Autoconstruire : Leur demeure ingénieuse et solaire

138 AUTOCONTRUIRE SOLAIRE

Bricoleur hors-pair, Serge Gay maîtrise à la fois la technique, la thermique et même l’artistique.

Il a construit « La Jeanne », sa maison en Haute-Loire, en alliant des murs Trombe, des matériaux bruts, des astuces low-tech… Le tout agrémenté de sculptures en bois. 10 ans plus tard, sa merveille a tout conservé de son bon sens.

J’apprécie particulièrement quand c’est complexe, quand il y a de la réflexion et des calculs », lance Serge Gay. Sa maison, où il vit avec sa femme Nicole depuis 2013, est à son image ! D’apparence simple et chaleureuse, la conception de « La Jeanne », comme il aime la nommer en référence au lieu-dit, est très ingénieuse. Passionné, curieux et persévérant, Serge a tout réalisé seul, des calculs thermiques à la charpente, en passant par les meubles en bois. Seuls les plâtres et le zinc de la toiture ont été réalisés par une entreprise. Ce travail lui a demandé pas moins de huit ans de travaux.

Gardien du barrage de Lavalette (Haute-Loire) et coureur de triathlon en loisir, Serge a relevé le défi de l’autoconstruction en 2005. Avec Nicole, ils achètent alors un terrain de 12 000 m2 au prix de 40 000 € à Saint-Jeure, petit village de Haute-Loire, entre les sucs et les forêts. Électricien de formation et bricoleur expérimenté, Serge arrête de travailler en 2013, à 58 ans. Il se consacre tout de suite à la construction de la maison. Son objectif ? En faire un habitat quasiment autonome en chauffage grâce à l’apport solaire. Il conçoit le logement de façon bioclimatique et utilise la technique des murs dits Trombe.

Savants calculs pour attraper le soleil

Des plaques noires en tôle d’acier au rez-de-chaussée, derrière une vitre, captent la chaleur du soleil et la diffusent progressivement dans les sols au cours de la journée. Pour arriver à un résultat performant, Serge prend de nombreux paramètres en compte dans ses calculs : d’abord la résistance thermique de chaque matériau (terre, béton, bois, liège, vitrage…), puis les apports solaires mensuels en y intégrant le masque solaire, les apports de chaleur humaine (100 Wh par personne en moyenne) et les besoins de la maison. Il calcule ainsi l’épaisseur des murs, leur surface et leur orientation afin d’atteindre une isolation exceptionnelle de résistance thermique R = 12 m².K/W*. La maison, dont la surface totale est de 170 m2, est habitable réellement sur 130 m2. Les 40 m2 de différence sont consacrés à l’isolation !

Autodidacte, Serge étudie beaucoup de livres sur les caractéristiques des matériaux et se forme au logiciel de base de données Access, afin de cumuler les paramètres. En Haute-Loire, l’apport solaire est de 1 kW/m2 si le soleil est perpendiculaire à la surface vitrée. Avec le double vitrage, 60 % de la chaleur traverse l’ouverture. Avec le triple, ce ratio tombe à 50 %. L’apport sera donc de 500 W/m2.

Avec 50 m2 de vitrage répartis sur les deux niveaux de la façade sud (18 m de long), Serge dispose d’environ 20 kW par heure d’apport d’ensoleillement en hiver. Mais qui dit « gros apports solaires », dit « surchauffe » en été. Pour éviter cette situation, il conçoit un volume de stockage thermique élevé. Les murs intérieurs sont composés de parpaings en ciment, à l’envers et remplis de terre pour apporter de l’inertie.

En plus de l’apport solaire, Serge et sa femme utilisent un fourneau qui sert également pour la cuisine, et un poêle qu’ils ont récupéré. Le couple n’a consommé que deux stères de bois pour atteindre les 20°C de moyenne en 2022, une année faiblement ensoleillée. « Avec le recul, j’aurais dû prendre en compte dans mes calculs le temps d’inertie pour que les murs se réchauffent, précise-t-il. Mais c’est un détail, car le réel est très proche des estimations et nous n’avons jamais de sensation de froid. »


Avis d’expert·es : Capteurs solaires à air chaud l’heure de faire l’appoint

22-AVIS DEXPERTS-CAPTEURS SOLAIRES

Les capteurs solaires à air chaud ont déjà de fervents usagers. Mais, ces derniers mois, avec la hausse du coût de l’énergie, leurs ventes ont fortement augmenté. Que peut-on réellement attendre de ce type d’équipement ? Pour quels usages ? Tour d’horizon.

Avec la flambée du prix de l’énergie en 2022 et 2023, les capteurs solaires à air chaud, prêts à l’emploi ou non, ont à nouveau la cote. Mais quelle est leur utilité réelle et que peut-on en attendre ? « Compléments de chauffage et de ventilation, les capteurs solaires à air chaud apportent de l’air neuf réchauffé par le soleil. Ils sont un excellent moyen de déshumidification de l’air ambiant, de retarder la mise en route du chauffage et d’anticiper son arrêt, car, en intersaison, c’est surtout l’humidité rentrant dans les maisons qui donne une sensation de froid », explique Christophe Vuyge, installateur et revendeur indépendant des appareils danois Solarventi. Un usage que confirme André Joffre, président de Tecsol, bureau d’études indépendant spécialisé dans le solaire.

D’après le distributeur en France, Capt’Air solaire, la demande a été multipliée par trois au second semestre 2022. En 12 ans, sa société a vendu 2 270 capteurs. Le gérant, Sylvain Bouhot, précise que « ce capteur peut apporter de la chaleur dans une pièce, mais il n’est pas suffisant pour chauffer une maison ». La majorité de ses clients l’utilisent pour différer le départ ou avancer l’arrêt du chauffage dans une résidence principale ou pour déshumidifier une résidence secondaire, moins habitée.

Charlotte Dumont cherchait une solution pour venir à bout de l’humidité ambiante de sa maison de 1946, près du bassin d’Arcachon (33), qui se manifestait par de la buée aux fenêtres et des moisissures. « Une température maintenue à 19°C et une VMC simple flux ne suffisaient pas. J’ai fait installer un capteur solaire (modèle 1 300 W SV20 de Solarventi) sur le toit au sud. Dès le lendemain, la buée avait disparu. L’humidité sur le bas des murs dans la pièce principale et ma chambre est partie au bout de quelques mois », constate-t-elle.


Rénover : Sous une toiture de paille et de solaire, le pavillon devient économe

isoler les soubassements

Devant leur baie inondée de lumière, Anne Martin et Gilles Guellier observent un geai des chênes qui vient de se poser sur une branche.

La rivière le Beuvron coule au fond du jardin, la vie fourmille. Ils sont sereins, ravis de leur pavillon. Et pourtant, ce couple d’anciens agriculteurs, pionniers de l’agriculture biologique dans le Loir-et-Cher, ne s’attendait pas, pour leur retraite, à quitter la belle longère en pierre de la ferme pour rénover une maison des années 1970. « Nous voulions construire une maison écolo, en habitat collectif avec cinq copains », lance Anne. La difficulté à trouver un terrain, des vacances entre amis et la petite phrase d’un des jeunes paysans qui a repris leur ferme – « Vous n’allez pas artificialiser des terres quand même ? » – contribuent au changement de projet.

« À Monthou-sur-Bièvre, la ferme était éloignée du village. Nous cherchions à nous rapprocher d’un bourg pour tout faire en vélo. Ce pavillon à Cellettes, au sud de Blois, convenait tout à fait », ajoute Gilles. Les paysans sont séduits par le jardin de 3 000 m2, très arboré et réalisé par un ancien paysagiste. Ils y ajoutent leurs ruches et quelques poules. Côté finances, le couple achète la maison de 105 m2 à 190 000 € et prévoit 100 000 € de budget travaux : « Nous avons eu de l’argent grâce à la vente de la ferme, mais nos retraites sont en-dessous de 1 000 €. Il nous fallait donc une maison qui ne coûte pas cher à l’usage. »

« Passionnés de construction écologique », « fidèles lecteurs de La Maison écologique », Anne et Gilles ont fondé, il y a une quinzaine d’années, l’association Fourum solaire pour travailler sur l’autonomie. Toilettes sèches, énergie solaire, bois construction… Le couple connaît bien ces sujets et les artisans du secteur qui les mettent en œuvre. Pour cette maison, typique des années 1970, construite sur un sous-sol et chauffée au fioul, ils décident de cibler l’agencement, l’isolation et le chauffage. 

Ils optimisent la disposition des ouvertures en fermant une fenêtre au nord, en en ouvrant deux à l’ouest, et un ami architecte leur conseille d’ouvrir un pan de mur au sud avec une longue baie vitrée double vitrage de 4,9 m de large, composée de quatre vantaux. Pour ne pas compromettre la structure de la maison, « nous avons passé un IPN (poutre métallique porteuse) et l’ouverture est restée quelque temps avec de nombreux étais ! », se souvient Gilles. Les menuiseries proviennent de l’entreprise Reveau, dans les Deux-Sèvres, et sont fabriquées en chêne. Au nord, le couple opte pour du triple vitrage.


Écoconstruire : leur maison tourne autour du soleil

ecoconstruire-N°129, La Maison écologique, Leur maison tourne autour du soleil

J‘veux du soleil », chantait encore le groupe Au P’tit Bonheur l’année où Mathilde et Antony ont entamé la construction de leur maison à Marzens, dans le Tarn. En 2012, eux aussi voulaient du soleil, pour leur apporter de la lumière naturelle, du chauffage gratuit, de l’électricité autoproduite… Pour que leur logement en profite, ils multiplient les astuces, sans surenchère technologique et en employant des produits locaux et naturels. À l’instar d’Au P’tit Bonheur, pas question pour ce couple que ses enfants grandissent « dans un monde en super plastique » !

La parcelle n’était pourtant pas propice au dialogue avec le soleil. « La pente dégage la vue au nord et la bouche au sud, retrace Sandra Perié, architecte. Pour capter le soleil, on a positionné la maison au plus loin du talus, donc en bas du terrain, et surélevée sur pilotis. » Pour bénéficier des apports passifs, la façade sud est la plus vitrée, comprenant un large « bow-window », succession incurvée de vitrages.

La partie basse de ce mur arrondi est constituée de « radiateurs solaires » fabriqués sur le principe du mur Trombe. « De petits murs capteurs faits d’un double vitrage basique le plus clair possible, sans gaz isolant, détaille Antony. On a bien nettoyé les vitres avant de poser derrière les briques fabriquées avec la terre du terrain compressée (BTC), en plaçant un Compriband en périphérie pour que la lame d’air entre vitre et BTC soit bien étanche. Et on a peint les briques en noir pour qu’elles captent au maximum les calories solaires. » L’effet de serre fait monter en température les briques, qui restituent la chaleur emmagasinée vers l’intérieur du logement.

La magie des vitrages

Les vitrages sont différenciés selon leur exposition. « Souvent, quand je dis qu’on a mis du triple vitrage au sud, on me répond que ce n’est pas une bonne chose, car il réduirait l’apport solaire, grince Antony. C’est faux, on a choisi un triple vitrage qui présente un facteur solaire équivalent à celui d’un double. »


Autoconstruire : Maison 100% solaire thermique

maison 100% solaire

Construire à 960m d’altitude une maison qui n’émet ni CO2, ni particule fine et qui se chauffe (eau sanitaire comprise) pour 22 € par an. Philippe Heitz, l’un de nos journalistes, l’a fait et vous le raconte.

Pour une fois, cet article, je vais l’écrire à la première personne. Car c’est le retour d’expérience sur ma propre maison que je vais partager ici, en expliquant comment l’on peut atteindre, avec des moyens courants, zéro émission de gaz à effet de serre pour toute la consommation de chaleur d’une maison, un grand niveau de confort (19 à 26°C) et une facture d’énergie réduite à son strict minimum.

Pour concevoir, dessiner et autoconstruire en partie, accompagné par des artisans, cette maison écologique dont je rêvais, je ne partais pas sans expérience. Après avoir été cinq ans vétérinaire rural dans l’Ain, j’ai été 25 ans agriculteur dans la Loire, ce qui m’a permis d’expérimenter l’écoconstruction en bâtissant en 1992 l’un des premiers bâtiments isolés en paille de Rhône-Alpes, une chèvrerie-fromagerie de 1 000 m² en bois cordé et paille. Reconverti journaliste indépendant depuis cinq années pour trois revues techniques, j’ai enrichi mon horizon des possibles…

Convaincu de l’efficacité des solutions constructives écologiques comme de l’urgence climatique, en choisissant de construire la première maison de l’écohameau communal du village de Burdignes (Loire), je décidais de me passer du plaisir d’une flambée pour ne plus émettre de fumée pour l’ensemble de la production de chaleur de ma maison, chauffage et eau chaude sanitaire (ECS). Certes, le bois est une source de chaleur renouvelable, mais sa combustion relargue dans l’atmosphère du carbone, qui mettra 40 ans pour refaire un arbre. Trop tard. Maintenant, le bois doit être au maximum utilisé en construction et ameublement, pour stocker le carbone comme tous les matériaux biosourcés.
Ossature bois, bottes de paille, isolants biosourcés, solaire thermique sont les piliers de mon projet. Et des systèmes de mesure des températures et des consommations électriques permettent d’évaluer les résultats et de les partager.

Le fil rouge négaWatt

La démarche négaWatt a guidé la conception de mon logement.

Sobriété : pour réussir à couvrir les besoins de chauffage avec seulement de la chaleur solaire, il fallait réduire fortement les besoins grâce à une enveloppe très isolée. Le bureau d’études thermiques Heliasol a calculé un besoin d’énergie utile de 23 kWh/m².an pour le chauffage. Le projet n’entre donc pas dans le label PassivHaus (limite à 15 kWh/m².an), mais, vu le résultat final, une dépense d’isolants supplémentaires n’aurait pas été justifiée.


Cahier Pratique : fabriquer un chauffe-eau solaire

fabriquer un chauffe-eau solaire

Produire son eau chaude grâce au soleil

Conçu par l’association gardoise Alter’éco 30, ce chauffe-eau solaire simplifié (CESS) permet d’offrir une nouvelle vie à de vieux cumulus électriques. Sans pompe de circulation, ni liquide anti-gel, ni électronique, ce modèle efficace ne peut pas tomber en panne. L’eau contenue dans le ballon est directement chauffée par le soleil. Une paroi transparente alvéolaire capte et emprisonne le rayonnement solaire. Un caisson isolant évite les déperditions thermiques la nuit ou par temps couvert. Ne reste plus qu’à brancher l’alimentation d’eau froide pour obtenir de l’eau chaude (jusqu’à 60°C selon conditions d’usage et météo) en sortie après quelques heures d’ensoleillement. « Comme l’énergie est apportée uniformément sur l’ensemble de la cuve, il n’y a plus de point de haute température comme avec une résistance électrique, source de cristallisation calcaire. » Donc presque pas d’entartrement.

Le caisson isolé peut héberger soit une, soit deux cuves, pour une capacité de 200 l ou 400 l. « Utiliser deux cuves augmente l’efficacité thermique, précise Alter’éco 30. Comme il y a plus d’eau, sa température moyenne est moins élevée qu’avec une seule cuve. Les déperditions sont donc plus faibles. »

Le premier prototype a alimenté une douche extérieure utilisée par 2 à 10 personnes tant que le temps le permettait.


Se chauffer avec des panneaux solaires

se chauffer avec des panneaux solaires

La constellation des systèmes solaires

Grâce aux capteurs solaires thermiques, il est possible de récupérer la chaleur du soleil pour chauffer son logement. Pas entièrement, certes, mais très avantageusement selon les moyens et les besoins. Le solaire actif nous rapproche de l’autonomie.

Quoi de plus naturel que de vouloir utiliser la chaleur du soleil pour se chauffer ? Au-delà des méthodes de construction passives, qui permettent à la maison de bénéficier des apports solaires de manière globale et constante, il existe des solutions actives, via des dispositifs qui captent le rayonnement solaire localement et ponctuellement pour chauffer des équipements spécifiques. Et pas que des chauffe-eau solaires ; le système est plus largement applicable au chauffage des locaux d’habitation. Une solution en expansion consiste d’ailleurs à coupler les deux.

À la base de ces systèmes solaires combinés (SSC), il y a toujours des capteurs thermiques à eau. Ainsi, à la différence des panneaux photovoltaïques, qui transforment les photons émis par le soleil en électricité, ils transforment le rayonnement solaire en chaleur, stockée dans un liquide caloporteur. « C’est juste un fond noir, une vitre et, entre les deux, un tuyau de cuivre où circule une eau [souvent associée à du glycol, pour ne pas geler, ndlr] qui peut monter jusqu’à 90°C ou 100°C », explique Emmanuel Toitot, concepteur de maisons autonomes.

 


Reportage : construction passive

construction passive

Habitat bien pensé moins chauffé

De l’architecture de la maison à ses équipements, en passant par sa structure et son isolation, il est possible de jouer sur bien des postes pour se rapprocher de l’autonomie en chauffage. En la matière, la construction passive est un vivier de bonnes idées.

Imaginé en Allemagne à la fin des années 1980, le modèle de la maison passive, prend de l’ampleur. En effet, en France, on estime à 3 000 le nombre de ces bâtiments.

Le concept repose sur trois objectifs : consommation d’énergie de chauffage inférieure à 15 kWh/m².an, étanchéité de l’air à 50 Pa inférieure à 0,6 vol/h, énergie totale inférieure à 120 kWh/ m².an. La méthode, pour y arriver, consiste à « maximiser les apports solaires et réduire au plus bas les déperditions thermiques », résume Jean-Claude Tremsal, président d’honneur de la FFCP. Les matériaux ayant gagné en accessibilité, il est plus aisé de construire passif aujourd’hui. Pour autant, pas facile pour un particulier. En effet, les critères sont plus atteignables sur de gros bâtiments et dans les régions à l’apport solaire important. En outre, le niveau de technicité est élevé. « Réaliser une maison passive en autoconstruction me semble difficile, poursuit l’expert. Pour l’enveloppe, on peut y arriver, mais le système de ventilation pose des difficultés même aux professionnels. »

 


Rénover : démarche coopérative de rénovation

démarche coopérative de rénovation

Un nouveau cocon pour le pavillon

Marie France et Robert ont été parmi les premiers à adhérer à la démarche coopérative de rénovation des pavillons des années 1970 de leur quartier, dans l’agglomération de Nancy (54). Ainsi, ils ont atteint un haut niveau de performance thermique et gagné en confort.

Il y a trois ans, Marie-Fance, 73 ans, et Marcel, 75 ans, ont bouclé l’audacieuse opération de rénovation énergétique de leur pavillon à Villerslès-Nancy. Grâce à ce qui était à l’époque l’une des plus grosse opérations d’habitat social individuel réalisée en Europe, le couple a redonné un coup de jeune à cette maison de 135 m2 habitables aux piètres performances thermiques, nichée dans le quartier de Clairlieu, une paisible enclave urbaine dans la forêt.

 


Comparatif du coût des divers moyens de chauffage: notre étude inédite

Les moyens de chauffage passés au crible d'une étude exclusive de comparaison des coûts par Olivier Sidler (Enertech) et le magazine La Maison écologique

Une étude exclusive a été réalisée pour le magazine La Maison écologique. Son auteur n’est autre qu’Olivier Sidler, fondateur du bureau d’études Enertech et ex-formateur de l’Institut négaWatt. Elle compare les coûts globaux des moyens de chauffage (hors émetteurs). C’est-à-dire l’investissement initial, le coût de l’énergie ou du combustible, les frais d’entretien, les abonnements spécifiques.

Les énergies renouvelables sur le podium

Les coûts sont considérés hors crédit d’impôt et aides publiques. Pour les énergies renouvelables, l’investissement initial est donc en réalité moins élevé. Les graphiques obtenus grâce à cette étude inédite prennent l’hypothèse d’un investissement sur fonds propres. Le recours à l’emprunt changerait notablement les résultats, avec une dépense annuelle très faible les premières années.

Lire la suite