Le feuillet d’information suivant fait partie de la série générale Votre maison.

Maisons à consommation énergétique nette zéro

Qu’est-ce qu’une maison à consommation énergétique nette zéro?

Une maison à consommation énergétique nette zéro est conçue et construite de manière à réduire au minimum les besoins énergétiques du ménage et est dotée de systèmes à énergie renouvelable sur place1, ce qui lui permet de produire autant d’énergie qu’elle en consomme annuellement. Il ne s’agit pas nécessairement d’une maison « autonome sur le plan énergétique » ni d’une maison « hors réseau » puisqu’elle peut être branchée au réseau de distribution d’électricité de manière à lui fournir de l’électricité lorsqu’elle en produit plus qu’elle n’en consomme et d’en tirer lorsque la demande du ménage dépasse la quantité d’électricité produite sur place. Sur une période d’un an, l’énergie fournie au réseau contrebalance celle qui en est tirée, ce qui permet d’atteindre une consommation énergétique annuelle nette zéro.

Maison avec de nombreuses fenêtres et une installation photovoltaïque.
Figure 1 : Grâce à des systèmes à énergie renouvelable intégrés, les maisons à consommation énergétique nette zéro sont éconergétiques et permettent d’économiser de l’énergie.

Bien qu’elles aient tendance à mettre l’accent sur l’efficacité énergétique et la production d’énergie renouvelable, la conception et la construction des maisons à consommation énergétique nette zéro peuvent également donner lieu à l’adoption de technologies et de pratiques qui permettent d’améliorer la qualité de l’air intérieur et le confort des occupants, de réduire l’impact sur l’environnement, de conserver les ressources naturelles et d’améliorer l’abordabilité.

Pourquoi une maison à consommation énergétique nette zéro?

On attribue au secteur résidentiel 17 % de la consommation d’énergie secondaire et 16 % des émissions de gaz à effet de serre (GES) du Canada.

(Source : RNCan, Guide de données sur la consommation d’énergie, août 2006 : Consommation d'énergie secondaire et émissions de GES, secteur résidentiel, 2004.)

Les maisons à consommation énergétique nette zéro permettent de réduire considérablement les coûts énergétiques et protègent contre les hausses éventuelles du coût de l’énergie. Elles ont également tendance à être plus résilientes en ce sens qu’elles peuvent continuer de servir de logement lors de pannes de courant puisqu’elles ne nécessitent que très peu d’énergie pour fonctionner et produire de la chaleur. Les maisons à consommation énergétique nette zéro atténuent également l'impact qu’a le secteur de l'habitation sur l’environnement naturel en réduisant les émissions de polluants dans le sol, dans l’eau et dans l’air qui contribuent aux changements climatiques. Pour atteindre un rendement tel que leur bilan énergétique devient effectivement nul, ces maisons doivent aussi être bien conçues et bien construites, ce qui constitue un autre avantage.

De plus, toutes les caractéristiques qui permettent de concevoir une maison à consommation énergétique nette zéro favorisent aussi la création d’un cadre de vie intérieur très confortable, tranquille et sain, où la lumière naturelle est abondante.

Salle de séjour et cuisine très éclairées avec de nombreuses fenêtres.
Figure 2 : Les maisons à consommation énergétique nette zéro offrent aussi un environnement intérieur éclairé et confortable.

Les groupes de maisons à consommation énergétique nette zéro peuvent permettre de réduire la taille et le coût des réseaux d’énergie, d’aqueduc et d’égout qui les desservent, ce qui peut aider à contrôler les coûts associés à la construction de nouvelles infrastructures et à prolonger la durée de vie des services existants.

Atteindre une consommation d’énergie nette zéro

L’Initiative de démonstration de maisons durables EQuilibriumMC de la SCHL a donné lieu à la construction de la première série d’habitations durables à consommation énergétique nette zéro partout au Canada. Entre 2007 et 2012, 11 maisons ont été aménagées, puis ouvertes au grand public et aux intervenants du secteur. Une fois les habitations occupées, leur performance a fait l’objet d’un suivi, ce qui a permis d’obtenir une profusion de renseignements sur la manière d’atteindre une consommation d’énergie nette zéro sur le marché canadien de l’habitation. Pour plus de renseignements, consultez le site www.schl.ca/maisonsequilibrium.

Il y a trois éléments ou étapes de base à considérer lors de la conception et de la construction de la maison pour atteindre une consommation d’énergie nette zéro :
  1. Réduire les besoins en énergie de la maison.
  2. Intégrer des systèmes à énergie renouvelable afin de produire la quantité d’énergie requise pour occuper la maison.
  3. Exploiter la maison efficacement.

Réduire les besoins en énergie

Une maison à consommation énergétique nette zéro est d’abord conçue pour réduire considérablement la consommation d’énergie de l’habitation, objectif qui passe par l’intégration d’une vaste gamme de stratégies de conception, de technologies, de produits et de techniques :

  • L’importante quantité d’isolant permettra de réduire les pertes de chaleur en hiver et les gains de chaleur en été (voir le tableau 1). Une couche isolante doit envelopper complètement le bâtiment (sous la dalle, dans tous les murs et dans la toiture), et une attention particulière doit être accordée à l’élimination de tout pont thermique pouvant conduire la chaleur à travers l’enveloppe du bâtiment.

Ouvriers de la construction en train de dresser l'ossature murale d'une maison.
Figure 3 : Les maisons à consommation énergétique nette zéro sont dotées d’assemblages de murs à étanchéité à l’air pouvant contenir de grandes quantités d’isolant.

  • Un pare-air continu résistant réduira les pertes et les gains de chaleur causés par les fuites d’air qui entrent dans la maison et qui en sortent. L’efficacité du pare-air devrait être vérifiée au moyen d’un test d’étanchéité (« infiltrométrie ») par dépressurisation.
  • L’orientation de la maison sur le terrain et le choix et l’emplacement des fenêtres devraient permettre de tirer pleinement profit de la chaleur et de la lumière gratuites du soleil, ce qui peut considérablement réduire les besoins énergétiques et améliorer l’apparence intérieure de l’habitation.

Extérieur d'une maison montrant de nombreuses fenêtres dotées de surplombs.
Figure 4 : Les maisons à consommation énergétique nette zéro sont orientées de manière à maximiser les gains d’énergie solaire et sont dotées de caractéristiques telles que des auvents et des saillies qui les protègent contre la surchauffe.

  • Des caractéristiques telles que des avant-toits, des dispositifs d’ombrage et la végétation naturelle préviendront la surchauffe à l’intérieur de la maison et la hausse de la consommation énergétique liée à la climatisation.
  • L’installation d’un système de ventilation mécanique éconergétique aidera à conserver un milieu de vie sain en remplaçant continuellement l’air intérieur vicié par de l’air frais provenant de l’extérieur.
  • L’utilisation d’un ventilateur récupérateur de chaleur et d’un dispositif de récupération de la chaleur des eaux ménagères permettra de récupérer l’énergie présente dans l’air vicié évacué et dans les eaux usées, respectivement.
  • Tous les appareils de chauffage, de climatisation et de chauffe-eau, ainsi que les électroménagers et les appareils d’éclairage, doivent être bien conçus et bien installés, compte tenu des faibles besoins énergétiques de la maison. Les cotes ENERGY STAR® peuvent aider à choisir les produits les plus éconergétiques.

Dans quelle mesure une maison à consommation énergétique nette zéro doit-elle être étanche à l’air?

Le niveau d’étanchéité à l’air d’une maison peut avoir une incidence importante sur la consommation d’énergie pour le chauffage et la climatisation, les coûts connexes et le confort des occupants. Les problèmes d’humidité touchent aussi généralement plus les maisons peu étanches. Par conséquent, pour atteindre un rendement tel que son bilan énergétique devient effectivement nul, la maison doit être la plus étanche possible.

L’étanchéité à l’air d’une maison est habituellement exprimée en changement d’air à l’heure (RA/h), à une différence de pression d’air intérieur et extérieur de 50 pascals (Pa). On peut la mesurer à l’aide de matériel spécialisé communément appelé « infiltromètre ». Dans le cas d’une maison à consommation énergétique nette zéro, le taux de renouvellement d’air ciblé doit correspondre à 1,0 RA/h ou moins. À titre de comparaison, ce taux atteint entre 2,5 et 3,5 RA/h, voire plus, dans le cas d’une maison conçue selon le code.

Tableau 1 : Niveaux d’isolation que l’on peut trouver dans une maison à consommation énergétique nette zéro
Partie de la maison Niveaux d’isolation d’une maison à consommation énergétique nette zéro (valeur RSI / R effectives)
Vide sous toit RSI 11 / R60 et plus
Murs au-dessus du niveau du sol RSI 7 / R40 et plus
Murs sous le niveau du sol  RSI 3,5 / R20 et plus
Dalle de sous-sol RSI 2 / R10 et plus
Fenêtres Triple ou quadruple vitrage, pellicules à faible émissivité, lame d’argon, intercalaires isolants, battants

Produire l’énergie requise

Après avoir réduit les besoins en énergie au moyen de technologies et de pratiques éconergétiques, il est temps de réfléchir aux différentes options d’énergie renouvelable en vue de répondre aux besoins énergétiques restants. L’option la plus courante consiste à doter la toiture d’une installation photovoltaïque (PV) afin de produire de l’électricité. En réduisant le plus possible les besoins en électricité de la maison grâce à cette option, la taille et donc le coût de l’installation PV requise pour répondre aux besoins énergétiques s’en trouveront également réduits. L’expérience démontre que les installations PV fonctionnent de manière fiable et requièrent peu d’entretien. Les propriétaires doivent être conscients que la production d’électricité par les panneaux PV peut être réduite par l’ombrage des arbres ou des immeubles avoisinants existants ou futurs. Il est possible d’estimer la quantité d’électricité produite annuellement par les installations PV de façon à bien comprendre leurs coûts et leurs avantages avant de les acheter. De nombreuses maisons à consommation énergétique nette zéro construites au Canada sont dotées d’installations PV produisant jusqu’à 10 kilowatts d’énergie.

Maison équipée d'une installation photovoltaïque.
Figure 5 : Les maisons à consommation énergétique nette zéro sont orientées de manière à maximiser les gains d’énergie solaire et sont dotées de caractéristiques telles que des auvents et des saillies qui les protègent contre la surchauffe.

Parmi les autres sources d’énergie renouvelable figurent les panneaux solaires thermiques sur le toit, qui produisent de l’eau chaude, ainsi que les turbines éoliennes et à eau, qui produisent de l’électricité.

En ce qui concerne les maisons à consommation énergétique nette zéro qui sont raccordées au réseau, l’installation PV est habituellement branchée de manière à pouvoir redistribuer de l’électricité au réseau. Bien qu’elle ne permette pas d’alimenter la maison en électricité en cas de panne de courant, l’installation PV est plus simple à installer et à entretenir qu’une installation qui utilise des batteries pour emmagasiner l’énergie. Autre avantage, la maison demeure raccordée au réseau électrique, ce qui permet de garantir un approvisionnement fiable et continu en électricité, peu importe la quantité d’électricité produite par l’installation PV sur place.

À certains endroits, les propriétaires peuvent vendre l’énergie produite afin qu’elle soit transmise au réseau électrique, et ce, à un prix fixe et pour une période de temps donnée. Certains services publics permettent de « créditer » l’électricité produite par l’installation PV sur le compte d’électricité. Il est important de noter que les maisons à consommation énergétique nette zéro qui sont raccordées aux services de gaz et d’électricité sont assujetties à des frais fixes de consommation, de branchement et de distribution – peu importe la quantité d’énergie qu’elles consomment. Dans de tels cas, il est impossible de réduire les comptes d’électricité à zéro.

Certaines installations à consommation énergétique nette zéro emmagasinent l’électricité produite sur place afin de l’utiliser pour alimenter directement la maison ainsi que, possiblement, un véhicule électrique. L’énergie emmagasinée dans des batteries peut servir à alimenter l’habitation en électricité lors de pannes de courant. L’énergie excédentaire fournie par les batteries permet d’utiliser d’abord l’énergie emmagasinée, puis celle du réseau, au besoin, ce qui permet aux propriétaires de profiter de la tarification de l'électricité différenciée dans le temps. Toutefois, un système de stockage dans des batteries est plus complexe et plus coûteux à installer et à entretenir, et il nécessite un espace réservé dans la maison.

Préparer une maison pour l’avenir

Les coûts initiaux d’une maison à consommation énergétique nette zéro peuvent parfois être décourageants. Il y a toutefois des mesures qui peuvent être prises pour faire en sorte qu’une habitation à faible consommation énergétique soit « prête à devenir nette zéro », de façon à ce que les caractéristiques requises pour atteindre une consommation énergétique nette zéro puissent y être ajoutées à faible coût à une date ultérieure. Par exemple, le câblage et les canalisations ainsi que le renforcement de la toiture peuvent être prévus dès le départ dans tout projet de construction d’habitation neuve, en prévision de l’ajout futur de panneaux solaires sur le toit.

Exploiter la maison efficacement

Bien que l’emplacement, la conception et les installations de l’habitation puissent grandement contribuer à déterminer s’il est possible de s’approcher de la consommation énergétique nette zéro, atteindre un rendement tel que le bilan énergétique de la maison devient effectivement nul ne peut se faire qu’en réduisant la quantité d’énergie utilisée pour alimenter la maison et en utilisant le plus efficacement possible l’énergie réellement consommée. Même une habitation dotée des plus récentes technologies et construite en faisant appel aux pratiques exemplaires ne parviendra pas à atteindre une consommation énergétique nette zéro si ses occupants ne prêtent pas attention à la façon dont ils utilisent l’énergie.

Cela comprend le réglage de la température pour le chauffage et l’eau chaude ainsi que le nombre d’appareils électroniques, électroménagers, audiovisuels et autres qui sont branchés et utilisés. Même la manière d’utiliser les lumières et l’eau chaude a une incidence sur la consommation énergétique annuelle et la capacité d’atteindre les objectifs de consommation énergétique nette zéro.

Dans une maison à consommation énergétique nette zéro, l’énergie requise pour les électroménagers et les charges enfichées peut représenter plus de la moitié des besoins énergétiques totaux de la maison. Malgré sa conception économe en énergie, une maison à consommation énergétique nette zéro nécessite tout de même une moyenne de 21 GJ (5 kW) simplement pour cuisiner, faire le lavage, se laver et faire fonctionner les lumières, les ordinateurs, les téléviseurs et les consoles de jeux vidéo. Dans une maison construite selon le code, c’est le chauffage qui requiert le plus d’énergie. Dans une maison à consommation énergétique nette zéro, ce sont plutôt les charges de base des occupants (utilisation des lumières, des appareils électroniques, des électroménagers, etc.).

Cuisine dotée d'un éclairage à haut rendement.
Figure 6 : Les maisons à consommation énergétique nette zéro sont dotées d’un éclairage, d’électroménagers et d’appareils électroniques à haut rendement qui réduisent les charges électriques de base.

Certaines maisons à consommation énergétique nette zéro comprennent un écran ou « tableau de bord » qui fournit aux occupants des données en temps réel sur la consommation et la production d’énergie de leur habitation. Ils peuvent alors évaluer la mesure dans laquelle la consommation énergétique et la production d’énergie s’équilibrent, puis apporter des modifications afin de réduire leur consommation.

Consommation énergétique nette zéro : pas seulement pour les nouvelles habitations

Bien qu’on associe souvent les maisons à consommation énergétique nette zéro aux projets de construction d’habitations neuves et modernes, les principes de conception et de construction qui les sous-tendent peuvent également s’appliquer aux maisons existantes. Bien entendu, il est beaucoup plus facile d’intégrer les caractéristiques d’une maison à consommation énergétique nette zéro (ajout d’isolant, étanchéité d’air supérieure et installation de chauffage, électroménagers et éclairage éconergétiques) dans une habitation neuve que dans une maison existante. Les habitations existantes posent des défis puisqu’elles ont une orientation solaire, une structure et des plans d’étages fixes. Il peut aussi être très difficile d’y trouver l’espace nécessaire pour ajouter de l’isolant et installer un pare-air continu afin de réduire au minimum les fuites d’air. Malgré ces défis, certains rénovateurs ont appliqué les principes de la consommation énergétique nette zéro à certains de leurs projets et ont réussi à réduire considérablement la consommation énergétique nette des ménages.

Personne en train de pulvériser un isolant entre les poteaux d'ossature à l'extérieur d'une maison.
Figure 7 : Une maison existante peut être rénovée de façon à se rapprocher d’une consommation énergétique nette zéro.

Résumé

Les maisons à consommation énergétique nette zéro sont devenues une réalité et procurent toute une gamme d’avantages, notamment les suivants :

  • Des factures d'énergie réduites – pour économiser de l'argent sur les frais d'énergie à longueur d'année et se protéger contre les hausses futures des prix de l'énergie.
  • Un cadre de vie plus confortable – pour profiter d'une meilleure qualité de l'air intérieur, de températures stables, d'une lumière naturelle plus abondante et d’une isolation qui bloque les sources de bruits extérieurs.
  • Un choix plus vert pour l'environnement – pour réduire au minimum l'empreinte écologique du ménage et la quantité de gaz à effet de serre qu'il émet, économiser les ressources et réduire la pollution.
  • Un avenir meilleur – pour contribuer à faire en sorte que les Canadiens des générations futures puissent avoir de meilleurs choix de logement, respirer de l’air pur, boire de l’eau propre et vivre dans un monde sain.

1 Certaines définitions d’une maison à consommation énergétique nette zéro comprennent les sources externes d’énergie renouvelable.

Canada

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