9-8 - Forme des bâtiments et conséquences

25/08/2017 -


Pour prendre contact Variation de la forme en fontion de la surface habitable


La forme d’une construction, passive ou non, ou plutôt la proportion entre sa surface habitable et celle de ses parois déperditives est caractérisée par son coefficient de compacité défini dans l’article « Compacité des bâtiments et conséquences ». À forme identique, ce ratio est invariable, quelle que soit la taille du bâtiment. Lors de la conception de projets, la modification de la taille n’est toutefois jamais mise en œuvre comme une modification simultanée et proportionnelle de toutes ses dimensions, mais uniquement comme une évolution de sa surface habitable. Celle-ci est modifiée, agrandie ou réduite, sans que la hauteur ne suive les mêmes proportions. La forme d’une construction change donc systématiquement lorsque sa taille change. L’article « Taille des bâtiments et conséquences » compare d’ailleurs différents volumes de constructions en rez-de-chaussée puis avec un étage, mais ne précise pas les conséquences des comparaisons entre ces deux types de construction parce qu’il ne s’agit pas uniquement d’un changement de taille, mais bien d’un changement de forme.

Pour prendre contact Impact de la forme entre maisons en rez-de-chaussée et maisons avec étage


Le tableau ci-après reprend les variations d’incidence de la Surface des Façades par rapport à la Surface Habitable sur plan carré, Sf/SHab, et du coefficient de compacité, Sp/Shab. Les variations d’incidence du modèle en R + 1 par rapport à celui en rez-de-chaussée ont été ajoutées pour vérifier l’impact de la forme.
Compacité - Effet de forme
La comparaison montre que, sur la base de plans carrés, le ratio Sf/SHab varie dans une proportion colossale de 153 %. La maison de 81m2 avec étage présente, proportionnellement à la SHab, 151 % de façades déperditives de plus qu’une maison de 225m2 habitable en rez-de-chaussée !!! Il est à noter que, à surface identique, le rapport des surfaces des façades est, dans cet exemple, toujours proche de 1,5 au désavantage absolu des maisons à étage.

Si, à surface habitable égale, les façades des maisons à étage sont environ 1,5 fois plus grandes que les façades des maisons en rez-de-chaussée, les surfaces du plancher bas et celle du plafond haut sont pratiquement divisées par 2. Au bilan, les écarts sur le facteur de compacité global Sp/SHab sont carrément inversés par rapport au ratio Sf/SHab qui ne concerne que les surfaces des façades.

Comme on pouvait s’y attendre en effet, il résulte de la comparaison, toujours sur la base de plans carrés, que les coefficients de compacité des maisons avec étage sont bien meilleurs que ceux des maisons en rez-de-chaussée. Il varie dans une proportion très importante de 36 %. La maison de 81m2 en rez-de-chaussée présente, proportionnellement à la SHab, 36 % de façades déperditives de plus qu’une maison de 225m2 habitable avec étage !!! L’explication vient du fait que les maisons à étage sont plus proches du cube que les maisons en rez-de-chaussée. L’amélioration de la compacité se creuse très largement avec l’augmentation de la taille puisque, à surface égale, d’à peine plus de 10 % dans le cas des petites surfaces, le gain de compacité dépasse 25 % dans le cas des plus grandes de l'exemple.

Les maisons avec un étage sont plus compactes que les maisons en rez-de-chaussée
Elles le sont d’autant plus qu’elles sont plus grandes

Pour prendre contact Forme et optimisation thermique


Un projet est fortement caractérisé pas sa forme et donc sa compacité. Plus il sera compact et plus les surfaces d’échange avec l’extérieur seront réduites. Plus les surfaces déperditives seront réduites et plus les isolants le seront. Le prix unitaire des constructions suit la même orientation.

Pour prendre contact Forme et optimisation économique


Contrairement à la taille qui n’offre que peu de possibilités d’action, la forme d’un bâtiment passif est généralement une option sur laquelle il est possible d’agir pour influer sur le besoin thermique et le prix de construction. Si les conséquences de la non-prise en compte de compacité peuvent être catastrophiques en termes de prix tel que précisé dans les articles « Compacité des bâtiments et coûts de construction » ainsi que « Compacité des bâtiments ou double peine » son intégration dès la phase de conception n’est toutefois pas une garantie d’optimisation économique parce que l’économie d’une construction ne se résume pas à sa compacité.

La remarque ci-avant sur les différences de proportion entre sol, façade et toits des maisons en rez-de-chaussée et maison à étage implique que :
  • si les économies sur les planchers et le toit sont supérieures à la dépense supplémentaire sur les façades, la construction avec l’étage sera plus économique,
  • si le prix résultant de l’augmentation des surfaces des façades est supérieur à l’économie réalisée sur les planchers et le toit alors une construction en rez-de-chaussée sera moins chère.
Les prix dépendent de la région de construction, du climat local, des choix techniques retenus ou imposés, des matériels et matériaux de construction, des fournisseurs de ces matériels et matériaux, de la nature du sol, de la taille du projet, des entreprises qui vont réaliser les travaux… Le nombre de variables est tel qu’il est absolument impossible de départager une solution sur la seule caractéristique de la forme et de la compacité.

La forme d’une maison ne permet pas de préjuger de son optimisation économique
La compacité ne peut pas être le seul facteur déterminant la solution la plus économique

La conclusion est donc sans équivoque, la même que celle découlant de l’article sur l’effet de taille : une optimisation thermique liée à une optimisation économique précise ne peut résulter, en termes d’investissement, que d’une recherche approfondie sur les matériaux et les prix de construction ainsi que d’une expérience sur le long terme dans la réalisation de constructions passives. L’expérience prouve que les écarts de prix découlant de la conception se chiffrent, même sur des petits projets, en dizaines de milliers d’euros.


En résumé :
  • La forme d’un bâtiment est caractérisée par son coefficient de compacité.
  • Les maisons avec un étage sont plus compactes que les maisons en rez-de-chaussée
  • Une construction plus compacte peut être plus facilement optimisée thermiquement
  • Une meilleure compacité ne garantit pas un prix plus faible

Thème 9 - Compacité, taille et forme des constructions