5-4 - L’intérêt insoupçonné des sas
25/08/2017 -
Les différents types de sas
Les concepts bioclimatiques et passifs n’impliquent pas nécessairement la mise en œuvre d’un sas qui présente pourtant des intérêts très largement sous-estimés pour les raisons qui ne sont généralement pas celles qui viennent immédiatement à l'esprit.
Sur ce site, un sas est un local intermédiaire fermé qui joue généralement un rôle de hall d’entrée, mais assure toujours un passage totalement protégé entre la zone tempérée d’un bâtiment, chaude en hiver et fraîche en été, et les zones, intérieures comme extérieures, qui ne le sont pas. Son rôle primaire, celui qui vient immédiatement à l'esprit, est de limiter les apports d’air non contrôlés, en température comme en volume, vers la zone de confort, à chaque ouverture de la porte d’entrée. C’est une zone tampon qui pourrait donc, au choix, être située en zone tempérée ou non, autrement dit, en zone habitable ou non.
La conception d’un sas ne doit pas être faite sans la connaissance du résultat à espérer qui n’est pas du tout le même suivant l’alternative choisie, tempéré ou externe. Une des options présente des avantages très nettement supérieurs à l’autre, des intérêts fortement sous-estimés, souvent même insoupçonnés et qui vont bien au-delà de la simple limitation d'afflux d'air froid en hiver et chaud en été.
Sas tempéré
Un sas tempéré est un local qui est intégré à la zone habitable. Il fait partie de l’enveloppe chargée d’assurer le confort et s’intègre à la surface habitable qu’il contribue à augmenter. Alors que son rôle d’espace tampon doit limiter la consommation d’énergie en réduisant les échanges d’air, la plupart du temps inopportuns, entre l’intérieur et l’extérieur, l’accroissement de la surface habitable provoque une augmentation contre-productive de la consommation. Un sas tempéré provoque des effets thermiques opposés dont les conséquences réelles ne peuvent être appréciées que par la mise en œuvre de calculs thermiques. L’avantage énergétique réel de ce concept n’est donc pas évident et il semble, de toute façon, qu’il sera limité, voire, parfois même, légèrement contre-productif.
Dans cette situation, le sas permet la réalisation de placards, rangements ou celliers tempérés, particulièrement utiles en temps que penderie ou vestiaire, par exemple.
Sas externe
Un sas externe est un local qui n’est pas intégré à la zone habitable. Il ne fait pas partie de l’enveloppe chargée d’assurer le confort et ne provoque pas une augmentation de la surface habitable avec les besoins d’énergie qui iraient de pair. Contrairement au sas chaud, qui crée des incidences thermiques opposées, le sas externe limite globalement les besoins d’énergie en limitant les multiples échanges d’air indésirables occasionnés par les nombreuses ouvertures des portes extérieures sans qu’il n’ait une quelconque influence négative sur les besoins énergétiques.
Dans un tel sas, les rangements sont pratiquement à la température extérieure, froids en hiver et chauds en été, et il n’est pas possible d’y réaliser une penderie ou un vestiaire qui devront donc être mis en œuvre en zone habitable tempérée.
Comparaison rapide
Le sas tempéré présente l’avantage de pouvoir réaliser un vestiaire sans intérêts énergétiques flagrants, alors que le sas externe ne permet pas la réalisation d’une penderie, mais limite les besoins énergétiques. À ce stade des comparaisons, les différences étant minimes, on pourrait considérer que le choix est pratiquement indifférent et qu’il devrait être principalement le résultat de l’intérêt plutôt fonctionnel ou plutôt thermique qui lui serait accordé. Il faut toutefois aller plus loin et prendre en compte d’autres éléments, jamais considérés, dont les incidences sont, pourtant, beaucoup plus importantes que celles résultant de la simple limitation du renouvellement d’air non souhaité.
Le sas et les maisons passives
Dans les comparaisons ci-dessus, la qualité du bâtiment peut être quelconque, ni nécessairement bioclimatique, ni passif. Qu’en est-il lorsque l’isolation thermique est primordiale comme c’est le cas des constructions passives ?
Les bâtiments comportent fréquemment de nombreux accès vers l’extérieur qui n’ont pas d’autres intérêts que de permettre un simple passage, mais créent des points faibles thermiques très importants. En dehors de la porte d’entrée dont le rôle est également de repérer l’accès principal et d’assurer une part de la sécurité anti-intrusion, c’est généralement le cas des portes qui donnent vers un garage, un atelier ou un cellier ainsi que, par exemple, vers une terrasse ou le jardin. C’est également celui des trappes d’accès aux combles, mais aussi des portes d’accès aux escaliers menant aux caves.
Toutes ces portes présentent, quand elles sont de très bonne qualité, une résistance thermique 5 à 7 fois inférieure à celle des parois extérieures. Une porte de 1,5 à 2 m2, de niveau passif, représente l’équivalent d’un mur de façade supplémentaire, également de niveau passif, de 8 à 14 m2 soit, pratiquement, la surface de façade de deux pièces de 3 m de large !!!
Dans une maison passive, afin de ne pas dépasser les besoins maximums autorisés, notamment en termes de chauffage, les pertes importantes par un des éléments de construction doivent être impérativement compensées par des gains de performance sur d’autres ou une amélioration des apports passifs. Les conséquences économiques de la multiplication des portes donnant vers des zones non tempérées peuvent, dans ces conditions, devenir très vite prohibitives. À l’extrême, il pourrait rendre le projet passif irréalisable en termes de budget comme de performance thermique globale. La présence simultanée de portes donnant de la zone habitable vers un garage, une cave, une terrasse en sus de la porte d’entrée et d‘une trappe d’accès aux combles, provoquerait approximativement, c’est un ordre de grandeur, des pertes équivalentes à celle d’environ 50m2 de façade hors baies soit la moitié des façades d’une construction d’environ 100m2 habitables!!! Il en va bien sûr de même des apports de chaleur intempestifs en été.
On le voit bien sur cet exemple, les échanges de chaleur, par conduction des portes extérieures, sont largement supérieurs à ceux qui résultent des renouvellements d’air indésirables seulement dus à leurs propres ouvertures. La conclusion est évidente. Il faut absolument limiter, au maximum, le nombre de portes donnant vers les espaces non tempérés, pour limiter les pertes permanentes en hiver par conduction, les apports contre-productifs en été pour les mêmes raisons ainsi que les risques de défaut d’étanchéité, en sus des renouvellements d’air ne résultant finalement que d’actions volontaires, et donc contrôlables, en quantité comme en durée.
Quand un programme de projet définit les besoins fonctionnels avec un nombre important de portes extérieures donnant vers des espaces non tempérés, la meilleure solution pour limiter les déperditions thermiques, les risques de fuite d’air et les coûts qui découlent de leurs inefficacités est de les regrouper toutes dans un espace unique. Ce sas ne pourra en aucun cas être chauffé au regard des pertes importantes que l’ensemble des portes représentera.
Le sas externe, qui joue un rôle de hall d’entrée et limite les échanges d’air, doit être le lieu privilégié du regroupement de toutes les portes donnant vers les espaces non tempérés. Il doit comporter la porte d’entrée dont le rôle n’est pas nécessairement limité à ceux de repère de l’accès et de sécurité anti-intrusion puisque, si elle est exposée au sud et vitrée, elle peut également assurer une fonction supplémentaire de réchauffement gratuit du sas en hiver avec une protection indispensable en été. Toutes les autres portes vers les zones non tempérées, le garage, l’atelier, le cellier, la cave… et la trappe de visite des combles doivent donner dans cet espace unique qui doit donc être situé entre le garage et la partie habitable. Le passage entre l’intérieur tempéré et le sas est alors réalisé par une seule et unique porte qui devra être parfaitement isolée et étanche à l’air sans qu'il soit alors absolument nécessaire d'assurer le rôle d'accueil et de repère visuel qui lui est attribué la plupart du temps.
Le sas externe doit être le carrefour de jonction de tous les espaces non tempérés et de la zone habitable accessible par une seule porte étanche et parfaitement isolée. Il est une source importante d’économie d’énergie parce qu’il limite les déperditions à cette unique porte tout en réduisant simultanément, même si c’est beaucoup plus anecdotique, celles liées au déplacement d’air résultant de ses multiples ouvertures et fermetures successives. Le sas n’est donc utile que lorsqu’il existe plusieurs portes donnant de la zone chauffée vers l’extérieur ou des espaces intérieurs non chauffés.
Dans une maison passive, l’économie sera également financière. Sans le sas, toutes les portes donnant de la zone tempérée vers celles qui ne le sont pas, devraient être au niveau de celles labellisées Passivhaus avec un prix de plusieurs milliers d’euros chacune. Avec le sas, une seule porte doit être parfaitement isolée et étanche à l’air, sans qu’il soit besoin de choisir une porte d’entrée au prix exorbitant puisque ce rôle est celui de la porte d’accès du sas qui, elle, ne nécessite aucune caractéristique thermique et d’étanchéité particulière.
Le sas et l’architecture
On reproche fréquemment aux maisons passives d’être des cubes. Le sas externe et le garage séparés de la partie habitable évitent ce problème puisque la construction n’est pas réalisée avec un seul et unique volume, mais par un ensemble de deux ou trois qui, même s’ils sont individuellement cubiques, forment un ensemble qui ne l’est pas nécessairement tout en permettant de garder une compacité maximale à la zone chauffée.
Le sas et le différé d’investissement
Dans les maisons passives, les économies à long terme ont déjà été démontrées et les exemples sont légion dans les pays voisins de la France ou ce type de construction est courant. Le fait de prévoir un garage indépendant de la partie habitable, seul ou avec le sas s’il comporte plusieurs portes extérieures, permet de faire un investissement différé. Une réalisation différenciée peut permettre un choix constructif initial passif sans augmenter les coûts des mensualités représentées par la somme du remboursement des prêts et des charges de chauffage qui seront finalement identiques à ceux d’une construction quelconque moins chère à l’investissement, mais bien plus énergivore. La partie différée de la construction pourra être construite en fonction de l’évolution des revenus du propriétaire qui ne seront plus sujets aux risques liés aux augmentations assurées des prix de l’énergie.
La présence d’un sas externe n’améliorera pas
le concept déjà optimisé des maisons passives,
mais le respect des critères du label pourra en être largement facilité
En résumé :
- La présence d’un sas est fortement recommandée lorsqu’il existe plusieurs portes donnant vers des zones non tempérées
- Un sas ne doit en aucun cas être chauffé
- Un sas doit regrouper toutes les portes donnant vers les zones non tempérées et une unique porte vers la partie habitable
- Seule la porte permettant le passage du sas à la partie habitable doit être isolée et étanche à l’air
- La porte principale d’entrée doit être réalisée sur une des façades du sas
- Les portes extérieures du sas peuvent être vitrées pour jouer un rôle de radiateur passif en hiver quand elles sont bien exposées tout en étant protégées du soleil direct en été
- Un sas permet, avec un garage séparé, une création architecturale qui n’est plus bridée par la compacité optimisée de la partie chauffée
- Un garage séparé permet un investissement différé
Thème 5 - Les concepts