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LA NORME « PASSIVHAUS »Introduction et contexte canadien

Mahnaz Nikbakht, présidente MPQ

L’association

Maison Passive Québec est un organisme sans but lucratif visant à faire connaître la norme «Passivhaus», à diffuser de l’information ainsi qu’à rendre disponible les formations en français au Québec.

www.maisonpassivequebec.com

Certification "Passive House" : introduction 1

Passivhaus – en 90 sec

https://vimeo.com/• 74294955


https://vimeo.com/74294955

La norme Passivhaus

• Comment cela a été développé ? • Comment cela fonctionne ? • Est-ce applicable chez nous?

3

La norme Passivhaus


4

Depuis toujours… conception bioclimatique :

5

Source: http://www.fiabitat.com/

• Bâtiment en relation avec son environnement

• Principesphysiquesnaturels

Exemples

6

Sources: http://ccnmtl.columbia.edu/projects/poles/slideshows/igloo.htmlhttp://www.fiabitat.com/construction-maison-bioclimatique-et-bioclimatisme.php

Vue en coupe d’un igloo

Maisons "herbe-tourbe" en Islande 17e et 18e siècle

http://ccnmtl.columbia.edu/projects/poles/slideshows/igloo.html

http://www.fiabitat.com/construction-maison-bioclimatique-et-bioclimatisme.php

Conservation House

7

Regina, Saskatchewan Canada, 1977

Crise du pétrole a provoqué des projets expérimentaux en Europe et Amérique du nord

Source: http://www.passipedia.org/basics/the_passive_house_-_historical_review

Orientation plein sudForme compacteSuper-isolationÉtanchéité à l’airVRC innovateurChauffage = système solaire

Projet pilote

8

Darmstadt, Allemagne, 1991

4 unités de logements de 2000 pi2 incluant le sous-sol

• compact• orientation plein Sud• au Nord entrées et

balcons/rangement• sous-sol non

chauffé avec salle des machines

• matériaux moins performants qu’aujourd’hui

Source: Passive House Institute

Passivhaus Institut1996 fondé par Wolfgang Feistun organisme indépendant de recherche et développement du concept Passivhaus.Développement de PHPP – logiciel de conceptionCertification Passivhauset des composant «passivhaus»

passivehouse.comPassiv.de


De très petites maisons...

Am Buir – Rongen Architekten, Germany

12

Source: PHI

Écoles, garderies et gymnases

Ecole Montessori, Aufkirchen, Allemagne

Gymnase, Neuberend, Allemagne, 2003

..... jusqu’à de très grands bâtiments

Lodenareal -projet de logement social

Innsbruck, Austria

354 Apartments

2009

Source: IPHA

LCT One, Édifice à bureau

2013Dornbirn, Autriche,8 étages

The House à Cornell Tech

Logement pour étudiants350 apartements26 étagesNYC, 2017


Refuge de montagne Autriche, alt. 2180 m

Schiestlhaus

17

Source: PHI, maison passive france

Ambassade de Belgique et des Pays-Bas

Kinshasa, Congo2016

La norme Passivhaus


18

Grande isolationsans ponts thermiques

Gains solairesoptimisés

Enveloppe étanche

Ventilationefficace

Fenêtres performantes

Principes de base

Géometrie

Passivhaus

C’est une norme non-prescriptif avec des critères de performance à atteindre.

Demande de chauffageÉtanchéité à l’airÉnergie primaire

≤15 kWh/m2/an≤ 0.6 CAH

≤ 120 kWh/m2/an

Performance

Surchauffe (>25°C)Température des surfaces

≤ 10%≥ 17°C

Critère de confort

Source: Lang Consulting

Bilans énergétiques

Grande isolationsans ponts thermiques

Gains solairesoptimisés

Enveloppe étanche

Ventilationefficace


Principes de base

Géometrie

OrientationGains solaires passifs – contrôle de surchauffe

25

Source: Écohabitation.com

27

Compacité C = S/V [m2/m3]

10

10

10

Cube: S/V = 0,6 m2/m3

Compacité favorable: S/V ≤ 0,7 m2/m3

Géométrie

Isolation

La norme "Passivhaus" : introduction 28

U = 5.678/Rimp

Performance thermique requise pour OttawaDalle sous-sol: R-50 (U=0.114)Fondations : R-50 (U=0.114)Murs : R-58 (U=0.097)Toiture : R-52 (U=0.109)

Performance thermique requise pour WinnipegDalle sous-sol: R-58 (U=0.097)Fondations : R-58 (U=0.097)Murs : R-70 (U=0.081)Toiture : R-65 (U=0.087)

Novoclimat 2.0:

• Toit: R-45 à R-60• Murs hors sol: R-25• Murs fondation: R-20• Dalle sous-sol: R-11• Dalle flottante: R-16

Source: CANPHI

Source: CanPHI

Fenestration


Vitrage triple, pellicules, gaz

Bris thermique efficaces

Cadrage isolant

Uw, installé ≤ 0.85 W/m2K


Source: CanPHI



Besoin chauffage annuel , exemple maison Sutton:

1. Double vitrage, cadre PVC, R-3.5 Energy Star 95 kWh/m2a

2. Triple vitrage PH, cadre bois (PH) optimal 17 kWh/m2a

Ponts thermiques

C’est quoi, un pont thermique?

32

Source: CANPHI

• Semelle non isolé• Contact direct Plancher qui perce la

couche d’isolation

x

Ponts thermiquesAutoroute pour la chaleur...

33

Source: Schöck, constructionspecifier.com

Ponts thermiques

35

Source: CANPHI

Isolation continue pour réduire les pertes de chaleur

Source: CANPHI

Étanchéité à l’air

36

Critère PH:

n50 ≤ 0.6 ca/h

Comparatif de l’étanchéité à l’air des habitations au Canada

CA

H @

50

Pa


• Pare-air continu• sans interruption• planifié d’avance

Conception des détails d’assemblage

38

Source: CANPHI


39

Sceller tous joints du sheathingOSB, contreplaqué

Avec un ruban performant

Source: CANPHI


Avec un ruban performant

40

Source: CANPHI

Sceller tous joints du pare-vapeur


41

Calfeutrants et rubans adhésives spécial:

•durable•peuvent bouger avec la structure (1cm)

•adapté au type de surface

Non durable:Polyuréthane tuck tape

Source: CANPHI


Test d’infiltrométrie

n50 ≤ 0,6 ca/h à 50 Pa.

quand pare-air encore visible et corrigeable

42

Source: CANPHI

Source: PHI

Ventilation

Courbe: Niveau CO2 dans une ch. à coucher non ventilé, 2 pers.,150pi2

Valeur Pettenkofer = valeur limite pour une bonne qualité d’air

43

Pourquoi ventiler?

• Qualité d’air• Contrôler taux

d’humidité Pettenkofer1858

Source: IPHA

Ventilation

44

Ventilateur Récupérateur de •Chaleur (VRC) de haute efficacité

VRC = seule place ou rentre •et sort de l’air

Cuisine + • SdB: Tire d’air, ≠Fan d’extraction d’air

Hotte • recirculatrice avec filtre au charbon

Sécheuse à condensation ou •sécheuse standard à l’extérieur de l’enveloppe chauffé

VentilationVRC - efficacité

Taux de récupération de chaleur ƞHR ≥ 75%

Cœur de VRC en forme gauffréeLcoeur ↑

45

Source: CANPHI

Lcoeur

Source: CANPHI

VentilationPréchauffage de l’air frais

Moyens:

• puits canadien• boucle de préchauffage

géothermique• préchauffage purement

électrique (Thermolec)

• ↕consommation d’énergie •totale ≤120 kWh/m2a

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Pourquoi?

• Éviter givrage du cœur du VRC et la recirculation

• Augmenter l’efficacité du VRC• Climatisation en été

Sept principes :

1. Gains solaires passifs

2. Géométrie (ratio Surface/Volume)

3. Superisolation de l’enveloppe

4. Fenêtres à haute performance

5. Ponts thermiques éliminés

6. Étanchéité à l'air

7. Ventilation avec récupération de chaleur

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PHPPPassive House Planning Package

50

Outil de conception permettant :

Entrée de donnée•

Optimisation •

Résultats :•Performance•% de surchauffe•

Charge de chauffage •• =

dimensionnement système de chauffage

PHPPPassive House Planning Package


La norme Passivhaus

Comment cela a été développé ? •

Comment cela fonctionne ? •

Est• -ce applicable chez nous?

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Exemple CanadaJeu Olympiques d’hiver 2010Maison de l’Autriche à Whistler

Architecte:Treberspurg & Partner ArchitektenPromoteur:Austrian Passive House GroupConstructeur:Durfeld Log Construction • « …La maison a été inaugurée pendant les

Jeux et a attiré l’attention aussi comme endroit d’un forum sur la technologie de sa construction…. »

• http://www.canadainternational.gc.ca/austria-autriche

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Exemple Canada

« Rainbow House »Whistler

Constructeur:Dürfeld ConstructorsArchitecte: Marken Projects Inc.Ingénieur: Equilibrium Consulting Inc.

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http://www.bcpassivehouse.com/projects.htmlhttp://www.sabmagazine.com/blog/2013/09/18

Premier projet résidentiel certifié au Canada

http://www.markenprojects.com/en/

http://www.eqcanada.com/

http://www.bcpassivehouse.com/projects.html

http://www.sabmagazine.com/blog/2013/09/18

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Exemple Québec

« Rainbow House »Whistler, Canada

Système de mur préfabriqué en bois (SIP)



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Exemple Québec

« Rainbow House »Whistler, Canada

Demande en chauffage Q = 15 kWh/(m2 a)

Charge de chauffage P = 16 W/m2

Étanchéité n50 = 0.28 ca/h

Chauffe-eau solaireDemande énergie primaire = 106 kWh/(m2 a)



Exemple Québec

Maison ThibeaultMontebello

2014

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Designer, ingénieur, et analyse PHPP: Malcolm Isaacs

Consultant en architecture: John Abboud

Entrepreneur: Les Entreprises de Construction et rénovation Luc Beauchamp lnc.

Superficie: 1,550 pi2

Coût : 326 000 $Source: Malcolm Isaacs, ing.

Exemple Québec:

Résidence Jolicoeur-BoulianneIle aux Coudres

Architecte: Boulianne Charpentier architectes

Consultant : Andrew Peel

Constructeur : Auto-constructionSuperficie: 2364 pi2

TFA: 166,65 m2

Coût: 300 000$127$ / pi2

59

Source: Vincent Boulianne

60

Source: Vincent Boulianne

Murs: double ossature avec laine de verre et polythène

Toit U=0,084 W/m2K(R-68)

Mur U=0,082 W/m2K(R-69)

Plancher U=0,067 W/m2K(R-85)

Exemple Québec:

Résidence Jolicoeur-BoulianneIle aux Coudres

Exemple Québec

Maison OzaléeMontréal

Rénovation visant certifications PH et LEED

Architecte: Alias Architecture

Consultant : Andrew PeelLuc&Winkelmann

Constructeur : Construction Le Tournesol

Superficie: 2850 pi2

TFA: 265 m2

61

Source: Lucie Langlois, arch.

Murs : R 65Mur béton sous-sol : R-72Toit R-100

VRE

www.ozalee-passive.com

62

Source: Lucie Langlois, arch.

Exemple Québec

Maison OzaléeMontréal

http://www.ozalee-passive.com/

Contexte canadienAujourd’hui


Contexte internationalUn jour...


En 2011 les deux se sont disputé...

Amérique du nord

• 2011 – 2015 • Post 2015


Contexte canadienAujourd’hui

66

passivehouse.ca

passivebuildings.com

passivehousecanada.com

maisonpassivequebec.com

2010

2010

2013

2013

VancouverGreenest City Action Plan 2020Initiatives

Études sur les sur• -coûtsUne référence technique•

Formation des employées de la ville•

Inspecteurs certifiés PH•

Adaptations des lois sur le zonage•

PHPP accepté pour démontré les calculs nécessaires •(dans le code de construction de la ville)Programme de rabais et crédit des services publics et des •banques


http://rdh.com/wp-content/uploads/2017/02/4229_070-2016-03-08-BC-RPT-Passive-House-Costing-Study.pdf

http://vancouver.ca/files/cov/passive-home-design.pdf

Application de la norme

Green Buildings Policy for Rezoning


Ice Box Challenge


Source: cbcnewshttps://iceboxchallenge.com/

639 vs 407

Application de la norme


Moodyvillehttps://www.iclr.org/images/20_City_of_North_Vancouver.pdf

https://www.iclr.org/images/20_City_of_North_Vancouver.pdf

BC Energy Step Code

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BC Energy Step Code

72

Autres initiativesCanada:• R-2000 en 1981 50%

Québec:• Novoclimat en 1999 25%• Novoclimat 2.0 en 2013

LEED• 30 – 70% ?

Passivhaus

90%

ConclusionComplémentarité avec la certification LEED•

Matériaux à faible impact environnemental•Matériaux sans COV•Emplacement•Limite de la superficie•

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Disponibilité des équipements et produits limité•

Savoir faire à développer•

Plus de temps requis pour la phase de conception•

Peu de données de performance dans notre •climat

Énergie peu coûteuse au Québec•

Règlementation : l’établissement d’objectifs plutôt •que de moyens encourage les projets novateurs

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Défis

2017-11-07 Norme "Passivhaus" : introduction

Conclusion

notre MissionDévelopper et rendre accessible les équipements •et matériaux de construction nécessaires

Développer le savoir• -faire

Former et impliquer des constructeurs:•

Assurer la qualité de construction

Cultiver et encourager la collaboration et •l’échange d’informations

Influencer les règlementation de construction au •Québec car des objectifs plutôt que des moyens encourage les projets novateurs.

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Certification de bâtiments

Certification de personnesCertification de composantes

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Références• Organismes

• IPHA - International Passive House Association• http://passivehouse-international.org/

• PHI – Passivhaus Institut (Allemagne)• http://www.passiv.de/

• CANPHI - Canadian Passive House Institute (Canada)• http://www.passivehouse.ca/

• PBC - Passive Buildings Canada (Canada)• http://www.passivebuildings.ca/

• Maison passive Québec• www.maisonpassivequebec.com

• PHC - Passive House Canada (Canada)• http://www.passivehousecanada.com/

79

http://passivehouse-international.org/

http://www.passiv.de/

http://www.passivehouse.ca

http://www.passivebuildings.ca/

http://www.maisonpassivequebec.com/

http://www.passivehousecanada.com/

Références

Sites web intéressants : •

Passipedia• : http://passipedia.passiv.de/passipedia_en/www.fr.ekopedia.org•

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http://passipedia.passiv.de/passipedia_en/

http://www.fr.ekopedia.org/

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