immobilier : la performance énergétique des maisons et appartements

Les normes de consommation d’énergie

La norme Passivhaus (PH) est un ensemble de critères volontaires pour une maison à faible consommation d’énergie. À l’origine développé en Allemagne pour les maisons et les immeubles résidentiels à logements multiples à faible hauteur, la norme a été appliquée aux maisons d’autres pays et aux bâtiments commerciaux. L’aspect le plus intéressant des critères de la norme Passivhaus peut être qu’il a relativement peu d’exigences obligatoires, offrant ainsi une flexibilité de conception et qu’il se concentre exclusivement sur la consommation d’énergie. Cependant, il existe de nombreuses recommandations dans le programme PH qui ne sont probablement pas bonnes décisions pour le climat froid (Zones climatiques du DOE 5-7) Les logements nord-américains et certains sont très peu pratiques avec peu ou pas d’avantages pour l’environnement ou le propriétaire. (Importance du diagnostic de performance énergétique en France pour connaitre sa consommation d’énergie)

consommation d'énergie

L’objectif unique de la norme PH est une préoccupation exceptionnelle pour la perte de chaleur par la conduction et les fuites d’air dans l’enceinte du bâtiment et un mépris total pour la zone climatique dans ses recommandations. Les valeurs d’isolation élevées, les fenêtres à très haute performance et les niveaux d’étanchéité à l’air sont meilleurs que n’importe quel autre programme de construction, n’importe où, le résultat normal. Des appareils très efficaces sont également nécessaires pour atteindre les objectifs de consommation d’énergie.

 

Malgré leur nom, les maisons construites selon la norme Passivhaus ne sont pas «passives». Toutes les passivhauses doivent disposer d’un système de ventilation mécanique actif et disposent d’un système de chauffage actif, même si elles sont très petites. L’utilisation de principes de conception solaire passive est recommandée mais pas obligatoire.

 

Le concept Passivhaus a été développé par le Dr Wolfgang Feist et le Prof. Bo Adamson à la fin des années 80 et mis en œuvre dans la recherche dans les années 1990. Selon Feist, l’inspiration du programme PH était le logement de William Shurcliff (un pionnier de la maison solaire) et Harold Orr (une maison superinsulée pionnière de Saskatchewan House).

Exigences

 

Les principaux critères cibles de Passivhaus sont les suivants:

 

  •     Une demande totale de chauffage et de refroidissement <15 kWh / m2 / an (4,7 kBu / ft2 / an)
  •     Énergie primaire totale (c’est-à-dire source) de <120 kWh / m2 / an (38 kBtu/ ft2 / an)

 

Étanchéité à l’air 0.6 ACH @ 50 Pa ou moins

 

Même certaines de ces exigences peuvent ne pas être effectivement obligatoires: dans un entretien de 2008 dans Energy Design Update1, Feist lui-même a déclaré que le numéro de la demande de chauffage pourrait être n’importe quoi. Dans cette interview, Feist a également déclaré: « Tant que vous construisez une maison de manière à pouvoir utiliser le système de ventilation … pour fournir un chauffage et un refroidissement, il peut être considéré comme un Passivhaus. » Par cette dernière définition, des milliers de maisons de Building America qui utilisent Le système de chauffage et de refroidissement pour assurer la ventilation, sont Passiv Hauses! Bien sûr, si l’exigence est pour un système de chauffage sans recirculation, cela est assez restrictif et n’est pas très bénéfique pour le logement au climat froid.

(A lire : le DPE, un diagnostic parmi les diagnostics immobiliers obligatoires)

D’autres mesures recommandées (ou selon vos lectures, requises) sont les suivantes:

 

La demande de chauffage maximale devrait être inférieure à 10 W / m2 (3,2 Btu / ft2)

 

  •     Énergie totale du site <42 kWh / m2 / an (13,3 kBtu / ft2 / an)
  •     Valeurs U de fenêtre de <0,8 W / m2K (0,15 Btu / ft2 / F, R-7,1)
  •     Récupération de chaleur à haute efficacité (plus de 80%)

 

La surface du plancher est mesurée par la surface totale conditionnée à l’intérieur de la gaine. (Le PHPP 2007 indique à la page 37 que « les dimensions utilisées dans le PHPP sont toujours des dimensions extérieures. Par conséquent, la couche la plus extérieure de l’enveloppe thermique doit être entrée ». Cependant, la zone est encore réduite d’environ 20% parce que les cages d’escalier , Et les murs sont soustraits, car il s’agit de la méthode allemande standard de calcul de la zone). Le sous-sol n’est considéré que dans 60% de sa surface réelle car il n’est pas considéré comme un espace de vie dans les normes allemandes. Pourquoi, je ne comprends pas; Peut-être les Allemands ne construisent-ils pas de sous-sol dont vous pouvez vivre comme un sous-sol moderne en Amérique du Nord.

Approche typique de Passivhaus

 

L’approche typique de la Maison Passive se concentre presque exclusivement sur la réduction des charges de chauffage de l’espace, en laissant l’éclairage, l’eau chaude, le refroidissement, l’appareil et les autres (dans le logement). Les charges électriques tombent sous l’exigence de «primaire total». Cependant, il est largement reconnu que les appareils et l’éclairage très efficaces doivent être utilisés pour atteindre les objectifs d’alimentation primaire / source dans la plupart des cas.

 

Presque tous les passivhauses s’appuient sur:

 

Isolation très lourde, murs R-40 à R-60, toits R-50 à R-90, et souvent isolant sous-marbre R-30 à 50, fenêtres basses à triple vitrage et évitement exceptionnel de ponts thermiques (sauf Pour l’encadrement du bois)

Construction ultra-hermétique (<0,6 ACH @ 50) qui, conjointement avec les exigences de la valeur R, entraînent habituellement des concepteurs qui ont besoin de choisir des formes plus simples

Gain solaire passif pour une partie du chauffage en orientant la maison vers le sud et en utilisant une fenêtre SHGC d’environ 0,5 (ou plus si possible)

La récupération de chaleur, par le passé avec des tubes de terre et plus récemment avec des HRV à double cœur pour atteindre une efficacité élevée de 80% à faible 90, mais essentiellement toujours avec de l’air d’alimentation dans chaque espace avec des voies d’air de retour, et

Chauffage de l’air de ventilation pour assurer le chauffage de l’espace, bien que de nombreuses maisons utilisent des planchers, des murs, des plafonds et des radiateurs radiants.

 

La diversité des solutions est cependant importante, et pourrait être considérée comme une force du programme. Il existe des Passivhauses qui utilisent des chaudières à gaz pour fournir du chauffage, et celles qui comprennent l’eau chaude solaire et / ou PV, et les poêles à bois. Le refroidissement, d’autre part, est rare, en grande partie en raison des zones géographiques dans lesquelles le programme a été adopté plus largement.

 

Isolation et étanchéité à l’air

 

Les niveaux d’isolation des murs de Passivhaus se situent généralement dans la gamme R-40 à R-60 pour les murs, R-60 à R-90 pour les toits et R-30 à 50 pour les dalles. Peut-être aussi important, les ponts thermiques sont précisément comptabilisés dans la méthodologie de calcul.

 

Les spécifications des fenêtres sont également exigeantes. Une spécification commune est pour U = 0,15 (0,8 W / m2 K) ou moins pour Windows. Il n’est pas clair comment traduire ces valeurs en Amérique du Nord, car les méthodes de test NFRC entraînent généralement une augmentation de 10% du débit de chaleur pour la même fenêtre par rapport aux normes européennes. Cependant, pour aborder ces cibles, Windows doit certainement avoir des cadres non conducteurs (vinyle, bois ou fibre de verre) et des vitrages triples, des revêtements à faible teneur et des gaz. En fait, il est très difficile de trouver des fenêtres opérationnelles disponibles dans le commerce qui peuvent atteindre ces spécifications, et les fenêtres importées certifiées PH devraient coûter environ deux fois plus (90-100 $ par pied carré), plus facilement disponibles des fenêtres en fibre de verre à triple vitrage (R6 à 50 $ / sf).

 

Le niveau d’étanchéité à l’air <0,6 ACH @ 50 est également extraordinaire. Il est réalisé en Amérique du Nord par très peu de maisons, et toujours construit comme habitation spécialisée, habituellement avec une forme de plan très simple et des lignes de toit simples. Un exportateur suédois de maisons préfabriquées2 déclare qu’il ne recommande pas les normes Passivhaus pour l’un de ses plans d’habitation autres que les ranchs à un étage en raison de son expérience avec la difficulté de rencontrer de manière fiable l’objectif strict de l’étanchéité à l’air avec des formes de bâtiment autres que les plus simples.

 

Ventilation et chauffage

Bien qu’il soit recommandé que la demande de chauffage maximale soit inférieure à 10 W / m2 (3.2 Btu / ft2), cela n’est pas obligatoire et repose sur le désir de chauffer la maison avec de l’air de ventilation seulement. Cependant, en fonction de notre analyse à BSC, cette recommandation est à la fois très difficile à réaliser dans les climats froids (en utilisant des méthodes de calcul standard) et inutile pour atteindre une faible consommation annuelle d’énergie. En utilisant une isolation extrême et en éliminant les facteurs de sécurité tels que la masse thermique et les gains internes, il est possible d’atteindre cette faible demande de chaleur.

 

En Europe, des taux de ventilation plus élevés sont souvent spécifiés, probablement parce qu’il n’y a pas longtemps à fournir une ventilation mécanique, et les systèmes passés n’ont pas distribué de l’air dans chaque pièce. La recommandation 2007 du paquet de planification de la maison passive (PHPP 2007) est de 30 m3 / h, soit 17,5 cfm / personne, alors que ASHRAE 62,2 nécessite 7,5 cfm / personne + 0,01 cfm / ft2. Le PHPP 2007 déclare également que «le taux de changement d’air moyen ne devrait pas être inférieur à 0,3 ACH». Pour une maison (ou appartement) unifamiliale de 2000 pieds carrés de 3 chambres, il en résulte un taux de ventilation de PH de 80 cfm contre 50 cfm (25 l / s ) Pour ASHRAE 62.2-2007. Bien que cette différence de 60% ne soit pas trop importante, tant de PH ont été ventilés à des taux beaucoup plus élevés que le PHPP 2007 (page 81, section 14.1) met en garde les utilisateurs de ne pas ventiler trop.

 

Le PHPP 2007 définit également la température maximale de la livraison d’air à moins de 52 ° C (126 ° F). Cela limite le débit de chaleur à environ 60 Btu / h par cfm de flux d’air (126 fournissent moins de temps de retour de 70 F 1,08 Btu / h / cfm / F = 60). Si les 50 pi3 d’air de ventilation de la maison de 2000 pi2 ont été chauffés au maximum de 52 ° C (126 ° F), ils pourraient fournir un maximum de 3000 Btu / h ou environ 15 fois moins de chaleur qu’un petit fourchette standard ! Cela fonctionne à une livraison de chaleur de seulement 1,4 Btu / ft2 (4,3 W / m2). Pour délivrer l’intensité maximale de chauffage de 10 W / m2 (3.2 Btu / ft2) avec air de ventilation, il faudrait un taux de ventilation de 115 cfm (60 l / s), soit 2,3 fois le taux de ventilation de l’ASHRAE 62!

Consommation d’énergie

Si l’on devait appliquer une telle approche, la sur-ventilation imposerait une pénalité énergétique très importante pour une maison à faible consommation énergétique, car elle équivaut à utiliser un système mécanique pour imposer des fuites d’air. C’est probablement pour cette raison que l’Institut Passivhaus recommande des ventilateurs de récupération de chaleur très efficaces (par exemple, 75 à 85%) avec des ventilateurs à haut rendement. Bien que les normes pour mesurer l’efficacité de la VHV en Europe soient différentes de l’Amérique du Nord, il devrait être clair qu’une HRV standard à 65% d’efficacité (une spécification typique en Amérique du Nord) fonctionnant à 50 cfm et 0,6 W / cfm, utilisera moins d’énergie qu’un Très coûteuse HRV efficace à 75% fonctionnant à 80 cfm et 0,75 W / cfm.

 

Par conséquent, les maisons nord-américaines ventilées selon ASHRAE 62.2 avec une efficacité standard (> 60%) et des moteurs à ventilateur efficaces (> 1,5 cfm / W) consommeront moins d’énergie que la plupart des systèmes de ventilation approuvés par Passivhaus. De telles unités HRV / ERV ont été installées dans de nombreuses maisons Building America, Energy Star, R2000 et simplement de meilleures maisons. Les économies d’énergie d’une HRV par rapport à un système de ventilation intégré au ventilateur central (c.-à-d. FanCyclers) sont petites, mais pour les bâtiments à très faible énergie dans les climats froids, une VFC avec les spécifications recommandées ci-dessus peut généralement réduire la consommation d’énergie primaire.

Il convient de noter que de nombreuses VRC en Amérique du Nord consomment des quantités excessives d’énergie électrique et devraient être évitées. Energy Star limitera bientôt le tirage d’énergie électrique des VRC mais ces exigences n’entreront pas en vigueur pendant plusieurs années. De nombreuses HRV de taille droite (répondant à ASHRAE 62.2) avec des ventilateurs efficaces (c.-à-d. 0,5 à 0,75 W / cfm) sont disponibles et peuvent être achetées pour 500 à 700 dollars. Dans des climats plus modérés, des systèmes de ventilation intégrés au ventilateur (c.-à-d. Sans chaleur Récupération) ne consomment que très peu d’énergie supplémentaire qu’une VRC haute performance énergétique, mais fournissent une ventilation de qualité équivalente à une fraction du coût en capital.

 

Compte tenu des taux de ventilation standard et de l’apparition de températures de conception de -18 ° C (0 ° F) ou inférieures dans certaines parties des États-Unis et du Canada, l’augmentation des taux de ventilation pour permettre l’utilisation de l’air de ventilation comme seul moyen de chauffage est Au mieux très restrictif à un design et au pire simplement impraticable et antithétique à une maison à faible consommation d’énergie.

 

Il semble également y avoir une évitement presque dogmatique de l’utilisation de sols rayonnants ou du chauffage à l’air avec des flux d’air ré-circulant (les deux systèmes de chauffage les plus couramment disponibles dans la plupart des régions de l’Amérique du Nord).

 

Bien que les planchers radiants fournissent une chaleur trop élevée dans une maison à faible consommation d’énergie, ils peuvent être souhaitables d’un point de vue de confort, en particulier s’ils sont appliqués dans de petites zones de la maison (par exemple sous le sol carrelé dans les salles de bains et les cuisines). Cela dit, les planchers rayonnants sont rarement l’approche du tarif le plus bas pour le chauffage de l’espace.

 

L’une des recommandations de Passivhaus est que la vitesse de l’air du conduit soit maintenue en dessous de 3 m / s (588 fpm). Dans tous nos projets, BSC recommande que les vitesses du coffre devraient être maintenues entre 500 et 750 pieds par minute et que la vitesse du conduit de dérivation / dérivation soit inférieure à 500 fpm. Ces limites permettent d’économiser l’énergie du ventilateur et de réduire le bruit.

 

Une autre recommandation commune à la fois aux maisons passives et aux maisons BSC Building America est l’exigence pour les voies aériennes de retour définies et la spécification des grilles de transfert. PassivHaus décrit une chute de pression cible de 1 Pa, tandis que BSC permet une chute de pression jusqu’à 3 Pa à travers les grilles. La norme Passivhaus ne mentionne pas les conduits à l’extérieur de l’enceinte car cette pratique risquée est presque inconnue en Europe.

 

Typique BSC BA maison à faible consommation d’énergie

 

De nombreuses maisons prototypes construites par BSC ont été construites dans des climats froids (Zone 5 et plus) qui se comparent bien à la norme Passivhaus en termes de consommation d’énergie primaire / source. C’est-à-dire qu’ils consomment peut-être 40 à 60% de plus qu’un Passiv Haus, mais ils sont plus rentables. En règle générale, ces maisons utilisent un minimum de fenêtres R-5 (U = 0,2) (entretoises à triple vitrage, à revêtement faible et à chaud), isolants sous-lames R-10 et isolation murale R-20 dans un sous-sol conditionné, R-40 parois supérieures et plafonds R-60 (l’approche « 10/10/20/40/60 »). Tous les ponts thermiques dans ces maisons BSC sont contrôlés en utilisant un isolant à l’extérieur de l’encadrement. Ces valeurs R sont comparables, si sur le bas de gamme, de la gamme que PH utilise.

 

Des niveaux d’étanchéité à l’air de 3 ACH @ 50 Pa peuvent être réalisés régulièrement par les constructeurs de production si des détails sur l’étanchéité sont testés et des essais de formation et d’étanchéité à l’air sont entrepris. Dans notre expérience et dans les autres, les niveaux d’étanchéité à l’air de 1,5 ACH @ 50 Pa peuvent être réalisés avec fiabilité si des efforts considérables sont pris dans la conception des détails pour l’étanchéité à l’air, et la formation, les essais et l’inspection en cours sont utilisés. Dans l’expérience du programme Building America et du R2000 canadien, les niveaux d’étanchéité à l’air sont réalisables, mais avec un certain effort. Le plus grand obstacle à la réduction des fuites d’air peut être une complexité dans la forme du bâtiment. Étant donné l’état de pratique des barrières atmosphériques et des compétences commerciales, le niveau ACH @ 50 de 0,6 demandé par PH est trop difficile à atteindre pour les maisons de production (bien que réalisable dans les maisons douanières) et difficile à justifier en tout cas compte tenu du faible bénéfice supplémentaire L’énergie, la qualité de l’air ou la durabilité.

 

Le programme BA consacre beaucoup d’efforts pour s’assurer qu’une maison BA soit plus durable et plus saine que le logement équivalent. Il n’y a essentiellement pas de discussion sur la durabilité et peu sur IAQ dans la norme PH: l’effet sur la durabilité des matériaux de construction extérieurs lorsque les niveaux d’isolation augmentent aux niveaux utilisés n’est pas discuté, ni le besoin d’exigences accrues de contrôle de la pluie, bien que dommageable La condensation des fuites d’air est vraisemblablement contrôlée par une très faible fuite d’air acceptable.

Consommation d’énergie comparée

 

Les mesures (et non les hypothèses Building America Benchmark) montrent que l’utilisation d’électricité pour les appareils et les charges diverses peut être portée à 3000-4000 kWh / an par ménage dans une maison typique de taille modeste. Cela peut être encore réduit par des appareils très efficaces, un éclairage exceptionnel et par de meilleurs contrôles. Les valeurs déclarées pour Passivhauses ont tendance à être plus faibles, dans la gamme de 2500 à 3000 kWh par an. Ces niveaux inférieurs peuvent être atteints dans les maisons nord-américaines, mais dépendent des occupants qui exploitent et maintiennent la maison de manière peu énergétique.

 

La consommation d’énergie à l’eau chaude domestique est d’environ 3000 à 4 000 kWh par an dans les foyers américains3. Les grandes variations dépendent du style de vie des occupants, mais cette consommation d’énergie semble être similaire dans Passivhauses. Si un sous-sol est disponible, cette consommation d’énergie peut être réduite (peut-être de 10 à 20%) par la récupération de la chaleur des eaux de drainage et réduite (peut-être de 10 à 20%) en choisissant les appareils d’eau chaude les plus bas. Encore une fois, le comportement des occupants est essentiel: un couple à la retraite peut utiliser la moitié de cette énergie, alors qu’une famille de cinq avec des adolescents peut utiliser 50% de plus. Un système d’eau chaude solaire à deux panneaux à prix abordable à deux panneaux peut fournir environ 2000 kWh / an d’eau préchauffée aux appareils d’alimentation en eau chaude, même dans les climats froids.

 

La demande d’énergie de conditionnement et de ventilation pour les maisons construites selon la norme de faible énergie décrite ci-dessus dans les zones climatiques du DOE 5-7 a tendance à être de 10000 à 15000 kWhe pour une maison avec 2000 m2 de surface habitable (54 à 80 kWhe / m2 / an). Une mise à niveau des fenêtres double à triple vitrage (R-3.3 à R-5 ou R-6) et l’ajout d’une HRV efficace abaisse ces valeurs de 2000 à 3000 kWh / an, et si un solaire exposé au sud Est disponible, un autre 1000-2000 kWh peut être réduit. Par conséquent, les valeurs d’énergie de chauffage de l’espace peuvent être réduites à une gamme de 7000 à 11 000 kWh / an par une combinaison de mesures qui peuvent être disponibles sur certains lots (l’exposition plein sud n’est souvent PAS disponible) et peut être rentable dans certaines situations (triple- Les vitrages ne sont pas toujours rentables).

À l’aide d’un site à l’énergie (énergie du site à l’énergie primaire pour utiliser les termes PH), la conversion du gaz naturel en électricité de 3 (qui se situe à mi-chemin entre la valeur allemande 2.7 et le Département américain de l’énergie donne une valeur de 3.365 ), Le profil d’utilisation d’énergie général suivant peut être développé pour une maison de ranch à 25 ou 40 pieds avec un sous-sol entièrement fini (par exemple, une maison avec 2000 pieds carrés d’espace conditionné et utilisable).

 

Le tableau ci-dessous présente des valeurs moyennes pour la consommation d’énergie et convertit cette demande d’énergie en énergie primaire (source). Il suppose le plus petit four à deux niveaux de gaz naturel de condensation disponible avec un moteur ECM (par ex. Goodman GMH95), un réchauffeur à eau chaude à combustion scellée à condensation (comme un Vert AO Smith, Navien, Quietside ou Viessman VitoDens), un HRV efficace (Comme un Fantech VHR704 avec un contrôleur AirCycler), des appareils Energy Star et tout éclairage CFL.

dpe

 

Comme on peut le voir, la consommation d’énergie de la source, à 158 kWh / m2 / an, dépasse l’exigence de Passivhaus de 120 kWh / m2 / an (car la méthode allemande de calcul du sol est différente de celle utilisée en Amérique du Nord, toute la maison La comparaison est plus précise 29300 vs 17800 kWh). Cependant, pour un autre investissement non subventionné de moins de 20000 $, on peut installer un réseau photovoltaïque de 2,5 kW (qui peut générer 3250 kWh / an) qui réduit la consommation d’énergie primaire de 9750 kWh pour se concentrer sur la cible énergétique arbitraire (et louable) Passivhaus. Le PV a été choisi dans ce cas car il s’agissait de l’approche la moins coûteuse pour atteindre la cible. Dans de nombreux cas, les fenêtres à triple vitrage et les ERV (à une charge de 4 000 à 5 000 $, ces mesures peuvent économiser 2000 à 3000 kWh / an) peut être une approche moins coûteuse en conjonction avec un réseau de 2,0 kW. PV est actuellement la forme la plus chère non subventionnée ou les énergies renouvelables, souvent au coût de 50 à 70 cents par kWh. De nombreuses sources d’électricité renouvelables et / ou sans carbone (comme le vent, la biomasse, les marées, etc.) peuvent être produites pour un coût de 1/2 à 1/3 (voir aussi BSI-026: Passivhaus Gets Active).

Certaines des recommandations de PH recommandent aux concepteurs de consacrer plus de ressources limitées à la conservation qui sont encore plus coûteuses que la production de l’énergie à la barre très élevée des prix PV actuels. Par exemple, dans un climat de 6000 HDD F, en passant d’un HR de Froid à 0,6 W / cfm, efficace à 63%, à une HRV certifiée PH-80% efficace, HRV 0,75 W / cfm, même si l’on utilise la même ventilation ASHRAE 62,2 50 cfm , Économise 11 $ par année en énergie de chauffage à 1,65 $ / thermostat et 15 cents / kWh. Même si les prix du gaz et de l’électricité triplent au cours des dix prochaines années, il n’est pas possible que la prime de 1000 $ -20000 commandée par un HRV certifié PH puisse être récupérée. La mise à niveau des fenêtres R6 (10% de la surface de plancher desservie) des fenêtres R6 (telles que la fibre de verre en ligne avec des revêtements doubles à faible teneur en argon) aux fenêtres certifiées R-7.1 certifiées PH (performances supérieures) pourrait économiser 250-400 kWh / Ans dans un climat de disque dur de 6000, mais commanderait une prime de 10000 $ aux prix courants. L’augmentation de la valeur R de l’isolation des sous-plaques de R-20 à R-40 est une autre mesure très coûteuse.

 

Le doublement des niveaux d’isolation de la maison proposée (c.-à-d. La modification des spécifications aux fenêtres R-10, les murs R-80, le toit R-120, 0,6 ACH @ 50 et 100% HRV)) et l’augmentation de l’étanchéité à l’air ne réduiraient pas nécessairement La demande d’énergie primaire suffit pour atteindre l’objectif énergétique du PH. L’augmentation des valeurs de l’isolation, de la fenêtre et de l’étanchéité à ces niveaux n’est pas seulement très coûteuse, mais très architecturale, c’est-à-dire les lucarnes, les baies vitrées, etc., tous deviennent difficiles à intégrer et à maintenir de faibles rapports surface-volume. Même avec toutes les mesures visant à réduire de moitié la demande d’énergie de chauffage, l’intensité de la demande d’énergie primaire tombera à peine au-dessous de 120 kWhe / m2 / an (la cible d’énergie PH).

 

Dans la zone climatique 6 ou 7 de DOE, la demande de chauffage maximale de la spécification extrême R-10 / R-80 / R-120 resterait supérieure à la recommandation PH de 10W / m2 (3.2 Btu / ft2 ou 6400 Btu / h) sans compter sur L’occupant produisant une chaleur moyenne (par exemple, pas inférieur à la moyenne, avec une personne à la maison) et une masse thermique, et 50 cfm du débit d’air de ventilation ne suffiraient pas à fournir un chauffage de l’espace sur une nuit de conception 0 ° F ou -10 ° F (c’est-à- La perte de chaleur devrait être abaissée à 3000 Btu / h pour l’air de ventilation pour fournir un chauffage). Comme le coût d’un four efficace (décrit ci-dessus) est inférieur à environ 2500 $ installé (plus les conduits, ce qui est largement nécessaire pour la ventilation de toute façon), et les fours de plus petite capacité ne coûtent pas moins, il n’y a pratiquement pas d’économies de coûts en capital pour réduire l’énergie de chauffage (consommation d’énergie) de l’espace Exigences.4

 

Du point de vue de l’utilisation judicieuse du capital, l’approche Passivhaus dans les zones climatiques froides de l’Amérique du Nord peut conduire à des maisons plus coûteuses, moins architecturale et même potentiellement plus énergivores qu’une approche plus souple qui se concentre uniquement sur Moins coûteux, les moyens les plus durables d’atteindre une consommation d’énergie primaire par valeur cible de la zone. Peut-être que la contribution la plus importante apportée par la norme PH aux logements peu énergivores en Amérique du Nord est que l’on ne peut pas simplement acheter des panneaux photovoltaïques de 200 000 $ pour atteindre l’objectif, car il y a eu trop de maisons nettes nulles.

 

Conclusions sur la consommation d’énergie

 

Maisons dans des climats froids (Zones DOE 5-7) qui emploient:

  • Minimum R-5: 10: 20: 40: 60 enceinte,
  • 5 ACH @ 50 étanche à l’air ou mieux,
  • Condensation (> 95%) des fours à gaz avec moteurs de ventilateur ECM,
  • Taille droite (ASHRAE 62.2) efficace (> 65%,> 0,6 W / cfm) HRV
  • Condensation (> 92%) chauffe-eau à gaz naturel à eau chaude
  • Appareils dans les 10% supérieurs d’Energy Star combinés à l’éclairage CFL

 

Offre une performance énergétique et environnementale totale qui s’approche de la norme Passivhaus dans les climats froids. Ces maisons partent de manière relativement mineure de la construction standard nord-américaine, accueillent une gamme plus large de styles architecturaux, peuvent être modifiées facilement pour différentes zones climatiques et peuvent même être construites par des constructeurs de production.

 

Atteindre l’objectif spécifique de Passivhaus de 15 kWh / m2 / an pour le chauffage de l’utilisation de l’énergie sur le site, entraîne l’investissement de matériaux et d’argent qui dépassera souvent d’autres solutions moins coûteuses et moins polluantes pour l’environnement. La réalisation de 120 kWh / m2 / an également arbitraire a des avantages environnementaux plus directs que l’objectif de chauffage, mais il est préférable d’obtenir un meilleur rendement (c.-à-d. Avec un coût et des dégâts environnementaux) en utilisant une production d’électricité sur site ou renouvelable.

 

À mesure que les nouvelles sources d’énergie propres, locales et renouvelables seront mises en ligne au cours des 25 prochaines années et deviennent plus abordables que les prix PV actuels, il est peu probable que les mesures de conservation extrêmes prises par Passiv Haus pour répondre aux exigences spécifiques soient considérées comme un déploiement optimal Des ressources pour les logements climatisés froids.

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