Maison solaire passive Maison solaire passive © Yanni Milon

Maison solaire passive contre maison nette zéro : le match!

Ce ne sont pas des ennemies: on peut utiliser pour une même maison les grands principes de la maison nette zéro et de la maison solaire passive.

Écohabitation 12 mars 2012 14:41
Emmanuelle Walter et Lydia Paradis-Bolduc

Nous avons choisi de les comparer, une façon de faire le tour de la question.

1. Fiche d'identité: la maison à énergie nette zéro, ou Zero Energy Home.

Le calcul est simple et séduisant : cette habitation produit autant de chauffage et d’électricité – renouvelables – qu’elle en consomme. Son bilan annuel énergétique est neutre, ses émissions de gaz à effet de serre, compensées à 100 %. Au Canada, elle est promue par la Société canadienne d’hypothèques et de logement (SCHL) sous le nom de maison Equilibrium. Seulement deux maisons zéro énergie sont achevées au Québec (la maison Alstonvale, l’une des premières, a malheureusement brûlé) : le triplex Abondance le Soleil, dans l’arrondissement de Verdun à Montréal, et ÉcoTerra, à Eastman.

L'exemple québécois : le triplex Abondance le Soleil à Montréal.

Cet immeuble situé dans l’arrondissement de Verdun, à Montréal, comprend trois logements de près de 100 m2 chacun et se reconnaît aux panneaux solaires dressés sur son toit. C’est la première copropriété entièrement solaire au Canada. La dimension écologique de la maison est renforcée par son emplacement à proximité des commerces, des transports en commun et des pistes cyclables.
Architectes : Studio MMA Atelier d’architecture
Constructeur : Développements Ecocité

2. Fiche d'identité: la maison solaire passive, ou "bioclimatique", ou "Passivhaus".

Elle est conçue pour récupérer au maximum les rayons du soleil, grâce à une importante fenestration au sud (plus de 60 %), à sa masse thermique et à son très haut degré d’isolation et d’étanchéité. Les factures de chauffage sont drastiquement réduites, et elle peut se passer de l’apport d’énergies renouvelables. Attention : plusieurs maisons écologiques se réclament du « design passif » sans pour autant se conformer à l’exigeante certification allemande Passivhaus (comme la maison en photo ci-dessus, LEED et passive sans être certifiée Passivehaus). La Passivehaus est représentée au Canada par le Canadian Passive House Institute (CanPHI), et aux États-Unis par le Passive House Institute US (PHIUS), bien que ce dernier ait récemment été déclassé par la société mère allemande. Notons que les "Habitations Rideau", à Ottawa, ont récemment été certifiées par l’intermédiaire de PHIUS, et que la première maison passive québécoise, à Montebello, encadrée par CanPHI, pourrait être certifiée en avril. 
 
L'exemple québécois: le chalet de Montebello, en Outaouais, certification Passivhaus en cours. 
Ce chalet en pleine nature de 140 m2 pourrait devenir la première maison québécoise certifiée Passivhaus en avril prochain. Étanche et hyper isolée, elle se contente d’une petite chaudière électrique dont la puissance est inférieure à celle d’une sécheuse.
Constructeur : Luc Beauchamp

3. Grands principes de la nette zéro et de la passive solaire

Maison solaire passive en Grande-Bretagne
Maison solaire passive en Grande-Bretagne. Photo Peter Guthrie, licence Creative Commons.

Les deux types d’habitation partagent les caractéristiques suivantes : taille modeste, grandes fenêtres homologuées EnergyStar, orientées au sud et dotées de triple vitrage et de gaz argon, isolation record (idéalement murs à double ossature et cellulose), excellente étanchéité à l’air, masse thermique retenant et redistribuant la chaleur (dalle de béton, murs de brique ou même masses d’eau, à l’image d’un aquarium), excellente ventilation mécanique par un ventilateur récupérateur de chaleur (VRC), électroménagers homologués EnergyStar, etc.
Par ailleurs, dans les deux cas, les futurs occupants doivent impérativement s’engager à adopter de nouvelles habitudes de consommation. Ils devront par exemple débrancher l’ordinateur, la chaîne stéréo et la télé la nuit afin de réduire les « charges fantômes », qui peuvent consommer annuellement jusqu’à 1200 kWh dans une maison moyenne.

Grands principes de la maison à énergie nette zéro

Le principe zéro énergie (soit le fait de produire autant, voire plus, que ce qui est consommé) autorise toutes sortes d’énergies renouvelables : panneaux solaires thermiques et photovoltaïques, géothermie, chauffage aux granulés de bois, éolienne, chauffe-eau solaire… Par exemple, 90 % des besoins en eau chaude du triplex Abondance le Soleil sont assurés par le système solaire thermique. L’isolation efficace du bâtiment rend l’apport de la géothermie occasionnel. Quant à l’électricité, produite par les panneaux solaires photovoltaïques, elle est directement envoyée dans le réseau d’Hydro-Québec, qui fournit l’équivalent au triplex.
 
« Le bilan de la première année montre que la production est inférieure à la consommation (19 058 kWh contre 26 989 kWh), explique le promoteur du projet, Christopher Sweetnam-Holmes, des Développements Écocité. Il nous faut éliminer quelques pertes en électricité et maîtriser davantage notre système, mais il faut dire que l’expertise est rare au Québec."
Le principe du zéro énergie est particulièrement approprié à l’échelle d’un quartier, puisque la mise en commun des systèmes de production énergétique permet de les rentabiliser plus vite et de stocker aisément les surplus d’énergie.

Grands principes de  la maison solaire passive

La norme Passivhaus se définit par des seuils de consommation énergétique : la consommation en chauffage ne doit pas excéder 15 kWh/m2 par an et la consommation énergétique totale, 120 kWh/m2. Est-ce possible sous nos latitudes? Pas tout à fait. Il faut en tout cas maximiser la fenestration au sud, l’isolation, l’étanchéité et les masses thermiques.
La maison de Montebello, première habitation québécoise en voie d’obtenir la certification Passivhaus, présente notamment des murs à double ossature R-65 isolés avec de la laine de roche, un plancher R-65, un toit R-82, un triple vitrage et un ventilateur récupérateur de chaleur de troisième génération. L’étanchéité à l’air est, dans ce chalet, quatre fois supérieure à la norme Novoclimat. Il est prévu qu’une petite chaudière électrique alimente les planchers radiants, mais cette installation devrait peu servir vu les faibles besoins de chauffage.

4. Solaire passive et nette zéro, combien ça coûte?

C’est évidemment l’aspect le plus délicat... Si ces maisons sont rentables à long terme en vertu des économies d’énergie, l’investissement de départ n’est pas négligeable pour les futurs propriétaires et les subventions et programmes incitatifs ne sont pas légion. Cela dit, comparons les deux types.

Coûts de la maison à énergie nette zéro

C’est toujours la même histoire : comme l’hydro-électricité québécoise est bon marché, Hydro-Québec n’a toujours pas mis en place un système de rachat attractif de l’autoproduction d’électricité (contrairement à l’Ontario et à plusieurs pays européens). Comme, en plus, on accorde fort peu de subventions pour les énergies renouvelables au Canada, l’installation de panneaux et capteurs solaires au Québec coûte cher, et le retour sur investissement est long. Ainsi, un budget de 100 000 $ a été nécessaire pour équiper de sources d’énergies renouvelables une autre maison zéro énergie québécoise, la maison ÉcoTerra à Eastman, mise en vente au prix de 350 000 $.
« La seule manière de construire une véritable nette zéro, c’est d’y intégrer beaucoup de principes passifs avant d’ajouter les sources d’énergies renouvelables, explique Malcolm Isaacs, directeur de CanPHI. L’un passe par l’autre. » Côté budget, la maison zéro énergie coûte près du double du prix d’une unifamiliale traditionnelle.

Coûts de la maison solaire passive

Une maison solaire passive coûte environ 10 % plus cher qu’une maison conventionnelle. À cette estimation s’ajoutent cependant les frais d’accompagnement par un spécialiste, qui varient d’un consultant à l’autre.
Toutefois, selon les partisans purs et durs de la certification allemande, l’application stricte des critères Passivhaus passe par l’importation de matériaux allemands – très chère –, tandis que d’autres avancent qu’il est possible de « construire passif » avec des matériaux 100 % nord-américains.
Dans un cas comme dans l’autre, des compromis sont possibles. Au Québec, les concepteurs d’une habitation zéro énergie ont intérêt à emprunter certains des principes de la maison solaire passive afin de compenser les coûts d’installation de panneaux solaires ou d’éoliennes. À l’inverse, les architectes partisans des maisons solaires passives peuvent intégrer quelques panneaux solaires afin d’économiser sur les coûts d’isolation. 

5. Maison solaire passive et maison nette zéro : écolos, vraiment?

Les deux types de maison sont écologiques puisqu’elles limitent radicalement la consommation d’énergie et les émissions de gaz à effet de serre. Par ailleurs, comme la maison zéro énergie est reliée au réseau d’Hydro-Québec, il n’est pas nécessaire de stocker la production d’énergie dans des batteries nocives pour l’environnement, à l’inverse des maisons complètement autonomes.
En revanche, l’utilisation de matériaux écologiques n’est imposée dans aucun des deux cas, car l’efficacité énergétique est le nerf de la guerre. Les choix de vie des futurs occupants en matière de transport ou de consommation d’eau ne figurent pas non plus parmi les critères. Enfin, le fait de calculer au mètre carré l’énergie qu’il est possible de consommer dans une maison passive (120 kWh/m2 en tout) peut inciter à construire de grandes surfaces, ce qui en soi n’est pas écologique.

6. L’heure de vérité : verdict!

Laquelle est la maison la plus pertinente au Québec? Idéalement, sur le plan environnemental, chaque maison devrait générer l’énergie nécessaire à ses propres besoins. L’habitation à énergie nette zéro semble donc la maison écolo idéale, puisque sa concurrente consomme tout de même un peu d’énergie. Au Québec, toutefois, où les installations recueillant les énergies renouvelables coûtent beaucoup plus cher que l’hydro-électricité, construire de façon passive est certainement la voie la plus judicieuse.

Pour en savoir plus

Pour lire cet article dans la revue Esquisses, cliquez ici.

Commentaires (2)

Vincent Langlois 15 avril 2013 01:58

Je crois que plusieurs affirmations et raisonnements dans cet article sont malheureusement trop souvent hâtifs et imprécis.

Tout d'abord, oui, les deux façons de construire sont louables. L'une n'exclut pas l'autre. Une maison passive a un objectif ambitieux: réduire de 80-90% la consommation énergétique en chauffage et en climatisation. La Net Zéro dicte que la consommation totale d'énergie ne dépasse pas la production totale d'énergie.

Ceci étant dit, voici quelques exemples de conclusions hâtives:

- "Dans un cas comme dans l’autre, des compromis sont possibles. [...] À l’inverse, les architectes partisans des maisons solaires passives peuvent intégrer quelques panneaux solaires afin d’économiser sur les coûts d’isolation. "

Non. PAS pour économiser sur les coûts d'isolation, mais peut-être pour rendre une maison passive plus indépendante énergétiquement. Le but précis de cette certification "maison passive" est d'avoir un requis élevé en isolation pour éviter un apport élevé en énergie. On se rappelle les 3 R: réduire, réutiliser, recycler. Isoler, c'est réduire.

Autre exemple d'affirmation fausse:

- "Les deux types d’habitation partagent les caractéristiques suivantes: [...] Par ailleurs, dans les deux cas, les futurs occupants doivent impérativement s’engager à adopter de nouvelles habitudes de consommation. Ils devront par exemple débrancher l’ordinateur, la chaîne stéréo et la télé la nuit afin de réduire les « charges fantômes » [...]"

Non. La maison passive enforce un coefficient d'efficacité énergétique en termes de chauffage et d'isolation, et n'a absolument rien à dire en ce qui concerne les habitudes de consommation des résidents, surtout en termes de charges fantômes. Ça, c'est un point critique seulement à la maison Net Zéro. Ceci étant dit, il est quand même bien d'adopter cette pratique.

- "Par ailleurs, comme la maison zéro énergie est reliée au réseau d’Hydro-Québec, il n’est pas nécessaire de stocker la production d’énergie dans des batteries nocives pour l’environnement, à l’inverse des maisons complètement autonomes."

Je ne sais pas si l'article assume que la maison passive est autonome ou non. Ce ne l'est pas. Une maison peut être passive et reliée à la "grid" quand même.

Finalement:

- "Laquelle est la maison la plus pertinente au Québec? Idéalement, sur le plan environnemental, chaque maison devrait générer l’énergie nécessaire à ses propres besoins. L’habitation à énergie nette zéro semble donc la maison écolo idéale, puisque sa concurrente consomme tout de même un peu d’énergie. Au Québec, toutefois, où les installations recueillant les énergies renouvelables coûtent beaucoup plus cher que l’hydro-électricité, construire de façon passive est certainement la voie la plus judicieuse."

Vous arrivez (selon moi) à la bonne conclusion, mais avec un raisonnement erroné. Une maison passive est bien plus appropriée dans TOUS les cas, car non seulement elle est moins dispendieuse, mais aussi elle suit la règle des trois R. Elle réduit au maximum la consommation énergétique, ce qui est le plus rentable, écologique et durable à long terme. Elle coûte aussi moins cher à construire. Finalement, le critère de la Net Zéro est d'avoir un bilan de consommation à plus petit ou égal à 0. Ceci fait abstraction du fait qu'un propriétaire pourrait se poser une multitudes de panneaux solaires, éoliennes, chaufferettes bio, etc... et qu'il serait "ok". L'énergie solaire est sensiblement infinie, mais l'espace pour la récolter ne l'est pas. La Net Zéro ne respecte pas intrinsèquement la règle des 3 R.

Bref, svp, si vous faites une comparaison comme celle-ci, soyez concis.

La façon écologique, peu importe la région, est toujours la même: construisez d'abord passif, et compensez ensuite pour devenir Net Zéro.

Écohabitation 6 mai 2013 10:48

Bonjour Vincent, merci pour votre commentaire!Pardonnez-nous pour notre retard... Mais voici la réponse de Denis Boyer, notre coordonnateur en efficacité énergétique, à vos observations.

point 1 – l'ajout de panneaux solaires n'est effectivement pas la voie prioritaire pour réduire sa dépense énergétique; l'ajout d'isolant fera mieux dans un premier temps. Mais il faut doubler l'épaisseur de l'isolant à chaque fois qu'on veut diminuer les pertes à travers une paroi d'un facteur 2. Au bout d'un certain temps, l'ajout d'isolant n'est pas très payant et il arrive un point où il vaudrait mieux ajouter de coûteux panneaux de PV plutôt que de continuer à augmenter l'épaisseur des murs.

point 2 - Se réfère à la norme Passivhaus, qui exige qu'une consommation totale de 120 kWh/m² d'énergie primaire soit respectée. Cette valeur ne peut être atteinte qu'en réduisant tout gaspillage et en prenant soin de réduire sa consommation puisque l'institut Passivhaus considère que 1 kWh d'électricité correspond à 2,6 kWh d'énergie primaire, ne laissant que 46 kWh/m² de consommation annuelle à une résidence qui n'utilise que l'électricité comme source d'énergie et ce, peu importe le nombre d'occupants.

point 3 – pas clair ce que vous n'avez pas compris ici. La maison "nette zéro" est habituellement reliée au réseau (d'où l'appellation).

point 4 – seule une étude poussée de tous les bilans (énergie grise, coût, énergie d'exploitation) sur le cycle de vie de 2 bâtiments identiques, l'un net-zéro et l'autre passif permettrait d'arriver à une conclusion définitive. Cette étude devrait prendre en compte le coût futur de l'énergie et seule une boule de cristal permettrait de connaître celui-ci. Il est clair cependant qu'une maison passive bien conçue et bien construite devrait avoir un cycle de vie plus long, ce qui devrait l'avantager.

Cordialement,
Denis Boyer, ing. B.Sc., M.Sc.A.
Coordonnateur en efficacité énergétique
Écohabitation

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