23 Décembre 2014  |  Architecture
Publié dans La Revue POLYTECHNIQUE 10/2014

La première maison Minergie-A de Genève

La villa de Xavier Beuchat a non seulement la particularité d’être la maison située le plus à l’ouest du canton de Genève et de Suisse, mais aussi celle d’être la première habitation privée à obtenir le label Minergie-A dans ce canton.

A la sortie du village genevois de Chancy, à quelques 500 mètres de la frontière française, la dernière maison sur la droite est celle de Xavier Beuchat, docteur en sciences de l’environnement de l’EPFL. Il a pratiquement entièrement imaginé, dessiné et conçu sa maison lui-même à l’aide de logiciels de simulation énergétique, de revues spécialisées et d’intenses contacts avec des spécialistes de la construction. Cette habitation privée de 250 m2 est la première à recevoir le label Minergie-A dans le canton de Genève.
Développé en 2011, ce label est la réponse aux enjeux futurs concernant la construction durable. Le concept de base d’un bâtiment Minergie-A est singulier: son bilan énergétique doit atteindre un équilibre entre la production et la consommation. Cela signifie que les besoins pour le chauffage, l’eau chaude sanitaire et la ventilation doivent être entièrement couverts par des énergies renouvelables. L’architecte et l’ingénieur disposent d’une grande liberté de conception. Leur tâche est de trouver le bon équilibre pour chaque bâtiment selon son site d’implantation.
 
 
L’architecture bioclimatique - le maître mot
La conception ainsi que l’implantation de la maison ont donc été mûrement réfléchis selon les principes d’architecture bioclimatique, une discipline cherchant à tirer le meilleur parti des conditions d’un site et de son environnement. L’objectif est d’atteindre un confort optimal, été comme hiver.
Cette maison adopte une architecture compacte. Les installations techniques ont été placées côté nord, le long de la route, où il n’y a quasiment aucune ouverture. Les pièces à vivre et les chambres donnent sur le paisible vallon de la rivière La Laire et sont orientées au sud, afin de bénéficier d’apport solaire passif grâce aux larges vitrages. Des matériaux naturels à forte inertie, notamment des enduits de terre crue et un revêtement de sol épais en pierre naturelle, ont été disposés à l’intérieur de l’habitation, afin de stocker ces apports solaires passifs.
 
L’ossature - primauté du bois
La villa est de type «ossature bois», faite avec des matériaux issus d’une exploitation durable des ressources naturelles. La structure en bois de la maison est réalisée en sapin d’origine suisse, de même que l’isolation en laine de bois. Protégé par de larges avant-toits, le bardage extérieur est composé de lames de mélèze pré-grisaillées au moyen d’une huile naturelle, garantissant une durabilité et une stabilité optimales, puisqu’aucun traitement d’entretien n’est prévu avant plusieurs décennies.
A l’intérieur de la maison, les parquets et le revêtement des escaliers sont en frêne massif d’origine suisse ou autrichienne. Du bois massif de merisier et de hêtre a également été utilisé pour tous les meubles de l’habitation que Monsieur Beuchat a fabriqué lui-même.
 
L’isolation, un paramètre essentiel
La maison est très bien isolée, autant sur le plan thermique que phonique. Les murs présentent un coefficient U allant de 0,09 à 0,13 W/m2K, avec une épaisseur d’isolation de 40 cm pour les murs et de 50 cm pour la charpente. Les matériaux isolants sont composés exclusivement de laine de bois d’origine suisse, dont la densité contribue fortement au confort estival. Seule exception, l’isolation périphérique du sous-sol est assurée par des matériaux insensibles au pourrissement et un peu moins écologiques.
Le verre des fenêtres triple vitrage – d’une valeur U de 0,4 W/m2K – possède un remplissage au krypton permettant de garantir un transfert de luminosité optimal dans l’habitation, contrairement à l’argon habituellement utilisé.
 
 
La ventilation - un élément fondamental
Vu le haut degré d’isolation de cette maison, il est nécessaire qu’un système d’aération douce soit intégré. Cela permet de garantir une excellente qualité de l’air interne en évacuant humidité et polluants de manière automatique et mécanique. Le système de ventilation choisi et installé dans la villa de Chancy est de type double flux, avec un rendement de récupération de chaleur de plus de 90 %. La présence d’un puits canadien éloigné d’une trentaine de mètres de la maison permet de climatiser naturellement l’air entrant. En hiver, l’air froid introduit dans le monobloc de ventilation est préchauffé en passant sous terre, pour entrer à 5 °C environ. En été, l’air chaud aspiré va être refroidi à 15 °C.
 
L’apport solaire - indispensable pour obtenir un tel label
L’énergie solaire est bien sûr très présente dans cette maison Minergie-A. Le bâtiment dispose de 40 m2 de panneaux solaires thermiques, installés en pente dans le terrain en contre-bas. Cette installation thermique produit 70 à 80 % environ de l’eau chaude sanitaire et de chauffage nécessaire à la maison. Les calories solaires sont stockées dans un réservoir d’eau à stratification de 5300 l situé au sous-sol.
Un poêle hydraulique de chauffage à bûches installé au salon sert d’appoint. En brûlant, les bûches permettent de chauffer un réservoir d’eau situé au-dessus du poêle, en circuit fermé; 20 % de la chaleur va rayonner dans la pièce par des ouvertures et 80 % de l’énergie produite va servir à chauffer l’eau du réservoir au sous-sol. Les bûches proviennent intégralement du bois coupé sur la propriété; seules une quinzaine de flambées annuelles devraient s’avérer nécessaires. Avec le bois ainsi stocké en limite de propriété, la famille Beuchat pourra se chauffer pendant plusieurs hivers !
Cerise sur le gâteau, cette maison dispose de 80 m2 de panneaux solaires photovoltaïques sur le toit, produisant 14’500 kWh par an. Cette électricité est revendue à prix préférentiel aux Services Industriels de Genève, avec un système de double compteur (production/vente et utilisation/achat). Cette production photovoltaïque n’est cependant pas comptabilisée dans le cadre du label Minergie-A.
 
 
Energie grise - des matériaux locaux et écologiques
Le propriétaire de cette maison a porté une énorme importance aux aspects écologiques qui la composent, puisque l’énergie grise est prise en compte pour l’obtention du label Minergie-A.
Son choix s’est donc naturellement porté sur des appareils ménagers économes en consommation d’énergie, de type A+++. De même pour l’éclairage, seules des ampoules LED éclairent les pièces. Autre exemple, un enduit naturel à base d’argile (terre crue) a été utilisé comme crépi pour les murs intérieurs. Il permet de régulariser l’humidité des chambres, ce que ne permet pas la peinture synthétique. Si Xavier Beuchat s’est réjoui d’emménager dans sa maison à fin septembre 2014, il planche déjà sur un autre projet: celui de la récupération de l’eau de pluie !

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11 Novembre 2018  |  Architecture

Une façade active pour un bilan énergétique positif

Le 24 septembre 2018, la dernière unité «SolAce» a été inaugurée dans le bâtiment de recherche et d’innovation NEST sur le campus Empa et Eawag à Dübendorf. Cette unité se concentre sur la lumière du soleil, en tant que fournisseur d’énergie et facteur de confort et de santé. Le concept a été mis au point par des chercheurs de l’EPFL, en collaboration avec de nombreux partenaires industriels.
11 Mars 2018  |  Architecture

Un logiciel d’architecture analyse la lumière naturelle

OcuVis, un logiciel de visualisation développé par une entreprise issue de l’EPFL, permet de représenter et évaluer la qualité de la lumière naturelle pour les futurs occupants d’un bâtiment, sur la base d’une modélisation 3D. Selon les conditions extérieures choisies, l’utilisateur peut se rendre compte des paramètres visuels et non visuels de l’éclairage.
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