Maison bioclimatique : les principes, dans le neuf comme dans l'existant
Une maison bioclimatique tire parti de son climat avant de compter sur ses équipements : soleil d'hiver dans les pièces de vie, ombre en été, air frais la nuit, masse pour lisser les écarts. Les principes valent pour une maison neuve comme pour une maison existante, et ils reposent sur une donnée souvent oubliée : l'ombre des voisins.
Une maison bioclimatique est conçue pour profiter du soleil d'hiver et se protéger de celui d'été, sans machine. L'idée tient en deux chiffres. À Paris, le soleil ne monte qu'à 17,7° au-dessus de l'horizon à midi le 21 décembre, et à 64,6° le 21 juin. Le soleil bas d'hiver entre loin dans la maison par les vitrages sud ; le soleil haut d'été se laisse arrêter par un débord de toit.
Le reste en découle : où mettre les fenêtres, où placer les pièces, quels matériaux, quelles protections. Et une condition qu'aucun plan ne garantit à lui seul : que rien, au sud, ne vienne couper ce soleil d'hiver.
Les cinq principes
- Capter : placer les vitrages principaux au sud, où le soleil d'hiver reste le plus longtemps. À Paris le 21 décembre, une façade sud a 7 h 32 de soleil sans obstacle, une façade est ou ouest 3 h 46, une façade nord aucune.
- Protéger : arrêter le soleil d'été, surtout à l'ouest et au sud-ouest, où il arrive bas en fin de journée. Le 21 juin à Paris, une façade sud-ouest a le soleil de 12 h 18 à 21 h 38.
- Stocker : une masse intérieure (dalle, mur de refend, carrelage) qui emmagasine la chaleur de midi et la rend le soir, et qui amortit les pointes de l'été.
- Conserver : une forme compacte, une enveloppe isolée, et les pièces peu chauffées (garage, cellier, buanderie) au nord, en tampon.
- Rafraîchir : des ouvertures sur deux façades opposées pour faire traverser l'air la nuit.
Aucun de ces principes ne demande une technique particulière. Ils demandent de connaître le soleil réel du terrain, ombres comprises.
Les ombres voisines décident de tout
Un plan bioclimatique parfait ne sert à rien si la façade sud est à l'ombre en hiver. Or c'est en hiver que les ombres sont les plus longues. À midi le 21 décembre à Paris, une haie de 2 m projette 6,3 m d'ombre, une maison de 6 m 18,8 m, un immeuble de 10 m 31,3 m, un arbre de 15 m 46,9 m. Le 21 juin, la même maison de 6 m ne projette que 2,9 m.
En lotissement, si la maison voisine du sud, haute de 6 m, est à moins de 18,8 m de votre façade, son ombre l'atteint à midi le 21 décembre. Ce que le plan promettait, le voisin le reprend.
Ce point ne se règle pas sur plan. Pour une parcelle précise, seul un calcul des ombres avec les bâtiments, les arbres et le relief qui l'entourent dit combien d'heures de soleil reste à la façade sud en décembre.
Il faut aussi penser à ce qui viendra : le terrain vide au sud, l'arbre planté il y a cinq ans, la maison de plain-pied que le règlement d'urbanisme permet de surélever. Notre guide sur l'ensoleillement d'un terrain détaille ce qu'il faut vérifier avant d'acheter.
Le plan : vivre au sud, ranger au nord
Dans une maison bioclimatique, le séjour et la cuisine regardent le sud ou le sud-est, les chambres l'est, les pièces de service le nord. Une maison allongée d'est en ouest offre une longue façade au sud et des pignons courts à l'est et à l'ouest, les deux orientations les plus difficiles à protéger l'été.
L'orientation n'a pas besoin d'être parfaite. Le 21 décembre à Paris, une façade sud-est ou sud-ouest a 7 h 06 de soleil, contre 7 h 32 plein sud : une maison tournée de 45° ne perd que 26 minutes ce jour-là. Le choix pièce par pièce est détaillé dans notre guide sur l'orientation des pièces.
Dans une maison existante
On ne fait pas pivoter une maison, mais on change beaucoup de choses autour d'elle et dedans :
- ouvrir l'horizon sud : élaguer, remplacer une haie persistante par des arbres caducs, qui font de l'ombre l'été et laissent passer une bonne part du soleil l'hiver ;
- poser des protections extérieures à l'ouest et au sud-ouest, et un auvent ou une pergola au sud ;
- adapter l'usage des pièces : la chambre plein ouest sous les combles devient un bureau du matin, le séjour s'installe côté sud ;
- isoler par l'extérieur quand c'est possible, ce qui garde la masse des murs du côté chauffé, comme le recommande le guide officiel du DPE ;
- ajouter au sud un espace tampon, véranda ou loggia fermée, qui capte le soleil d'hiver et protège la façade du vent.
Ce que le soleil d'hiver peut apporter, et ce qui le bloque, est développé dans notre guide sur les apports solaires passifs. La protection d'été, orientation par orientation, dans notre guide sur la maison trop chaude l'été.
Dans le neuf, la RE 2020 mesure la conception
Pour les logements dont le permis de construire a été déposé depuis le 1er janvier 2022, la réglementation environnementale RE 2020 note la conception elle-même, avant tout équipement. Son indicateur Bbio, le besoin bioclimatique, évalue les besoins de chauffage, de froid (que la maison soit climatisée ou non) et d'éclairage. D'après le guide RE 2020 du ministère, on l'améliore par l'orientation et la disposition des fenêtres, pour favoriser les apports d'hiver tout en se protégeant l'été, par la compacité et par l'isolation. Un autre indicateur compte l'inconfort d'été en degrés-heures.
Ces calculs utilisent l'orientation et les masques solaires décrits dans l'étude thermique, sur des données climatiques conventionnelles. Ils ne voient donc les ombres voisines que telles qu'on les a relevées, et jamais les constructions à venir. L'implantation sur la parcelle et le cas d'un terrain en pente sont traités dans notre guide sur l'orientation d'une maison neuve.
Le même principe, des priorités différentes selon la région
Bioclimatique veut dire adapté au climat, et le climat n'est pas le même à Lille et à Marseille. À Lille, le soleil ne monte qu'à 15,9° à midi le 21 décembre, et la station Météo-France de Lille-Lesquin mesure en moyenne 57,5 h de soleil sur tout le mois : capter le peu qui vient prime. À Marseille, le soleil monte à 23,3° ce jour-là et la station de Marignane mesure 145,0 h en décembre, mais 381,0 h en juillet : se protéger de l'été pèse au moins autant que capter l'hiver.
Les heures de soleil réelles d'une adresse précise
Jardin et façades, 21 mars, 21 juin, 21 septembre et 21 décembre, heure par heure, avec les bâtiments, les arbres et le relief relevés par le LiDAR de l'IGN, puis ce que le ciel du lieu en fera. Huit pages, par e-mail, en quelques minutes.
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