Maisons enterrées : Conception de bâtiments souterrains pour un avenir durable

Alors que l'attention mondiale sur la durabilité s'intensifie, les conceptions de bâtiments innovantes gagnent en importance. Parmi celles-ci, les maisons enterrées, également connues sous le nom de maisons souterraines ou d'habitations intégrées à la terre, offrent une solution convaincante pour l'efficacité énergétique, la protection de l'environnement et un confort de vie. Ce guide complet explore les principes de conception, les avantages, les techniques de construction et les exemples mondiaux de maisons enterrées, mettant en valeur leur potentiel pour un avenir durable.

Que sont les maisons enterrées ?

Les maisons enterrées sont des structures qui utilisent la terre environnante pour sa masse thermique, sa protection et sa stabilité. Elles sont partiellement ou complètement recouvertes de terre, qui agit comme un isolant, modère les fluctuations de température et fournit une barrière naturelle contre les éléments. La conception peut aller de simples structures à flanc de coteau à des habitations entièrement souterraines, chacune offrant des avantages uniques.

Types de conception de maisons enterrées

Les maisons enterrées se présentent sous diverses formes, chacune avec ses propres considérations de construction et de conception :

Maisons à flanc de coteau (ou à remblai) : Ces maisons sont construites contre une colline ou un remblai de terre sur un ou plusieurs côtés. Elles sont relativement faciles à construire et permettent le placement de fenêtres conventionnelles sur les murs exposés.
Maisons flanc de colline (ou élévationnelles) : Ces maisons sont construites dans une pente ou une colline, avec un côté entièrement exposé. Cette conception permet la lumière naturelle et la ventilation du côté exposé, tandis que la terre fournit une isolation sur les autres côtés.
Maisons souterraines (à atrium) : Ces maisons sont entièrement souterraines, avec une cour centrale ou un atrium fournissant de la lumière naturelle et de la ventilation. Cette conception offre une protection maximale contre les éléments et une excellente efficacité énergétique.
Maisons troglodytes : Creusées directement dans la terre, utilisant souvent des grottes existantes ou en créant des artificielles.

Avantages des maisons enterrées

Les maisons enterrées offrent une multitude d'avantages, ce qui en fait une option attrayante pour les propriétaires soucieux de l'environnement :

Efficacité énergétique

L'avantage principal de l'enterrement est son efficacité énergétique supérieure. La terre environnante agit comme une masse thermique, absorbant et stockant la chaleur en été et la libérant en hiver. Cela réduit le besoin de chauffage et de climatisation, entraînant des économies d'énergie significatives. Des études ont montré que les maisons enterrées peuvent réduire la consommation d'énergie de 50 % à 80 % par rapport aux maisons conventionnelles.

Exemple : Dans les régions aux variations de température extrêmes, comme le Midwest américain ou l'Europe centrale, les maisons enterrées maintiennent une température intérieure relativement constante toute l'année, minimisant la dépendance aux systèmes CVC.

Protection de l'environnement

Les maisons enterrées ont un impact environnemental minimal. Elles réduisent la consommation d'énergie, conservent les ressources naturelles et minimisent la perturbation du paysage environnant. En se fondant dans l'environnement, elles préservent également les espaces verts et fournissent des habitats pour la faune. De plus, la couverture de terre peut servir de jardin ou de toit végétalisé, améliorant encore la biodiversité et réduisant le ruissellement des eaux pluviales.

Insonorisation

La terre offre une excellente insonorisation, créant un environnement de vie calme et paisible. Ceci est particulièrement bénéfique dans les zones urbaines bruyantes ou à proximité d'axes routiers ou d'aéroports très fréquentés. Les maisons enterrées peuvent réduire considérablement la pollution sonore, améliorant la qualité de vie des résidents.

Protection contre les éléments

Les maisons enterrées offrent une protection supérieure contre les conditions météorologiques extrêmes, telles que les tempêtes, les ouragans, les tornades et les tremblements de terre. La couverture de terre constitue une barrière naturelle contre le vent, la pluie et la neige, réduisant le risque de dommages et assurant la sécurité des occupants. Dans les zones sujettes aux catastrophes naturelles, les maisons enterrées offrent une option de vie résiliente et sûre.

Durabilité et faible entretien

Les maisons enterrées sont généralement construites avec des matériaux durables, tels que le béton armé ou l'acier, qui résistent à la pourriture et aux infestations d'insectes. La couverture de terre protège la structure des éléments, réduisant le besoin d'entretien et prolongeant sa durée de vie. Bien que les coûts de construction initiaux puissent être plus élevés, les économies à long terme sur l'énergie et l'entretien peuvent compenser ces coûts.

Intimité et sécurité

Les maisons enterrées offrent une intimité et une sécurité accrues. La couverture de terre fournit une barrière naturelle contre les intrusions indésirables, créant un environnement de vie isolé et privé. Ceci est particulièrement attrayant pour ceux qui recherchent un refuge paisible et sécurisé du monde extérieur.

Considérations de conception pour les maisons enterrées

La conception d'une maison enterrée nécessite une attention particulière à divers facteurs pour assurer l'intégrité structurelle, l'efficacité énergétique et un confort de vie :

Conception structurelle

La conception structurelle d'une maison enterrée doit être suffisamment robuste pour supporter le poids de la couverture de terre et la pression latérale de la terre. Le béton armé est le matériau le plus couramment utilisé pour les murs et le toit, car il offre une excellente résistance et durabilité. Un drainage adéquat est également crucial pour prévenir les dégâts des eaux et maintenir l'intégrité structurelle.

Étanchéité

L'étanchéité est essentielle pour empêcher l'humidité de s'infiltrer dans la structure. Une membrane d'étanchéité de haute qualité doit être appliquée sur les murs extérieurs et le toit avant la mise en place de la couverture de terre. Des systèmes de drainage appropriés, tels que des drains français, doivent être installés pour détourner l'eau de la maison. Il est essentiel de tenir compte de la nappe phréatique locale et de la composition du sol pour adapter la stratégie d'étanchéité.

Isolation

Bien que la terre fournisse une isolation naturelle, une isolation supplémentaire peut être nécessaire, en particulier dans les climats plus froids. L'isolant en mousse rigide est couramment utilisé pour améliorer les performances thermiques et prévenir la condensation. L'emplacement et l'épaisseur de l'isolant doivent être soigneusement calculés pour optimiser l'efficacité énergétique.

Ventilation et lumière naturelle

Une ventilation adéquate est cruciale pour prévenir l'accumulation d'humidité et maintenir la qualité de l'air. La ventilation naturelle peut être obtenue par des fenêtres, des puits de lumière ou des atriums. Dans les maisons souterraines, des systèmes de ventilation mécanique peuvent être nécessaires pour assurer un flux d'air adéquat. Maximiser la lumière naturelle est également important pour créer un espace de vie confortable et accueillant. Les stratégies incluent des fenêtres stratégiquement placées, des puits de lumière et des surfaces réfléchissantes.

Type de sol et drainage

Le type de sol entourant la maison peut avoir un impact significatif sur ses performances. Un sol bien drainé, comme le sable ou le gravier, est préférable à l'argile, qui peut retenir l'humidité et exercer une pression excessive sur la structure. Des systèmes de drainage appropriés doivent être conçus pour s'adapter au type de sol et empêcher l'accumulation d'eau. Une étude géotechnique est recommandée pour évaluer les conditions du sol avant la construction.

Conception solaire passive

Les principes de la conception solaire passive peuvent être intégrés pour maximiser les avantages de la lumière du soleil. Orienter la maison pour tirer parti du gain solaire en hiver et fournir de l'ombre en été peut réduire davantage la consommation d'énergie. L'utilisation de matériaux à masse thermique, tels que le béton ou la pierre, peut également aider à réguler la température intérieure.

Techniques de construction pour les maisons enterrées

La construction d'une maison enterrée nécessite des techniques de construction et une expertise spécialisées. Voici quelques méthodes courantes :

Tranchée couverte

Cette méthode consiste à excaver le site, à construire la maison, puis à la recouvrir de terre. C'est l'approche la plus courante et la plus simple pour construire des maisons enterrées. Le processus d'excavation nécessite une planification minutieuse pour assurer la stabilité et prévenir les effondrements. Des étaiements et des contreventements peuvent être nécessaires pour soutenir les parois de l'excavation.

Béton préfabriqué

Les éléments en béton préfabriqué, tels que les panneaux de murs et de toiture, peuvent être utilisés pour accélérer le processus de construction. Ces éléments sont fabriqués hors site puis transportés sur le chantier pour assemblage. Le béton préfabriqué offre une excellente résistance et durabilité, et il peut être personnalisé pour répondre à des exigences de conception spécifiques.

Béton projeté

Le béton projeté est une méthode d'application du béton à l'aide d'un tuyau pneumatique. Il est couramment utilisé pour créer des formes courbes ou complexes, et il fournit une structure sans soudure et étanche. Le béton projeté est particulièrement bien adapté à la construction de maisons enterrées avec des toits ou des murs voûtés.

Pisé

Le pisé est une technique de construction durable qui consiste à compacter de la terre entre des coffrages pour créer des murs denses et durables. Bien qu'il ne soit généralement pas utilisé pour l'ensemble de la structure d'une maison enterrée, il peut être intégré à la conception pour ajouter de la masse thermique et un attrait esthétique. Le pisé est une option peu coûteuse et respectueuse de l'environnement.

Exemples mondiaux de maisons enterrées

Les maisons enterrées se trouvent dans divers climats et régions du monde, ce qui témoigne de leur adaptabilité et de leur polyvalence :

La Maison de Hobbit (Pays de Galles, R.-U.)

Conçue et construite par Simon Dale, cette maison écologique est nichée à flanc de colline au Pays de Galles. Faite de matériaux récupérés et naturels, elle illustre la vie durable et l'harmonie avec la nature. C'est un excellent exemple d'habitation enterrée à faible impact et à faible coût.

Malator (Pays de Galles, R.-U.)

Aussi connue sous le nom de Maison Teletubby, Malator est une maison enterrée emblématique conçue par Future Systems. Elle est encastrée dans une colline surplombant la baie de St Bride dans le Pembrokeshire, au Pays de Galles. Son design unique et son intégration dans le paysage en ont fait un exemple célèbre d'architecture enterrée.

Earthships (Géonefs) (Divers lieux, États-Unis et monde)

Les Earthships sont des maisons autonomes et durables construites à partir de matériaux recyclés, tels que des pneus, des bouteilles et des canettes. Elles sont conçues pour être hors réseau, utilisant l'énergie solaire, la récupération de l'eau de pluie et la ventilation naturelle. Les Earthships se trouvent dans divers endroits du monde, notamment au Nouveau-Mexique, aux États-Unis, et démontrent le potentiel de logements durables et abordables.

Habitations troglodytes (Cappadoce, Turquie)

La Cappadoce est célèbre pour ses anciennes habitations troglodytes, habitées depuis des siècles. Ces maisons sont creusées dans une roche volcanique tendre et offrent une isolation naturelle et une protection contre les éléments. Bien qu'elles ne soient pas construites au sens moderne du terme, elles représentent un exemple historique de l'enterrement et de ses avantages.

Green Magic Homes (Divers lieux)

Green Magic Homes propose un système de construction modulaire de maisons enterrées utilisant des composants préfabriqués en polymère renforcé de fibre de verre (FRP). Ces maisons sont conçues pour être facilement assemblées et recouvertes de terre, créant des habitations durables et économes en énergie. Elles représentent une approche moderne de la construction enterrée et sont disponibles dans divers endroits du monde.

Défis et considérations

Bien que les maisons enterrées offrent de nombreux avantages, il y a aussi des défis et des considérations à garder à l'esprit :

Coûts initiaux

Les coûts de construction initiaux d'une maison enterrée peuvent être plus élevés que ceux d'une maison conventionnelle, en raison de la conception et des techniques de construction spécialisées requises. Cependant, les économies à long terme sur l'énergie et l'entretien peuvent compenser ces coûts.

Codes du bâtiment et réglementations

Les codes du bâtiment et les réglementations peuvent ne pas être spécifiquement conçus pour les maisons enterrées, ce qui peut créer des difficultés pour obtenir des permis et des approbations. Il est important de travailler avec des architectes et des ingénieurs expérimentés qui connaissent les codes du bâtiment locaux et peuvent naviguer dans le processus d'obtention de permis.

Financement

Obtenir un financement pour une maison enterrée peut être plus difficile que pour une maison conventionnelle, car les prêteurs peuvent ne pas être familiers avec ce type de construction. Il est important de rechercher des prêteurs spécialisés dans les projets de construction durable ou alternative.

Gestion de l'humidité

Une bonne gestion de l'humidité est cruciale pour prévenir les dégâts des eaux et maintenir la qualité de l'air. Un système d'étanchéité bien conçu et une ventilation adéquate sont essentiels. Des inspections et un entretien réguliers sont également importants pour garantir la performance à long terme de la maison.

Considérations psychologiques

Certaines personnes peuvent trouver la vie dans une maison enterrée claustrophobe ou isolante. Il est important de tenir compte de ces facteurs psychologiques et de concevoir la maison pour maximiser la lumière naturelle et la ventilation. Un atrium ou une cour bien conçus peuvent créer un sentiment d'ouverture et de connexion avec l'extérieur.

L'avenir des maisons enterrées

Alors que la demande de logements durables et économes en énergie continue de croître, les maisons enterrées sont appelées à jouer un rôle de plus en plus important dans l'avenir de la conception de bâtiments. Les progrès dans les techniques de construction, les matériaux et la technologie rendent les maisons enterrées plus accessibles et abordables. Avec leurs nombreux avantages et leur impact environnemental minimal, les maisons enterrées offrent une solution prometteuse pour créer un avenir plus durable et résilient.

Conclusion

Les maisons enterrées représentent une approche unique et convaincante de la conception de bâtiments durables. En exploitant les propriétés naturelles de la terre, ces maisons offrent une efficacité énergétique supérieure, une protection de l'environnement et un confort de vie. Bien qu'il y ait des défis à considérer, les avantages de l'enterrement l'emportent de loin sur les inconvénients. Alors que nous nous efforçons d'atteindre un avenir plus durable, les maisons enterrées offrent une solution viable et innovante pour créer une relation plus harmonieuse entre les humains et l'environnement. Des habitations inspirées des hobbits aux conceptions modernes et technologiquement avancées, les maisons enterrées démontrent l'attrait durable et l'adaptabilité de cette ancienne tradition de construction.