un « magasinage » de technologies vient toujours s’intercaler dans les différents critères de design et les besoins de la famille qui l’habitera.

On choisit habituellement une technologie particulière soit pour son confort ou pour la diminution des coûts d’utilisation et d’entretien de l’habitation et de ses appareils en particulier qu’elle rend possible. Beaucoup de décisions tournent autour du froid et du chaud, bref, chauffer en hiver et refroidir en été. La fournaise ou les calorifères pour l’un et le climatiseur ou le ventilateur pour l’autre.

La façon classique de construire consiste à isoler « au Code » en respectant le minimum requis par la réglementation et à faire installer des générateurs de chaleur et de fraîcheur sans se poser plus de questions. C’est pourtant bien avant cette étape qu’il faut se questionner sur les technologies. Il en existe deux grandes familles, celles dites « passives », souvent n’exigeant aucun entretien, et les autres dites « actives », qui en nécessitent un.

Technologies et stratégies passives 

Il s’agit ici d’appliquer des stratégies de design solaire passif offrant le choix de matériaux et produits permettant d’économiser de l’énergie tant à court qu’à long terme. Par exemple :

• Mettre le maximum de grandes fenêtres dans l’orientation sud du bâtiment (pour maximiser le captage de l’énergie solaire ) et choisir des fenêtres à haut rendement énergétique (gains solaires élevés au sud et facteur isolant élevé sur les autres orientations). Ça coûte un peu plus cher à l’achat, mais ça ne nécessite pas plus d’entretien qu’une fenêtre ordinaire et les économies et autres bénéfices (lumière naturelle, vues, etc.) sont immédiats et permanents. Demander à son fournisseur quels types de vitrages à faible émissivité il propose selon l’orientation des fenêtres.

• Opter pour des niveaux d’isolation supérieurs : au moins R-35 ou R-40 dans les murs, R-60 ou davantage au toit et R-10 ou plus sous la dalle. Avec la hausse constante des coûts de chauffage, le surcoût hypothécaire est souvent inférieur aux économies d’énergie obtenues.

Test d'infiltrométrie. Photo : Ressources naturelles Canada

Test d’infiltrométrie. Photo : Ressources naturelles Canada

• Opter pour une étanchéité à l’air élevée (1,5 changement d’air à l’heure au maximum validé par un test d’infiltrométrie simulant des fuites d’air), sinon l’efficacité de votre isolant sera grandement réduite. Notez qu’une ventilation à récupération de chaleur est une technologie active désormais obligatoire dans toute maison neuve pour en assurer la salubrité, le confort et le rendement énergétique élevé.

• Choisir un volume d’habitation compact et simple. Préférer une maison assez carrée ou en petit rectangle, pas trop allongée, mais plus longue au sud, au nord aussi, où elle sera très peu fenestrée. Éviter les formes en L et autres découpages qui augmentent la surface de murs exposés aux éléments.

• Ajouter des matériaux denses (masses thermiques comme la brique, le béton et la céramique) dans les pièces ensoleillées afin de stocker la surchauffe solaire.

• Faire dépasser la toiture de 16 à 20 pouces (40 à 50 cm) par rapport aux murs pour les protéger de la pluie et pour créer de l’ombrage en été. Ces surplombs de toiture sont nécessaires tant au rez-de-chaussée qu’à l’étage et peuvent même atteindre près de quatre pieds (1,2 m) pour ombrager une porte-fenêtre.

• Prévoir une pente de toiture d’environ 45 % du côté sud afin de pouvoir éventuellement recevoir des capteurs solaires (technologies solaires actives pour produire de l’électricité ou de l’eau chaude). Prévoir également pour ces installations à venir des gaines (pour le câblage et la tuyauterie) reliant la salle mécanique (généralement au sous-sol) et la toiture. Plusieurs personnes se servent d’ailleurs de la toiture de leur cabanon de jardin (avec la même inclinaison et la même orientation favorables) pour installer un chauffe-piscine fait maison.

• Pour éviter la surchauffe solaire estivale, choisir un terrain dont les côtés est et ouest sont ombragés par des arbres matures ou y planter, entre 10 et 20 pieds (3 et 6 m) de la maison, des feuillus atteignant au moins 25 pieds (7,5 m) de hauteur à maturité. (Lire ces conseils des spécialistes en foresterie de l’Université de l’Utah, également concernant les arbres brise-vent.) Un grand auvent au-dessus d’une terrasse peut aussi faire l’affaire, surtout du côté ouest, qui est le plus chaud en été, le temps que les arbres arrivent à maturité.

J’en suis à ma seconde maison solaire passive et j’ai donc eu à faire des choix de design importants. Rien n’est parfait et tout design n’est qu’un amalgame de compromis en fonction des besoins, des valeurs (notamment écologiques) et du portefeuille de chacun. Chaque habitation possède sa personnalité et ce sont les caractéristiques de design qui lui donnent son apparence finale.

C’est souvent immédiatement rentable!

Si vous poussez le design solaire passif à son niveau optimal (selon les exigences des programmes ou normes Novoclimat, R-2000 ou Passive House), vous pouvez arriver à économiser plus en chauffage et en climatisation que le surcoût hypothécaire.

Le tableau ci-contre compare les coûts de construction et de chauffage au Québec pour une maison neuve de 1 800 pi²  selon son niveau de performance énergétique. Source : ecohabitation.com/indice-solaire-passif

(Cliquer pour agrandir)

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Dans ce tableau, nous constatons qu’investir 15 000 $ de plus sur l’isolation, les fenêtres et l’étanchéité d’une maison respectant les exigences du Code de construction du Québec augmente les mensualités hypothécaires de 68 $ et réduit les coûts de chauffage de 150 $ par mois, ce qui génère un profit dès le premier jour!

En effet, par mois, la maison standard coûte 1 202 $ en paiements hypothécaires et 210 $ de chauffage, pour un total de 1 412 $. Or, si l’on investit 15 000 $ de plus en efficacité énergétique, les paiements hypothécaires passent à 1 270 $ mais le chauffage à 60 $ pour un total de 1 330 $ ou une économie de 82 $ par mois ou 984 $ par année ! Donc votre investissement de 15 000 $ est rentable dès le premier jour. Par contre, la rentabilité des mesures d’efficacité énergétique plafonne à un certain niveau, tel qu’il est illustré dans la troisième colonne avec la maison hyper performante qui coûte 45 000 $ de plus pour une consommation meilleure que le standard « passif » de 15 kWh de chauffage/m2/an. Il en va de même pour les ajouts de technologies actives comme la géothermie, qui n’est pas rentable dans une maison à haute efficacité énergétique de taille raisonnable. Toutefois, selon le directeur d’Écohabitation, Emmanuel Cosgrove, doubler le niveau d’isolation requis par le Code peut être rentable, tel qu’il prévoit le démontrer dans sa nouvelle maison Edelweiss.

Installer des toilettes et des pommes de douche à débit réduit fait aussi économiser sur l’utilisation de l’eau (chauffée ou non). En milieu urbain, plusieurs villes installent des compteurs d’eau et facturent aux résidents l’excédent du niveau de consommation qu’elles considèrent raisonnable. Il y a aussi le récupérateur de chaleur des eaux de drainage, comme le Power-Pipe, qui peut se rentabiliser typiquement en une décennie en préchauffant l’eau de douche avec ses eaux usées. Détails dans l’étude de la SCHL Essais de performance de récupérateurs de chaleur des eaux domestiques au CCTR.

Notez que dans un contexte d’investissement immobilier, ce genre de construction peut ne pas être apprécié à sa juste valeur car bien des gens ne considèrent que le prix d’achat et non les frais énergétiques. (En passant, saviez-vous qu’il est possible de voir le compte d’électricité de n’importe quelle habitation sur le site hydroquebec.com? Il suffit d’accéder à votre espace client au préalable puis de sélectionner Estimer les coûts à une résidence dans la catégorie Déménagement.) Le bâtiment doit à tout le moins se retrouver dans un quartier chic pour conserver la plus-value cachée dans les murs, car les maisons qui performent le mieux sur le marché sont celles qui ont coûté le moins cher à construire et qui se vendent au même prix que les autres pour une valeur égale en mètres carrés, selon leur localisation géographique. Il faut donc évaluer l’investissement supplémentaire en fonction de la durée.

Pour l’exemple donné ci-dessus, les bénéfices sont immédiats. Or si le rendement apparaît plutôt au bout de plus de 10 ans, il est suggéré de revoir votre design à moins que vous ne sachiez à l’avance que vous habiterez cette maison pour les 20 prochaines années. La plupart des gens que j’ai rencontrés et qui se sont lancés dans de tels projets ne l’ont jamais fait dans un objectif de « faire de l’argent » mais bien de vivre dans une résidence qui représente leurs valeurs de vie sur cette planète.

L’année dernière, Écohabitation a conçu une cote énergétique des maisons à la demande de la firme de courtage Via Capitale, un peu comme celle que l’on retrouve en Europe. Il s’agit d’une première au Québec. Si vous souhaitez vendre votre habitation, vous pouvez faire évaluer sa cote énergétique en contactant un écocourtier de cette bannière. Vous pouvez donc, avec les données de votre consommation d’énergie, comparer sa performance par rapport aux autres affichées sur le site Web du courtier. Évidemment, comme la majorité des maisons québécoises n’ont rien pour se vanter au chapitre de l’économie d’énergie, peu de gens utilisent cet outil pour promouvoir la vente de leur habitation. Mais ceci est amené à changer dans l’avenir, car la cote devrait aider à vendre les maisons les plus performantes plus rapidement, de plus en plus de gens recherchant des maisons confortables et écoénergétiques.

Technologies actives

Ici nous entrons dans l’univers de la mécanique du bâtiment (domotique incluse), et qui dit mécanique dit entretien, bris occasionnel, et donc réparation. Vos choix de technologies « actives » doivent se faire en fonction de vos goûts personnels. Si vous n’êtes pas monsieur ou madame mécanique, ne vous racontez pas d’histoire, il vous faudra aussi faire ce choix en fonction de vos habiletés. Vous êtes un « trippeux » de panneaux solaires, les batteries et la mécanique n’ont pas de secret pour vous, vous aimez vous réaliser à travers de nouveaux défis de construction et vous êtes débrouillard, alors osez mais restez lucide dans vos choix, car le prochain propriétaire pourrait ne pas posséder les mêmes dons que vous. Si vous avez besoin d’aide, vous pouvez toujours vous tourner vers l’organisme Écohabitation qui offre des formations et du coaching ou vers l’association Énergie Solaire Québec qui propose divers ateliers pratiques.

J’avance avec prudence dans cet aspect du dossier car les investissements supplémentaires au mètre carré coûtent parfois énormément plus cher que les technologies passives et ne font pas économiser tellement plus d’argent. En bref, ces technologies ajoutées aux technologies passives coûtent cher pour ce qu’elles rapportent en économies. Dans une approche de design où les deux technologies seront utilisées, la grande question tourne encore beaucoup autour des besoins de chauffage et de climatisation.

Il importe d’installer un système mécanique qui permette d’équilibrer les températures dans le bâtiment en redistribuant, voire en stockant (dans le cas d’un chauffe-eau à pompe à chaleur, par exemple) les gains solaires passifs en saison de chauffage. En été, bien que les climatiseurs et les pompes à chaleur soient les bienvenus durant les jours de canicule, en général, de bonnes stratégies passives (étanchéité, isolation, ombrage et ventilation naturelle) permettent de s’en passer. En effet, il suffit d’ouvrir des fenêtres sur des murs opposés et des étages différents, du soir au matin, pour climatiser naturellement, en créant un effet de cheminée (l’air frais qui pénètre par le bas monte naturellement en se réchauffant et fait ainsi évacuer la chaleur par le haut du bâtiment). N’oubliez pas de fermer portes et fenêtres le jour pour conserver la fraîcheur accumulée la nuit et surtout n’ouvrez pas les fenêtres du sous-sol la nuit, pour y éviter l’infiltration de l’humidité de la rosée au sol.

Dans les maisons solaires passives bien conçues, les systèmes mécaniques seront moins sollicités et dans les maisons les plus performantes, ils serviront plutôt de chauffage d’appoint. Voici donc les technologies dites « actives » à considérer dans le cas d’une habitation à basse consommation énergétique.

Les investissements de base

·      Chauffage central avec ventilateur récupérateur de chaleur (VRC) à haute efficacité énergétique certifié par le Home Ventilating Institute (HVI).

·      Foyer de masse avec plinthes électriques en appoint et un VRC efficace.

Les options

·      La pompe à chaleur air-air ou géothermique et le puits canadien.

·      Le mur solaire (préchauffant l’air extérieur ou réchauffant l’air du sous-sol en recirculation).

·      Le chauffe-eau solaire avec capteurs plats ou tubes sous vide (avec glycol caloporteur et échangeur de chaleur).

·      Le système photovoltaïque convertissant la lumière en électricité qui ne servira habituellement que pour l’éclairage et les appareils domestiques qui ne chauffent pas (car on produit peu d’énergie à coût élevé).

·      La domotique, un système de contrôle électronique central qui rend la maison « intelligente » en automatisant la gestion de plusieurs fonctions d’un bâtiment (sécurité, éclairage, ombrage, chauffage, refroidissement, ventilation, qualité de l’air, communications, cuisson, ouverture de portes et fenêtres, etc.). Bien que parfois fort utiles, ces systèmes coûteux, souvent ardus à programmer et non rentables sont surtout l’apanage des gens plus fortunés ou qui ont des besoins particuliers, comme les personnes handicapées.

Habitudes de vie

Mais avant de vous lancer les yeux fermés dans l’achat de technologies complexes, je vous recommande de prendre conscience de vos habitudes de consommation. L’énergie la moins chère et la moins polluante est celle qu’on n’a pas besoin de produire, de distribuer ou de consommer! Le site Web d’Hydro-Québec offre divers outils gratuits pour vous éclairer à ce sujet. Parmi ceux-ci, le Portrait de ma consommation compare votre consommation d’électricité d’un mois ou d’une année à l’autre et en estime et décortique les coûts. Un autre outil, le Diagnostic résidentiel, est un questionnaire dont les réponses vous permettent d’obtenir une évaluation personnalisée de la consommation d’énergie de votre résidence et de recevoir des recommandations pour réduire votre consommation. Le profil permet notamment de connaître les détails de vos coûts d’électricité répartis par fonction (chauffage, climatisation, éclairage, eau chaude, etc.). Enfin, la page Comparez-vous rend possible la comparaison de votre consommation d’électricité avec celle de ménages semblables au vôtre afin de savoir si vous êtes un consommateur écoénergétique ou énergivore. Voilà des outils très intéressants si vous prévoyez construire une maison solaire passive ou si vous voulez tout simplement réduire votre consommation en optant pour des appareils et des stratégies plus économes d’énergie et plus responsables.

Marie Louise Roy, Coach ICF,
Architecte et urbaniste
M.Sc.A environnement
coachingcreatif.com

Planting Trees For Energy Conservation: The Right Tree In The Right Place

En collaboration avec André Fauteux

 

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3 Responses

  1. Marcel Hallé

    On parle rarement d’une autre façon simple de réduire les coûts reliés au chauffage de l’eau, soit le préchauffage dans un réservoir non isolé qui préchauffe l’eau à la temp. de l’air ambiant. Chez Hydro-Québec, on me dit que ça n’est pas rentable car ce résevoir refroidira la pièce qui nécessitera plus de chauffage. Selon mon expérience, cet effet est négligeable et n’entraine pas de chauffage supplémentaire. De plus l’été, l’eau de l’aqueduc est encore très froide et l’air ambiant est naturellement chaud, donc non chauffé.

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