Comprendre le concept de bâtiment à énergie positive

Avec un bâtiment à énergie positive ou BEPOS, vous disposez d’un logement au bilan énergétique positif, vertueux d’un point de vue écologique et qui vous permet de faire d’importantes économies d’énergie. Conçu avec des équipements tels que la pompe à chaleur ou la chaudière biomasse, le bâtiment à énergie positive dispose également d’une bonne isolation thermique, d’un système de renouvellement de l’air efficace, et est conçu pour que son exposition au soleil soit optimale. 

Qu'est-ce qu'un bâtiment à énergie positive ?

Un bâtiment à énergie positive, c’est tout simplement un bâtiment qui consomme moins d’énergie qu’il n’en produit !

Définition et principes de base

En effet, sur une période donnée d’une année, le bâtiment à énergie positive génère plus d’énergie qu’il n’en consomme. Cette notion de BEPOS a notamment été introduite en France avec l’entrée en vigueur de la réglementation environnementale RE 2020.

La RE 2020 fait suite à la réglementation thermique RT 2012 qui quant à elle s’axait sur la notion de bâtiment basse consommation (BBC). Les bâtiments BBC consomment toujours plus d’énergie qu’ils n’en produisent, ce qui fait des bâtiments positifs des logements encore plus performants, tant sur le plan de la consommation d’énergie que des émissions de gaz à effet de serre.

Depuis la loi de transition énergétique de 2015, la France s’est fixé des objectifs de réduction des émissions de gaz à effet de serre et de consommation énergétique des bâtiments, ainsi que de rénovation énergétique.

L’appel à construire des bâtiments à énergie positive s’inscrit dans la poursuite de ces objectifs.

Les différents types de bâtiments à énergie positive

Il existe différents types de bâtiments à énergie positive qui diffèrent par leurs méthodes de construction :

• l’architecture bioclimatique entre en effet en ligne de compte lorsque l’on parle d’un BEPOS, puisque l’emplacement du logement et son orientation ont un rôle très important dans sa conception. L’objectif est de lui faire profiter au maximum de l’ensoleillement en hiver, sans pour autant l’exposer outre mesure aux vagues de chaleur estivales ;
• dans le même esprit, les matériaux de construction du bâtiment à énergie positive sont étudiés afin que l’empreinte carbone liée à leur fabrication soit la plus basse possible. Ils sont aussi choisis afin d’être durables, pour assurer la longévité du bâti ;
• on retrouve souvent des panneaux solaires sur les BEPOS, qu’il s’agisse de panneaux solaires thermiques dans le cas de BEPOS solaires passifs, ou de panneaux solaires photovoltaïques dans le cas de bâtiments solaires actifs ;
• la question du renouvellement de l’air a également son importance, dans la mesure où le bâtiment est étudié pour bénéficier de la meilleure étanchéité à l’air possible afin de limiter les déperditions thermiques. Dans cette optique, le bâti s’accompagne de dispositifs de ventilation mécanique contrôlée (VMC) qui permettent d’aérer le logement sans pour autant laisser la chaleur s’échapper à l’extérieur ;
• les BEPOS récupèrent les eaux de pluie pour tous les usages autres que l’hygiène corporelle, la préparation des repas ou encore le nettoyage de la vaisselle ;
• pour ce qui est du rafraîchissement en été, les bâtiments à énergie positive incluent également des protections solaires.

Cette approche selon des critères multiples s'appuie entre autres sur l’analyse du cycle de vie (ACV) des matériaux. L’ACV considère l’énergie grise, c’est-à-dire l’énergie utilisée pour créer les matériaux, les transporter et les assembler. En d’autres termes, la consommation d’énergie d’un BEPOS est calculée jusqu’au moment de sa démolition. Il s’agit d’une vision à long terme pour le milieu du bâtiment et de la construction neuve.

Comment fonctionne un bâtiment à énergie positive ?

Le principe d’un bâtiment à énergie positive pour la réduction de la consommation repose en grande partie sur de l’énergie renouvelable, ce qui permet à ses occupants d’être plus indépendants à l’égard des fournisseurs d’énergie et du réseau d’électricité ou du réseau de gaz traditionnels.

Les sources d'énergie renouvelable utilisées

Les bâtiments à énergie positive se distinguent aussi notamment par l’énergie qu’ils utilisent :

• les BEPOS solaires qui recourent à la lumière naturelle du soleil, à sa chaleur et/ou qui convertissent ses rayons en courant électrique afin d’alimenter l’éclairage, le chauffage et les équipements électriques du logement ;
• les BEPOS hydroélectriques à proximité d’une source d’eau permettant d’exploiter l’énergie des courants afin de générer de l’électricité, par exemple grâce à des turbines hydrauliques ;
• les bâtiments éoliens ou à biomasse, qui de la même manière exploitent la force des vents ou du bois pour générer de l’électricité ou de la chaleur.

On peut également citer les BEPOS utilisant la géothermie, notamment les pompes à chaleur géothermiques, pour leur système de chauffage et de production d’eau chaude sanitaire. Un certain nombre de bâtiments à énergie positive incluent également des dispositifs connectés et intelligents afin d’améliorer la gestion et la maîtrise de l’énergie des occupants (régulation thermique, capteurs automatiques, adaptation de la luminosité…).

Les équipements fonctionnant aux énergies renouvelables des BEPOS

Outre les panneaux thermiques ou photovoltaïques évoqués plus haut, on retrouve la plupart du temps les appareils suivants au sein des bâtiments à énergie positive : 

• des pompes à chaleur air/air, pompes à chaleur air/eau, pompes à chaleur eau/eau ou pompes à chaleur géothermiques ;
• des chaudières biomasse, à savoir les chaudières à granulés ou les chaudières à bûches ;
• des chauffe-eaux écologiques, tels que le chauffe-eau solaire ou le chauffe-eau thermodynamique (utilisant une pompe à chaleur) ;
• des VMC simple flux ou des VMC double flux (pour le renouvellement de l’air) ;

Ces appareils contribuent à faire en sorte que le logement produise plus d’énergie qu’il n’en consomme. À titre d’exemple, les PAC sont des équipements de chauffage thermodynamiques qui fonctionnent sur ce modèle vertueux. Avec un coefficient de performance énergétique COP de 5, chaque kWh d’électricité consommé par ce type d’appareil restitue l’équivalent de 5 kWh sous forme de chaleur !

Il convient de noter que ces équipements, en rénovation énergétique, sont éligibles à des aides financières telles que la prime énergie ou le dispositif MaPrimeRénov’. C’est parce qu’il permettent aux logements anciens de se rapprocher des niveaux de performance propres aux bâtiments basse consommation, et que leur installation s’inscrit dans les objectifs de l’État d’accélérer la rénovation énergétique à travers le territoire français.

L'importance de l'isolation thermique

Bénéficier d’une bonne enveloppe thermique est sans doute l’un des points les plus importants d’une maison à énergie positive. En effet, le fonctionnement de ces bâtiments repose sur la chaleur générée automatiquement par les occupants, et la capacité du bâti à la retenir sans avoir à recourir outre mesure au système de chauffage.

Or, l’un des défauts des bâtiments anciens mal isolés réside dans le fait qu’ils laissent la chaleur s’échapper plus facilement. Par exemple, l’Ademe (agence de la transition écologique) explique que les déperditions de chaleur constituent l’une des raisons principales du manque d’efficacité énergétique des logements. Ces déperditions thermiques ont lieu principalement au niveau du toit, des murs, des planchers bas, ainsi que des fenêtres et des parois vitrées. La construction d’une maison positive nécessite donc de prêter une attention particulière à : 

• l’isolation des combles ou de la toiture ;
• l’isolation des murs ;
• l’isolation du sol ;
• la présence de double vitrage à isolation renforcée (VIR) ou de triple vitrage.

L’étanchéité à l’air et une enveloppe thermique de qualité sont certes essentielles, mais un logement plus étanche est aussi plus propice à faire subir des vagues de chaleur à ses occupants en saison estivale. C’est pour cette raison que la question du renouvellement mécanique de l’air a également de l’importance.

Les avantages et inconvénients des bâtiments à énergie positive

On l’aura compris, ce type de bâtiment qui produit de l’énergie renouvelable présente un certain nombre d’avantages en faveur de l’environnement, d’un point de vue écologique, en matière d’économies d’énergie, et de consommation.

Impact sur l'environnement

Un logement qui consomme moins d’électricité est un logement plus respectueux de l’environnement. Et s’il en produit davantage qu’il n’en consomme, alors il rapproche ses occupants d’une situation d’autoconsommation et d’indépendance à l’égard des fournisseurs d’énergie classiques.

Les équipements de production d’énergie renouvelable intégrés à ces bâtiments limitent votre recours aux énergies fossiles telles que le gaz, le charbon ou le fioul. Leur usage implique une réduction des émissions de CO2 de votre habitation et, au contraire, s’appuie sur de l’énergie propre.

À horizon 2050, l’État envisage d’atteindre la neutralité carbone. Le développement des énergies renouvelables et de l’énergie nucléaire intervient dans la poursuite de ses objectifs. À ce titre, les maisons à énergie positive se présentent comme une voie à emprunter dans le domaine du bâtiment et des constructions neuves. L’objectif ? Faire évoluer le parc résidentiel vers une somme de logements vertueux pour l’environnement.

Coûts et économies potentielles

Plus largement, utiliser des appareils de chauffage tels que des pompes à chaleur ou des chaudières biomasse vous permet de faire d’importantes économies d’énergie en comparaison d’appareils de chauffage classique.

En matière d’éclairage également, les avantages potentiels sont élevés. Comme l’orientation du bâtiment à énergie positive est pensée en fonction du niveau d’ensoleillement, vous tirez le meilleur de la lumière du jour. Cela signifie que vous allumez vos lampes LED plus tard qu’au sein d’autres types de logement, réduisant le montant de votre facture d’électricité. 

L’avantage est en effet double. D’une part, comme vous dépendez moins des réseaux d’électricité classique, donc dépensez moins d’argent auprès des fournisseurs. D’autres part, vos habitudes de consommation se trouvent modifiées par la conception du bâtiment à énergie positive dans lequel vous résidez. Il en résulte une moindre consommation énergétique, une meilleure consommation énergétique, mieux maîtrisée.

Valeur des bâtiments à énergie positive

À l’heure de la transition écologique, les logements vertueux au regard des nouvelles normes environnementales ont de la valeur sur le marché immobilier. En effet, la valeur verte des logements est de plus en plus importante sur le marché. Par ailleurs, acheter un BEPOS dans une logique d’investissement peut s’avérer payant car les passoires thermiques sont progressivement interdites de mise en location. Avec un bâtiment positif, vous êtes sûr de ne pas être confronté au problème !

Un mécanisme similaire s’applique aux logements anciens. En effet, une passoire énergétique n’est pas vouée à le rester, et c’est la raison pour laquelle les travaux de rénovation énergétique permettent à une habitation de passer d’une mauvaise étiquette énergétique à une meilleure. En sortant du statut de passoire thermique, ces logements peuvent de nouveau être mis en location et reprennent de la valeur sur le marché.

Dans tous les cas, posséder un bâtiment BBC ou un BEPOS contribue à augmenter la valeur de votre patrimoine.

Quels inconvénients ?

La technologie nécessaire à la fabrication d’une maison positive est bien souvent coûteuse. Par ailleurs, l’impact écologique de toutes les composantes d’un BEPOS n’est pas systématiquement positif. C’est le cas, par exemple, des panneaux solaires ou de certains matériaux isolants issus de l’industrie pétrochimique. Enfin, en raison même du haut niveau d’étanchéité à l’air et d’isolation thermique de ces habitations, la mise en place de dispositifs de renouvellement de l’air s’avère indispensable.