Il y avait d'abord une idée
On pense généralement que lors de la conception d'une maison passive, son apparence et son esthétique ont moins d'importance, car le plus important est le bilan énergétique. Dans le cas de cette maison, l'apparence était d'une importance considérable. Les futurs propriétaires voulaient une maison non seulement bon marché à gérer, mais aussi celle qu'ils aimaient.
Imaginez un week-end dans une petite maison de vacances au bord du lac. Les rayons du soleil glissent le long des troncs, une brise fraîche souffle du lac voisin … Ils protègent la cime des arbres de la chaleur, ça sent le bois et l'eau. Une maison petite mais soignée qui fournit un abri aux membres du ménage, est non seulement magnifiquement aménagée dans les environs, mais aussi très bon marché à entretenir … C'est le rêve que nos hôtes ont décidé de faire.
Auteur: architecte Agnieszka Figielek - Designer européenne de maison passive certifiée chez PHI Darmstadt, [email protected]; Patrycja Choma-Zalewska
Fonction: immeuble résidentiel
Emplacement: autour de Września
Investisseur: privé
Surface utile: 76 m2
Achèvement: 2014 et 2015
Prix / certificats: subvention de 50 000 PLN du programme NF15 (le programme est maintenant éteint), organisé par le Fonds national pour la protection de l'environnement et la gestion de l'eau
Ci-dessous: plan de situation
Des voiles pleines de puissance - hypothèses de conception
Photo ci-dessus: Lors de l'adaptation du bâtiment aux exigences de passivité, la façade sud a été repensée. Les grandes fenêtres offrent un meilleur éclairage et chauffent l'intérieur de la maison
L'auteur du concept initial du bâtiment est Patrycja Choma-Zalewska - une décoratrice d'intérieur. C'était son idée de se référer avec la forme du corps à la forme des voiles soufflées dans le vent. D'où vient cette pensée? Parce que la maison devait être construite dans la forêt, près du lac. Les investisseurs ont beaucoup aimé l'idée.
La spécificité de la nature environnante rendait l'atmosphère maritime presque évidente. Les matériaux naturels utilisés pour ériger et isoler les murs et le toit sont devenus un complément évident à cette architecture: après tout, les voiles blanches et l'eau sont toujours accompagnées de structures et de finitions en bois.
Ci-dessous: La forêt visible à travers les fenêtres est sans aucun doute un grand atout de l'intrigue, mais en même temps c'était un obstacle considérable pour les architectes
Photo PASSIF m2
Combiner esthétique et principes
Photo ci-dessus: Les futurs propriétaires pensaient que le studio Passive2 qu'ils avaient engagé serait en mesure de concilier le concept inhabituel avec les exigences du standard passif
La forme du bâtiment a été inspirée par les voiles d'un yacht. Il renvoie à la fois aux intérêts des investisseurs et au lac voisin. Les façades est et ouest du bâtiment sont courbées en forme d'arc, grâce à quoi, avec le toit «ondulé», elles ressemblent à des voiles.
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Photo ci-dessus: les façades est et ouest du bâtiment sont courbées en forme d'arc et décalées l'une par rapport à l'autre - ressemblant à des voiles remplies de vent
Les investisseurs se sont tournés vers les architectes du studio Pasywnym2 pour leur demander de préparer un design de maison, ayant un concept presque entièrement prêt du bâtiment. Les concepteurs ont été confrontés à un défi vraiment difficile: en mettant en œuvre toutes les hypothèses de conception initiales, ils devaient faire en sorte que la maison résultante réponde aux exigences de la construction passive. Pour vous faire comprendre à quel point cette tâche était extraordinaire, il suffit de mentionner trois obstacles principaux:
- une grande surface de cloisons extérieures (murs, sol et toit) à travers laquelle la chaleur s'échappe, résultant du petit corps de plain-pied du bâtiment;
- privation quasi totale de la façade sud des fenêtres, et donc de l'énergie solaire nécessaire pour chauffer l'intérieur;
- environnement forestier de la parcelle, ce qui signifie ombrage et limitation supplémentaire de l'approvisionnement en énergie solaire du bâtiment
Photo ci-dessous: Les photos prises à la fin de l'automne ne reflètent pas pleinement le charme de la parcelle ou du bâtiment lui-même, mais à quoi sert l'imagination …?
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Ci-dessous: plan de situation
Comment choisir le bon appartement? Leçon de lecture de la projection
Selon l'architecte
Photo ci-dessus: visualisation du bâtiment depuis le sud
Agnieszka Figielek, Designer européenne certifiée de maisons passives:
Notre priorité était «d'apporter» autant de chaleur solaire que possible à la maison. Nous avons donc travaillé sur l'emplacement du bâtiment pour que le plus de rayons possible atteignent le centre.
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Photo ci-dessus: visualisation du bâtiment depuis l'est
La première étape a consisté à modifier l'emplacement d'origine des fenêtres, qui n'existait tout simplement pas du côté sud dans le concept d'origine. En collaboration avec l'auteur du concept, nous avons dû repenser la façade afin d'avoir le vitrage principal de ce côté. Tout en conservant la fonctionnalité de l'intérieur et la rationalité de leur agencement.
Nous avons également proposé que la porte du bâtiment soit vitrée et obtienne une chaleur supplémentaire du soleil. Dans le même temps, nous avons essayé de convaincre l'investisseur de changer la forme du bâtiment en un bâtiment à deux étages. Grâce à cette procédure, nous obtiendrions un intérieur intéressant avec une mezzanine ouverte et des chambres pour enfants au premier étage, et nous améliorerions le rapport défavorable entre la surface de séparation et le volume du bâtiment. Malheureusement, les propriétaires sont restés catégoriques dans cette affaire.
La prochaine étape consistait à déplacer l'ensemble du bâtiment aussi loin que possible au nord de la parcelle. L'idée était de réduire l'ombrage du front de la forêt. Heureusement, il y a une route au sud de la parcelle et un terrain à bâtir sans arbre en face, ce qui donne une certaine ouverture. Le déplacement du bâtiment vers le nord a créé encore plus d'espace libre sur le côté sud, grâce auquel en hiver plus de soleil atteint la maison.
Choix de la technologie et décisions de fenêtre
Photo ci-dessus: la conception devait être très précise, donc la construction a pris beaucoup de temps, mais grâce à cela, la structure préfabriquée a "grandi" sur le site extrêmement rapidement
Lorsque le concept final de la forme du bâtiment et de la disposition des fonctions résidentielles et économiques a été créé, les concepteurs ont dû décider dans quelle technologie la maison serait construite. C'était censé être le moyen le plus rapide, le plus simple et le plus économique possible. Après avoir analysé plusieurs options, il a été décidé de construire une maison dans une structure en bois. Au-delà de la rapidité et de la «propreté» des travaux, la technologie choisie a également semblé être la plus appropriée au regard des fonctions du bâtiment et de la nature des alentours (forêt naturelle).
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Photo ci-dessus: C'est précisément en raison de la forme de cette façade que la décision de choisir la technologie pour ériger le bâtiment a été prise rapidement et presque indiscutablement
Dans les maisons passives, l'installation correcte et les paramètres des fenêtres sont très importants. - Nous avons analysé différents types de menuiserie de fenêtres - dit l'architecte. - Au départ, nous avons considéré à la fois les fenêtres en bois et en PVC. Finalement, le choix des fenêtres en PVC s'est fait en raison de paramètres énergétiques élevés à un prix plus abordable. La décision a été plus facile car nous avions déjà coopéré avec le fabricant de fenêtres sur des projets précédents, nous étions donc certains que les installateurs avaient les compétences nécessaires - ajoute-t-il. Dans le cas de ce projet, un défi supplémentaire était de concevoir une installation de fenêtre chaude sur un mur semi-circulaire. Les architectes ont proposé une solution innovante pour le montage sur des poteaux ronds, en plus isolés de l'extérieur avec une couche de mousse de polyuréthane.Cela a permis de préserver les arcs et en même temps de limiter la formation de ponts thermiques.
Le concept de conception, et en particulier la forme du bâtiment (murs semi-circulaires), a nécessité le choix de la technologie et du savoir-faire appropriés de la part des entrepreneurs. C'est pourquoi les architectes, avec les investisseurs, ont choisi la technologie de construction squelette, qui permet une forme plus libre de la forme des bâtiments passifs.
Faire correspondre le projet au budget
Photo ci-dessus: l'étanchéité à l'air est l'une des caractéristiques des maisons passives qui les rend extrêmement écoénergétiques. La photo a été prise lors du test d'étanchéité de la construction
Une fois la phase conceptuelle terminée, les architectes ont préparé des demandes de renseignements pour l'investisseur pour des composants individuels du corps du bâtiment. Sur la base des offres envoyées, ils ont pu estimer le coût de l'investissement à la fois pour un bâtiment en standard passif et en standard d'économie d'énergie. Il s'est avéré que dans le cas de cette maison, les coûts de main-d'œuvre dans les deux normes seraient les mêmes et la différence de prix des matériaux - légère. Les plus élevés (mais les mêmes dans les deux normes) étaient les coûts liés à la finition du toit (tôle à joint debout), à la façade (bois exotique) ou à l'intérieur lui-même. La subvention plus élevée pour les bâtiments dans la norme passive du Fonds national pour la protection de l'environnement et la gestion de l'eau a pratiquement égalisé les coûts d'investissement. cependant,même avec la subvention, le coût de construction de la maison dépassait le budget. Les investisseurs étaient cependant déterminés. Ils ont décidé de ne pas abandonner la norme passive et de réaliser des économies en réduisant la surface utile du bâtiment de 90 m2 à 76 m2. La buanderie d'une superficie de 22 m2. Après ces changements, le coût total de construction a diminué, bien que le coût de construction de 1 m2 ait augmenté. En effet, le coût d'installation du bâtiment est resté le même et la surface au sol a été réduite. Pour cette raison, le coût de construction de 1m2 s'élevait à plus de 5000 … Un bâtiment plus grand, de dimensions plus typiques (plus de 160 m2), dans une technologie passive standard et à ossature, pourrait cependant être construit pour environ 3,5 mille.par m2 … La procédure de réduction du bâtiment a nécessité des travaux de conception supplémentaires. Encore une fois, il était nécessaire de marquer l'emplacement du bâtiment sur le terrain, de déterminer l'emplacement des fenêtres et de redessiner l'intérieur. Cependant, grâce à cela, le projet a été maintenu dans le budget prévu.
Bien que le coût du bâtiment ait légèrement dépassé le budget prévu dès le départ, le prix du bâtiment dans la norme passive et dans la norme d'économie d'énergie était comparable.
Construction et installations
Photo ci-dessus: Préparation (nivellement) du sol pour la construction de la plaque de fondation
Dom Żagiel - comme le projet a été appelé - est installé sur une dalle de fondation, isolée de tous côtés avec du polystyrène. L'épaisseur du polystyrène sous la dalle est de 40 cm, ce qui donne le coefficient de transfert thermique de la fondation U = 0,081 W / (m2K). La structure des murs et du toit est en bois (poutre en I) et remplie d'un matériau isolant, dans ce cas, de la laine de bois. L'épaisseur totale de la paroi est de 57,6 cm, composée d'une poutre en I d'un demi-mètre de large, remplie de matériau isolant et de couches de finition. La valeur U du mur est de 0,074 W / (m2K).
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Photo ci-dessus: la plaque de base est également la plaque chauffante dans la maison
Le toit était également constitué d'une poutre en I d'un demi-mètre de large, remplie d'isolant. De plus, il est également isolé de l'extérieur avec une isolation épaisse. 10 cm. La valeur U du toit est de 0,062 W / (m2K). Les cloisons conçues doivent avoir des valeurs U plus favorables que les recommandations du programme du Fonds national de protection de l'environnement NF15, car le bâtiment est petit, il est situé dans la forêt et dispose en outre d'un nombre limité de fenêtres sur le côté sud. L'étanchéité du bâtiment était assurée par des panneaux OSB collés aux joints. L'un des défis des bâtiments passifs est de les empêcher de surchauffer en été. Pour ce faire, Dom Żagiel utilise de l'ombre naturelle, ainsi que des stores sur les façades sud et ouest.Le bâtiment dispose d'un système de ventilation mécanique avec récupération de chaleur (récupération). Pour cette raison, la conception intérieure consiste à abaisser les plafonds des chambres, des salles de bains et des couloirs. Grâce à cela, il n'y a aucun problème avec les conduits d'alimentation et d'évacuation.
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Photo ci-dessus: pour assurer l'étanchéité à l'air, il était nécessaire, au stade approprié de la construction, d'utiliser des "brides roulées" spécialement conçues
Avant de prendre la décision finale concernant le chauffage du bâtiment et l'alimentation en eau chaude sanitaire, le concepteur de l'installation a proposé plusieurs variantes. Il n'y a pas de raccordement au gaz sur le terrain, il a donc été décidé d'installer une pompe à chaleur. Le choix de la source de chaleur a été analysé en termes d'investissement et de coûts d'exploitation. L'analyse a comparé le chauffage au GPL et les pompes à chaleur air-eau et eau-eau. En raison de la faible quantité de chaleur nécessaire pour chauffer le bâtiment, la pompe à chaleur air-eau s'est avérée être la meilleure solution.
Ci-dessous: Dans le même but, les panneaux OSB, qui composent la couche intérieure, ont été soigneusement collés avec des rubans pare-vapeur spéciaux.
Photo PASSIF m2
Matériaux
La réalisation d'une norme passive nécessite une combinaison de trois éléments: une conception intégrée et bien pensée, une fabrication fiable et l'utilisation de matériaux et de composants appropriés. Quant à ce dernier élément, la norme passive permet l'utilisation de diverses technologies de construction, pour autant qu'elles permettent d'atteindre le confort, les économies d'énergie et la durabilité souhaités du bâtiment. Dans le cas de la conception de cette maison, des critères de sélection supplémentaires étaient l'utilisation de matériaux adaptés à l'environnement du bâtiment et à la rapidité de la construction elle-même.
Fondation du bâtiment - LEGALETT
Dalle de fondation en béton armé, isolée avec du polystyrène KNAUF résistant à la pénétration d'humidité avec lambda = 0,033 W / mK: 40 cm du bas, ce qui donne U = 0,08 W / (m2K); sur les côtés de la dalle 30 cm, ce qui a donné le coefficient U = 0,10 W / (m2K). Plaque activée thermiquement avec passepoil déplié sous le renfort supérieur. En conséquence, des couches du sol fini sont déjà posées sur la dalle de béton armé coulée: tuiles et bois exotiques, et toute la dalle se réchauffe uniformément en hiver et se refroidit en été, assurant le plus grand confort.
Photo Steico
Murs et toiture - Système de construction STEICO
Les murs ont été réalisés en technologie à ossature bois, dans laquelle l'élément structurel principal est la poutre murale STEICO. La structure en bois est remplie de laine de bois STEICO Flex avec un lambda de 0,038 W / (mK), tandis que la rigidité et l'étanchéité à l'air sont assurées par des panneaux OSB et le coupe-vent des panneaux STEICO Protect et STEICO Universal. Un mur ainsi construit, avec une épaisseur d'isolation de 50 cm, a une valeur U de 0,07 W / (m2K). Le toit est réalisé en technologie à ossature bois, dans laquelle l'élément structurel principal est la poutrelle STEICO. Par le bas, les panneaux OSB assurent l'étanchéité à l'air, ils rigidifient également la structure. Le toit est recouvert d'une feuille de joint debout anthracite.Le toit est en pente, mais les plafonds du bâtiment sont droits, d'où l'espace pour l'installation.
Photo Aluplast
Fenêtres dans le système ALUPLAST Les
fenêtres sont à triple vitrage avec des cadres de montage chaleureux; coefficients pour le cadre de la fenêtre: Uf = 0,81 W / (m2K); pour le verre: Ug = facteur de transmission d'énergie: g = 65% pont de bord: psig = 0,014 W / (mK); pour toute la fenêtre Uw <0,8 W / (m2K). Les fenêtres ont été montées dans le mur du squelette sur des tôles d'acier à l'aide de feuilles et de bandes étanches à la vapeur; au contact de la dalle de fondation - sur les armatures «enfoncées» dans la dalle de béton armé, les fenêtres ont été insérées dans la couche isolante de la dalle.
Photo PASSIF m2
Étanchéité à l'air L'étanchéité à l'air
est assurée par: béton - dalle en béton armé; Panneaux OSB de 1,8 cm d'épaisseur - murs et toit; Rubans pare-vapeur Ilbruck sur le joint panneau-mur; Rubans pare-vapeur Ilbruck sur les joints des panneaux OSB; Rubans pare-vapeur Ilbruck - scellant les brides autour des fenêtres. Résultat du test: étanchéité n50 = 0,55 1 / h (tout échange d'air par heure). Pour les maisons passives, la limite supérieure est le résultat du test: étanchéité à l'air n50 = 0,6 1 / h. Le bâtiment a réussi le test d'étanchéité.
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Installations
La source de chaleur pour chauffer la maison et l'eau sanitaire est la pompe à chaleur air. Il a une puissance de 8 kW et un degré de rendement (COP) de 4,26. La chaleur dans le bâtiment est distribuée à travers la tuyauterie de la dalle de fondation (elle sert également à refroidir l'intérieur). De plus, une échelle électrique a été installée dans la salle de bain. Le bâtiment dispose également d'un système de ventilation mécanique avec récupération. Le rendement du récupérateur selon PHI Darmstadt est de 88% et la consommation électrique de 0,38 Wh / m3.
