Sans chauffage ni climatisation: 2226, une architecture tempérée – HabitatDurable

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Mon, 28.11.2022

C’est une approche archi­tec­tu­rale qui révo­lu­tionne la façon d’en­vi­sa­ger le bâti. En Autriche, un cabi­net d’ar­chi­tec­ture a mis au point la tech­no­lo­gie 2226, qui per­met la construc­tion de bâti­ments sans chauf­fage ni refroi­dis­se­ment. Ou presque sans. Explications.

22|26. Deux valeurs Cel­sius. Deux repères plu­tôt, garants d’une tem­pé­ra­ture inté­rieure agréable. Deux chiffres deve­nus une idée fixe pour l’ar­chi­tecte autri­chien Diet­mar Eberle. Son objec­tif? Main­te­nir la tem­pé­ra­ture du futur siège de son cabi­net d’ar­chi­tec­ture dans cette zone de confort, sans aucun sys­tème de chauf­fage ni de refroi­dis­se­ment ou ven­ti­la­tion. Mal­gré l’in­cré­du­lité ambiante, le pro­fes­seur s’en­tête, déter­miné à pro­po­ser une archi­tec­ture durable, libé­rée de l’exi­gence tech­nique, et qui per­mette une réduc­tion signi­fi­ca­tive de la consom­ma­tion d’éner­gie et donc de l’em­preinte carbone.

Entouré des meilleurs spé­cia­listes, l’Au­tri­chien fait sor­tir de terre, en 2013, un immeuble de cinq étages à Lus­te­nau. Cette petite bour­gade autri­chienne de 20 000 âmes située à moins de trois kilo­mètres de la fron­tière de la Suisse se retrouve sou­dain sous les feux des pro­jec­teurs. Exit le scep­ti­cisme. Le bâti­ment fait sen­sa­tion et attise la curio­sité bien au-delà des fron­tières autri­chiennes. À coup de cars entiers, on débarque au pied de cette prouesse archi­tec­tu­rale capable de main­te­nir par elle-même la tem­pé­ra­ture ambiante entre 22 et 26° durant toute l’année.

Com­ment arrive-t-on à cette prouesse? 

Tout com­mence en amont du chan­tier par une simu­la­tion ther­mo­dy­na­mique du futur bâti­ment. Orien­ta­tion du ter­rain, durée d’en­so­leille­ment, ombres géné­rées par les arbres ou bâti­ments voi­sins, fré­quence de la nébu­lo­sité, plus d’une cen­taine de cri­tères sont pris en compte pour géné­rées une simu­la­tion de l’é­vo­lu­tion des tem­pé­ra­tures sur 365 jours. « Ce modèle élec­tro­nique per­met une vue d’en­semble de chaque pièce, étage par étage, n’im­porte quel jour de l’an­née», détaille avec fer­veur l’in­gé­nieur Ste­fan Corona, direc­teur de 2226. « On peut par exemple pré­dire la tem­pé­ra­ture d’une pièce orien­tée sud-ouest un 15 février à 15h après trois semaines de météo gla­ciale et voir s’il y a un risque que la tem­pé­ra­ture de la pièce chute à 21,9°C.»

Extrê­me­ment pré­cise, cette modé­li­sa­tion prend éga­le­ment en compte de mul­tiples fac­teurs inté­rieurs, le type de mobi­lier envi­sagé, le nombre d’ap­pa­reils élec­tro­niques, ou encore le nombre de per­sonnes pré­sentes dans l’ha­bi­ta­tion. Car cha­cun de ces para­mètres exerce une influence sur la pro­duc­tion ou le sto­ckage d’éner­gie. « Une per­sonne génère entre 80 et 100 watts de cha­leur par heure», chiffre l’in­gé­nieur autri­chien. « A Lus­te­nau, nous sommes entre six et sept à par­ta­ger un bureau de 100 m², on dégage 600 à 700 watts par heure. Si nous ne sommes que deux, il manque donc jus­qu’à 500 watts par heures, toutes ces variables sont à prendre avec pré­ci­sion, chaque maté­riau, chaque élé­ment de la future construc­tion, car là encore, le moindre détail compte pour maxi­mi­ser le confort ther­mique et opti­mi­ser l’ef­fi­ca­cité éner­gé­tique du bâtiment.

Quels sont donc les maté­riaux utilisés? 

Mur exté­rieur de brique d’une épais­seur de 75 cen­ti­mètres per­met­tant le sto­ckage de cha­leur, agen­ce­ment des fenêtres pensé pour maxi­mi­ser la lumière natu­relle tout en évi­tant le rayon­ne­ment direct dans les pièces, parois inté­rieures en briques plus fines pour favo­ri­ser la cir­cu­la­tion de l’air, les prin­cipes de base de la vision 2226 ren­voient à des pro­cé­dés qui sem­blaient autre­fois élé­men­taires. « Il y avait une cer­taine intel­li­gence ori­gi­nelle dans la façon dont étaient construites les mai­sons et pla­ni­fiées les villes à l’é­poque», ana­lyse l’ar­chi­tecte Ste­phan Maren­ding, res­pon­sable de l’an­tenne zuri­choise de Baum­schla­ger Eberle. « Les pièces de vie d’une mai­son étaient pla­cées à proxi­mité de la cui­sine pour qu’elles béné­fi­cient de la cha­leur du foyer tan­dis que les chambres à cou­cher se situaient à l’é­tage, tout était réflé­chi pour répondre à une logique éco­no­mique et éco­lo­gique. Aujourd’­hui, ces pro­cé­dés de construc­tion ne suf­fisent plus pour répondre aux stan­dards actuels de confort, il nous faut donc allier ce savoir-faire popu­laire aux outils tech­no­lo­giques actuels.»

Quels sont donc les outils tech­no­lo­giques mis en place?

L’ef­fi­cience de l’en­ve­loppe de l’é­di­fice est com­plé­tée par un dis­po­si­tif de cap­teurs. À l’ex­té­rieur, ces appa­reils cal­culent la tem­pé­ra­ture, le vent, les pré­ci­pi­ta­tions, tan­dis qu’à l’in­té­rieur, ils mesurent la tem­pé­ra­ture de chaque pièce ainsi que son taux d’hu­mi­dité et de CO2. Toutes ces don­nées sont envoyées sur le ser­veur du bâti­ment, qui va géné­rer auto­ma­ti­que­ment l’ou­ver­ture ou la fer­me­ture des fenêtres pour opti­mi­ser la qua­lité de l’air et garan­tir une tem­pé­ra­ture entre 22 et 26°C dans tout le bâti­ment. Cette ges­tion intel­li­gente n’em­pêche pas pour autant une ouver­ture manuelle des fenêtres, pos­sible en tout temps.

Et la consom­ma­tion énergétique?

Au final, cet alliage de tech­no­lo­gie de pointe et de prin­cipes archi­tec­tu­raux fon­da­men­taux abaisse la consom­ma­tion annuelle d’éner­gie à 45 kwh/m2, soit deux tiers de moins que pour un bâti­ment conven­tion­nel.« Les résul­tats sont extrê­me­ment satis­fai­sants, se réjouit Ste­fan Corona. Une étude externe menée à Lus­te­nau a démon­tré que la varia­tion entre notre simu­la­tion et la réa­lité n’é­tait que de 3%. C’est stupéfiant.»

Est-il pos­sible de construire des bâti­ments 2226 en Suisse?

Oui! Le pre­mier édi­fice équipé de la tech­no­lo­gie 2226 est inau­guré en 2018 à Emmen­brücke. Là encore, il s’a­git de locaux à usage pro­fes­sion­nel. « La dyna­mique en Suisse est très dif­fé­rente de celle en France, par exemple, où le mar­ché est beau­coup plus réac­tif à l’in­no­va­tion. À Emmen­brücke, on a com­mencé à faire des visites en 2018. Cinq ans plus tard, on voit enfin cer­tains pro­jets abou­tir. Cela dit, on sent que la durée de réflexion tend désor­mais à se rac­cour­cir et qu’un chan­ge­ment de men­ta­lité s’o­père en profondeur.»

Peut on construire des loge­ments 2226?

Abso­lu­ment. Pour les équipes de ce nou­veau concept éner­gé­tique, un cap est fran­chi au moment d’a­dap­ter la solu­tion 2226 à des pro­jets de loge­ments. Impos­sible en effet d’ap­pli­quer les acquis à l’i­den­tique, il faut repen­ser le modèle pour l’a­dap­ter aux habi­tudes de vie. « La régu­la­rité de la pré­sence humaine est bien moins pré­vi­sible dans une mai­son que dans un bureau, c’est un point cri­tique de la simu­la­tion, sou­lève Ste­phan Maren­ding. Par ailleurs, le seuil de tolé­rance d’une tem­pé­ra­ture don­née est plus élevé au bureau que chez soi, où les besoins indi­vi­duels priment. Il nous faut donc déve­lop­per des solu­tions qui per­mettent un apport ponc­tuel d’éner­gie lorsque cela est jugé nécessaire.»

Le défi est relevé en 2019 lorsque deux immeubles, l’un mixte, l’autre d’ha­bi­ta­tions, sont mis en ser­vice en Autriche. Et à Lucerne, un per­mis de construire vient d’être déli­vré pour la construc­tion d’un immeuble de huit appar­te­ments selon le prin­cipe 2226. Pour garan­tir le confort sou­haité, il a été prévu d’a­jou­ter un petit poêle à bois dans chaque appar­te­ment. Même en cas d’hi­vers par­ti­cu­liè­re­ment rigou­reux, seules trois four­nées heb­do­ma­daires devraient suf­fire à rehaus­ser la température.

« L’a­van­tage de cette tech­no­lo­gie, c’est sa pré­ci­sion. Elle per­met de cibler les pièces qui néces­si­te­raient une part de cha­leur au lieu de chauf­fer l’im­meuble entier», relève Ste­phan Maren­ding. Le pro­jet lucer­nois pré­voit par ailleurs, un agen­ce­ment des lieux assu­rant une cir­cu­la­tion d’éner­gie dans les pièces de vie, cir­cuit qui pourra être stoppé grâce à des portes cou­lis­santes afin de réduire la tem­pé­rature dans les chambres à coucher.

Quels sont les coûts d’une constru­tion 2226?

Alors que les inves­tis­se­ments de départ sont simi­laires à ceux d’un bâti­ment stan­dard, le coût glo­bal de pro­jet est divisé par deux lorsque l’on prend en consi­dé­ra­tion la durée de vie de l’é­di­fice, cal­cu­lée sur cin­quante ans.« Si nous devions refaire nos esti­ma­tions avec l’aug­men­ta­tion actuelle des prix en éner­gie, le gain serait encore plus signi­fi­ca­tif», éva­lue Ste­fan Corona. Ces argu­ments de dura­bi­lité cou­plés à des prix avan­ta­geux sur un temps long semblent tenir la pro­messe d’un car­net de com­mandes à ral­longe. Or, mal­gré l’en­thou­siasme sus­cité par cette inno­va­tion archi­tec­tu­rale, les prises de déci­sion finale res­tent un pro­ces­sus lent, sou­vent frei­nées par la mul­ti­pli­cité des per­sonnes à convaincre.

La crise éner­gé­tique actuelle pour­rait bien doper l’in­té­rêt pour ce nou­veau concept éner­gé­tique. « Mal­gré les plans des gou­ver­ne­ments pour réduire l’em­preinte car­bone du parc immo­bi­lier, ces objec­tifs n’ont pas réussi à être atteints, car il n’y avait aucune obli­ga­tion de sor­tir de nos zones de confort. Désor­mais, il y a urgence, les inves­tis­seurs ne peuvent plus se conten­ter de faire du green­wa­sching, ils doivent pro­po­ser des solu­tions durables» conclut Ste­fan Corona. « Nous avons la chance d’a­voir déve­loppé une tech­no­lo­gie inno­vante et d’a­voir étoffé notre cata­logue pour garan­tir une appli­ca­tion à tous types de bâti­ments, quelle que soit l’ar­chi­tec­ture sou­hai­tée. Nous avons le savoir-faire et nous sommes prêts.

Pro­jets d’assainissements

Ce sys­tème nova­teur peut aussi s’ap­pli­quer à des pro­jets d’assainissements.«De nom­breux bâti­ments du siècle der­nier pré­sentent les pré­re­quis néces­saires pour fonc­tion­ner sans tech­nique. Au lieu de rem­pla­cer les sys­tèmes vieillis­sants, il s’a­git de s’en libé­rer et d’im­plé­men­ter un dis­po­si­tif de ges­tion intel­li­gente de l’énergie.»

Extrait de la Revue HabitatDurable 69

L’au­teur

Noé­mie Gui­gnard
Jour­na­liste libre

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