Améliorer la performance énergétique des maisons en bois avec les matériaux à changement de phase
Les maisons en bois séduisent de plus en plus pour leur caractère écologique, leur performance thermique naturelle et leur aspect esthétique. Mais optimiser leur performance énergétique demeure une priorité, notamment dans un contexte de hausse des prix de l’énergie et d’exigences réglementaires toujours plus strictes. Parmi les solutions innovantes disponibles aujourd’hui, les matériaux à changement de phase (MCP) apparaissent comme une technologie prometteuse pour améliorer le confort thermique tout en réduisant la consommation d’énergie.
Cette technologie thermique avancée, bien qu’encore en développement dans certaines régions, suscite l’intérêt croissant des professionnels de la construction écologique. Elle s’intègre parfaitement dans une conception bioclimatique et durable, notamment pour les maisons ossature bois et autres constructions en bois massif.
Qu’est-ce qu’un matériau à changement de phase ?
Un matériau à changement de phase (également abrégé MCP, ou PCM pour Phase Change Material en anglais) est une substance capable d’absorber, de stocker et de restituer de grandes quantités d’énergie thermique lors de son changement d’état (de solide à liquide, et inversement). Ce processus intervient à une température définie, proche de la température de confort intérieur, généralement comprise entre 18°C et 25°C.
En fondant, le matériau absorbe la chaleur ambiante excessive, réduisant ainsi l’échauffement intérieur. Lorsqu’il refroidit et se solidifie, il libère cette chaleur de manière progressive. Ce double cycle permet de réguler naturellement la température dans le bâtiment.
Pourquoi les matériaux à changement de phase sont-ils adaptés aux maisons en bois ?
Les maisons en bois présentent des avantages remarquables en matière d’isolation et de rapidité de construction. Cependant, elles souffrent parfois d’un manque d’inertie thermique. Contrairement au béton, le bois massif ou les ossatures bois n’accumulent pas beaucoup de chaleur, ce qui peut conduire à des surchauffes estivales et des déperditions thermiques plus marquées en hiver.
Les MCP viennent pallier cet inconvénient en agissant comme des accumulateurs thermiques passifs. Intégrés dans les planchers, les cloisons, les plafonds ou même dans les isolants, ils permettent :
- De limiter les variations de température intérieure
- D’améliorer le confort thermique sans consommation d’énergie supplémentaire
- De réduire la sollicitation des systèmes de chauffage et de climatisation
- D’augmenter la performance énergétique globale
Intégration des MCP dans la construction bois
L’intégration des matériaux à changement de phase dans les maisons bois peut se faire de plusieurs façons selon les besoins et la nature du projet. Voici les principales méthodes d’intégration :
- Incorporation dans les plaques de plâtre : des plaques spéciales contenant les MCP sont utilisées pour le doublage des murs ou des plafonds. Cela permet une installation facile et similaire à une pose traditionnelle.
- Intégration dans les isolants ou panneaux en fibres de bois : certains fabricants proposent des isolants biosourcés contenant des microcapsules de MCP, optimisant l’inertie thermique sans ajouter d’épaisseur notable.
- Installation dans les chapes ou couches intermédiaires : dans les maisons à étages, les MCP peuvent être insérés dans une chape sèche ou dans un complexe sous les revêtements de sols (parquet, stratifié…)
Des systèmes modulaires existent également, prêts à être insérés dans les cloisons ou modules de maison préfabriquée. Cela rend l’intégration peu intrusive et adaptée à la préfabrication bois.
Quels sont les avantages énergétiques et économiques des MCP dans les maisons bois ?
Outre le confort thermique accru, l’usage de MCP dans une construction bois permet d’atteindre plus facilement les objectifs des réglementations thermiques comme la RE2020. En stabilisant la température intérieure, ils réduisent les besoins en chauffage en hiver et en climatisation l’été.
Les économies d’énergie ne sont pas négligeables. En fonction du climat et de la conception du bâtiment, les gains énergétiques peuvent représenter jusqu’à 30 % de réduction sur les consommations thermiques. Cela compense rapidement l’investissement initial dans des matériaux plus technologiques.
De plus, ces matériaux contribuent à une meilleure valorisation du bien immobilier, notamment dans le cadre d’un label BBC, Passivhaus ou d’une démarche HQE (Haute Qualité Environnementale).
Impact sur le confort thermique et hygrométrique
Les maisons en bois, bien que chaleureuses et respirantes, peuvent parfois monter rapidement en température en été. Grâce à la capacité des MCP à absorber les pics de chaleur, il est possible de maintenir une température plus stable tout au long de la journée.
Combinés à une bonne gestion de la ventilation et à l’utilisation de matériaux comme la fibre de bois, les MCP régulent aussi mieux l’humidité intérieure. Cela garantit un meilleur confort hygrothermique, facteur essentiel pour la qualité de vie dans une maison en bois.
Quel type de matériaux à changement de phase choisir ?
Il existe différents types de MCP, chacun avec ses propres caractéristiques. Les plus courants pour le bâtiment résidentiel sont :
- Les MCP organiques (paraffines, esters) : économiques, stables et non corrosifs. Ils sont largement utilisés dans les produits commerciaux pour le bâtiment.
- Les MCP inorganiques (sels hydratés) : dotés d’une excellente capacité thermique, mais parfois moins stables à long terme.
- Les MCP biosourcés : à base d’huiles végétales ou de matières naturelles, ils s’inscrivent bien dans une démarche de construction écologique. Cependant, ils sont encore peu répandus sur le marché.
Le choix dépendra donc des critères de performance thermique, de durabilité des matériaux, du coût et du niveau d’intégration souhaité dans la structure bois.
Vers un habitat bois intelligent et passif
Les matériaux à changement de phase représentent une technologie d’avenir dans la construction bois performante. En combinant les qualités isolantes naturelles du bois avec l’inertie thermique artificielle apportée par les MCP, il devient possible de concevoir des maisons passives sans recourir à des solutions mécaniques coûteuses ou énergivores.
Les fabricants tendent aujourd’hui à développer des systèmes hybrides combinant bois, isolants biosourcés et MCP dans des modules prêts à poser, adaptés à la préfabrication et à la construction modulaire. Ces innovations laissent entrevoir de nouvelles façons de concevoir l’habitat de demain, plus autonome et plus respectueux de l’environnement.
Adopter les matériaux à changement de phase, c’est donc aller un pas plus loin dans la maîtrise thermique des maisons en bois, en associant confort, efficacité énergétique et durabilité.