A l’heure du réchauffement climatique et de ses conséquences sur l’environnement, l’efficacité énergétique des bâtiments est une question cruciale pour l’avenir. Le Ice box challenge est un évènement organisé un peu partout sur la planète pour démontrer l’efficacité thermique des bâtiments construits selon les règles du passif.

De l’efficacité thermique des bâtiments

Les bâtiments à haute performance sont des bâtiments fiables, rentables et confortables qui préservent l’intérieur comme l’extérieur. Ils restent confortables et à température constante tout au long de l’année, y compris durant les vagues de chaleur de l’été, les tempêtes hivernales et les pannes de courant.

Une maison passive doit être conçue pour bénéficier au maximum du rayonnement solaire, grâce à sa conception (forme, orientation, répartition des ouvertures, isolation, inertie thermique…), de la qualité de ses composants (murs, toiture, sol, fenêtres et portes…) et d’une ventilation performante pour maîtriser les apports d’air et le degré d’humidité.

Elle offre par la constance de sa température intérieure et les très faibles écarts de température entre air et parois (murs, vitrages…) un grand confort et ses grandes ouvertures vers le sud lui donnent une très grande luminosité. Elle est aussi particulièrement saine par la maîtrise de l’hygrométrie intérieure et le bon renouvellement de l’air. L’exigence essentielle une consommation d’énergie de chauffage, pour le bâtiment, très basse, inférieure à 15 kWh/m² par an, pour le label allemand Passiv-Haus par exemple. Une performance de l’ordre 90% inférieure à un bâtiment conventionnel, d’avant 2005.

Le Ice Box Challenge démontre qu’une conception et une construction efficaces et performantes peuvent contribuer à faire baisser la température et à réduire les émissions de gaz à effet de serre.

Le challenge : garder la glace au frais longtemps !

Le Ice Box Challenge comprend deux petites structures, les glacières. L’une est construite selon les normes du pays, et l’autre est construite selon la norme de la maison passive super-isolée et étanche à l’air. Chaque glacière contient 250 livres de glace. Les glacières sont laissées dehors à la fin du soleil d’été pendant 5 jours. Ensuite, elles sont ouvertes et la quantité de glace restante dans chaque boîte est mesurée. La quantité de glace restante indique à quel point chaque glacière empêche la chaleur de rentrer.

C’est l’organisme belge Plateforme maison passive qui a organisé le premier défi, il y a 10 ans en mettant à l’épreuve un standard d’isolation, celui des maisons passives. Ainsi, pendant 6 semaines, entre entre avril et mai 2007, deux blocs de 1 300 kg de glace avaient été installés dans deux pavillons à Bruxelles. Les différents niveaux d’isolation de ses deux petites maisons ont suffit pour prouver l’importance de l’isolation, grâce aux différents niveaux de fonte constatés.

Dans le premier pavillon, qui n’était pas isolé (structure bois, U = 3,3 W/m²K), la tonne de glace a fondu en 11 jours. Quant au second, super-isolé (structure bois, R < 6,6 W/m²K), les plus sceptiques ont pu constater qu’après 44 jours il détenait encore un cube de glace de 456 kg!

Depuis d’autres pays ont initié le Ice Box challenge et les résultats sont toujours probants :

En juillet/août 2017, à Vancouver (Canada):

• Dans la maison « conventionnelle »: 407 kg
• Dans la maison « Passive »: 639 kg

En septembre à Seattle (Usa),  une maison était isolée en R21 et double vitrage et une autre, passive en R38 avec triple vitrage. Résultat le bloc de glace dans la maison passive est 4 fois plus gros que la maison conventionnelle. (Plus d’infos et photos ici)

Plus récemment à Okland (Californie, Usa), après 5 jours sous un soleil de plomb, la maison conventionnelle a découvert un bloc de glace de 16,7 kg et la maison passive de 35,6 kg (soit le double) pour un bloc de glace qui faisait 113,4 kg au départ.

Du passif oui, mais pas toujours pertinent

On démontre ici ce qui est facile à démontrer, une pénétration des calories beaucoup plus rapide en l’absence ou avec moindre isolation. Et notre référent technique, Claude Lefrançois, nous donne son avis sur les possibilités d’aller plus loin, à coût quasi constant :

Il est plus facile de chauffer de l’air sec que de l’air humide et il serait intéressant de vérifier les différences de cout de chauffage à même température avec des parois bien perspirantes. Lorsque la température est stable, on ressent un niveau de confort équivalent à une température ambiante moindre (1 à 2°). Si le delta de température entre la surface intérieure des parois extérieures (ce qui, l’hiver, est généralement le plus froid) et tout autre élément de la maison, y compris l’air, est tenu à moins de 4° d’écart, on va encore gagner en sentiment de confort, ce qui va permettre un gain en chauffage de l’ordre de 1 à 2°. Si les parois extérieures sont plus élevées de 4 à 5° grâce à un isolant à fort déphasage (hé oui, le déphasage influe l’hiver aussi, je m’en suis déjà un peu expliqué, mais je vais, un de ces jours, me fendre d’une vidéo … quand j’en aurai le temps …), du fait de rayonnements plus équilibrés l’air intérieur ainsi que les éléments constitutifs de l’habitat se refroidiront moins, il sera moins nécessaire de les réchauffer et donc, encore un gain.

Si on cumule tous les gains, il va bientôt falloir climatiser l’hiver ! Nous n’en sommes pas là, mais un gain de 3 à 4° en chauffage, à raison de 7 kwh nécessaires (environ) par degré de chauffe : 4 x 7 = 28% de gain

On limite trop souvent le gain à température constante, ce n’est pas complet, il faudrait rajouter les 28% ci-dessus aux 40 à 70 % classiques avec des isolants conventionnels.

Grâce à cette diminution drastique, sans sacrifice du confort, on permet le passage relativement facile du niveau « maison passive » au niveau « maison à énergie positive ».

Autre élément à reprocher dans beaucoup de ces bâtiments passifs, c’est le choix des matériaux utilisés. Si d’un côté, on gagne en efficacité énergétique, on peut aussi y perdre en confort sanitaire, et, surtout sur l’analyse de cycle de vie du bâtiment. En effet, si, pour améliorer les performances thermiques, on utilise des matériaux à forte énergie grise (béton, laines minérales), peu recyclables (polyuréthane), le bâtiment y gagne peut être en efficacité, mais la planète y perd largement en GES (gaz à effet de serre, comme le CO2). Le mieux est donc d’avoir recours à des techniques ou des matériaux (paille, terre, chanvre) au bilan carbone de meilleure qualité !

Si comme nous le précise Jonathan, un autre de nos référents Build Green « c’est le genre de challenge qui semble bon et incitant dans l’innovation et l’amélioration de l’habitat », « c’est aussi très bien pour la prise de conscience collective. » Nous espérons que cette prise de conscience se fera désormais sur le choix des matériaux …

Plus d’infos sur le Ice Box Challenge

(source)