ARCHITECTURE ECOLOGIQUE

PERFORMANTE

Architecture climatique

INTRODUCTION Remise en question de l’énergie : chocs pétroliers et réchauffement

climatique

Economie d’énergie, emploi de matériaux sains et renouvelables. Haute qualité environnementale Climats, situations, budgets variés applicable à tous les contextes. développement durable des ressources naturelles de la planète et

maîtrise des déchets.

Construire autrement Planification urbaine Collaboration d’acteurs Démarche globale, objective, rationnelle.

Assurer la qualité de vie des générations futures Confort Intégration de nouvelles exigences – changements comportements. Implication sociale, écologique, économique.

LES 14 CIBLES HQECREATION D’UN ENVIRONNEMENT INTERIEUR SATISFAISANT

CONFORT (SENSORIEL)- Confort hygrométrique- Confort acoustique- Confort visuel- Confort olfactif

SANTE- Conditions sanitaires- Qualité de l’air- Qualité de l’eau

MAITRISE DES IMPACTS SUR L’ENVRIONNEMENT EXTERIEUR

ECOCONSTRUCTION- Relation harmonieuse du

bâtiment avec son environnement immédiat

- Choix intégré des procédés et produits de construction

- Chantiers à faible nuisance

ECOGESTION- Gestion de l’énergie- Gestion de l’eau- Gestion des déchets d’activités- Entretien et maintenance

DEMARCHE ENVIRONNEMENTALEProgrammation, conception, réalisation et gestion des bâtiments. Protection de l’environnement.

APPROCHES DIVERSIFIEES Empirique Théorique : démarche HQE, concept Energie 2000 Expérimentale, suivi scientifique.

COLLABORATION INTERDISCIPLINAIREConsensus entre tous les acteurs « Integrated design process »Confort des usagers, protection du site, gestion de l’eau et de l’énergie, coûts maîtrisés.Dimension sociale : participation des usagers, soutien à l’économie locale, appropriation de l’espace par habitants, évolution de la structure.

CONCEPTION BIOCLIMATIQUEConstruire en fonction du lieu, du climat et de l’usage. Adéquations :- Conception / Climat / Occupant (interaction inévitable)- Habitat / mode de chauffage et régulation / occupation et comportement

Des principes simples et de bon sens Connaître le site et utiliser ses avantages – topographie, végétation… Construire en fonction course solaire et rayonnement Les espaces intérieurs organisés en fonction de l’usage Les conditions climatiques = ressources potentielles. Les matériaux et les systèmes : considérés comme des outils.

BIEN-ÊTRE THERMIQUE, plusieurs paramètres : la température de l’air, des parois et la résultante air-parois (fct de l’activité) l’humidité relative de l’air ; la vitesse de l’air ; des facteurs psychologiques et culturels (culture, âge, état physique,

couleurs…) Echanges : conduction, convection, évaporation, radiation (IR)

CONCEPTION BIOCLIMATIQUE LE MODE DE VIE BIOCLIMATIQUE Construire et vivre avec le climat- Vivre avec les rythmes naturels- Maison solaire passive, habitants actifs- Energie fossile, active ou passive ?

PRINCIPES DE CONCEPTION DES ESPACES ET DES ENVELOPPES Profiter des conditions climatiques favorables tout en écartant celles

qui sont indésirables- Différentes fonctions de l’enveloppe : échangeur ext/int- Composer avec le site : orientation, topographie, inertie du sol et sous-sol

(troglodytique)- Optimiser la forme et l’orientation (ensoleillement, compacité)- Organiser les zones d’habitat selon l’ambiance thermique des espaces

et l’usage

CONCEPTION BIOCLIMATIQUE LES RESSOURCES (LIEUX ET CLIMATS)

LE MACROCLIMAT : France 3 zones : tempérée, continentale, méditerranéenne

• Soleil : Position : angles, hauteur (/plan horizontal) et azimut (/plan vertical N-S) – Diagramme solaire

Durée d’ensoleillement, intensité du rayonnement reçu, proportion réfléchi/abs. Rayonnement solaire global = diffus par les particules + direct

• Température (dépend de ensoleillement, vent, altitude, sol)

• Vent : différences de pression dans l’atmosphère. Rose des vents. Dépend topographie et rugosité du sol.

• Humidité : air sec + vapeur d’eau. Échanges par la peau, jusqu’à 70%

CONCEPTION BIOCLIMATIQUE LES RESSOURCES (LIEUX ET CLIMATS)

LE MEZZOCLIMAT ET LE MICROCLIMAT• Influence des sols : minéral, végétal et plans d’eau. Stock et restitution =/=- environnement végétalisé rafraîchit - évapotranspiration des plantes - sols minéraux très rayonnants, retardent la chute des températures en soirée• La configuration du relief ou du bâti environnant le régime des vents,

effets venturi ou des turbulences.• Températures, amplitude des variations, exposition aux vents d’altitude. Effet de Foehn : courant chaud descendant• Influence des masques solaires

- Le microclimat urbain- Températures : Milieu dont l’atmosphère est réchauffée (inertie des

bâtiments et du sol, véhicules…) et déréglée (matin/soir)- Rayonnement solaire : Moindre vitesse générale du vent, courants d’air et

turbulences selon orientation et maillage.

UTILISATION RATIONNELLE DE L’ENERGIE

L PRINCIPES BIOCLIMATIQUES : ADAPTATION A L’ENVIRONNEMENT- Forme du bâtiment (compact) et orientation en fonction du site- Opaque Nord/Ouvert Sud - Eléments massifs- Surfaces vitrées performantes et isolation renforcée murs/toiture

OPTIMISATION DES APPORTS SOLAIRES- Energie solaire passive (capter, stocker, restituer)- Eviter inconfort été (maîtrise ensoleillement, ventilation)

LE CONFORT D’ÉTÉ- Contrôle ensoleillement, ouvertures adaptées, eau (confort

hygrothermique),- Puits canadien : ventilation / air frais.

LES PONTS THERMIQUES Déperditions. compacité, liaisons techniques adaptées, isolation par l’extérieur.

L’ETANCHEITE A L’AIR de l’ensemble de l’enveloppe

LES VITRAGES INTELLIGENTS [U : coefficient de transmission surfacique (W/m².K)]- Grande transparence – facteur solaire S adapté. - Augmenter épaisseur de l’ensemble vitré : gaz rare dans lame d’air

LES FACADES A DOUBLE PEAU- Façade Sud – double paroi vitrée, ventilée bashaut, évacuation chaleur- bonne isolation thermique

LA VENTILATION NATURELLE- Puits canadien, effet Venturi

L’ECLAIRAGE NATUREL- Diminution consommation énergie, confort visuel

UTILISATION RATIONNELLE DE L’ENERGIE

SYSTEMES TECHNIQUES Le mur capteur. mur en maçonnerie lourde

derrière un vitrage performant. + protections solaires de type casquette.

La serre solaire. Plusieurs fonctions : système de rafraîchissement en été, espace tampon et captage solaire en hiver.

Les capteurs à air. Air circule entre un vitrage performant et un matériau absorbeur de calories exposés au sud se réchauffe propulsé dans le local à chauffer.

Le puits canadien. Air extérieur conduit enterré insufflé dans le bâtiment ventilation.

Ventilation naturelle assistée : sondes et capteurs qui vérifient la qualité de l’air système qui adapte les débits des bouches d’extraction et d’insufflation (grâce à une cheminée thermique)

La cheminée thermique cheminée = capteur à air accélère le débit par thermosiphon + ventilateur d’appoint.

CONCEPTION BIOCLIMATIQUE

BibliographieL’architecture écologique, D.GAUZIN-MULLER

La conception bioclimatique, J.P. OLIVA/S.COURGEY

Merci de votre attention