Une maison à notre image

17 mars 2019

L'inertie d'une MOB et son isolation

L'inertie thermique est une caractéristique physique qui permet à une maison d'éviter les trop grandes variations de température entre le jour et la nuit. Elle permet aussi de décaler le flux de chaleur en été pour que la maison puisse profiter de la fraicheur de la nuit avant d'être trop chaude (on ouvre l'enveloppe à travers le bypass de la double-flux ou même les fenêtres..).

Pour avoir de l'inertie il faut des élément lourd et/ou avec des capacités thermiques importantes (béton, bois...).

Par exemple ma maison perd avec un delta T de 20 °C (ou 20 K comme on veut) environ 2° entre le soir 18h (en hiver) et le matin à 08 h en l'absence de Soleil. La fuite thermique est donc de l'ordre de E = 0.087 x 20 x 14h = 24 kWh. Elle a donc une inertie de l'ordre de 12 kWh/K. J'ai un stock d'énergie thermique qui me permet de ne pas avoir trop chaud ou trop froid trop rapidement.

Cette perte de tempréature est liée à la fois à l'isolation (bonne) et à l'inertie thermique (médiocre dans une MOB). On se retrouve avec ces deux paramètres avec une constante de temps et une courbe de température (dégressive en hiver). 

ici quelques idées sur cette constante selon la maison http://www.energelio.fr/documentation/Pause_cafe/IsolationxInertiecste_temps_Passibat_2014.pdf.

Par exemple j'ai un volume dans la chape isolée (les deux) de 75x0.1 =7.5 m3 d'anhydrite. On trouve une masse de m= 2x7.5 =15 tonnes.

Sa capacité calorifique est de : Cp : environ 1.0kj/kgK

On a donc une capacité calorifique pour la chape de 15 000 kj/K soit 4 kWh/K ce qui représente 30 % des capacités de la maison en inertie. Il reste le carrelage (3 tonnes), la colle à carrelage (1 tonne), le bois, les plaques de placo, les meubles, les poutres, la laine de bois, la dalle, la structure....

Une fois qu'on a mis le maximum dans une MOB il faut surtout gérer l'isolation pour limiter ces variations.... Dans ce cas il faut comprendre qu'aucun artisan ne fera un travail super. Tous fournissent plus ou moins des défauts. Pour certains ce sont des défauts  mineurs et pour d'autres ce sont clairement des malfaçons.

C'est aussi pour ça que je crée ce blog. Sur les forums on a vite des artisans sur le dos et donc on se retrouve ejecté (forum construire). 

Par exemple je viens de finir l'isolation du vide sanitaire (pour ce que je peux). Le constructeur (BOOA) me disait qu'il y avait des rupteurs thermiques quand j'ai observé ce superbe vide sanitaire (sans isolation externe). J'étais très occupé à cette période donc je n'ai pas vu le montage des fondations. Mais quand je suis descendu dedans pour vérifier le problème des points froids (en marchant en bas, il y avait des zones froide malgré les 48 mm de PU sous chape) une année plus tard, j'ai eu quelques surprises....

Les murs de refends n'étaient pas isolés. Le béton étant bon conducteur, le froid pouvait donc remonter dans les cloisons et les rails métalliques fixés sur la dalle....en contact avec les réfends. Je comprends également les problèmes de dilatation des rails entre le jour et la nuit (dans une maison tempérée !). Merci le bruit.

Les cloisons sont plantées dans la dalle de compression et donc elles subissaient des variations entre le jour et la nuit tout en assurant des ponts thermiques... Il est illusoire de penser que le vide sanitaire est à une température constante et surtout il y fait plutôt frais !

Aussi j'ai dû mettre rapidement des plaques sur ces murs. Je ne crois pas qu'il y ait des rupteurs comme le dit BOOA. Si on ne traite pas les refends, on ne traite pas la dalle à mon avis... Mais je n'ai guère le choix maintenant.

Comme ce ne sont que des ponts thermiques j'ai placé 40 mm de PSE ou XPS (selon ce que je trouvais et les promotions) sur environ 100 mètres de murs. La taille des plaques est adaptée en 120 cm x 60 cm à la hauteur du vide sanitaire. IL reste un peu de ventilation avant d'atteindre le sol. En injectant du PU ici et là et en mastiquant pas mal c'est bien jointif avec les entrevous en polystyrène. 

Lors des calculs thermiques j'avais un Up =0.19 pour la RT 2012.... Mais à bien y réflechir, ici le thermicien sous-évaluait les pertes avec des pertes linéiques minimes... Mais maintenant ça va mieux. Je n'ai pas eu ces dilatations des rails depuis. Le carrelage en bas reste chaud et à température uniforme également. Même si 40 mm ce n'est pas énorme, cela semble suffisant à couper ces ponts thermiques. Au besoin j'en remettrais dans le futur.

De plus le percement pour faire passer les tuyaux laissait des poutrelles apparentes et il manquait ici et là un peu de polystyrène. Bref de beaux ponts thermiques.

Il reste que le traitement externe ne peut pas être fait mais j'ai plaqué aussi les murs périphériques. J'ai remarqué également la raison de l'inondation au niveau de la trappe d'accès ("courette"). L'eau stagnait dans la "courette" et la pluie était obligée de se déverser dans le vide sanitaire quand c'était trop plein. J'ai donc percé des trous dans le coude d'accès de la "courette" pour que l'eau parte ailleurs que dans le vide sanitaire et je vais traiter la fenêtre du vide sanitaire contre l'humidité ce jour..... et étanchéïfier ça.

Source: Externe

Effectivement ce carrelage sombre absorbe en haut et en bas le rayonnement lumineux et se comporte comme un plancher chauffant.

Ceci n'est qu'une aventure comme une autre. Construire c'est passer des obstacles (nombreux) et surtout ne pas penser que le constructeur ou les artisans vous diront quoi que ce soit. C'est à vous d'observer et de compenser. En l'absence, bonne chance !

 

Source: Externe

 

 

 

 

 

 

 

 

Posté par ploum2006 à 06:36 - Commentaires [0] - Permalien [#]
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Obtenir un permis de construire, une aventure de 5 années....

maison19Notre maison a été construite en deux jours en HEHA en février 2018. Il pleuvait beaucoup.... Bien entendu les fondations sont arrivées un peu plus tôt mais c'est une maison d'usine. Elle a donc été montée rapidement.

A la base on la voulait avec une terrasse mais le permis de construire nous était refusé depuis 2013. En effet, on aime guère les toits plats végétalisables en Haute-Savoie alors mettre une terrasse en plus ! Bref ni toit plat ni quoi que ce soit.... Nous achetons quand même le terrain puisqu'il est très bien pour ce que nous recherchions. Nous entamons une procédure pour faire reconnaître la végétalisation comme un système d'économie d'énergie.

Oui c'est une maison qui devait être végétalisée. Pour se faire elle est renforcée et son toit comporte une membrane en EPDM (3D). Je ne voulais pas mettre de goudron ! Cependant nous avons perdu au TA qui a décidé que la végétalisation sur un toit plat n'était pas un système pour économiser de l'énergie et qu'on pouvait parfaitement végétaliser un toit en pente (les tribunaux ne servent à rien, ne perdez pas votre temps et votre argent) ! Donc on remercie le tribunal et il n'y aura donc pas de végétalisation à priori dans le futur.

Cependant suite au changement du PLU (et peut-être aux nouvelles constructions basiques pas très loin, plates pour certaines...) nous avons enfon pu obtenir un permis ! La maison a été modifiée pour s'adapter mais elle porte des cailloux ronds....

La suite bientôt.

 

Posté par ploum2006 à 05:48 - Commentaires [0] - Permalien [#]
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Les caractéristiques techniques

Il a fallu choisir les matériaux et un constructeur pour le HEHA. Construire c'est une aventure éprouvante. Autant le savoir si vous vous lancez dans la construction. Surtout si vous savez ce que vous voulez et que vous ne désirez pas une maison "catalogue". Il a fallu pousser notre constructeur (BOOA) dans ses retranchements pour obtenir une maison qui puissent nous convenir. 

La maison construite en usine ne permet pas tous les choix... C'est une MOB déjà (maison ossature bois). De fait, BOOA impose la GR32 (laine de verre) pour l'isolation entre les montants (145 mm d'épaisseur). Ce qui est très moyen pour l'inertie.

Cependant nous avons fait de notre mieux pour assurer un minimum et éviter les trop grandes fluctuations thermiques... J'en reparlerais ici et là.

J'ai mesuré à vide les caractéristiques de notre maison. Il suffit par exemple de mettre un radiateur électrique de P= 1000 W avec trois jours de brouillard avec une température constante.... J'ai mesurée 11.5 °C de différence entre l'intérieur et l'extérieur. Stable dans le temps. L'inertie étant celle d'une MOB (mais deux chapes anhydrites pour le haut et le bas, carrelage intégral), cela me permet de mesurer une conductance de 87 W/K environ.

Cela est confirmé par les calculs physiques que j'ai fait avec les résistances thermiques. Bien sûr l'étude thermique RT2012 donne des résultats assez différents (en surestimant les pertes de ventilation  et les ponts thermiques etc etc). Ces surestimations montrent que le moteur RT2012 est assez mauvais mais il ne peut pas savoir que j'ai traité les ponts thermiques un par un durant plusieurs semaines.... C'est aussi l'intérêt du HEHA, on peut travailler pour préparer sa maison à la suite des travaux. Il est inutile d'espérer que les artisans feront toujours du bon travail ! Même en étant plusieurs fois par semaine sur le chantier vous aurez des malfaçons... Cela a été difficile et ce pour l'ensemble de la construction !

Travailler l'étanchéïté est hors de portée d'un artisan standard alors le mieux c'est de s'y coller. Pour le reste j'ai passé les 6 derniers mois (carrelage, enduits, peintures, isolants, finitions.... étanchéïté etc).

Actuellement la maison n'est pas encore terminée mais on y habite et l'essentiel est opérationnel. Je dois poser le ballon solaire pour l'ECS (eau chaude sanitaire) dans les semaines à venir (direct de Chine, ipossible à trouver en Europe). Il restera le carport/dépendance, une terrasse et le jardin/ les arbres fruitiers. On doit développer notre auto-consommation alimentaire au max.

Voici les données techniques prévues ou déjà en place pour le futur proche :

Surface pour la maison seule : 140 m2

Conductance : 87 W/K

Besoin en énergie (en plus du solaire) pour le chauffage : 2000 kWh selon la RT 2012 mais plus proche des 1500 kWh pour cet hiver 2018-2019. Puissance nécessaire à -10°C environ 2000 W.

Modes de chauffage actif :

- Un radiant de secours de 1000W et deux sèches serviettes (2x500 W). Ils ne sont jamais utilisés mais ils sont là pour poser les serviettes...

- Une clim (PAC air/air pour Madame) Mitsubishi Kirigamine MSZ-EF25VEB. C'est un mono-split capable d'offrir le chauffage de P= 2000 W à -10°C pour la maison complète (la tête des commerciaux qui ne comprennent rien en général ;) ). Il ramenera les besoins énergétiques électriques à 400 kWh-500 kWh selon les premières mesures/estimations. L'avenir le dira. Silencieux, il ne fonctionne que par temps gris et froid. La maison très ouverte et la VMC font que c'est homogène globalement dans la maison.

- Un poêle à bois 3 kw à 6 kW pour le futur (tubage installé), l'électricité risque de ne pas être une bonne idée dans les années futures avec l'énergie qui va devenir un problème. Pour le moment ce n'est pas la priorité.

Ballon solaire pour un besoin d'énergie pour l'ECS de 2 000 kWh. C'est un système basique et sans besoin électrique. C'est un système en série pour le préchauffage avec des tubes sous vide, un échangeur en cuivre en serpentin, avec un principe basé sur le thermosiphon. Le ballon est arrivé et c'est une aventure que de le faire dédouaner ! On prévoit une autonomie de 60 %. Les besoins seront donc de l'ordre de 800 kWh pour l'ECS. Je dois le monter rapidement.

ballon

 

Les isolants choisis ou non choisis....

Toit :

PU en 160 mm et laine de bois en complémentaire (R = 2.7) pour une épaisseur de 10 cm (lambda de 0.036). R total proche de R= 10 SI. J'ai traité toutes les solives avec un coffrage isolant sur 45 cm sur les bords...

Murs :

Gr 32 sur  145 mm et laine de bois idem sur 10 cm. Traitement de tous les ponts thermiques. Les surfaces en bois sont toutes coffrées sur l'enveloppe avec du XPS/PU (c'est étanche avec le pare vapeur). Pas trop le choix si on veut faire vite et bien. Aucun endroit n'est avec un R inférieur à 4.2.

Sol :

Dalle de compression isolée UP = 0.19 et j'ai isolé les réfends moi-même en coffrant le vide sanitaire (les artisans font le minimum et ça coute le maximum !). J'ai mis en isolation complémentaire sous la chape du PU en 48 mm (R= 2.2). On a au total un R=7 pour le sol avec un traitement des ponts thermiques.

- Double flux pour la ventilation Zehnder confoair Q (rendement excellent)

- Test d'étanchéïté intermédiaire au n50 = 0.40 et au Q4 = 0.08. Cependant j'ai depuis traité de nombreux points donc j'espère progresser.... Le constructeur m'avait livré avec un Q4 = 0.26 (content !). Je lui ai dis ce que j'en pensais... ainsi que la RT 2012.

- 40 m2 de baies vitrées au SUD avec des BSO sur les 4 grandes baies. Dès qu'il y a un peu de soleil ça chauffe raide avec les BSO ouverts ! Il faut apprendre à vivre en short !

Pour les fenêtres nous avons préférés des DV performants Bois/aluminium mais pas plus. On reste raisonnable, on ne cherche pas le passif même si on doit y être finalement...

J'estime les besoins annuels de la maison en énergie quand tout sera ok à environ 3000 kWh pour tous les usages mais il est possible que ce soit moins mais guère plus si j'observe notre manière de vivre et les systèmes installés. Aussi je ferai un bilan régulièrement ici.

A bientôt.

 

 

 

 

 

 

Posté par ploum2006 à 05:47 - Commentaires [0] - Permalien [#]
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