Par Hervé CHAVET, Directeur du Développement, de la Qualité et des Partenariats Maisons France Confort

L'objectif est clair et ambitieux : Construire une maison Bâtiment à Energie POSitive tous usages à bas carbone + dimensionner les Enr (notamment PV) avec excédent énergétique dédié au transport + intégrer la voiture électrique avec son installation + adapter le pilotage du Concept pour répondre aux équilibres énergétiques via une SMART GRID.

Nous allons ainsi vers une autre façon de vivre, de consommer et de nous déplacer. Une façon intelligente de combiner et d'optimiser les postes les plus gourmands en énergie : le bâtiment et les transports. Extrêmement intelligent à l'échelle de la maison, du bâtiment et de la ville !

Le Concept MFC 2020 résout une nouvelle équation "habitat individuel + voiture électrique = zéro énergie, zéro CO2 ». La construction du Concept MFC 2020, une maison à énergie positive, qui rassemble de façon cohérente et créative plusieurs ruptures technologiques majeures, a commencé en juillet 2011.

Porté par le Groupe Maisons France Confort, un acteur majeur du marché de la construction, le Concept MFC 2020 entend résoudre une nouvelle équation : "Habitat individuel + voiture électrique = zéro énergie, zéro CO2". Une démarche pionnière en Europe puisque, pour la première fois, un concept associe dès le départ logement et transport décarbonés. Cette équation ambitieuse repose en effet sur une mise en oeuvre audacieuse. La maison BEPOS à énergie positive entend dégager quotidiennement un excédent d'énergie pour servir à l'alimentation des batteries du véhicule électrique et offrir, ainsi, une autonomie minimale de 60km/jour.

Le Concept MFC 2020 se caractérise par ailleurs par ses exigences en matière de performance environnementale. À commencer par un taux d'émission de gaz à effet de serre nul. La construction de cette maison BEPOS se positionne également bien au-delà de la réglementation en intégrant tous les usages de la maison dans l'élaboration des calculs thermiques (éclairage, informatique, électroménager, voiture...). Avec une étiquette énergétique en A++ avec une performance de – 245 kWhep/m2.an avec un Cep ultraperformant à –194, soit supérieur de 272% à la réglementation actuelle, cette maison à énergie positive constitue incontestablement un formidable enjeu environnemental.

Quels sont les Enjeux de l'habitat de demain ?

• Démontrer que la maison est une des réponses au Développement Durable



• Intégrer le transport et les équilibres énergétique de demain dans la réflexion



• Réaliser une approche globale énergétique associant logement et transport



• Offrir une vitrine technologique (Plancher, MCP, Isolant mince, Vitrage, structure, Sanitaire …)



• Valoriser une initiative de sociétés privées

Les Objectifs sont ceux d'un BEPOS tous usages !

• Construire une maison Bâtiment à Energie POSitive tous usages à bas carbone (optimisation des apports, organisation des espaces, niveau d'isolation et d'étanchéité à l'air, intégration d'équipements performants et d'une énergie décarbonée (solaire) en production),
  
  

• Pousser la réflexion sur les thèmes : bilan environnemental, gestion de l'eau, santé bâtiment, confort visuel et gestion de la lumière, accessibilité,

• Dimensionner les Enr avec excédent énergétique dédié au transport,

• Prévoir une voiture électrique avec son installation pour que le Véhicule Electrique soit au coeur la politique de déplacement dans la multi modalité des moyens de transport,

• Adapter le pilotage du Concept pour répondre aux équilibres énergétiques via une SMART GRID.

La maison de demain sera incontestablement douée d'intelligence. Cette performance tient au concept central de la technologie SMART GRID, conçue comme une transformation radicale de la manière d'utiliser l'énergie. Ce réseau d'électricité informatisé assure en effet la régulation, l'optimisation et l'allocation des sources de production et de distribution d'énergie grâce à l'équilibre des pics de consommation et à l'intégration des différentes sources d'énergie propres au réseau. Plus réactive et plus stable, cette technologie assure ainsi une meilleure maîtrise de la consommation.

Schneider Electric contribue au Concept MFC 2020 par la mise en oeuvre d'un système domotique de gestion active des énergies permettant d'adapter dynamiquement le comportement de la maison. Le réseau électrique est ainsi géré à partir d'un modèle plus sophistiqué, interconnecté et interactif, reposant sur six solutions développées :
- le système de régulation central de l'énergie ;
- le système domotique qui pilote l'ensemble des équipements électriques ;
- la solution de conversion et de protection de l'énergie photovoltaïque ;
- la borne de recharge du véhicule électrique ;
- le réseau multimédia ;
- l'appareillage électrique (capteurs, interrupteurs, variateurs...).


L'automate domotique communique avec l'ensemble des équipements de la maison via un réseau KNX. Ce système couplant "automate + réseau" garantit ainsi une optimisation de la régulation grâce à l'établissement de priorités définies en fonction de divers paramètres (présence ou non des occupants de la maison, répartition des équipements en fonction de groupes de consommation, nécessité immédiate pour l'habitant...). Gros consommateurs d'électricité, l'éclairage, l'électroménager et le véhicule électrique se trouvent également au coeur de la stratégie dynamique et intelligente de délestages. Grâce aux scenarii préprogrammés, le comportement de la maison s'adapte automatiquement aux besoins de l'utilisateur en fonction du capital énergétique disponible en période d'effacement ou de grille tarifaire élevée. La gestion du réseau électrique en temps réel ouvre de nouvelles perspectives en révolutionnant l'accès à l'énergie, son utilisation et son stockage. Une distribution intelligente pour une consommation lissée sur l'ensemble du réseau et une production résolument respectueuse de l'environnement.

Grâce au système "automate + réseau", chaque équipement de la maison (hors électroménager) possède sa propre boucle de régulation de manière à optimiser l'ensemble en fonction des aléas et des événements de la vie.

L'objectif majeur du projet CONCEPT MFC 2020 est de construire une maison qui, associée à la voiture électrique – moyen de transport de demain –, n'émet pas de Gaz à Effet de Serre (GES) et produit plus d'énergie que celle qui est consommée par l'ensemble des usages.

Les résultats de cette conception thermique amènent :

− Une conception bioclimatique extrêmement optimisée de manière à bénéficier au mieux de l'ensemble des apports gratuits issus principalement des apports solaires et des apports internes (présence, appareils domestiques …),

− Un traitement exceptionnel de l'isolation de toutes les parois,

− Une étanchéité à l'air parfaite.


Ce qui permet de réduire considérablement l'ensemble des besoins de chauffage et d'éclairage du logement.

Les consommations réglementaires (hors production d'électricité par panneaux photovoltaïques) qui couvrent les consommations conventionnelles en énergie primaire pour le chauffage, le refroidissement, l'eau chaude sanitaire, les auxiliaires (pompes, circulateurs ...) et l'éclairage sont égales à 28,9 kWhep/m2SHON.an. Notons que les consommations d'énergie des appareils électroménagers ne sont pas prises en compte dans le calcul RT et que la partie éclairage est forfaitaire et ne prend pas en compte les dernières technologies basse consommation.

Etude thermique RT 2012 avec le moteur de calcul version 15

Modélisation thermique dynamique

Le calcul dynamique intègre TOUS LES USAGES. Pour cela, le logiciel TRNSYS référent dans le domaine de la simulation dynamique a permis de simuler le comportement énergétique du bâtiment et de ses équipements en fonction de sa situation géographique et climatique, des matériaux de construction utilisés, de l'architecture, du concept énergétique choisi, etc …

Les premiers résultats du calcul dynamique

	Modèle numérique Concept 2020
	kWhef/m²	kWhep/m²	kWhef	kWhep
Chauffage Tzen	5,11	13,17	1 041,42	2 686,87
ECS Tzen	4,94	12,73	1 006,77	2 597,45
Ventilation Tzen	2,15	5,54	438,00	1 130,04
Eclairage	2,36	6,10	482,37	1 244,50
Electroménager	3,62	9,33	737,56	1 902,90
Cuisine (four, hotte, plaques)	1,20	3,10	245,49	633,36
Réfrigérateur	1,10	2,83	223,57	576,80
Lave-linge	0,44	1,13	89,52	230,96
Sèche-linge	0,25	0,64	50,42	130,09
Lave-vaisselle	0,63	1,63	128,56	331,69
Audiovisuel	1,53	3,96	312,93	807,36
Appoint chauffage	0,01	0,03	2,52	6,49
Appoint ECS	0,00	0,00	0,00	0,00
Production PV	63,92	164,90	13 038,95	33 640,49
Total usages RT hors PV	14,56	37,58	2 971,07	7 665,36
Total usages RT avec PV	- 49,35	- 127,33	- 10 067,88	- 25 975,14
Total tous usages hors PV	19,71	50,86	4 021,56	10 375,62
Total tous usages avec PV	- 44,20	- 114,04	- 9 017,39	- 23 264,88

On constate avec un électroménager et éclairage ultra performant que le poste électroménager + audiovisuel pèse plus que le chauffage et représente près de 30% de la facture énergétique. Sachant qu'ont été pris les équipements les PLUS PERFORMANTS au niveau électroménager et éclairage.

Concernant la mobilité électrique : nous pouvons consacrer plus de 9 000 KWh élec pour recharge véhicule électrique en restant toujours positif (conso 0,12 kwh /km => 75 000 km/an)

Prévue au printemps de cette année, l'inauguration couronnera l'émergence d'un projet environnemental hors-norme qui fera date dans la conception de la maison de demain. En attendant, un site Internet dédié permet de connaître les dernières actualités et suivre les avancées du chantier.

Concept de plusieurs solutions passives en matière d'enveloppe, à l'image de la pose de ce parement extérieur réalisé à partir d'enduit mince organique Saint-Gobain Weber (weber.therm PPE et weber.tene styl base). Son aspect décoratif est très fin du fait d'un lissage à la taloche. Cette solution apporte la qualité esthétique de la façade indispensable à l'intégration architecturale du projet dans son environnement. Fournies par ArcelorMittal, les parois en panneaux sandwich constituent un produit de référence sur le marché. Cette structure acier composée d'isolants à base de polyuréthane ou de laine de roche offre une solution globale, pratique et économique pour la construction du Concept MFC 2020.

Après Rector pour la pose du plancher béton isolant, d'ArcelorMittal avec le montage de l'ossature et la charpente métalliques de la maison, le Groupe Saint-Gobain a apporté son savoir-faire au travers de la performance de ses produits en matière d'inertie thermique.

Isoler les murs est un moyen efficace d'économiser l'énergie et d'améliorer le confort thermique. Les solutions d'isolation de Saint-Gobain Isover mises en oeuvre sur le Concept MFC 2020 (Multimax 30 en murs et Isoconfort 35 en toiture) permettent une isolation thermique et acoustique. Produit de haute technologie, la laine de verre est une des meilleures solutions d'isolation. Les laines de verre de gamme G3 offrent de plus des garanties de hautes performances énergétiques, qualité environnementale et qualité sanitaire.

Une fois associé à un système de membrane d'étanchéité à l'air StopVap accompagné de ses accessoires de pose (adhésifs, passe-câbles étanches), le système d'isolation + membrane de Saint-Gobain permet de répondre aux problématiques d'isolation thermique, acoustique, mais aussi d'étanchéité à l'air de la construction.

17 partenaires fondateurs, pour imaginer, créer et mettre en oeuvre le CONCEPT MFC 2020. Le groupe Maisons France Confort a fédéré un pool de compétences rassemblant 16 industriels parmi les plus en pointe en "technologies vertes"... ALDES, ARCELOR MITTAL, BASTIDE BONDOUX, BMW, CREDIT FONCIER, EDF, IDEAL STANDARD, MAISONS FRANCE CONFORT, NOVOFERM HABITAT, PHILIPS, RECTOR, SAINT-GOBAIN, SCHNEIDER ELECTRIC, SIEMENS, SOMFY, SOPREMA, VELUX

Au sein de cette maison BEPOS, 8 grandes thématiques ont été travaillées en apportant de réelles solutions sur :

Mars 2012 correspond à l'achèvement de la construction du Concept MFC 2020 avec visites et inauguration qui couronneront l'émergence d'un projet environnemental hors-norme qui fera date dans la conception de la maison de demain en ouvrant le sillon pour d'autres maisons

Par Hervé CHAVET
Hervé CHAVET est Directeur R&D, Maisons France Confort Directeur R&D, Maisons France Confort

LIENS RECOMMANDES

• www.concept-mfc-2020



• www.interclimaelec.com