Comment travailler avec la nature pour offrir un design bioclimatique à sa maison écologique?

Il priorise un maximum de fenestration du côté sud plutôt que sur les autres façades du bâtiment, afin de bénéficier de la chaleur abondante et gratuite qu’offrent les rayons du soleil.

Il est possible alors de maximiser les gains solaires en hiver, lorsque l’angle du rayonnement solaire est bas, et on le contrôle durant l’été, quand celui-ci est plus haut, pour éviter la surchauffe.

Ce design tend également à éviter, autant que possible, la fenestration et les ouvertures sur la façade nord d’une maison passive, où le vent est plus froid et la lumière solaire moins présente. Il s’agit de court-circuiter au maximum les déperditions de chaleur, bref, d’avoir un habitat aussi étanche que possible.

La position de l’habitat par rapport aux éléments naturels se trouvant sur le terrain, qui pourraient soit contribuer à laisser entrer les rayons du soleil dans le bâtiment, soit les bloquer.

Les arbres au feuillage caduc, qui tombe en hiver, permettent à la lumière d’entrer dans le bâtiment lorsqu’elle est la plus nécessaire, et leur canopée offre un ombrage apprécié pendant les surchauffes potentielles de l’été (des arbres à privilégier au Sud).

Les montagnes, les collines ou les conifères – qui conservent leurs feuilles en tout temps – permettront de créer une barrière protectrice face aux grands froids hivernaux, si leur position est adjacente à la façade nord de l’habitat.

Au Québec, un haut taux d’humidité combiné et la hauteur élevée des nappes phréatiques crée un phénomène de gel et de dégel constant, qui tend à nuire aux fondations des bâtiments. On doit donc isoler la fondation, ce qui permet difficilement l’utilisation de la géothermie passive.

De plus, le peu de chaleur émise par le sol dans notre région n’est pas assez profitable sur le plan du gain énergétique pour contrebalancer de tels risques sur la structure des bâtiments.

Il ne faut pas sous-estimer le potentiel énergétique qui découle de la simple présence et de l’activité humaine, qui contribuent également à la production de chaleur dans l’habitat, surtout lorsque celui-ci est de taille réduite.

Ce peut-être par le simple rayonnement de la chaleur corporelle des occupants : certaines maisons sont tellement bien conçues et étanches qu’elles peuvent aller jusqu’à surchauffer quand il y a des invités, rendant inutiles les chauffages d’appoint.

 Il y a aussi l’utilisation quotidienne d’appareils électriques ou électroniques produisant de la chaleur : ampoules d’éclairage, séchoir à cheveux, four, ordinateur, etc.

Afin de conserver un apport de chaleur la nuit ou lorsque le ciel est couvert, il faut s’assurer d’avoir accumulé un maximum de chaleur dans des masses thermiques à l’intérieur de l’habitat durant les périodes d’ensoleillement. Celles-ci constituent le deuxième élément le plus important du design bioclimatique après le design solaire passif.

L’utilisation de masses thermiques dans le bâtiment permet d’absorber et d’accumuler la chaleur du rayonnement solaire, afin de la diffuser sous forme d’infrarouges (confortables et sains) la nuit ou en période nuageuse.

Il s’agit de matériaux denses, tels que le béton, la pierre, la brique traditionnelle ou de terre crue, l’adobe, la céramique, l’ardoise, etc.

Installer un plancher en ciment, en céramique, en ardoise ou en terre crue, ou encore un mur de brique intérieur qui reçoit un fort rayonnement solaire est un bon moyen de chauffer cette masse thermique qui diffusera doucement sa chaleur dans tout l’habitat par temps plus frais.

Assure le moins de déperditions de chaleur possible (qu’elles soient sous forme de radiation ou de conduction).

Installer des fenêtres à double ou même triple vitrage, ou bonifiées d’une membrane Low-E, qui permet de maximiser les gains solaires, tout en conservant la chaleur à l’intérieur.

L’ajout de simples rideaux isolants, doublés d’une pellicule d’aluminium que l’on ferme la nuit, favorise également la rétention de la chaleur accumulée le jour.

Certaines techniques de construction de l’enveloppe du bâtiment, telle la « double ossature », permettent de minimiser les déperditions par les ponts de chaleur et favorisent accroissent l’efficacité isolante des matériaux.

Un autre élément incontournable du design bioclimatique est celui de la création de zones tampons pour protéger le cœur de l’habitat du froid extérieur et lui permettre de conserver sa chaleur.

Il peut s’agir d’une serre adjacente installée sur la façade sud du bâtiment et d’une chambre froide, d’un atelier ou d’un garage disposé sur sa façade nord, servant en quelque sorte de sas tempérés.