La maison Active, dénommée également « Home for Life », œuvre des architectes d’AART, fait partie des premières maisons passives construites dans le monde. La maison active est inspirée d’une maison traditionnelle danoise d’un étage et demi, bâtie sur une surface relativement petite, mais qui offre de nombreuses variations.

La maison active est inspirée d’une maison traditionnelle danoise.

En termes d’énergie, la maison active produit plus d’énergie qu’elle n’en consomme. En produisant un surplus d’énergie de 9 kWh/m² par an, la maison active reproduit la même quantité d’énergie qui a été utilisée pour produire ses matériaux de construction en 40 ans. Pour cela, la construction utilise une pompe à chaleur solaire et 7 m² de capteurs solaires produisant l’énergie nécessaire pour le chauffage et l’eau chaude. Par ailleurs, 50 m² de cellules photovoltaïques produisent plus d’électricité que celle consommée par la maison.

Les ouvertures des fenêtres sont orientées de manière à laisser entrer la lumière du jour à partir d’au moins deux angles différents dans chaque chambre

Concernant l’environnement intérieur, des capteurs dans chaque pièce enregistrent le niveau de température, le taux de CO2 et le taux d’humidité avec une station météo à l’extérieur. Le tout est géré par un système de domotique de contrôle intelligent pour garantir que la maison utilise uniquement l’énergie dont la famille a besoin, pour un intérieur sain et confortable. Les fenêtres s’ouvrent automatiquement pour intégrer de l’air frais, tandis que des capteurs éteignent les lumières quand les occupants de la maison sortent.

La domotique de la maison gère les systèmes techniques, par exemple les fenêtres s’ouvrent automatiquement pour intégrer de l’air frais.

Les ouvertures des fenêtres sont orientées de manière à laisser entrer la lumière du jour à partir d’au moins deux angles différents dans chaque pièce. Il faut savoir que les fenêtres de la maison active occupent 40% de la superficie totale, elles permettent d’optimiser le flux d’air à l’intérieur de la construction.

Bâtie sur une surface relativement petite, l’intérieur de la maison offre des volumes généreux au style nordique

Home for Life : une initiative vers la maison autonome

Quelques autres maisons dit actives ont été construites sur les mêmes principes, notamment par les architectes d’AART. Certains de ces prototypes s’appuient sur les principes de la maison passive, adaptés au climat en Europe. Sur le fond, la formule d’Active House (Maison Active) proposée par AART a une démarche diffèrente de celle proposée par le label Passivhaus. Elle s’affiche comme une alternative pour les maisons performantes, tandis que la maison passive est basée sur la réduction des pertes de chaleur et l’utilisation de la chaleur du soleil pour fournir un climat intérieur confortable quelle que soit la saison. La démarche d’AART préconise un système de chauffage au sol mixte alimenté en partie par des panneaux solaires. Ce système est particulièrement adapté aux climats avec un niveau d’humidité relativement élevé.

Depuis l’initiative d’AART, beaucoup de projets actifs, positifs ou autonomes ont vu le jour. Les solutions techniques s’affinent et il est possible aujourd’hui de construire un bâtiment autonome plus facilement qu’il y a 5 ans. Les innovations à venir permettront de rendre ce type de bâtiment encore plus accessible.

Après l’achèvement d’un projet passivhaus dans le Vermont, USA, Zero Energy Design (ZED) concrétise la maison Little Compton en 2011, son second projet de construction de maison passive.  Située dans une belle communauté sur la côte de Rhode Island, USA, cette résidence de retraite et de vacances privée se distingue par sa construction économique. La conception de cette maison passive a été guidée par le souhait d’instaurer un habitat qui, avec une forme simple et compacte, permettrait d’économiser de l’énergie tout en procurant suffisamment d’espace.

La conception de cette maison est simple et compacte sans laisser de côté l’esthétisme. Le propriétaire souhaitait un habitat accessible économiquement, performant et agréable à vivre.

La maison Little Compton : un concept passivhaus minimaliste

La façade d’entrée est orientée vers le sud avec de larges ouvertures de fenêtres. La partie centrale est amplement utilisée comme un lieu de rassemblement. Une échelle mène à un loft qui donne sur l’espace de vie principal. Il sert de salle de jeux et d’aire de repos pour les enfants. Cette disposition ouverte optimise l’aération, simplifie le système de chauffage et de refroidissement, et permet l’incorporation d’un seul conduit métallique visible qui passe par l’espace d’alimentation.

La façade principale est orientée vers le sud avec de larges baies qui assurent les apports solaires et la luminosité de cette maison.

La suite parentale orientée nord, avec vue sur les plantes sauvages et les champs, procure un cadre parfaitement intime. Une chambre avec une grande baignoire autoportante a été aménagée juste à proximité afin de répondre aux exigences du propriétaire en termes de raffinement. La dalle de fondation a été renforcée thermiquement avec du panneau rigide XPS pour garantir un haut niveau d’isolation en continu. Les murs à  ossature bois renferment des cavités de 28 cm remplies de mousse pulvérisée de moyenne densité et de cellulose dense conditionnée. Le toit est isolé par 10 cm d’XPS sur la couche la plus externe et de mousse isolante pulvérisée de densité moyenne entre les fermes.

Intimisme et belle vue pour la chambre parentale

Même si le propriétaire s’est principalement focalisé sur le revêtement du bâtiment, il aspire à la mise en place d’un système d’énergie renouvelable dans un avenir proche. Dès sa mise en place, un simple système photovoltaïque de 4 kWh parviendrait à compenser tous les besoins en énergie électrique et permettra à ce projet de construction de maison passive d’atteindre un standard passivhaus net de zéro énergie.

Le salon et la cuisine bénéficient d’un grand volume ainsi que d’une luminosité bien étudiée.

La conception personnalisée de cette maison de 100 mètres carrés seulement a permis de répondre avec justesse aux besoins du propriétaire en termes d’espace. Le loft procure un espace privatif offrant un cadre totalement intimiste.

La chambre des enfants, style minimaliste et toujours un éclairage naturel agréable.

Les espaces ont été conçus pour les besoins et souhaits avec un style raffiné.

L’entrée est orientée vers le sud avec de larges ouvertures de fenêtres.

Cette maison construite en 2011 est aussi un véritable exemple de retour d’expérience de l’utilisation des techniques non conventionnelles. En effet, six mois après l’aboutissement du projet, un accroissement d’infiltration d’air d’environ 60% par rapport à l’année précédant la construction a été constaté à l’issue d’un test d’infiltrométrie. L’augmentation s’explique, selon les concepteurs, par le retrait de la mousse de moyenne densité mise en place entre les montants de l’ossature en bois. Il en résulte que la liaison est devenue moins étanche à l’air, étant donné que les deux matériaux se sont séparés l’un de l’autre. Depuis, ZED a décidé de ne plus s’appuyer sur la mousse de pulvérisation pour sa barrière d’étanchéité à l’air mais plutôt d’améliorer les techniques d’étanchéité avec des produits à l’efficacité prouvée comme les membranes largement utilisées en Europe pour les projets passivhaus.

Plans du RDC et sous-sol de la maison little compton

Maison Little Compton

Localisation: Vermont, USA

Architecte: , Zero Energy Design (ZED)

Année de réalisation: 2011

Surface habitable: 112 m²

Caractéristiques de l’enveloppe du bâtiment:

Valeur U des parois : 0,126 W/m².K

Valeur U de la toiture : 0,095 W/m²K

Valeur U du plancher : 0,111 W/m²K

Uw mise en oeuvre : 0,90 W/m²K

Située en Angleterre, à proximité de Staplehurst, Kent, la maison Crossway est une des premières constructions écologiques adoptant le concept « zéro-carbone » au Royaume-Uni. Sa conception a été réfléchie pour réduire de manière considérable la consommation d’énergie autant en phase construction qu’en phase exploitation. Cette maison passive est surtout caractérisée par la structure de sa couverture en forme de voûte étendue sur une travée de 20 mètres, en grande partie recouverte de terres pour une isolation optimale mais aussi pour permettre une fusion harmonieuse avec son cadre rural.

Simple, élégante et robuste, tels sont les mots qui peuvent qualifier cette maison écologique. Sa conception a été réfléchie pour réduire de manière considérable la consommation d’énergie autant en phase construction qu’en phase exploitation.

Le style architectural s’inspire du modèle « Catalan Vaulting », un vieil édifice de Valence datant de 1382. La seule différence réside en ce que les innovations apportées par la technologie de toiture moderne rassemblent une foule de matériaux et d’équipements hautement sophistiqués pour permettre à la maison Crossway de répondre au standard passivhaus. Elle a été en effet une des premières constructions de maison passive en Angleterre.

La nouvelle technologie complète ainsi l’ancienne pour équiper cette maison de 279 m² d’un revêtement particulièrement économe en énergie. Les fenêtres à triple vitrage de l’aile sud assurent le chauffage de la masse thermique interne tandis que la porte extérieure à vide, première en son genre, procure l’équivalent de 50 cm d’isolant en mousse.

La Crossway Passivhaus se distingue par son toit en arc de 20 m végétalisé. Ce toit en voûte de tambourin ne nécessitant pas de soutien supplémentaire, a aussi permis de réduire au maximum la consommation de matières premières.

La maison Crossway, la première construction passive en voûte d’Angleterre  

Cette réalisation est signée par l’architecte Richard Hawkes qui a appliqué le principe d’une ancienne technique de construction de bâtiment devenue de moins en moins pratiquée depuis l’apparition des nouvelles générations de matériaux modernes à haute résistance. Le toit est ainsi composé d’une couche de plus de 25 000 tuiles fabriquées manuellement et localement, et assemblées avec du mortier pour créer une bande de support.

Les 25000 tuiles de la voûte assurent la résistance structurelle de la maison et procurent une inertie thermique élevée favorisant le confort des habitants.

La régulation de la température intérieure est rendue optimale grâce à la mise en place d’une toiture végétalisée. La surface extérieure réduite grâce à la forme parabolique de la maison permet de réduire considérablement les déperditions thermiques. La mise en place d’un système de régulation de ventilation double flux permet de fournir l’air frais. Toutefois, les occupants préfèrent favoriser la ventilation naturelle d’avril à septembre par l’ouverture des fenêtres.

Pour faire face à la saison hivernale, une chaudière à biomasse à faible puissance a été installée en complément.

Durant les mois d’octobre à mars, le système de double-flux est activé tandis que la ventilation naturelle est favorisée entre avril et septembre par l’ouverture des fenêtres.

La combinaison chauffage solaire et panneaux photovoltaïques permet entre autres de fournir suffisamment d’approvisionnement en énergie renouvelable pour les consommations principales des occupants. Cette passivhaus intègre même des matériaux à changements de phase (PCM) pour optimiser le stockage de chaleur en hiver et la régulation de celle-ci en été. Le restant des murs est isolé avec principalement de la ouate de cellulose. Cette maison passive utilise aussi un système de récupération d’eaux de pluies pour un usage interne.

L’escalier au design sculptural est au centre de la maison, et inspire un sentiment de solidité et de robustesse.

La finition intérieure est traitée avec un style contemporain, les grandes baies du RDC donnent une très belle vue sur la prairie extérieure.

Maison Crossway

Localisation: Kent, Angleterre

Architecte: Richard Hawkes

Année de réalisation: 2009

Caractéristiques de l’enveloppe du bâtiment:

Valeur U des parois : 0,120 W/m².K

Valeur U de la toiture : 0,120 W/m²K

Valeur U du plancher : 0,110 W/m²K

Valeur Uw des fenêtres : 0,70 W/m²K

Située dans un quartier résidentiel calme, à environ 80 km au sud-ouest de Tokyo, la maison Kamakura incarne l’exemple de l’architecture nippone moderne en tant que première maison passive certifiée au Japon. Cette maison de 78 m² est conçue pour résister aux tremblements de terre et aux termites.

Style minimaliste forme et volumes compactes pour cette maison japonaise, la première maison passive du Japon.

L’évolution vers le standard passivhaus

Il n’existe actuellement aucune exigence minimale d’efficacité énergétique pour les bâtiments résidentiels neufs au Japon où un million de nouvelles maisons sont construites chaque année. Une maison avec fenêtres à simple vitrage et sans isolation y demeure acceptable. La maison passive signée Key Architects est loin des habitats traditionnels japonais qui s’appuient sur de minces structures de mur avec des fenêtres à simple vitrage.

La façade la maison est recouverte du bardage en cèdre, matériau de tradition historique au Japon, les fenêtres triples vitrages non disponibles au Japon à l’époque de la construction ont été importées d’Allemagne.

Le passivhaus Kamakura dispose de fenêtres à triple vitrage, des murs épais pour une isolation optimale et un minimum de joints extérieurs. Le cœur de son système es bien sûr une unité VMC double-flux fournissant un approvisionnement constant en air frais et filtré. Le côté intérieur de la paroi est recouvert de membrane pare-vapeur étanche à l’air. Ceci permet d’obtenir une faible perméabilité à la vapeur en hiver et l’inverse pendant les saisons chaudes parfois très humides dans la région de Tokyo.

Un couloir mène à la salle de bain, à la chambre principale et à la chambre des enfants qui est divisée afin de répondre à plus d’intimité. Un escalier donne accès à l’espace salle à manger, ouvert au niveau du premier étage. Ceci pour faciliter l’accès à l’espace avec le plus d’éclairage possible en lumière naturelle. Une réservation de service installée en face du mur de plaques en plâtre offre un espace pour les lignes électriques sans perturber son étanchéité à l’air. Elle assure également une parfaite continuité de l’isolation thermique. Les planches de cèdre fines utilisées pour le revêtement extérieur procurent entre autres une meilleure résistance à l’humidité et aux insectes. Le site manque toutefois d’espace privé ouvert au rez-de-chaussée. Un accès a été conçu depuis l’espace salle à manger à un jardin sur le toit pour y pallier.

La toiture terrasse a été aménagée pour servir d’espace de recréation accessible par une escalier extérieur depuis le 1er étage.

Ce projet passivhaus a été le précurseur de l’application de cette norme dans les zones géographiques à climat subtropical humide comme le Japon. Avec un tel climat, la réduction de demandes de déshumidification et de refroidissement pendant l’été est plus difficile que celle de demandes de chauffage en hiver. D’autres contraintes liées à la présence fréquente de tremblements de terres au Japon impliquent des exigences strictes en matière de construction maison passive. La conception de mur porteur de charge rigide par rapport à un mur ouvert de diffusion s’avère ici primordiale pour éviter la condensation dans les murs extérieurs durant les périodes d’été et d’hiver.

L’intérieur de la maison a une conception minimaliste au style japonais.

Au RDC nous trouvons les espaces de vie privés, la chambre parentale et les chambres de enfants sont organisées de façon à optimiser la surface disponible.

Au 1er étage nous trouvons les espaces de vie de la maison, un salon/bureau ouvert sur la cuisine optimisent la surface et une escalier extérieure sert d’accès au toit terrasse.

L’approche de conception de cette maison passive a été guidée par le souhait de construire une habitation à deux étages qui offrirait malgré les petites surfaces des conditions adaptées à ses habitants. Un concept nourri par l’expertise de Miwa Mori, propriétaire de Key Architects.

Maison Kamakura

Localisation: Kamakura, Japon

Architecte: Key Architects, Tokyo

Année de réalisation: 2009

Surface habitable: 78 m²

Crédits photos:  Aaron Leitz

Caractéristiques de l’enveloppe du bâtiment:

Valeur U des parois : 0,160 W/m².K

Valeur U de la toiture : 0,095 W/m²K

Valeur U du plancher : 0,101 W/m²K

Uw: 0,71 W/m²K (Ug: 0,64 /g: 51%)

Achevée en 2008, la Maison Textile est un maison passive situé à la périphérie de Bruxelles à Asse, en Belgique. En raison de l’inclinaison du terrain, la maison repose sur deux niveaux avec un étage principal contenant des chambres privatives à l’arrière et un espace bureau donnant sur la rue, partiellement souterrain.

La maison passive Textile est un mélange réussi d’architecture extérieure urbaine et des espaces des vie intérieurs fonctionnels et agréables.

Guidé par le souhait de donner un aspect social plus accueillant dans un contexte assez privatif, BLAF Architecten a ajouté devant la maison, un terrain de basket semi-public. Une façade a été aussi instaurée au premier étage face au terrain, servant de toile pour les artistes et enfants du quartier. Sa surface est conçue d’un membrane EPDM (caoutchouc Monomère Ethylène Propylène Diène). Le choix du matériel résulte d’une décision stratégique destinée à favoriser la rupture de ponts thermiques au niveau de la façade. Ce matériel léger et mince adhère facilement et sans attache à l’isolation extérieure.

L’artiste belge Eva Mouton a réalisé quelques dessins éphémères au rez-de-chaussée d’une façade faite dans une membrane EDPM pour toiture, employée sur cette maison en tant que bardage.

Textile House, la maison passive au revêtement textile

Le niveau inférieur de la maison est réalisé en béton isolé avec du polystyrène extrudé (XPS), ce niveau est enfoui partiellement à flanc de colline, la masse thermique du béton permet de conserver en même temps la chaleur et le froid. Un tissu de fibres de verre anti-UV recouvre l’étage supérieur. Ceci entraîne une façade entièrement constituée de parasols automatisés dans les zones de fenêtres et d’autres fixés sur des cadres en bois. La limitation du revêtement extérieur au tissu de fibres de verre a été entre autres adoptée pour éviter la dissonance de matériau entre le dispositif d’ombrage mobile et la façade du passivhaus. Les panneaux textiles sont soutenus par un mur de maçonnerie et par une charpente en bois remplie d’un isolant en cellulose épais et entassé. Quant au toit, il est doté d’un isolant rigide.

La façade du premier étage est composée des cadres en bois et de panneaux en fibre de verre ainsi que des grandes baies

Le tracé de plans de la maison est assez inaccoutumé en ce que les espaces privatifs sont situés sur le niveau intérieur massif obscur tandis que le salon et la cuisine occupent l’étage supérieur donnant sur le terrain. Les pièces aménagées au niveau supérieur de cette maison passive sont pourvues de grands baies de façon à optimiser l’éclairage naturel. Un puits de lumière et une base d’escalier ouverte favorisent la diffusion de l’éclairage naturel dans la partie centrale de cette passivhaus.

L’intérieur de cette maison est très lumineux, le séjour et la cuisine se trouvent au premier étage pour ainsi profiter au maximum de l’éclairage naturel.

Le fond de l’escalier sur mesure est pourvu de bancs de sièges destinés à un usage semi-public. Cette maison utilise également un système de ventilation double-flux et s’approvisionne en eau chaude par un ballon thermodynamique. Une cuve enterré situé à l’avant-cour assure la collecte d’eau de pluie pour approvisionner les toilettes. La maison est enfin pourvue d’une vingtaine de panneaux photovoltaïques fournissant un excédent de 6302 kWh en électricité, réintroduite dans le réseau électrique local.

L’escalier central est composé aussi d’un vide pour laisser passer la lumière au RDC.

A travers la maison textile et d’autres projets de construction maison passive récents, BLAF Architecten est un acteur important du bâtiment passif à Bruxelles avec plus de 232 250 m² de bâtiments répondant au standard passivhaus en 4 années.

Cette maison très lumineuse est également performante grâce à ses fenêtres en triple vitrage.

RDC: Se trouvent l’entrée, trois chambres, un bureau, une pièce technique et un local de rangement.

1er étage: Les principales pièces de vie et les chambres des enfants ce trouvent à ce niveau ainsi qu’une terrasse orientée nord.

Maison Textile

Localisation: Asse, Belgique

Architecte: BLAF Architecten

Année de réalisation: 2008

Surface habitable: 184 m²

Type de structure : Mixte bois / béton / maçonnerie

Crédits photos:  Stijn Bollaert

Caractéristiques de l’enveloppe du bâtiment:

Valeur U des parois : 0,119 W/m².K

Valeur U de la toiture : 0,108 W/m²K

Valeur U du plancher : 0,116 W/m²K

Uw mise en oeuvre: 0,75 W/m²K