Conservation et diffusion de la chaleur

Récupérer l'énergie solaire par apports directs ou indirects ne suffit pas à rendre une maison confortable. Il faut également être capable de conserver et diffuser la chaleur durablement. Pour se faire, la maison solaire se repose sur deux grands principes: une bonne isolation et une ventilation adéquate. Dans les régions chaudes (de type méditerranéen par exemple), un autre principe doit être pris en compte: l'évacuation de la chaleur.

L'isolation

Une bonne isolation est indispensable dans la conception d'une maison solaire. En période froide, elle permet de conserver la chaleur emmagasinée pendant la journée, en période chaude, elle permet de conserver la fraîcheur emmagasinée pendant la nuit par une bonne ventilation. Pour être bien isolée, l'habitation doit avoir une enveloppe fortement isolée thermiquement et sans discontinuité.

Un logement possède 5 types d'isolations différents:

Principe du pont thermique.

• L'isolation des murs : non isolés, ils sont responsables d'environ 25% des pertes de chaleur. L'isolation doit être conséquente, et pour être efficace elle ne peut se faire que de deux manières : soit "répartie"; le mur joue le rôle de l'isolant dans toute son épaisseur à l'aide de briques auto-isolantes en terre cuite ou en ossature bois, soit "extérieure"; l'isolant, de préférence une laine minérale, recouvre le mur par l'extérieur afin d'éviter les ponts thermiques.

• L'isolation du toit : la toiture est la principale source de déperdition de chaleur (environ 30%) car l'air chaud monte ! Il existe deux solutions complémentaires d'isolation : la toiture végétalisée ; adaptée à un toit à faible pente, la couverture végétale permet d'améliorer l'isolation aussi bien l'été que l'hiver, et une isolation sous toiture, de préférence végétale (fibre de bois, chanvre...).

• L'isolation du sol : le sol est responsable d'environ 7% des pertes de chaleur, il est également important de l'isoler, ne serait-ce que pour le simple confort d'y marcher pied-nu. Si le plancher est sur terre-plein on optera pour un isolant sous dalle flottante. Si le plancher est sur un vide-sanitaire ou un local non-chauffé (cave), on optera pour une isolation en sous-face ou par un plancher en dalles de béton cellulaire.

• L'isolation des fenêtres : les fenêtres sont responsables d'environ 13% des déperditions de chaleur. Il est nécessaire d'installer des fenêtres double vitrage, voir triple vitrage pour les façades orientées au nord. Un autre point important est l'étanchéité entre le mur et la menuiserie.

• L'isolation des portes : la porte d'entrée ou celle du garage est également source de déperdition de chaleur. Elles doivent être au moins en bois, voir intégrer un isolant. Si la porte comporte une surface vitrée, assurez-vous que ce soit un double vitrage.

Principe de fonctionnement d'une VMC double flux.

La ventilation

Une maison solaire est quasiment étanche par son isolation importante. Ainsi, l'air doit être renouvelé en conséquence par une bonne ventilation, et ce pour plusieurs raisons : avoir suffisamment d'oxygène, évacuer la pollution intérieure, et limiter le taux d'humidité.

• La première des solutions est la ventilation naturelle ; accessible à tous, elle est plus réalisée par une bonne habitude à prendre plutôt que par une solution technique complexe : aérez la maison quotidiennement. En hiver, ouvrez les fenêtres en grand pendant 5 minutes, l'air sera renouvelé rapidement et les murs n'auront pas le temps de refroidir. Autre solution naturelle ; les grilles d'aération au-dessus des fenêtres. Elles renouvellent l'air en continu grâce à la différence de température entre l'intérieur et l'extérieur. Cependant, elle sont sources de déperdition de chaleur.

• La deuxième solution qui est complémentaire, est la ventilation mécanique, appelée communément VMC. La solution est certes loin d'être passive, mais elle est un élément clé d'une maison solaire. Il existe deux grands types de VMC : la VMC simple flux, où la ventilation ne fait qu'extraire l'air intérieur, et la VMC double flux, qui récupère la chaleur contenue dans l'air extrait pour réchauffer l'air neuf à souffler.

Les moyens de réfrigération

Les moyens de réfrigération en période estivale sont souvent négligés à cause de la priorité donnée à la recherche de chaleur en hiver. Pourtant, ce manque de fraîcheur peut rendre l'habitation très inconfortable alors qu'il existe des moyens simples pour la rafraîchir. Deux facteurs complémentaires permettent de rafraîchir un logement: une bonne ventilation et l'occultation du soleil.

Schéma simplifié d'un puits canadien.

Quelque soit le climat, pourvu qu'il soit chaud en période estival, on peut conseiller 4 solutions techniques :

• La première solution technique est le puits canadien. Ce procédé consiste à refroidir l'air extérieur en le faisant passer à l'intérieur d'un circuit enterré dans le sol où la température est plus fraîche en été. Il peut également servir à réchauffer l’air extérieur pour le chauffage de l’habitation en hiver.

• Une deuxième solution technique consiste à planter de la végétation ou d'installer un plan d'eau à l'extérieur; principalement là d'où vient les vents dominants en période chaude. La végétation permettra de réduire le rayonnement réfléchi, et masquera le soleil principalement côtés Est et Ouest. Le plan d'eau humidifiera l'air et le rafraîchira par évapotranspiration, ce qui est particulièrement efficace dans les climats chauds et secs.

• Troisième solution technique : choisissez une toiture végétalisée, à teinte claire ou en matériau réfléchissant. En effet, en été la toiture reçoit la plus grande partie du rayonnement solaire.

• Dernière solution technique : protégez les ouvertures du soleil. La meilleure solution consiste tout simplement à fermer les volets. Sinon optez pour des auvents, des stores, ou encore une treille naturelle.

A part toutes ces solutions techniques, des gestes simples permettent de garder une température fraîche à l'intérieur de votre habitation. Que le climat soit chaud et sec ou chaud et humide, la méthode est un peu différente:

• En climat chaud et sec : laissez entrer la fraîcheur de la nuit afin de rafraîchir la masse d'inertie (les murs). Pour ce faire, ouvrez du côté des brises dominantes de la nuit et associez des sorties d'air sur la façade opposée, ce qui permettra une bonne circulation de l'air à travers l'habitation. En journée, fermez toutes les ouvertures et protégez les des rayons du soleil (par les volets, stores...).

• En climat chaud et humide : l'écart de température est faible entre le jour et la nuit. Il faudra donc protéger avant tout l'habitation du rayonnement solaire par des stores, auvents, la végétation, par une teinte de la toiture et des murs très claire, puis favoriser la ventilation du logement. Laissez donc entrer au maximum l'air extérieur venant des brises dominantes pendant la journée et la soirée. Pour que la circulation de l'air soit plus efficace, assurez-vous d'avoir les sorties d'air plus grandes que les entrées.