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Maison bioclimatique : comment fonctionne-t-elle et comment la construire ?

Et si la maison parfaite ne reposait ni sur un matériau miracle, ni sur une accumulation d’équipements dernier cri ?! Un logement qui chauffe presque tout seul l’hiver, qui reste ultra-frais l’été et qui produit une partie de son énergie… c’est possible : on appelle ça une maison bioclimatique ! Et quand on sait que l’exploitation des bâtiments résidentiels et tertiaires représente environ 45 % de la consommation d’énergie finale en France¹, on est tenté de se dire que ce n’est pas du luxe. Coup de projecteur sur ces logements pas comme les autres !

Sommaire

À retenir 

retenir !

  • Une maison bioclimatique adapte orientation, isolation thermique, inertie, protections solaires et ventilation au terrain et aux zones H1, H2 ou H3 pour réduire ses besoins énergétiques.
  • La RE2020 encadre cette conception avec un Bbio 30 % plus exigeant que sous la RT2012 et un indicateur de confort d’été dont le premier seuil est fixé à 350 DH.
  • Le photovoltaïque peut compléter cette sobriété, tandis qu’une rénovation globale peut reprendre ces principes, pour un surcoût parfois estimé entre 5 et 15 % par rapport à une construction standard RE2020.

Qu’est-ce qu’une maison bioclimatique ?

Une maison bioclimatique, c’est un logement conçu en fonction du climat et des caractéristiques de son terrain. Avant même de choisir le chauffage ou la puissance des panneaux solaires, le projet tient compte :

  • De l’ensoleillement ;
  • Des températures locales ;
  • Des vents dominants ;
  • De l’altitude ;
  • Du relief ;
  • De la végétation ;
  • Des bâtiments voisins ;
  • Des éventuelles nuisances sonores qui pourraient empêcher d’ouvrir les fenêtres la nuit.

L’objectif, c’est d’utiliser 100 % gratuitement ce qui est disponible autour de la maison : la chaleur et la lumière du soleil en hiver, l’ombre, la fraîcheur du sol ou la circulation de l’air en été.

En cela, la maison bioclimatique prend de l’avance sur une maison qui serait simplement équipée d’une pompe à chaleur ou de panneaux photovoltaïques. Si un équipement performant peut réduire une consommation, la conception bioclimatique commence, elle, par réduire le besoin lui-même. 

Maison bioclimatique et maison écologique : quelle différence ?

Une maison écologique vise plus largement à limiter son impact sur l’environnement. Elle peut intégrer des matériaux de construction locaux, une faible consommation d’eau, des équipements réparables ou une gestion responsable de son chantier…

Le bioclimatisme désigne plus précisément une méthode de conception adaptée à l’environnement climatique. Grosso modo, avec la maison écolo, la logique, c’est avant tout de préserver l’environnement ; avec une habitation bioclimatique, on mobilise toutes les caractéristiques de cet environnement pour en tirer parti. Mais les deux approches peuvent évidemment se compléter !

Comment fonctionne une maison bioclimatique ?

Le principe peut se résumer en quatre étapes : 

  1. Capter la chaleur lorsqu’elle est utile ;
  2. La stocker dans le bâtiment ;
  3. La répartir entre les pièces ;
  4. Éviter qu’elle ne s’échappe ou ne devienne excessive.

En somme, la maison bioclimatique est conçue pour profiter du soleil en hiver, conserver la chaleur à l’intérieur et éviter la surchauffe en été. Une performance énergétique au poil, quoi. Voici ce que ça donne : 

Ce que fait la maison

Comment ?

Avec quel effet ?

Elle capte la chaleur en hiver

Les pièces de vie et les principales baies vitrées sont placées du côté le plus ensoleillé

Le soleil contribue naturellement à chauffer et à éclairer le logement

Elle conserve une température stable

L’isolation, l’étanchéité à l’air et les matériaux à forte inertie limitent les pertes et stockent une partie de la chaleur

La température varie moins entre le jour et la nuit

Elle se protège en été

Des volets, brise-soleil, avancées de toit ou arbres à feuilles caduques bloquent les rayonnements du directs du soleil

La maison chauffe moins pendant les fortes chaleurs

Elle évacue la chaleur accumulée

Les fenêtres sont disposées pour créer des courants d’air, notamment la nuit

L’air intérieur se rafraîchit sans recourir systématiquement à la climatisation

On recommande aussi de placer les pièces moins chauffées comme le garage, le cellier ou la buanderie au nord (quand le plan le permet). Résultat, elles forment une zone tampon qui protège les pièces de vie du froid. En prime, la maison doit rester relativement compacte : plus elle multiplie les angles et les surfaces en contact avec l’extérieur, plus les déperditions peuvent être importantes.

Au bout du compte, chaque élément joue un rôle précis. Les fenêtres captent le soleil, les murs et les sols conservent une partie de sa chaleur, tandis que les protections solaires et la ventilation évitent qu’elle ne devienne excessive en été.

Orienter la maison pour profiter du soleil en hiver

Dans une grande partie de la France métropolitaine, les pièces de vie sont de préférence installées au sud, au sud-est ou au sud-ouest. Avec un soleil relativement bas en hiver, ses rayons peuvent pénétrer profondément dans le logement et réchauffer le sol et les parois.

Les chambres, le garage, le cellier ou la buanderie peuvent être regroupés au nord pour former une zone tampon entre les espaces chauffés et la façade la moins ensoleillée.

Mais attention, ça ne signifie pas que toutes les maisons doivent présenter une immense façade vitrée plein sud. Une baie apporte de la chaleur pendant une journée ensoleillée, mais reste moins isolante qu’un mur pendant la nuit. Mal dimensionnée ou mal protégée, elle peut aussi transformer le salon en serre aux premiers coups de soleil !

La bonne surface vitrée dépend donc du climat, des masques solaires, de la performance du vitrage, de l’inertie du bâtiment et de la présence de protections extérieures.

Adapter le projet à la région

Avant de dessiner les plans, mieux vaut regarder où la maison va poser ses fondations. La France est divisée en trois grandes zones climatiques – H1, H2 et H3 – elles-mêmes affinées en huit sous-zones, de H1a à H2d, plus la zone H3. Températures, humidité, ensoleillement ou encore vent… cette carte permet de tenir compte du climat local plutôt que d’appliquer la même recette partout.

Dans les zones H1, les plus froides, l’enjeu sera surtout de capter et de conserver la chaleur. En H2, sur une grande partie de l’ouest et du centre, il faudra jongler entre isolation, ventilation et gestion de l’humidité. Autour de la Méditerranée et en Corse, classées en H3, le confort d’été passe au premier plan : ombre, protections solaires, inertie et ventilation nocturne deviennent indispensables. La RE2020 module d’ailleurs certaines de ses exigences selon la zone et l’altitude du projet.

Comment garder la chaleur sans enfermer la maison dans un thermos ?

Une bonne orientation ne sert pas à grand-chose si la chaleur captée ressort immédiatement par la toiture, les murs ou les fenêtres. L’enveloppe du bâtiment joue donc un rôle central.

Concevoir une forme compacte

À surface habitable identique, une maison compacte possède moins de parois en contact avec l’extérieur qu’un bâtiment très étiré ou qui multiplie les décrochements. La maison d’archi, c’est chouette, mais pas forcément optimal quand il s’agit de s’adapter aux éléments !

Les formes simples facilitent également la continuité de l’isolation et le traitement des jonctions. Ça ne condamne pas la maison à ressembler à un cube sans charme, mais chaque balcon, angle, renfoncement ou toiture complexe mérite d’être évalué sur le plan thermique.

Isoler l’ensemble de l’enveloppe

Les murs ne sont qu’une partie du sujet. Pour limiter chaque perte d’énergie dans une maison, il faut également traiter :

  • La toiture ;
  • Le plancher bas ;
  • Les portes et fenêtres ;
  • Les coffres de volets roulants ;
  • Les jonctions entre les différents éléments du bâti ;
  • Les passages de canalisations et de câbles.

Les ponts thermiques correspondent précisément aux zones dans lesquelles l’isolation est interrompue ou moins efficace. Ils peuvent augmenter les déperditions, refroidir localement les parois et favoriser la condensation.

L’étanchéité à l’air doit elle aussi être ultra-soignée. Dans une maison neuve, la RE2020 impose un test à la fin du chantier : le débit de fuite vers l’extérieur doit rester inférieur à 0,6 m³ par mètre carré de paroi et par heure, sous une pression de 4 Pa².

Au final, les infiltrations incontrôlées doivent être supprimées, tandis que le renouvellement de l’air est assuré par une ventilation prévue et correctement réglée.

Choisir des matériaux adaptés au projet

La ouate de cellulose, le chanvre, la fibre de bois ou le liège font partie des isolants biosourcés. Ils sont entièrement ou partiellement fabriqués à partir de matières d’origine végétale ou animale.

La brique de terre cuite, souvent rangée un peu vite dans cette catégorie, est en revanche un matériau minéral. Elle peut néanmoins participer à la performance d’une paroi ou à son inertie selon le produit choisi et sa mise en œuvre.

Le nom du matériau ne suffit donc pas puisqu’il faut avant tout étudier l’ensemble de la paroi : épaisseur, résistance thermique, gestion de l’humidité, empreinte carbone, durabilité et comportement en été.

Finalement, c’est toujours la même logique : on analyse l’environnement global et on s’adapte S’ADAPTE !

Comment une maison bioclimatique reste-t-elle fraîche en été ?

En plus de savoir faire entrer le soleil, la maison bioclimatique doit aussi savoir lui fermer la porte. Et pour cela, quelques bonnes pratiques s’imposent…

Arrêter les rayons avant qu’ils ne traversent les fenêtres

Une protection extérieure est plus efficace qu’un rideau intérieur, car elle bloque le rayonnement avant qu’il ne chauffe le vitrage. Selon l’orientation, il est possible d’installer :

  • Des brise-soleil orientables, ou BSO ;
  • Des volets ;
  • Des stores extérieurs ;
  • Une pergola ;
  • Un balcon ou un auvent ;
  • Une avancée de toiture calculée selon la hauteur saisonnière du soleil.

Sur la façade sud, une protection horizontale laisse passer le soleil bas de l’hiver tout en bloquant le soleil haut de l’été. À l’est et à l’ouest, les rayons plus rasants nécessitent souvent des protections verticales ou orientables.

Un arbre à feuilles caduques peut compléter le dispositif : feuillu en été, il crée de l’ombre ; tout nu en hiver, il laisse davantage passer le soleil. Au nord, une végétation persistante peut contribuer à atténuer les vents froids, à condition de ne pas créer d’humidité ou d’ombre indésirable.

Évacuer la chaleur pendant la nuit

Lorsque l’air extérieur redevient plus frais que l’air intérieur, l’ouverture de fenêtres placées sur plusieurs façades crée une ventilation traversante.

La maison se rafraîchit alors pendant la nuit et son inertie lui permet de conserver plus longtemps cette fraîcheur. Pendant la journée, fenêtres et protections solaires sont refermées.

L’ADEME recommande de combiner protections solaires extérieures, ventilation nocturne et isolation. L’isolation seule ne suffit pas si la chaleur accumulée ne peut jamais être évacuée.

Un brasseur d’air peut également améliorer le confort ressenti avec une consommation électrique bien inférieure à celle d’un climatiseur.

Et le puits canadien ?

Le puits canadien, ou puits provençal lorsqu’il sert principalement au rafraîchissement, fait circuler l’air neuf dans des conduits enterrés. Le sol, dont la température varie moins rapidement que celle de l’air extérieur, tempère l’air avant son entrée dans la maison.

Cette solution n’est pas indispensable et doit être soigneusement étudiée. La pente des conduits, l’évacuation des condensats, l’entretien et la qualité sanitaire de l’air sont déterminants.

Ventilation naturelle ou VMC double flux ?

La ventilation naturelle est bien utile pour créer des courants d’air et rafraîchir le logement la nuit, mais elle ne remplace pas toujours un système permanent qui permet d’évacuer l’humidité et les polluants.

Dans une maison neuve très étanche, une VMC double flux peut récupérer une partie de la chaleur de l’air extrait avant de rejeter celui-ci à l’extérieur. En été, elle peut également récupérer une partie de la fraîcheur intérieure.

Son intérêt dépend néanmoins du climat, de l’étanchéité du bâtiment, de la qualité de l’installation et de son entretien. Elle nécessite deux réseaux de gaines et peut donc être beaucoup plus complexe à intégrer dans une rénovation.

Quel rapport entre maison bioclimatique et RE2020 ?

La réglementation environnementale 2020 s’applique aux constructions neuves depuis le 1er janvier 2022 et elle ne regarde plus uniquement la consommation d’énergie : elle prend également en compte le confort d’été et l’impact carbone du bâtiment sur son cycle de vie.

Parmi ses indicateurs figure le besoin bioclimatique, ou Bbio, qui mesure l’impact de la conception sur les besoins théoriques de chauffage, de refroidissement et d’éclairage, indépendamment des équipements énergétiques installés. Un bon Bbio repose notamment sur :

  • Une orientation cohérente ;
  • Des baies correctement réparties et protégées ;
  • L’accès à la lumière naturelle ;
  • La compacité ;
  • L’isolation ;
  • Le traitement des ponts thermiques ;
  • L’inertie du bâtiment.

Concrètement, la RE2020 vérifie d’abord si la maison est bien pensée avant même de regarder son système de chauffage (c’est le rôle du Bbio). Par rapport à la RT2012, le niveau demandé est 30 % plus exigeant². Pour une maison individuelle, la valeur de référence est fixée à 63 points³, puis ajustée selon la région, l’altitude ou encore la surface du logement.

La réglementation s’intéresse aussi au confort en été grâce à l’indicateur DH, pour « degrés-heures d’inconfort ». Plus ce score est bas, moins la maison risque de devenir étouffante pendant une vague de chaleur. En dessous de 350 DH, le projet est considéré comme bien protégé. Entre 350 et 1 250 DH, la maison reste conforme, mais la réglementation considère qu’un recours au refroidissement pourrait devenir nécessaire. Au-delà, le projet doit être revu².

La RE2020 pousse donc clairement vers une conception bioclimatique. Elle fixe toutefois un minimum à respecter : le confort réel dépend ensuite de la qualité des plans, des matériaux choisis et du soin apporté au chantier.

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Le photovoltaïque : l’étape suivante vers plus d’autonomie

Une maison bioclimatique et une maison solaire ne désignent pas la même chose. Le bioclimatisme limite les besoins grâce à l’architecture, tandis que les panneaux photovoltaïques produisent ensuite de l’électricité pour couvrir une partie des consommations qui restent. L’ordre est important :

  1. Réduire les besoins ;
  2. Choisir des équipements sobres ;
  3. Déplacer certains usages pendant les heures ensoleillées ;
  4. Dimensionner l’installation solaire en fonction de la consommation réelle.

 

Les panneaux solaires d’autoconsommation peuvent notamment alimenter la ventilation, le chauffe-eau, les appareils ménagers, la recharge d’un véhicule électrique ou un éventuel système de chauffage d’appoint.

L’autoconsommation ne signifie pas pour autant que la maison devient indépendante du réseau : la production baisse le soir, pendant les journées très couvertes et en hiver. L’autonomie suppose donc soit de conserver un raccordement au réseau, soit d’ajouter une solution de stockage suffisamment dimensionnée.

Peut-on transformer une maison existante en maison bioclimatique ?

S’il n’est pas possible de faire pivoter une maison déjà construite, une rénovation globale peut néanmoins reprendre une grande partie des principes bioclimatiques. Selon les caractéristiques du logement, le projet peut inclure :

  • Une isolation par l’extérieur pour améliorer la continuité de l’enveloppe et conserver l’inertie des murs ;
  • L’isolation de la toiture et du plancher bas ;
  • Le traitement des ponts thermiques ;
  • Le remplacement des menuiseries ;
  • L’ajout de volets, de BSO ou de stores extérieurs ;
  • La création d’une ventilation traversante ;
  • L’amélioration de la ventilation mécanique ;
  • Une redistribution des pièces ;
  • La création ou l’agrandissement raisonné de certaines ouvertures ;
  • L’installation de panneaux photovoltaïques.

Pour une rénovation lourde, l’étude doit donc porter sur le bâtiment dans son ensemble. Remplacer uniquement les fenêtres dans une maison mal ventilée ou installer une VMC double flux dans une enveloppe pleine de fuites risque de déplacer les problèmes plutôt que de les résoudre.

Combien coûte une maison bioclimatique ?

Il n’existe pas de tarif national ni de surcoût applicable à tous les projets. Le terrain, la surface, le mode constructif, la zone climatique et le niveau de performance recherché font fortement varier le budget.

Une fourchette de 5 à 15 % de surcoût par rapport à une construction standard RE2020 est parfois avancée par les professionnels spécialisés⁵. Intégrés dès le premier dessin, certains choix coûtent peu ou peuvent même réduire les dépenses : une forme compacte utilise moins de matériaux, une bonne distribution des pièces ne nécessite aucun équipement et une orientation cohérente n’a pas de prix au mètre carré.

D’autres postes augmentent l’investissement :

  • L’étude thermique approfondie ;
  • L’isolation renforcée ;
  • Les vitrages performants ;
  • Les protections solaires extérieures ;
  • La VMC double flux ;
  • Certains matériaux biosourcés ;
  • Les panneaux photovoltaïques.

Quels sont les avantages et les inconvénients d’une maison bioclimatique ?

Les principaux avantages

Les points de vigilance

Des besoins de chauffage et de rafraîchissement réduits

Le terrain, l’orientation et le climat local doivent être étudiés avant de dessiner les plans

Une température intérieure plus stable au fil de la journée et des saisons

La conception doit intégrer très tôt l’isolation, l’inertie, la ventilation et les protections solaires

Davantage de lumière naturelle grâce à des ouvertures bien placées

Les surfaces vitrées doivent être correctement dimensionnées pour éviter les pertes de chaleur et la surchauffe

Un meilleur confort pendant les vagues de chaleur

Les protections extérieures et la ventilation nocturne doivent être adaptées à la région

Des équipements de chauffage ou de rafraîchissement moins puissants

L’isolation, l’étanchéité à l’air et les ponts thermiques exigent une exécution particulièrement soignée

Une consommation d’énergie et des factures mieux maîtrisées

Architecte, bureau d’études et artisans doivent travailler de façon coordonnée

Une empreinte carbone potentiellement réduite et donc, une pierre à l’édifice de la transition énergétique

Le bénéfice environnemental dépend aussi des matériaux, des équipements et de l’organisation du chantier

Une maison agréable à vivre sur le long terme

La ventilation doit être entretenue et certains gestes adaptés aux saisons restent nécessaires

Même une excellente maison peut surchauffer si les baies restent exposées toute la journée en été. À l’inverse, une maison bioclimatique bien utilisée n’impose pas une discipline militaire : elle rend simplement les bons gestes plus efficaces.

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FAQ sur la maison bioclimatique

Quelle est la différence entre une maison bioclimatique et une maison passive ?

Le bioclimatisme est une méthode de conception adaptée au climat et au terrain. Il ne correspond pas à un seuil unique de consommation. La maison passive répond à un standard de performance précis. Le standard Passivhaus fixe notamment un besoin annuel maximal de chauffage de 15 kWh par mètre carré⁴, ainsi que des exigences élevées d’étanchéité, de maîtrise des ponts thermiques et de ventilation.

Une maison passive reprend généralement des principes bioclimatiques, mais toute maison bioclimatique n’atteint pas nécessairement le standard passif.

Une maison bioclimatique a-t-elle besoin d’un chauffage ?

Le bioclimatisme vise à réduire la puissance et la durée d’utilisation du chauffage, pas nécessairement à le supprimer. Un appoint reste généralement nécessaire pendant les périodes froides, en particulier selon la région, l’altitude et les habitudes des occupants.

Faut-il obligatoirement installer des panneaux solaires ?

Non. Une maison est bioclimatique par sa conception, pas par ses équipements (comme le ferait une maison autonome, par exemple). L’énergie solaire reste toutefois un complément logique : lorsque les besoins ont déjà été réduits, une installation plus raisonnablement dimensionnée peut couvrir une part importante des consommations restantes.

¹ADEME, BâtiZoom – 45% de la consommation d’énergie finale française provient de l’exploitation des bâtiments tertiaires et résidentiels
²ADEME – Respecter la RE2020 pour construire sa maison
³Légifrance, annexe à l’article R. 172-4 du Code de la construction et de l’habitation
Passive House Institute – critères du standard Passivhaus
Hoerner Ordonneau Architectures – Architecte bioclimatique à Bordeaux

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