Feeds:
Articles
Commentaires

Posts Tagged ‘puits canadien’

Nous commençons une étape importante pour la maison, et qui a beaucoup de sens pour moi : le puits canadien. Mais qu’est-ce qu’un puits canadien exactement ? L’idée de base du puits canadien (appelé aussi puits provençal) est d’utiliser l’inertie thermique du sol pour réchauffer ou refroidir l’air qui entre dans la maison. Grossièrement, on enterre un gros tuyau dans le sol ; une extrémité de ce tuyau est dans la maison (arrivée d’air pour la maison), et l’autre est sur le terrain (cheminée d’entrée d’air). A une certaine profondeur, la température du sol est quasiment constante (aux alentours de 12°C) ; le puits canadien utilise cette inertie thermique pour réchauffer l’air l’hiver ou bien le refroidir l’été : quand il fait 0°C dehors, l’air qui entre dans le puits canadien est réchauffé par le sol à 12°C environ ; l’été, quand il fait 30°C dehors, l’air est refroidi à 12°C environ, créant ainsi une climatisation naturelle.

Voici pour le principe de base ; nous verrons les détails de mise en oeuvre un peu plus loin dans l’article. J’aime cette idée simple, qui n’a besoin d’aucune source d’énergie pour fonctionner, et qui permet d’améliorer sensiblement le confort d’été tout en faisant des économies de chauffage l’hiver. C’est une sorte de climatisation inversible complètement naturelle et qui ne demande aucune énergie (à part pour produire le tuyau évidemment).

La ventilation de la maison

Dans la conception de notre maison, le puits canadien n’est pas vraiment une option de confort ; il est une des clés de la ventilation de la maison. En effet, il est fondamental de prévoir une bonne ventilation dans une maison afin d’avoir un air sain, et une maison durable qui ne devienne pas un piège à humidité. Les maisons anciennes étaient ventilées naturellement, par les ouvertures (fenêtres et portes) qui laissaient passer de l’air, et souvent aussi par l’enveloppe (murs, toiture, plancher). Dans les maisons modernes, que l’on veut performantes énergétiquement (j’espère pouvoir revenir sur ce sujet plus tard), l’usage est de traquer les fuites d’air afin de limiter les pertes de chaleur. Ceci est poussé à l’extrême dans les nouvelles générations de maisons (BBC, passives, etc.) pour lesquelles on recherche une enveloppe complètement étanche à l’air. Dans ces maisons, la ventilation est quasiment systématiquement assurée par une VMC double flux (pour en savoir plus sur les différents types de VMC). Ce dispositif est certes très performant s’il est bien dimensionné et bien mis en oeuvre, mais de mon point de vue il possède plusieurs inconvénients :

  • Il ajoute une complexité technique dans la maison : moteurs, échangeur air-air, filtres, circuit de gaines, etc.
  • Il demande une consommation électrique permanente (!)
  • Il va contre la résilience : en cas de panne de courant ou de la VMC, plus de ventilation du tout.
  • Il demande un entretien suivi, notamment le changement régulier des filtres
  • Il est cher : compter minimum 2500 Euros pour une VMC double flux performante, hors entretien et filtres
  • Enfin, et c’est sans doute le point le plus important pour moi : j’ai la nette impression que la VMC double flux est un n-ième dispositif « business ». Nous sommes à mon avis dans le parfait exemple de l’écologie-business, où on part d’un principe louable pour pousser encore plus à la consommation. Essayez donc de trouver une explication du principe de VMC double flux qui ne soit pas fournie par un fabricant ou un vendeur de VMC…

Dans notre concept de maison, nous souhaitons quelque chose de simple et résilient, qui a du sens (pour nous au moins ;-)). Je cherche encore des comparatifs indépendants qui prennent en compte la globalité des solutions de ventilation, en tenant compte du bilan énergétique global des solutions : énergie nécessaire à la construction des matériels (VMC, gaines, etc.), à leur transport et à leur maintenance, à leur fonctionnement (moteur électrique tournant en permanence), tout cela mis en face du gain d’énergie liée au chauffage. D’autant plus que ces solutions sont basées sur des normes (renouvellement de la totalité du volume de l’air d’une maison toutes les 2 heures) qui demandent à être regardées de plus près… La pollution intérieure est vraiment différente selon qu’on a utilisé des matériaux naturels ou bien des produits bourrés de formaldéhydes ou dégageant des COV…

Nous avons donc choisi une solution simple : entrée d’air par le puits canadien, et extraction ponctuelle dans les pièces humides (cuisine/WC/salle de bains). Nous nous laissons aussi la possibilité d’ouvrir les fenêtres 5 minutes pour aérer ;-).

Le puits canadien en pratique

Si le principe théorique de fonctionnement est simple, en pratique c’est un tout petit peu plus complexe. Dans la vraie vie, selon la nature des sols, la température du sol à 2m de profondeur n’est pas constante ; elle oscille dans le pire des cas entre 6°C l’hiver et 13°C l’été (source : « Le puits canadien », Bruno Herzog, Eyrolles, p.52). Si vous lisez ce bouquin, vous allez certainement renoncer au puits canadien tellement c’est pointu techniquement. Voici ce que j’ai retenu de tout ce que j’ai pu lire sur le sujet, et de ce que j’ai pu échanger avec d’autres personnes ; il y a selon moi quelques éléments essentiels pour une bonne conception de puits canadien, en restant dans la plus grande simplicité :

  • la nature du tuyau : sa composition ne doit pas amener de polluants dans la maison (PVC à proscrire) ! Nous avons choisi un tube souple en PE qualité alimentaire (double paroi, annelé extérieur et lisse à l’intérieur) SN6, utilisé pour les puits canadiens en allemagne depuis des années.
  • la gestion des condensats : il y aura de la condensation dans le tuyau, nous n’y échapperons pas (dans le pire des cas plus d’1 litre par jour). Il est donc nécessaire d’évacuer cette eau de condensation pour éviter au mieux le développement de bactéries et autres champignons ; je n’y connais rien mais je comprends que laisser de l’eau stagnante dans un tuyau où circule l’air qui entre dans la maison n’est pas souhaitable, intuitivement. Pour ce faire, nous avons prévu une pente pour la pose du tuyau, ainsi qu’un puits à fond perdu où se déverseront les condensats.
  • l’étanchéité du puits canadien : ceci est critique pour 2 raisons : 1/ ne pas  noyer le puits (eaux de pluie ou autres) et 2/ se protéger du radon. Le radon est un gaz radioactif naturel que l’on trouve dans le sol ; il y a beaucoup d’études sur le sujet (cf. liens en fin d’article). Dans notre cas, nous avons utilisé un tuyau d’une pièce avec jonction étanche dans le puits d’évacuation des condensats, à travers un siphon.

Le radon dans les communes de l’Yonne (source : IRSN)

J’ai fait le choix de me passer dans un premier temps de solutions du type bypass pour les mi-saisons (quand la température de l’air extérieur est supérieure à la température du sol à 2m de profondeur, il vaut mieux faire entrer directement l’air extérieur dans la maison, donc on court-circuite le puits canadien), ainsi que de la pompe d’évacuation des condensats ; je pense en effet que le puits à fond perdu sera suffisant pour évacuer les condensats, et qu’au vu de la nature du sol, le puits ne devrait pas être inondé. Nous avons cependant passé un câble électrique en parallèle du tuyau du puits afin de pouvoir alimenter le cas échéant un vide cave. J’ai aussi laissé de côté pour l’instant l’option du ventilateur en entrée de puits qui force l’entrée d’air dans le puits. Ce système, utile si la circulation naturelle d’air à travers le puits n’est pas suffisante, possède aussi l’avantage de créer une surpression dans le tuyau du puits, évitant ainsi toute infiltration de radon en cas de défaut d’étanchéité du puits. Nous pourrons le faire plus tard, soit à l’aide d’un ventilateur autonome (alimenté par un petit panneau photovoltaïque), soit d’un ventilateur alimenté par notre câble placé en réserve le long du puits.

La solution retenue, dimensionnement : 

Nous avons fait le choix d’une conception simple, minimaliste mais évolutive pour le puits canadien. Un petit croquis valant mieux que de longues explications, voici ce que nous mettons en oeuvre :

Schéma basique de la solution retenue pour le puits canadien

Côté dimensionnement, le volume intérieur de la maison est environ 265m3 ; avec un tuyau de 200mm de diamètre, cela permet de renouveler l’air toutes les 2 heures, en restant dans les bornes limite de la vitesse de l’air dans le tuyau (entre 1 et 2,5 m/s) qui autorise un échange thermique optimal. Les abaques ainsi que le principe de dimensionnement sont disponibles dans le bouquin de Bruno Herzog. Encore une fois je ne suis pas forcément d’accord avec ce principe de renouveler 1 volume d’air toutes les 2 heures, mais je n’ai pas pris le temps de creuser plus en profondeur ce sujet, donc à défaut je pars sur cette base. Quoiqu’il arrive cela ne changeait pas grand chose : le diamètre de tuyau inférieur était du 160mm (dans une autre gamme), qui est plus cher que le 200mm, beaucoup plus répandu.

Pour la fourniture du tuyau, nous étions partis sur le produit Hekatherm de chez Hegler (constructeur allemand) ; cette société a une filiale en France. J’ai obtenu une liste des distributeurs de l’Yonne en les appelant ; pour le tuyau de 50m, le tarif était d’environ 700€ HT livré. Restait à se procurer le T avec siphon pour l’évacuation des condensats ainsi que la cheminée d’entrée d’air avec le filtre. Je me suis tourné pour cela vers les kits Helios ; après quelques recherches, je me suis rendu compte que le tuyau vendu par Helios (sans aucun doute un Hegler d’ailleurs) était moins cher… Du coup nous avons commandé les 3 éléments directement chez Helios via notre bureau d’étude en énergies renouvelables préféré (encore un grand merci !).

Pour faire le puits à fond perdu, nous avons choisi des anneaux de puits béton de diamètre 900mm, afin qu’il soit visitable le cas échéant.

Mise en oeuvre, concrètement : 

Le puits canadien doit passer sous les fondations de la maison, étant donnée sa profondeur. C’était donc la dernière étape avant de pouvoir creuser les fouilles ! En ces derniers jours de juin nous avons donc commencé à creuser la tranchée pour mettre le tuyau du puits canadien. Cette tranchée est assez énorme (environ 2m de profondeur), et il a donc fallu prendre les précautions nécessaires pour éviter l’accident en cas d’écroulement de la tranchée.

Début de la tranchée du puits canadien, au beau milieu de la maison

Énorme pente au départ du puits pour passer en-dessous des fondations

Ça a donc été un gros travail de terrassement, une nouvelle fois ; il a fallu évacuer la terre au fur et à mesure avec un tracteur et une remorque, créer un espace de stockage de la terre. Pour le reste, que du classique : sablage du fond de tranchée, calage du tuyau avec une pente de 1,5% (le laser a été le bienvenu), sablage du tuyau et de la gaine électrique (en n’oubliant pas de tasser à la pelle sur les côtés pour faire passer le sable sous le tuyau, et en gardant 20cm de sable au-dessus du tuyau pour éviter la perforation par des cailloux), et enfin rebouchage de la tranchée avec de la terre.

Tranchée d’environ 2m de profondeur pour le puits canadien

Départ du puits canadien dans la maison – pose du tuyau dans la tranchée

Le tuyau est plutôt lourd à manœuvrer (une bonne centaine de kg pour les 50m) ; 3 personnes ont parfois été nécessaires pour le dérouler en fond de tranchée !

Vue d’ensemble du puits canadien depuis la cour

Tuyau du puits canadien + câble électrique dans sa gaine TPC, en fond de tranchée

Terrassement un peu sportif

Rien de bien compliqué au final pour cette première partie du puits canadien ; par contre, c’est vraiment du gros terrassement, parfois un peu sportif, d’où l’intérêt d’avoir la chance de bosser avec un artiste de la pelle qui en plus sait travailler en toute sécurité.

Nous sommes bien à la bourre pour les fondations, aussi nous avons fait le minimum pour sortir le puits canadien de la zone des fondations ; nous le terminerons plus tard !

Nous allons (enfin !) pouvoir creuser les fouilles de la maison !

Pour en savoir plus :

Read Full Post »