Étude de cas : éco-construction

En clair. Démarche projet sur un bâtiment à énergie positive.

Ce qu'on te demande au bac STI2D : maîtriser le vocabulaire de « Étude de cas : éco-construction », savoir refaire les calculs ou raisonnements du cours et les appliquer à un cas concret.

Conseil de révision. Relis d'abord l'encadré, puis fais le quiz : si tu bloques, reprends la partie correspondante du cours.

Introduction

L'éco-construction combine performance énergétique, matériaux à faible empreinte, insertion dans le site et confort d'usage. Étude d'un cas concret : une maison individuelle bioclimatique bois-paille de 120 m² SHAB dans une région H1 (climat continental).

1. Analyse du site (conception bioclimatique)

• Orientation : façade principale plein sud, 60 % des surfaces vitrées au sud, 10 % au nord.
• Compacité : coefficient de forme $C_f = \frac{S_{déperditives}}{V_{chauffé}} \leq 0{,}9$.
• Masques solaires : casquettes ou brise-soleil à 45° pour couper le soleil d'été et laisser passer celui d'hiver.
• Végétalisation : arbres caducs au sud, persistants au nord.

2. Enveloppe

• Murs ossature bois + isolation paille 36 cm ($\lambda = 0{,}052$) → $R = 6{,}9\ \text{m}^2\text{K/W}$.
• Toiture ouate de cellulose 40 cm ($\lambda = 0{,}039$) → $R = 10{,}3$.
• Plancher bas isolant polyuréthane 16 cm ($\lambda = 0{,}022$) → $R = 7{,}3$.
• Menuiseries triple vitrage, $U_w = 0{,}85$, facteur solaire $g = 0{,}52$.
• Étanchéité à l'air visée : $Q_{4Pa\text{-}surf} = 0{,}4\ \text{m}^3/(\text{h}\cdot\text{m}^2)$ (niveau Passivhaus).

3. Systèmes techniques

• PAC air/eau COP 4,2 pour chauffage + ECS thermodynamique.
• VMC double flux rendement 92 % (bypass estival).
• 8 kWc photovoltaïque en autoconsommation + revente surplus.
• Récupération eau de pluie cuve 5 m³ pour WC et arrosage.

4. Bilan RE 2020 prévisionnel

Projet conforme avec marge sur tous les indicateurs.

5. Analyse de cycle de vie synthétique

• Matériaux biosourcés = stockage biogénique de ~15 tCO₂ sur 120 m².
• Fin de vie : ossature bois démontable, paille compostable, isolants recyclables.
• Objectif label BBCA niveau Excellence (empreinte carbone < 750 kg CO₂ éq/m² sur 50 ans).

6. Coût global

• Surinvestissement +8 % par rapport à un projet RE 2020 minimum.
• Économies exploitation : ~1 400 €/an (chauffage + électricité).
• Retour sur investissement : 12-14 ans.
• Aides mobilisables : MaPrimeRénov' (rénovation), TVA 5,5 % en rénovation énergétique, éco-PTZ, CEE.