Ben 5278

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE LENSEIGNEMENT SUPERIEUR

ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE

U N I V E R S I T E M E N T O U R I C O N S T A N T I N E

FACULTE DES SCIENCES DE LA TERRE, DE LA GEOGRAPHIE ET DE L AMENAGEMENT DU TERRITOIRE

DEPARTEMENT DARCHITECTURE ET DURBANISME

N dOrdre. Srie...

MMEEMMOOIIRREE PPOOUURR LLOOBBTTEENNTTIIOONN DDUU DDIIPPLLOOMMEE DDEE MMAAGGIISSTTEERREE

OPTION : ARCHITECTURE BIOCLIMATIQUE

TTHHEEMMEE

Prsent par :

MMeellllee BBEENNHHAALLIILLOOUU KKAARRIIMMAA

Sous la direction de :

Dr. ABDOU SALIHA

Devant le jury dexamen : Date de soutenance le: ..

Prsident : Dr BOUCHAHM YASMINA Matre de Confrences Universit de Constantine Examinateur : Dr SAFFIDINE DJAMILA Matre de Confrences Universit de Constantine Examinateur : Dr FOURA YASMINA Matre de Confrences Universit de Constantine Rapporteur : Dr ABDOU SALIHA Matre de Confrences Universit de Constantine

22000088

IMPACT DE LA VEGETATION GRIMPANTE SUR LE

CONFORT HYGROTHERMIQUE ESTIVAL DU

BATIMENT

CAS DU CLIMAT SEMI ARIDE

I

SOMMAIRE

Table des matires . Liste des figures ............. Liste des tableaux ... Liste des photos ..

I VI IX IX

Introduction gnrale Introduction .... Problmatique ........ Objectifs et hypothses ...... Mthodologie de la recherche ....

1 2 4 5

Chapitre I : Architecture et climat Introduction .... 1. Concepts lis la bioclimatique .

1.1. Les changements climatiques ... 1.2. Notion dnergies renouvelables ..

1.2.1. Sources d'nergies renouvelables .. 1.3. Le dveloppement durable ...

1.3.1. Objectifs du dveloppement durable . 1.4. La haute qualit environnementale ..

1.4.1. Objectifs de la HQE ... 1.4.2. Relation : architecture/climat ........

1.5. La dmarche bioclimatique .. 1.5.1. Principes de base de l'architecture bioclimatique .. 1.5.2. Vgtalisation, dmarche bioclimatique durable et HQE ..

2. Notion dconomie dnergie ......... 2.1. Consommation nergtique en Algrie 2.2. Consommations dans le secteur mnager en Algrie .. 2.3. Consommation du gaz naturel et dlectricit . 2.4. Consommation nergtique du gaz et dlectricit au niveau de la ville de Constantine .

Conclusion .

7 7 7 8

10 11 13 15 17 17 18 19 20 22 22 23 24

26 27

Chapitre II : Paramtres influents sur le confort intrieur Introduction 1. Notion de confort

1.1 Le confort dans lhabitat ........... 1.2. Le confort thermique ....

1.2.1 Lapproche analytique ..... 1.2.2. Lapproche adaptative :...

1.3. Le confort hygrothermique 1.4. Les paramtres influenant le bilan thermique .... 1.5. Outils d'valuation du confort thermique .........

2. Les outils daide la conception bioclimatique ......... 3. Rappel des grandeurs physiques fondamentales en thermique ..........

3.1. Concepts de temprature et de chaleur . 3.1.1. La chaleur ...

3.1.1.1. La chaleur sensible ...

29 29 30 30 31 32 32 33 35 37 38 38 38 38

II

3.1.1.2. La chaleur latente ......... 3.1.2. La temprature ...

4. Facteurs influant sur le confort thermique . 4.1. Facteurs lis aux conditions climatiques .........

4.1.1. La temprature de l'air 4.1.2. Lhumidit de lair ......... 4.1.3. Le vent 4.1.4. Rayonnement vers la vote cleste 4.1.5. Lensoleillement ......... 4.1.5.1. Composition du rayonnement solaire .

4.1.5.1.1. Intensit du rayonnement solaire sur une paroi ........ 4.1.5.1.2. Le flux solaire intercept par une paroi ........

4.1.5.2. Les diffrents modes de transfert de chaleur dans le btiment ... 4.1.5.2.1. Transfert de chaleur par conduction . 4.1.5.2.2. Transfert de chaleur par convection .......... 4.1.5.2.3. Transfert de chaleur par rayonnement ..

4.1.5.3. Comportement thermique des parois .......... 4.1.5.3.1. Les parois opaques 4.1.5.3.2. Les parois transparentes

4.2. Facteurs lis la conception . 4.2.1. Effet de lorientation .......... 4.2.2. Lalbdo ......... 4.2.3. Systmes doccultation des parois .

4.2.3.1. Auvents et crans vgtaux .. 4.2.4. Effet de linertie thermique 4.2.5. Effet de la ventilation sur lambiance intrieure

4.2.5.1. Effet de la ventilation transversale sur la temprature interne ........ 4.2.5.2. Effet de la ventilation nocturne

4.2.6. Occupation et gains internes .......... Conclusion .........

38 39 39 39 39 40 40 40 40 41 41 43 45 45 46 47 48 48 50 53 53 55 57 57 58 60 61 62 63 64

Chapitre III : Effets de la vgtation Introduction 1. Typologie vgtale .........

1.1. Structure des feuilles 1.2. Morphologie : types et formes de feuilles 1.3. Adaptation des plantes ......... 1.4. Diffrents types de vgtaux 1.5. La vgtation caduque et persistante 1.6. Ambiances saisonnires des plantes ........

1.6.1. Les ambiances d'hiver 1.6.2. Les ambiances d't 1.6.3. Les ambiances de mi-saison ...

1.7. Les plantes grimpantes ......... 1.7.1. Exemples de Plantes grimpantes feuillage persistant ..

1.7.1.1. Le lierre (Hedera Helix) ... 1.7.2. Exemples de Plantes grimpantes feuillage caduc

1.7.2.1. La vigne (vitis) 1.7.2.2. La vigne vierge 1.7.2.3. La vigne vierge de Virginie (Parthenocissus Quinquefolia) .... 1.7.2.4. La glycine (Wisteria) ...

65 65 65 66 66 67 68 69 69 69 70 70 71 71 72 72 73 74 74

III

1.8. Choix des vgtaux selon lorientation 2. Effets particuliers de la vgtation .........

2.1. Effet doxygnation .. 2.2. Effet dvapotranspiration 2.3. Effet dombre ... 2.4. Effet de brise vent 2.5. Effet de Squestration des polluants 2.6. Effet disolation acoustique .. 2.7. Effet esthtique et valeur conomique .........

3. Les toitures vgtalises . 3.1. Dfinition ......... 3.2. Type de toiture vgtalise ... 3.3. Les lments d'un toit vert 3.4. Les plantes privilgier pour les toits verts ......... 3.5. Les avantages des toits verts

3.5.1. Prolongement de la dure de vie des toitures ......... 3.5.2. Rtention des eaux de ruissellement .. 3.5.3. Assainissement de lair extrieur en milieu urbain 3.5.4. Efficacit nergtique et performance thermique .. 3.5.5. Isolation acoustique

4. Verdissage des cours .. 5. Les murs vgtaliss ..

5.1. Composition du mur vgtalis 5.2. Avantages des murs verts ........

Conclusion .

76 77 77 77 78 80 81 82 83 83 84 84 85 86 87 87 87 87 88 92 93 93 94 94 97

Chapitre IV : Impact des plantes sur le confort des btiments

Introduction .. 1. Performances de refroidissement des plantes grimpantes ....

1.1. Effets thermiques des murs couverts de lierre ... 1.1.1 Exprience Hong Kong .. 1.1.2. Exprience Pkin ... 1.1.3. Exprience au Japon .

1.2. Effets thermiques dune varit de vignes sur les tempratures des murs . 1.2.1. Exprience aux tats unis .

1.2.1.1. Essai d'une couverture de Glycine sur une pergola ouest .. 1.2.1.2. Essai des vignes grimpant contre un mur de brique orient sud 1.2.1.3. Essai des Espaliers accroissant sur un mur ouest en stuc ...

1.2.2. Exprience au Japon . 1.3. Effet thermique des vignes sur lenvironnement thermique interne dune faade vitre ..

1.3.1. Exprience en Angleterre ..... 1.3.2. Exprience Toronto ...

1.4. Effets thermiques dune combinaison de vgtation feuilles caduques et persistantes sur les murs extrieurs .

2. Performances de refroidissement des arbres .... 2.1. Refroidissement travers lombre . 2.2. Refroidissement travers lombre darbre feuilles persistantes . 2.3. Relation entre la quantit dombre d'arbre et la temprature intrieure des btiments dans un climat chaud et sec ..

99 100 100 100 103 106 108 108 109 110 111 113

114 114 116

119 119 119 120

122

IV

3. Le rle de la vgtation dans la conservation dnergie ... 3.1. Incidence sur la consommation d'nergie de climatisation .... 3.2. Incidence sur la consommation d'nergie de chauffage dans un climat froid ....

4. Impact de la vgtation sur la pollution ... Conclusion

124 124 126 127 130

Chapitre V : Mthodologie et prsentation du cas dtude Introduction 1. Rappel des hypothses de ltude ... 2. Objectif de ltude .. 3. Technique et mthode dinvestigation ... 4. Prsentation et situation de la ville ........ 5. Analyse des lments du climat .........

5.1. La temprature de lair ......... 5.2. Le rayonnement solaire 5.3. Humidit relative . 5.4. Prcipitations 5.5. Vent .. 5.6. Diagramme ombrothermique ...

6. Analyse bioclimatique de la ville de Constantine .. 6.1. Application de la mthode de Mahoney ... 6.2. Application de la mthode de Szokolay ... 6.3. Position du soleil Constantine ... 6.4. Dtermination des zones densoleillement et dombre ............

7. Critres de choix du site ......... 8. Critres de choix des chantillons .. 9. Conditions de droulement des mesures 10. Descriptif des maisons testes .. 11. Choix des points de mesure et paramtres mesurs ......... 12. Instrumentation utilise 13. Choix de la priode de mesures et son droulement .... 14. Scnarios spcifiques aux pices testes ..

14.1. Maison "A" ......... 14.2. Maison "B" ......... 14.3. Maison "C" ......... 14.4. Maison "D" .........

Conclusion ..

131 131 132 132 133 133 135 136 136 137 138 139 139 139 140 141 143 145 145 148 150 151 153 155 156 156 158 159 160 162

Chapitre VI : Interprtation et discussion des rsultats Introduction

1. Etude du comportement thermique des maisons et de leur confort au mois de juillet ...... 1.1. Etude comparative des maisons "A" et "B" ............ 1.1.1. Variation des tempratures dans les maisons "A" et "B" ..

1.1.2. Variation des tempratures surfaciques dans les maisons "A" et "B" ... 1.1.3. Etude de la variation de la vitesse de lair intrieur et extrieur dans la maison "A" ..........................................

1.1.4. Etude de la variation de lhumidit relative moyenne intrieure et extrieure des maisons "A" et "B" ...

1.2. Etude comparative des maisons "A" et "C" .... 1.2.1. Variation des tempratures dans les maisons "A" et "C" . 1.2.2. Etude de la variation des tempratures surfaciques des maisons "A" et "C" ...

163 163 163 163 165

170

171 173 173 174

V

1.2.3. Variation des tempratures du feuillage des maisons "A" et "C" .... 1.2.4. Etude de la variation de lhumidit relative moyenne intrieure et extrieure dans les maisons "A" et "C" ......... 1.2.5. Etude de la variation de lhumidit relative moyenne du feuillage dans les maisons "A" et "C" ...................... 1.3. Analyse comparative des trois chantillons .........

1.3.1. Evaluation de la performance thermique des trois pices .... 1.3.2. Comparaison des carts de temprature moyenne intrieure et extrieure (ti-te).. 1.3.3. Comparaison des tempratures surfaciques externes des trois maisons ........... 1.3.4. Comparaison des humidits relatives dans les trois chantillons .. 1.3.5. Comparaison de la temprature du feuillage "A" et la temprature de surface "B" ..

2. Etude comparative du comportement thermique des maisons A et D au mois daot ... 2.1. Comparaison des tempratures moyennes intrieures et extrieures des maisons "A" et "D" .................... 2.2. Comparaison des tempratures surfaciques internes et externes des maisons "A" et "D" .....

2.3. Evaluation de la performance thermique des deux pices ... 2.4. Comparaison des carts de temprature moyenne intrieure et extrieure (ti-te) .... 2.5. Comparaison des tempratures du feuillage des maisons "A" et "D" .. 2.6. Comparaison des humidits relatives internes et externes et celles du feuillage des maisons "A" et "D" ..

3. Simulation laide du logiciel TRNSYS version 14.1 .. 3.1. Description du logiciel .........

3.1.1. Avantages du logiciel TRNSYS ........ 3.1.2. Inconvnients du logiciel TRNSYS ...

3.2. Droulement de la simulation .. 3.3. Comparaison entre tempratures mesures et calcules par TRNSYS

3.3.1.a. Vrification des tempratures mesures et celles simules par TRNSYS dans la maison "B" ....... 3.3.1.b. Vrification des tempratures surfaciques mesures et celles simules par TRNSYS dans la maison "B" ... 3.3.1.c. Vrification des humidits relatives mesures et celles simules par TRNSYS dans la maison "B" ....... 3.3.2.a. Comparaison des tempratures intrieures mesures et celles simules sans lcran vgtal par TRNSYS dans la maison "A" 3.3.2.b. Comparaison des tempratures surfaciques mesures et celles simules sans lcran vgtal par TRNSYS dans la maison "A" 3.3.2.c. Comparaison des humidits relatives mesures et celles simules sans lcran vgtal par TRNSYS dans la maison "A" .... 3.3.3.a. Comparaison des tempratures intrieures mesures et celles simules sans lcran vgtal pour une couleur claire dans la maison "A" ...... 3.3.3.b. Comparaison des tempratures surfaciques mesures et celles simules sans lcran vgtal pour une couleur claire dans la maison "A" ......

Conclusion ..

177

179

180 182 182 184 185 185

186 187

187

188 191 192 193

194 196 196 197 197 197 199

199

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200

201

202

202

203

204 205

Conclusion gnrale ... 207 Bibliographie .. 214 Annexes .. 224 Rsums .. 251

VI

Liste des figures :

Figure I-1 : Evolution de la temprature moyenne la surface de la terre .. Figure I-2: Ressources nergtiques fossiles et consommation dnergie Figure I-3: Schma des trois piliers du dveloppement durable . Figure I-4: Les quatorze cibles de la Haute Qualit Environnementale des btiments .. Figure I-5 : Consommation dnergie par secteur (priode 1980-2000) .. Figure I-6 : Consommation nergtique dans le secteur mnager en Algrie .. Figure I-7 : Consommation de gaz et dlectricit dans le secteur mnager en Algrie Figure I-8 : Consommation lectrique de la ville de Constantine en (GWh) Figure I-9 : Consommation gazire de la ville de Constantine (en Mth) ..

8 9

14 16 23 24 25 26 27

Figure II-1 : Les changes thermiques du corps humain .. Figure II-2 : Indice PMV-PPD ... Figure II-3: Rayonnement solaire direct sur une surface . Figure II-4 : Rayonnement solaire diffus sur une surface . Figure II-5 : Radiations solaires globales Figure II-6 : Composantes de l'quilibre thermique sur une surface opaque ... Figure II-7: Transfert de chaleur par conduction .. Figure II-8: Mode de transfert de chaleur travers une paroi opaque . Figure II-9: Flux nergtique incident sur une paroi opaque .. Figure II-10 : Absorption, rflexion et transmission de la radiation solaire par une simple paroi de verre ordinaire .. Figure II-11 : Radiations directes pour une surface verticale pour diffrentes orientations durant un mois chaud de lanne Juillet- pour la ville de Constantine . Figure II-12: Coefficients dabsorption pour diffrents matriaux et diffrentes couleurs Figure II-13 : Solutions de protection solaire pour une paroi Ouest . Figure II-14 : Protections solaires pour une paroi verticale Sud Figure II-15 : Temps de dphasage de diffrents matriaux de construction en fonction des paisseurs types . Figure II-16 : Rgime des flux dair subdiviss intrieurement dune manire diffrente . Figure II-17: Effet de la ventilation nocturne sur la temprature dair intrieure ..

34 36 42 42 43 45 46 49 49

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54 56 58 58

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Figure III-1: Forme et type de feuilles .. Figure III-2: Arbres dalignement . Figure III-3: Le cycle saisonnier des plantes grimpantes feuillage caduc . Figure III-4: Plantes grimpantes sur terrasse et pergola . Figure III-5: la plante du lierre .. Figure III-6: La vigne californica .. Figure III-7 : La vigne vierge de Virginie Figure III-8 : Plante de Glycine . Figure III-9: Traitement de la faade OUEST Figure III-10 : Influence de la forme d'arbre par rapport lombre . Figure III-11 : Coupe dun toit vgtalis Figure III-12: Sparation des deux toits : le toit vert ( gauche) et le toit de rfrence ( droite) . Figure III-13: Fluctuations journalires des tempratures sur un toit vgtalis et un toit nu Toronto . Figure III-14: Modle des deux toitures simules .. Figure III-15: Variations de tempratures journalires du toit de rfrence, toit vert et lair ambiant, par saison (Nov 2000 sept 2001) ... Figure III-16: Comparaison du flux de chaleur avant et aprs vgtalisation du toit Figure III-17: Coupe dun mur vgtal

66 67 69 71 72 73 74 75 76 79 86

88

89 90

90 92 94

VII

Figure III-18: Usage des plantes grimpantes feuilles caduques .. Figure III-19 : Mur vgtal du muse Quai Branly ralis par Patrick Blanc

96 97

Figure IV-1: Model du mur couvert de lierre .. Figure IV-2: Rapport entre HF et H . Figure IV-3: Modle de temprature dans un mur couvert de lierre .. Figure IV-4: Relation etre HF et rapport de couverture (r) . Figure IV-5: Vue Ouest de la bibliothque d'universit de Tsinghua Figure IV-6: Installation exprimentale ... Figure IV-7: Variation des tempratures pendant le jour . Figure IV-8: Transfert dnergie la couche de feuilles le 24-07-1996 Figure IV-9: Variations journalires du flux de chaleur aux surfaces du mur ouest .. Figure IV-10: Installation de lexprience .. Figure IV-11 : Section de la Pergola montrant les endroits de mesures ... Figure IV-12: Vigne de Campsis sur un mur sud de brique . Figure IV-13 : Tempratures maximales journalires en septembre 2001 .. Figure IV-14: Mur en stuc couvert despaliers. .. Figure IV-15: Diagramme des donnes de pergola et despalier Figure IV-16: Variations journalires du rayonnement solaire incident sur la vranda avec et sans cran de vigne .. Figure IV-17 : Le Bioshader Figure IV-18 : Ecart de temprature entre la salle dessai et la salle tmoin ... Figure IV-19: Jardin vertical test luniversit de Toronto .. Figure IV-20 : Variation des tempratures surfaciques entre une protection avec arbre et sans arbre ... Figure IV-21: Rapport : distance/ hauteur d'arbre pour ombrager une maison deux tages. Figure IV-22 : Diagramme de l'impact de laugmentation de la couverture d'arbre en % sur la temprature intrieure d'un btiment dans des conditions atmosphriques claires ...

100 101 102 102 103 104 105 105 107 108 109 110 111 112 112

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124

Figure V-1: Situation de la ville de Constantine . Figure V-2 : Zones climatiques dt Figure V-3 : Zones climatiques dhiver Figure V-4: Variation des Tempratures de lair extrieur (Priode : 1996-2005). Figure V-5: Dures dinsolation de la ville de Constantine Priode 1996-2005 ... Figure V-6: Variation de lHumidit relative (priode : 1996-2005) . Figure V-7 : Prcipitations de la ville de Constantine (priode : 1996-2005) .. Figure V-8: Variation de la vitesse moyenne des vents (priode : 1996-2005) Figure V-9: Diagramme ombrothermique de la ville de Constantine Figure V-10 : Diagramme psychromtrique de Szokolay appliqu la ville de Constantine ... Figure V-11: Diagramme polaire de la ville de Constantine ... Figure V-12 : Isothermes de la ville de Constantine .. Figure V-13: Localisation des quatre chantillons tests . Figure V-14: Orientation des maisons testes et trajectoire solaire .. Figure V-15: Irradiations solaires sur une paroi verticale oriente Sud-ouest (azimut mur = 30).. Figure V-16: Composition de la paroi extrieure .. Figure V-17: Points de mesures dans la maison A ... Figure V-18: Plan dtage de la maison "A" .. Figure V-19: Plan dtage de la maison "B" .. Figure V-20 : Plan dtage de la maison "C" . Figure V-21 : Plan dtage de la maison "D" .

133 134 134 135 136 136 137 138 139 140 143 144 146 147

148 148 152 156 158 159 161

VIII

Figure VI-1:Variation des tempratures intrieures et extrieures dans les maisons "A" et "B" . Figure VI-2: Variation des tempratures de surfaces moyennes intrieures et extrieures dans les maisons "A" et "B" Figure VI-3:Trac du gradient thermique au niveau de la paroi extrieure des maisons "A" et "B" Figure VI-4: Evolution de la temprature dans les maisons "A" et "B" diffrents points de mesure et diffrentes heures Figure VI-5: Variation de la vitesse de lair intrieur et extrieur dans la maison "A" . Figure VI-6: Variation de lhumidit relative moyenne intrieure et extrieure dans les maisons "A" et "B" Figure VI-7 : Variation de lhumidit relative moyenne et de la temprature moyenne de lair intrieur dans la maison "B" .. Figure VI-8: Variation des tempratures de lair intrieur et extrieur dans les maisons "A" et "C" .. Figure VI-9:Variation des tempratures surfaciques moyennes intrieures et extrieures dans les maisons "A" et "C" Figure VI-10:Trac du gradient thermique au niveau de la paroi extrieure de la maison "C" .. Figure VI-11 : Prospect de la rue borde de maisons (maison "C" droite) Figure VI-12 : Variation des tempratures moyennes intrieures et extrieures et celles du feuillage dans les maisons "A" et "C" .. Figure VI-13: Evolution des tempratures dans les maisons "A" et "C" diffrents points de mesure 14h00 . Figure VI-14 : Variation de lhumidit relative moyenne intrieure et extrieure dans les maisons "A" et "C" ... Figure VI-15 : Variations des humidits relatives moyennes intrieures et extrieures et celles du feuillage dans les maisons "A" et "C" ... Figure VI-16 : Variation du taux de transpiration des feuilles et des tempratures de lair pour diffrentes vitesses du vent .. Figure VI-17: Comparaison des tempratures moyennes intrieures des trois maisons avec les limites de confort .. Figure VI-18:Variation de lcart de temprature intrieure et extrieure pour les trois chantillons .... Figure VI-19 : Variation des tempratures surfaciques extrieures des trois maisons"A", "B" et "C" ... Figure VI-20:Variation de lhumidit relative moyenne des trois chantillons "A", "B" et "C" .. Figure VI-21 : Variations des tempratures du feuillage de la maison "A" et les tempratures de surface de la maison "B" . Figure VI-22: Variations de la temprature moyenne dans les maisons "A" et "D" .. Figure VI-23: Variation des tempratures surfaciques des maisons "A" et "D" . Figure VI-24 : Prospect de la rue .. Figure VI-25 :Trac du gradient thermique au niveau de la paroi extrieure de la maison "D". Figure VI-26: Comparaison des tempratures moyennes intrieures avec les limites de confort ... Figure VI-27: Ecart de tempratures bi-horaires intrieures et extrieures des chantillons"A" et"D" Figure VI-28: Comparaison des tempratures intrieures et celles du feuillage des maisons "A" et "D" .. Figure VI-29 :Variation de lhumidit relative moyenne intrieure et extrieure et celle du feuillage des deux chantillons "A" et "D" . Figure VI-30: Schma de droulement de la simulation .. Figure VI-31: Comparaison des tempratures intrieures mesures et simules pour la maison "B" Figure VI-32: Comparaison des tempratures surfaciques mesures et simules pour la maison

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IX

"B" Figure VI-33: Comparaison des humidits relatives mesures et simules pour la maison "B" . Figure VI-34: Comparaison des tempratures intrieures mesures et simules pour la maison "A" Figure VI-35: Comparaison des tempratures surfaciques mesures et simules pour la maison "A" Figure VI-36: Comparaison des humidits relatives mesures et simules pour la maison "A" .. Figure VI-37 :Comparaison des tempratures intrieures mesures et simules pour la maison "A" Figure VI-38: Comparaison des tempratures surfaciques mesures et simules pour la maison "A" pour une couleur claire

201

201

202 203

203

204

Liste des tableaux : Tableau I-1 : Consommation dlectricit par habitant (en kWh) . Tableau II-1 : Echelle de sensation thermique de lASHRAE . Tableau II-2: Apports calorifiques sur une paroi selon son orientation Tableau III-1: plantes grimpantes utilises et leurs critres de slection . Tableau III-2 : Performances des arbres face au bruit . Tableau III-3: Elments composants des toits verts .. Tableau IV-1: Les conditions dombrage . Tableau IV-2: Rsum des diffrentes expriences sur limpact de la vgtation sur le confort des btiments Tableau V-1 : Vitesse et direction des vents Constantine (priode 1996-2005). Tableau V-2 : Hauteur et azimut du soleil Constantine (3617).. Tableau V-3: Rcapitulatif des caractristiques technologiques des diffrents chantillons Tableau V-4 : Paramtres mesurs ... Tableau VI-1 : caractristiques des maisons "A" et "B" .. Tableau VI-2 : Caractristiques des maisons "A" et "C" . Tableau VI-3: Caractristiques de la maison "D" .

25 32 53 75 83 85

123

129 138 142 149 152 163 173 187

Liste des photos :

Photo V-1: Vue arienne du site dtude . Photo V-2:Vues sur les diffrents chantillons tests Photo V-3: Vues sur la maison "A" ... Photo V-4: La vigne vierge vraie sur le mur de la maison "A" .. Photo V-5: Appareils de mesures utiliss Photo V-6: Amnagement de la pice teste dans la maison "A" Photo V-7: Amnagement de la pice teste dans la maison "B" .. Photo V-8: Amnagement de la pice teste dans la maison "C" Photo V-9: Amnagement de la pice teste dans la maison "D"

145 146 150 150 154 157 159 160 162

Introduction gnrale

1

Introduction :

Comme les phnomnes dlots de chaleur urbains, de changements climatiques et de pollution atmosphrique sont interrelis, les moyens mettre en uvre pour lutter contre ces

problmatiques le sont aussi. Or, les moyens employs actuellement pour contrer les impacts de ces vagues de chaleur sont trs nergivores, souvent polluantes (certains appareils contiennent des CFC), et ne profitent qu un nombre restreint de personnes. Alors, il est urgent de penser la problmatique nergtique, au confort des occupants et la prservation de lenvironnement.

En ce dbut du 21me sicle, le contexte nergtique rappelle sous certains aspects celui des annes 1980, au cours desquelles la problmatique de lnergie, consquence du second choc ptrolier, sest rvle comme une proccupation plantaire de premier plan.

Cette crise nergtique allait brutalement mettre au devant de la scne limportance du volume de combustible utilis pour le chauffage et la climatisation des btiments et ses rpercussions sur les conomies nationales en termes de cots dexploitation et dimpact cologique et environnemental.

En Algrie, le secteur rsidentiel et tertiaire se trouve parmi les secteurs les plus nergivores, avec une consommation de 46% de l'nergie finale et de 28% de l'nergie primaire1. Le niveau de consommation de ce secteur, surtout en priode estivale, constitue l'un des soucis majeurs exprims dans le cadre du modle de consommation nergtique Algrien.

Ainsi, les btiments rsidentiels sont confronts, en priodes de grandes chaleurs des problmes dinconfort lis au phnomne de surchauffe et dexposition des faades aux radiations solaires intenses et de consommation irrationnelle d'lectricit pour la climatisation ; le confort hygrothermique tant reconnu, faut-il le souligner, comme une cible de la dmarche de haute qualit environnementale.

Avec les proccupations grandissantes du dveloppement durable, le secteur du btiment doit donc rpondre deux exigences fondamentales: matriser la fois les impacts sur lenvironnement extrieur, et sassurer dambiances intrieures saines et confortables.

1 YASEF, A., "Elments pour une politique nergtique nationale", proc. 1er Symposium du comit Algrien

d'nergie, Alger, 25-26 Novembre, 1996.

Introduction gnrale

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De ce fait, le souci de larchitecture bioclimatique est de permettre au btiment de bnficier dambiances intrieures proches du confort pour une plage de variations des conditions extrieures assez large, sans le recours au conditionnement dair artificiel. Lorsque les moyens mcaniques savrent ncessaires, larchitecture bioclimatique permet de dpenser une quantit dnergie rduite (chauffage ou climatisation) et de raliser des conomies2. Elle vise principalement lamlioration du confort quun espace bti peut induire de manire naturelle cest dire en minimisant le recours aux nergies non renouvelables. Par ailleurs, lune des mesures de planification urbaine durable est de limiter la consommation nergtique des villes, parce quelle est coteuse et quelle contribue la pollution atmosphrique et de grer les espaces naturels qui sont en effet les garants dun quilibre cologique au sein des villes, quilibre qui doit tre prserv.

Il sagit, donc, de puiser dans notre environnement naturel, lessentiel des nergies ncessaires et de trouver des stratgies passives pour pallier au problme de surchauffe.

En fait, la pertinence de leffet de la vgtation comme dispositif de rafrachissement et son impact sur le confort extrieur et intrieur des btiments sont aujourdhui reconnus travers la multitude de recherches et de travaux mens jusquici. Il y a lieu, tout dabord, de poser la problmatique et de fixer les objectifs.

Problmatique :

Laugmentation de la temprature dans les villes (2 3C) par rapport la campagne3, le faible taux dhumidit provoqu par linsuffisance de plantations et de surfaces gazonnes nous indiquent limportance, et mme lurgence dintroduire de la vgtation en milieu urbain afin de minimiser leffet des espaces et des parois minralises.

Dans les villes climat aride et semi aride, lobjectif est toujours dviter les rayons solaires directs et de rechercher lombre et la fracheur en saison estivale. En effet, la vgtation joue un rle primordial dans la rduction de la temprature de lair par la projection de lombre et la rduction des gains thermiques par lvapotranspiration et la conversion des radiations solaires en une chaleur latente.

2 J.L.IZARD-A.GUYOT Archi Bio Ed Parenthses 1979.

3 HASHEM AKBARI: [En ligne] Eetd.lbl.gov/heatisland/pubs. (page consulte le 16-05-2006)

Introduction gnrale

3

Par ailleurs, le vgtal quelle que soit sa forme est un lment indispensable dquilibre de lcosystme dans lequel nous vivons, il influence l'environnement thermique, la qualit de l'air et l'environnement sonore des btiments. Il joue un rle physiologique et bioclimatique dans le confort quotidien de lhabitation ainsi quun rle de rgulation des excs climatiques (ombrage dt, protection contre les vents forts, humidification de lair,etc).

En plus de son action efficace sur le microclimat urbain, la vgtation peut aussi agir sur les ambiances intrieures des btiments. Il sagit donc de rendre compte du rle de rgulation des ambiances par la vgtation la fois sous langle des conomies dnergie et du confort des habitations : une stratgie impliquant une rflexion sur une question dactualit.

En matire dambiance et selon son mode dimplantation, dans les espaces extrieurs de proximit ou attenants aux habitations et ses effets sur le comportement thermique des btiments, le vgtal agit sur trois facteurs du climat : ensoleillement, vent et humidit relative4 ; cest un composant bioclimatique susceptible de contrler les ambiances thermiques et lumineuses autant des espaces publics que des btiments5.

En 1994, Givoni6 a remarqu que la vgtation influence la temprature intrieure et les charges de climatisation des btiments de diffrentes faons : 1. Les grands arbres et les pergolas situs une courte distance des murs et des fentres procurent une bonne protection solaire sans nuire la ventilation, 2. La vigne grimpant sur les murs et les hauts buissons prs des murs offrent galement une bonne protection solaire mais rduisent la vitesse de l'air prs des parois, 3. La temprature d'air au voisinage des surfaces extrieures des murs est diminue, rduisant ainsi les transferts conductifs et les apports de chaleur par la ventilation, 4. La couverture du sol par de la vgtation autour d'un btiment rduit le rayonnement solaire rflchi ainsi que les rayonnements de grande longueur d'onde mis par le sol vers les murs, rduisant de ce fait les gains solaires et en grandes longueurs d'onde,

4 GUYOT.A/ : larbre urbain, un composant de confort pour larchitecture et lespace urbain public extrait

dintervention du cours in [En ligne] http://www.arbreurbain.com.html (page consulte le 26.06-2006). 5 J.L.IZARD ET A.BOUKARA le rle du vgtal en architecture et en microclimatique urbaine (cole

darchitecture 1998,2001) in [En ligne] http:// www.archi.fr./pages/recherches/labos.html (page consulte le 02.09.2006) 6 GIVONI.B: Climate Considerations in Building and Urban Design Van Nostrand Reinhold, NY, 1994.

Introduction gnrale

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5. La vgtation sur les parois est et ouest d'un btiment peut procurer une protection efficace contre les gains solaires en t.

Daprs David Wright7, les arbres sous de nombreux climats, projettent une ombre bnfique sur les constructions et dans cette volont dabriter un btiment des apports solaires, il est essentiel dintercepter les rayons solaires avant quils aient frapp les vitrages ou les faades. Ils peuvent aussi se comporter en humidificateurs et abaissent, alors, par vaporation la temprature de lair.

Dautres recherches de Givoni8, ont cependant permis de montrer que le potentiel d'isolation de la vgtation peut, parfois, anantir l'effet de refroidissement passif d sa protection solaire. Dans ces conditions, le fait de protger les murs extrieurs par de la vgtation peut trs bien tre contreproductif car on rduira les missions de rayonnement de grandes longueurs d'onde. La couleur et le revtement du mur et la distance entre le mur et la vgtation sont ainsi des paramtres trs importants.

De plus, Watson et Camous, 19869, rajoutent que la vgtation prsente un certain inconvnient en t car lair est en quelque sorte stabilis contre lenveloppe. Cela diminue fortement leffet de refroidissement des brises dt.

Face ces deux postulats, peut-on, par lintroduction du vgtal proximit de nos maisons, contrler au mieux les conditions de confort intrieur sans avoir recours aux techniques de climatisation artificielle? Pour y rpondre, cette recherche tend dmontrer limpact de la vgtation en particulier les plantes grimpantes sur le confort hygrothermique proximit et lintrieur des btiments.

Objectifs :

Le vgtal contribue ltablissement des microclimats en milieu naturel comme en milieu urbain de par son effet doxygnation, dhumidification de lair, de fixation des poussires, il peut ainsi agir sur le confort intrieur des btiments.

7 DAVID WRIGHT: Soleil, Nature, Architecture Ed Parenthses1979

8 In TAREB doc pdf Intgration architecturale enveloppe du btiment chapitre2 intgration aux btiments

p26. 9 WATSON. D & CAMOUS. R : Lhabitat bioclimatique de la conception la construction Ed ltincelle

Canada 1986, p38.

Introduction gnrale

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Ltude a pour objectif dvaluer limpact de la vgtation grimpante feuillage caduc sur le confort hygrothermique estival des btiments sous le climat de Constantine et, par consquent, sur le confort des individus. Et de dmontrer quun simple cran vgtal proximit dune faade dun btiment peut rguler considrablement le confort intrieur ; dans un but de rduire tant la consommation en nergies marchandes que les rejets des polluants.

A cet effet, nous avons mis, pour atteindre cet objectif, des hypothses exposes comme suit :

- Hypothse principale : - La vgtation attenante aux btiments constitue une protection saisonnire susceptible de

remdier aux problmes lis aux surchauffes, procure de lombrage et rduit donc linsolation directe sur les btiments. Elle constitue, par consquent, une stratgie efficace de rafrachissement sous le climat de la ville de Constantine marqu par des ts chauds.

- Hypothses secondaires : - La vapeur deau mise par vapotranspiration des feuilles de la vgtation grimpante

permet de rafrachir lair ambiant ct du btiment (joue un rle d'enveloppe thermique complmentaire) et, par consquent, concourt la rgulation de lambiance hygrothermique intrieure.

- De par sa densit, la vigne vierge vraie constitue un dispositif performant dombrage saisonnier et de rafrachissement en priode estivale compar aux autres plantes grimpantes. Plus le feuillage est dense, plus grande est sa performance thermique sur lambiance intrieure.

Mthodologie et outils de recherche :

Afin de rpondre ces objectifs, ltude sest attele confirmer ou infirmer ces hypothses travers une structuration de la recherche qui va sarticuler autour de deux parties :

Une 1re partie thorique: elle consiste en une recherche bibliographique et documentaire scinde en quatre chapitres ayant pour objectif de cerner et de comprendre tous les lments thoriques de base en rapport avec le sujet de recherche contribuant la canalisation de la prsente tude vers les objectifs cibls.

Introduction gnrale

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Le premier chapitre introductif dfinit les diffrents concepts rappelant le rapport architecture et climat ainsi que la problmatique nergtique en Algrie. Le deuxime chapitre, a pour objet de fournir un maximum dinformation concernant les diffrents paramtres influant sur le confort thermique du btiment. Cette partie permettra dassimiler tous les mcanismes de transfert de chaleur par rapport la paroi verticale opaque et vitre. Par la suite, il y a lieu de cibler les effets de la vgtation, ses typologies ainsi que ses multiples usages en milieu urbain, ce qui constituera lessentiel du troisime chapitre. Quant au quatrime chapitre, il voquera une analyse synthtique dune littrature des diffrentes recherches scientifiques menes travers le monde par bon nombre de chercheurs sur limpact de la vgtation comme systme de rafrachissement passif. Cette partie servira comme base de donnes pour linterprtation des rsultats de linvestigation. Une 2me partie : concerne le volet pratique, base sur une campagne de mesures in situ faisant lobjet du cinquime et sixime chapitre. Le premier abordera la prsentation du cas dtude et la mthodologie de travail sur terrain ainsi que ltude climatique et bioclimatique de Constantine afin didentifier le climat de cette dernire qui servira de base pour les interprtations du cas dtude. Le second et dernier chapitre concernera linterprtation des rsultats de linvestigation. Cette partie de la recherche sest base sur une tude comparative de quatre chantillons qualifis de reprsentatifs, choisis selon des critres pralablement dfinis. En effet, linvestigation a concern des maisons individuelles situes Constantine dans lesquels une srie de relevs bi horaires de plusieurs paramtres physiques a t mene tels que : la temprature de lair, les tempratures de surface, lhumidit de lair et la vitesse de lair. Ces mesures in situ ont t effectues en deux priodes dfavorables de lt par le biais dun ensemble dappareils savoir : un thermocouple, un hygrographe, une centrale mto sans fil et un multimtre dans le but de tester l'effet de refroidissement de lcran vgtal sur lambiance hygrothermique de ces btiments sous le climat de Constantine. Au sein de la mme partie, une simulation laide dun programme numrique TRNSYS version 14.1, permettra de comparer les rsultats obtenus sur terrain et ceux simuls. La variation du paramtre de la couleur extrieure a permis de comparer la paroi vgtalise et celle dune couleur claire dans un but de vrifier la performance et lefficacit de chacune delle sur le confort thermique des btiments.

Chapitre I Architecture et climat

7

Introduction :

La matrise de lnergie est un des problmes majeurs auxquels notre socit va devoir faire face dans les dcennies venir, la fois en termes dpuisement des ressources et dimpact sur le rchauffement de la plante. Les tentations des concepteurs pour crer des ambiances intrieures confortables dans une optique de dveloppement durable se matrialisent par lapparition de nouveaux vocabulaires et concepts.

Ces nouveaux concepts qui, aujourdhui, prennent une nouvelle dimension dconomie dnergie et de rentabilit, tentent de sintgrer dans une dmarche plus gnreuse lie la notion globale dco-btiment ou co-construction. Le pari est de matriser naturellement les conforts dt et dhiver, en privilgiant des solutions simples et de bon sens telles que : la bonne orientation, le choix judicieux du matriau, la prise en compte de lenvironnement, la vgtation, etc.

Etant donn que cette recherche va aborder lun des principes majeurs de la dmarche bioclimatique comme lment acteur dans le confort thermique des btiments, en loccurrence la vgtation, il est donc impratif de prsenter et de dfinir ces concepts.

1. Concepts lis la bioclimatique : 1.1. Les changements climatiques :

Les changements climatiques plantaires ont port la protection de lenvironnement au premier plan des proccupations actuelles et constituent, dans une perspective de dveloppement durable, le dfi majeur de ce XXIme sicle.

Actuellement, le climat terrestre est entrain de changer. Au 20me sicle, la temprature de la surface du globe a t clairement plus leve que pendant nimporte quel sicle au cours des 1000 dernires annes. Le climat du 20me sicle a t vraiment atypique.

Ce changement de climat est le rsultat de nombreux facteurs assez complexes, entre autre ceux lis aux nouvelles conditions atmosphriques qui ne cessent de subir des modifications dont certaines nont pu tre expliques jusqu nos jours. Ces changements deviennent de plus en plus perceptibles tout au long des mois et des saisons selon les nombreux travaux de recherche qui se sont consacrs au diagnostic de ce phnomne (afin de pouvoir estimer ses consquences et ses influences dans leurs dimensions spatiales et temporelles).


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Ds 1990, le Groupe Intergouvernemental dExperts sur le climat (GIEC) annonait des changements climatiques majeurs pour ce sicle et dmontrait le lien de causalit entre les activits humaines et le rchauffement du climat global de notre plante depuis lre industrielle (fig I-1).

Figure I-1:Evolution de la temprature moyenne la surface de la terre (Source : Libard.A et De Herde.A, 2005)

Dans son troisime rapport dvaluation remis en 2003, le GIEC confirme nouveau la gravit de ce diagnostic et prvoit pour 2100 une augmentation de la temprature de lair en surface de 1,5C 6C en moyenne globale1. Cette hausse nest donc pas ngligeable et ne peut tre impute uniquement des phnomnes naturels cycliques.

Nous sommes donc confronts une double problmatique : celle du rchauffement climatique qui menace notre survie sur Terre et celle de la pnurie en nergie fossile, avec pour consquence une grave crise conomique si la facture nergtique nest pas contrle.

1.2. Notion dnergies renouvelables :

Les retombes nfastes de la consommation fulgurante des nergies fossiles, constitus lors de la formation du systme solaire et au cours des ages gologiques et dont les stocks forcement limits plus au moins brve chance (fig I-2), font de plus en plus

1 LIEBARD.A et DE HERDE.A : Trait darchitecture et durbanisme bioclimatiques ; Concevoir, difier

et amnager avec le dveloppement durable Presses de limprimerie Moderne de lEst, Baume-les-Dames- dcembre.2005, P181.


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parler deux et leur impact en matire de changements climatiques et de rchauffement de notre plante est un fait indniable et surtout irrversible.

En effet, la rarfaction des ressources fossiles (ptrole, gaz, charbon), la recherche d'une moindre dpendance nergtique et la lutte contre les missions de gaz effet de serre, imposent de plus en plus le recours des sources d'nergies renouvelables.

Cest dans ce contexte que ces nergies sont devenues plus que jamais dactualit. Par dfinition, une nergie renouvelable est une nergie produite partir dune source qui, contrairement aux nergies fossiles, se rgnre au moins au mme rythme que celui auquel

on lutilise. Le soleil tant la source de rapprovisionnement nergtique quotidien qui cr le vent et la pluie, son nergie constamment renouvele peut tre rcolte et consomme sans

polluer lenvironnement.

Figure I-2: Ressources nergtiques fossiles et consommation dnergie (Source : SIDLER Olivier, 2007)

Selon Sidler.O, 20072, dans la situation durgence actuelle, il faut dabord matriser lnergie parce que cest facile et spectaculaire, puis rechercher des solutions nergtiques de substitution prennes capables de rpondre nos besoins long terme.

2 SIDLER Olivier, Directeur ENERTECH : Les btiments faible consommation dnergie - Elments de

contexte Journe technique sur ltanchit lair des btiments Dijon - 21 Novembre 2007.


10

Ds 2006, et pour se conformer une Directive europenne3, la rglementation devra considrer la performance nergtique globale du btiment, cest dire son niveau disolation, la ventilation mais aussi la valorisation des apports solaires, le rendement des systmes de chauffage et de production deau chaude sanitaire, la possibilit dutiliser des nergies renouvelables

1.2.1. Sources d'nergies renouvelables :

Les nergies renouvelables constituent une solution respectueuse de lenvironnement. Elles permettent dacqurir une certaine autonomie nergtique et de raliser des conomies moyen et long terme. En fonction de la situation gographique, plusieurs types dnergies renouvelables sont utilisables4 :

La force hydraulique (nergie hydraulique) ; Le vent (nergie olienne) ; le soleil : => Pour chauffer de l'eau destination sanitaire ou pour le chauffage (nergie solaire thermique) ; => Pour produire de l'lectricit (photovoltaque) ; la chaleur du sous-sol (nergie gothermique) ; la biomasse : => Les dchets des industries de transformation du bois, ainsi que

certaines cultures nergtiques (bois-nergie) ; => Les effluents d'levage et de l'industrie agro-alimentaire (biomthanisation) ;

=> Les cultures nergtiques et les dchets des industries de transformation du bois (biocarburants).

Lhydrolectricit et la biomasse sont actuellement les plus exploites, et lutilisation de lnergie olienne progresse rapidement. En 2004, ces nergies renouvelables, biocarburants compris, ont couvert environ 13 % de la demande mondiale dnergie primaire5.

3 Division de lnergie du Ministre de la Rgion wallonne : Guide pratique destin aux candidats

btisseurs 2005 [En ligne] http://energie.wallonie.be 4 BEGUIN Daniel : Guide de lco-construction Agence Rgionale de lEnvironnement en Lorraine,

ADEME Fvrier 2006.p23 5 [En ligne] http://energie.wallonie.be/xml/doc-IDC-2833-html (page consulte le 23-12-2007)


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L'utilisation des nergies renouvelables permet le plus souvent de valoriser des ressources locales (rsidus d'exploitation forestire, co-produits agricoles, un site venteux, le soleil, ...) et d'viter ainsi d'importer des combustibles. En outre, par rapport aux autres sources d'nergie, leur utilisation gnre un impact relativement limit sur l'environnement. En effet, dans le cas de la biomasse, le CO2 mis par sa valorisation nergtique ou sa dgradation est nouveau absorbe par les plantes pour leur croissance. Il ne contribue donc pas l'effet de serre.

La demande mondiale dlectricit augmente rapidement, de mme que la demande dnergie pour les transports. Les nergies renouvelables ne sont pas encore en mesure dgaler la densit nergtique des combustibles fossiles, et elles ncessitent de vastes superficies de terres, notamment pour produire des panneaux solaires. De lnergie solaire lhydraulique, ces sources ne sont pas galement rparties et leur fourniture peut tre irrgulire.

De toutes faons, la croissance rapide de pays comme lInde et la Chine rclame des densits dnergie suprieures celles que peuvent offrir actuellement les nergies renouvelables. Ces pays commencent laborer des politiques en faveur des nergies renouvelables, notamment pour rduire la pollution. Nanmoins, limpact local des installations solaires ou oliennes sur lhabitat ou la vgtation, voire sur les caractristiques climatiques, est encore ltude.

Par consquent, les technologies des nergies renouvelables sont prometteuses. Avec le rchauffement climatique, il est de lintrt de tous quune nouvelle conomie fonde sur les nergies renouvelables simplante fermement et de manire stable.

1.3. Le dveloppement durable :

Aprs la forte croissance, suite la 2me guerre mondiale, la fin du 20e sicle a t marque par de grandes catastrophes environnementales qui contriburent la naissance dune certaine conscience cologique et humaniste. Les hommes ont, ainsi, pris conscience : - de laggravation de leffet de serre avec des consquences visibles qui ont marqu les esprits, en France par exemple : tempte de 1999, canicule de 2003 - de lexplosion dmographique entranant le risque dpuisement des ressources naturelles et la concentration de la population dans les villes (80% au niveau mondial)


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- des catastrophes industrielles (Tchernobyl, ) - des impacts graves de pollutions sur la sant : le plomb, lamiante

Dveloppement durable et Qualit Environnementale sont devenus depuis quelques annes les lignes directrices des nouvelles politiques de dveloppement, dans plusieurs domaines : industries, agroalimentaire, puis construction et maintenant urbanisme. Bien plus quun phnomne passager, ce changement de cap traduit une prise de conscience tardive des enjeux environnementaux dans tous les milieux o linfluence humaine est proccupante. Cette prise en compte de lenvironnement et des impacts des activits humaines, lchelle de la construction, sinscrit dans une sensibilisation mondiale amorce il y a dj une trentaine dannes. Une srie de confrences et de sommets internationaux ont peu peu ouvert les yeux de lhumanit sur les dangers de sa croissance irrflchie. Cest ainsi que le Dveloppement Durable est apparu laube des annes 90.

En effet, notion rcente mais nanmoins incontournable, le dveloppement durable est lun des dfis de ce 21e sicle. Selon GAUZIN-MLLER, 20016, le constat mondial est plutt sombre : le climat se dgrade, les pollutions sont de plus en plus tenaces, les ressources trop souvent surexploites, de nombreuses espces sont en danger, et la prosprit rserve seulement 20% des habitants de la plante. Concept priori obscur, cette notion de dveloppement durable doit tout simplement permettre chacun de nous de spanouir dans une socit plus humaine et un environnement prserv.

Cest dans ce contexte, que lOrganisation des Nations Unies a mobilis en 1992 plus de 170 chefs dtat lors de la confrence Internationale sur lenvironnement et le Dveloppement qui sest tenue Rio de Janeiro. Lagenda 21 propos au terme de ce premier sommet de la terre reprend les lignes directrices dfinies en 1987 dans le rapport de Brundtland intitul Our Common Future et fixe les objectifs suivre pour tendre vers un dveloppement durable ou soutenable au XXIme. Le paradigme de dveloppement durable tel quadopt par lassemble gnrale des Nations Unies y est dfinit comme suit : Le dveloppement durable est le dveloppement qui permet de satisfaire les besoins actuels sans pour autant compromettre les possibilits des gnrations futures de satisfaire leurs propres besoins .

6 GAUZIN-MLLER Dominique: Larchitecture cologique,29 exemples europens d Le Moniteur,2001


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Ces concepts rappellent le propos prt Antoine de Saint-Exupry : Nous nhritons pas de la Terre de nos anctres, nous lempruntons nos enfants .

Nanmoins, il a fallu attendre la confrence de Kyoto en dcembre 1997 pour que les intensions souscrites Rio soient traduites en objectifs chiffrs en terme de rduction des missions de gaz effet de serre. Dix ans aprs Rio, cest finalement lors des confrences de Bonn et de Marrakech en 2001 quun accord sur les modalits dapplication du protocole de Kyoto a t trouv entre les diffrents pays membres de la convention sur les changements climatiques en considrant aussi bien les aspects conomiques, politiques, environnementaux que sociaux.

1.3.1. Objectifs du dveloppement durable :

L'objectif du dveloppement durable est de dfinir des schmas qui concilient les trois aspects conomique, social, et environnement des activits humaines (fig I-3), les trois piliers du dveloppement durable prendre en compte, par les collectivits comme par les entreprises sont7 :

Lefficacit conomique : la collectivit recherche le plus grand bnfice en comptabilisant les cots sociaux et environnementaux ;

La prudence environnementale, cest--dire la prservation des ressources naturelles non renouvelables et la limitation des impacts des activits anthropiques ainsi que lapplication du systme de prcaution ;

Lquit sociale : le dveloppement doit se forger sur la solidarit envers les plus dfavoriss et sur la contribution la rduction des ingalits.

7 Optimisation des systmes nergtiques [En ligne] http://www.ose.cma.fr/evenements/2001/confrences.htm


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Figure I-3: Schma des trois piliers du dveloppement durable. (Source : Encyclopdie libre [En ligne] www.wikipedia.fr)

Pour lEurope, lobjectif est de baisser les missions de 8% par rapport 1990. Pour la France, cela revient diviser par 4 ses missions de CO2 dont 17 % dans le btiment. Les rpercussions de ces engagements sont strictes et ont donn lieu en France de nouvelles lois et rglementations. Elle a aussi introduit la notion de dveloppement durable dans les documents durbanisme. Un des objectifs du dveloppement durable interpelle directement le cadre de vie bti et surtout le secteur de la construction8.

Lintgration des objectifs qualitatifs dfinis travers le rappel de ces enjeux participe au renouvellement et lenrichissement des projets de btiments et des mthodes qui prsident leurs ralisations. De nombreux secteurs europens intgrent dsormais ces proccupations dans leurs dmarches; de lagriculture raisonne lindustrie, des certifications environnementales ont vu le jour, parfois compltes par des systmes de management (type ISO 14001 pour les entreprises), tout ceci dans un mme but : essayer de rduire limpact ngatif des activits humaines sur lenvironnement.

FLEURY.S, 20059, affirme que les trois fondements sus-cits doivent coexister afin dobtenir un ensemble viable, quitable et surtout vivable. La sensibilisation grandissante des citoyens et des lus aux dmarches de qualit et le dveloppement de la dmocratie

8 GAUZIN-MLLER Dominique: Larchitecture cologique,29 exemples europens d LeMoniteur,2001.

9 FLEURY Stphane : Amnagements Urbains et Haute Qualit Environnementale Mmoire de fin

dtudes, Ecole Suprieure des Gomtres et Topographes. 2005, p66.


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participative font des usagers des acteurs de lamnagement. Un nombre croissant de collectivits territoriales sengage dans des dmarches visant contribuer raliser un cadre de vie et des quipements rpondant ces objectifs de dveloppement durable.

Dans ce contexte, les besoins en formation des professionnels de lamnagement de lespace portent notamment sur les connaissances du concept de haute qualit environnementale considr comme une contribution du secteur de la construction et de lamnagement et lapplication larchitecture et lurbanisme des principes du dveloppement durable.

1.4. La haute qualit environnementale :

La dmarche dite Haute Qualit Environnementale nest pas une simple mode, elle prend racine dans le concept plus vaste du dveloppement durable et surtout, elle sinsre dans une dmarche de projet prenant en compte lensemble des valeurs devant tre portes par larchitecture.

En effet, dans une optique de dveloppement durable, la dmarche HQE, est une recherche de la qualit : qualit architecturale, qualit fonctionnelle, qualit technique, prennit, matrise des cots.

Initie au dbut des annes 90 et applique au secteur du btiment, lHQE est une rponse de nouvelles attentes correspondant la fois la lutte contre le gaspillage des ressources nergtiques de plus en plus rares et contre la brutale acclration des changements climatiques de la plante.

Pour cela, elle permet dlargir le champ de recherche des solutions les plus performantes en considrant toutes les tapes de vie et tous les impacts du btiment. De mme quelle projette dassurer un meilleur contrle de lacte de btir et se fixe comme objectif la ralisation de btiments neufs et lamlioration de ceux dj existants afin quils aient dans leur ensemble des impacts limits sur lenvironnement, quelles que soient leurs destinations tout en assurant lintrieur du btiment des conditions de vie saines et confortables. Pour toutes ces raisons, les spcialistes de la HQE ont cherch intgrer davantage la notion de dveloppement durable dans le secteur du btiment afin de contribuer rpondre aux nouveaux dfis du XXIme sicle dont la prservation des ressources naturelles en optimisant leur usage.


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Les spcialistes ont donn cette notion une dfinition formelle: la haute qualit environnementale des btiments correspond aux caractristiques du btiment, de ses quipements (en produits et services) et du reste de la parcelle de lopration de construction ou dadaptation du btiment qui lui confre laptitude satisfaire les besoins de matrise des impacts sur lenvironnement extrieur et de la cration dun environnement intrieur confortable et sain 10.

Pour tre plus oprationnelle, la Haute Qualit Environnementale dun btiment a t dcompose en quatorze exigences particulires, appeles cibles (fig I-4) et chaque cible a t dcompose son tour en cibles lmentaires . On en dnombre actuellement cinquante deux, dont lensemble est organis suivant deux domaines et quatre familles qui sont :

1- Le domaine N 1 vise matriser les impacts sur lenvironnement extrieur et regroupe les cibles dco-construction et les cibles dco-gestion.

2- Le domaine N 2 vise produire un environnement intrieur satisfaisant et regroupe les cibles de sant et les cibles de confort, savoir le confort acoustique, le confort olfactif, le confort visuel et le confort hygrothermique.

Figure I-4: Les quatorze cibles de la Haute Qualit Environnementale des btiments (Source : Association HQE)

Mme si des pays comme lAlgrie mnent actuellement une rflexion sur ce sujet dans la continuit de la HQE, rares sont les initiatives concrtes dans ce domaine.

10 Association HQE : Btiment et dmarche HQE Valbonne : ADEME. Rdition Avril 2007, p3.


17

1.4.1. Objectifs de la HQE:

La dmarche HQE est une dynamique entranant tous les acteurs du cadre de vie bti la recherche la fois dune meilleure qualit de vie et de la prservation de la plante. Elle rpond aux deux grands dfis de ce dbut du XXIme sicle : une aspiration croissante de chacun plus de confort et de scurit dune part, et la matrise de nos prlvements de ressources naturelles et dnergie dautre part11.

Garantir le confort et la scurit des occupants est galement au coeur de la dmarche HQE. Cette dernire vise, en effet, matriser au mieux les impacts (visuel, acoustique, olfactif, sanitaire) des btiments sur la qualit de vie des habitants. Il s'agit par exemple de ne pas sacrifier l'esthtique des habitations leur dimension fonctionnelle et cologique, de construire des logements tirant au mieux parti de la lumire naturelle, de rduire les nuisances acoustiques et olfactives grce aux matriaux isolants.

En effet, l'objectif premier de la dmarche HQE est de lutter contre le gaspillage des ressources naturelles. Selon l'association HQE, cette dmarche peut permettre :

- 30 50 % d'conomie d'nergie : grce aux quipements de chauffage et d'isolation choisis par exemple,

- 20 50 % d'conomie d'eau : grce des conomiseurs d'eau sur les robinets, la rcupration des eaux de pluie.

1.4.2. Relation : architecture/climat :

De tous temps, l'homme a essay de tirer parti du climat pour gagner du confort et conomiser l'nergie dans son habitation. Aujourd'hui, des rgles d'adaptation l'environnement, l'architecture et aux climats permettent d'allier une tradition millnaire et des techniques de pointe.

De nos jours, les exigences du confort augmentent et se multiplient de plus en plus et les concepteurs semblent avoir nglig la fonction dadapter le btiment au climat et la matrise de lenvironnement intrieur et extrieur. Ils ont confi le soin la technologie de crer un environnement artificiel.

11 [En ligne] www.assolhqe.org/association_objectifs.php (page consulte le 15-01-2008)


18

En considrant larchitecture dans une recherche dintelligence, celle-ci doit crer elle-mme, par son enveloppe (forme, matriaux, rpartition des ouvertures) et ses structures intrieures, un microclimat confortable. Larchitecture doit tre tudie en fonction du climat12.

Aujourdhui, il faut rorganiser la relation entre larchitecture et son milieu, sous langle de la double responsabilit : par rapport au milieu actuel et par rapport celui des gnrations futures. En dautre terme, on doit adapter le btiment au climat et au mode de vie des futurs habitants ; Car un mauvais choix peut coter trs cher long terme sur le plan nergtique.

Dans les pays climat chaud, aujourdhui encore, le constat des conditions dinconfort extrme que lon rencontre dans les btiments est svre : les consquences nfastes pour les occupants sont nombreuses.

Pour cela, des concepts nouveaux dans le vocabulaire architectural tel que : Architecture bioclimatique , solaire passive ou architecture climatique ou une conception consciente de lnergie ont pris en considration les mcanismes du confort et lconomie dnergie. Alexandroff.G et J.M, 198213 insistent sur la relation de lhabitation au climat en vue de crer des ambiances confortables par des moyens spcifiquement architecturaux.

1.5. La dmarche bioclimatique :

Redcouverte au dbut des annes 70, l'architecture bioclimatique recherche une synthse harmonieuse entre la destination du btiment, le confort de l'occupant et le respect de l'environnement, en faisant largement appel aux principes de l'architecture. L'architecture bioclimatique permet de rduire les besoins nergtiques et de crer un climat de bien tre dans les locaux avec des tempratures agrables, une humidit contrle et un clairage naturel abondant.

Le concept bioclimatique fait rfrence la bioclimatologie qui est une partie de lcologie. Elle tudie plus particulirement les relations entre les tres vivants et le climat

12 LAVIGNE Pierre : Architecture climatique une contribution au dveloppement durable Tome1 : bases

physiques EDISUD 1994 p 13. 13

ALEXANDROFF.G et J .M : Architecture et climat soleil et nergies naturelles dans lhabitat ; dition architectures, Berger- Levrault, Paris1982 p216


19

do une dfinition gnrale de larchitecture bioclimatique se rsumant ceci : Cette expression vise principalement lamlioration du confort quun espace bti peut induire de manire naturelle cest dire en minimisant le recours aux nergies non renouvelables, les effets pervers sur le milieu naturel et les cots dinvestissement et de fonctionnement. Lintrt du Bioclimatique va donc du plaisir dhabiter ou dutiliser un espace lconomie de la construction, ce qui fait un lment fondamental de lart de construire14.

En effet, une architecture bioclimatique tire le meilleur parti du rayonnement solaire et de la circulation naturelle de l'air. Il s'agit de trouver l'quilibre idal entre l'habitat, le mode de vie des occupants et le climat local, en ajustant l'orientation de la maison, la disposition des ouvertures et la rpartition des pices. Mme la vgtation a son rle jouer : un simple cran vgtal peut protger efficacement contre le vent et le rayonnement solaire.

En 1999, ces objectifs environnementaux taient plutt avant-gardistes. Aujourd'hui, btir durable est une tendance forte, tant auprs des particuliers que des entreprises. La conception architecturale bioclimatique s'inscrit dans la problmatique contemporaine lie l'amnagement harmonieux du territoire et la prservation du milieu naturel. Cette dmarche, partie prenante du dveloppement durable, optimise le confort des habitants, rduit les risques pour leur sant et minimise l'impact du bti sur l'environnement.15. Elle constitue par consquent un mode de conception architecturale qui recherche la meilleure adquation possible entre le climat, le btiment et le confort de loccupant.

1.5.1. Principes de base de l'architecture bioclimatique :

Sinscrivant dans une dmarche de dveloppement durable, l'architecture bioclimatique se base sur les principes suivants :

Minimisation des pertes nergtiques en sadaptant au climat environnant. 1. Compacit du volume 2. Isolation performante pour conserver la chaleur

3. Rduction des ouvrants et surfaces vitres sur les faades exposes au froid ou aux intempries.

14 LAVIGNE Pierre : Architecture climatique une contribution au dveloppement durable Tome2 : concepts

et dispositifs EDISUD Aix en Provence France 1998 p 10. 15

LIEBARD.A et DE HERDE.A : Guide de larchitecture bioclimatique ; Tome4 ; Cours fondamental : Construire avec le dveloppement durable .2002.


20

Privilgier les apports thermiques naturels et gratuits en hiver 1. Ouvertures et vitrages sur les faades exposes au soleil 2. Stockage de la chaleur dans la maonnerie lourde 3. Installations solaires pour le chauffage et l'eau chaude sanitaire

Privilgier les apports de lumire naturelle 1. Intgration d'lments transparents bien positionns 2. Choix des couleurs

Privilgier le rafrachissement naturel en t 1. Protections solaires fixes, mobiles ou naturels (avances de toiture,

vgtation,) 2. Ventilation

3. Inertie approprie16

1.5.2. Vgtalisation, dmarche bioclimatique durable et HQE :

Notre paysage urbain, essentiellement minral et mtallique, ne peut plus ngliger l'apport du vgtal, lment primordial pour la qualit du climat de nos villes.

Le fait de recourir des systmes de vgtalisation, contribue gnralement instaurer une relation harmonieuse entre un btiment et son environnement immdiat. Par ailleurs, selon Leroux.F, 200517, lutilisation dessences locales et des procds de construction doux, gnrant peu de nuisances et de dchets, participe dun respect des cibles de lco-construction dictes par la dmarche HQE.

Les performances remarquables en terme de protection thermique, de dure dans le temps, et de rtention des eaux pluviales des techniques de vgtalisation, contribuent respecter un grand nombre des cibles abordes dans le volet co-gestion de la dmarche HQE, notamment pour ce qui concerne la gestion conome de lnergie, la gestion raisonne de leau de pluie et les cots de maintenance.

Pour ce qui concerne le confort ressenti lintrieur de btiments pourvus de tels systmes, on constate gnralement une amlioration sensible en terme de performances acoustiques et hygrothermiques. Par ailleurs, la prsence de vgtaux contribue aussi

16 [En ligne] http://www.maison-solaire.fr/Bioclimatique.htm (page consulte le 23-12-2007)

17 LEROUX. Franois, Animateur technique co-construction Okos : Intgration vgtale des btiments,

contributions environnementales sur une maison individuelle Mmoire de formation continue architecture HQE, Ecole dArchitecture de Lyon, Session 2005


21

procurer aux occupants des lieux un confort visuel et un bien-tre que napportent pas des solutions conventionnelles, ce qui vient appuyer le volet confort de la dmarche HQE.

Enfin, lutilisation de vgtaux en toitures ou en faades, permet aussi datteindre certaines des cibles prconises par le volet sant, et notamment pour ce qui concerne la qualit de lair et celle de leau.

De plus, Libard.A et De Herde.A, 2005 18 affirment que la dmarche bioclimatique intgre le traitement de la vgtation dans la conception de lhabitat. En effet, lusage de la vgtation pour modifier un climat est une caractristique-cl dans la conception des btiments durables 19. Elle procure de lombrage et rduit donc linsolation sur les btiments. Aux valeurs esthtiques, sajoute le confort thermique quelle procure par lvaporation. Par ce biais, les tempratures ambiantes sont abaisses, et le niveau dhumidit est amplifi.

Grce plusieurs qualits intrinsques, la vgtation a un rle dterminant jouer dans la lutte aux changements climatiques, la diminution de la pollution atmosphrique, la modration de leffet dlot de chaleur, la qualit de lair et par consquent sur la sant des populations urbaines. La vgtation, par la rflexion du rayonnement solaire, lombrage quelle dispense et lvapotranspiration, permet en effet de rduire la temprature en ville20. La plantation de vgtaux en plus dtre perue comme une action trs positive reprsente un geste accessible tous et chacun.

La vgtalisation des murs et des abords de la maison participe la cration dun microclimat frais. Elle valorise lvaporation par les plantes et diminue le rayonnement par rapport une surface sombre. Les plantes vertes dans la maison contribuent aussi au rafrachissement de lair intrieur. La protection ou encore lombrage par des arbres feuilles caduques rduisent la pntration du soleil21. Intgrer la dimension vgtale, ce qui

18 LIEBARD.A et DE HERDE.A : Trait darchitecture et durbanisme bioclimatiques ; Concevoir, difier

et amnager avec le dveloppement durable Presses de limprimerie Moderne de lEst, Baume-les-Dames- dcembre.2005. p77 19

LAM.M et al : Rsum dune tude de cas- Vgtation sur la faade des constructions : Bioshader Centre for Sustainability of the Built Environment university of Brighton, 2004. www.durabuild.org 20

Conseil rgional de lenvironnement de Montral (CRE-Montral) : Projet de lutte aux lots de chaleur urbains : Le verdissement montralais pour lutter contre les lots de chaleur urbains, le rchauffement climatique et la pollution atmosphrique .2007. 21

SALOMON Thierry &AUBERT Claude : Fracheur sans clim, le guide des alternatives cologiques , Ed : Terre vivante, 2004.


22

peut prsenter un des aspects dterminants du contrle du microclimat et par consquent une meilleure qualit environnementale sinscrivant dans une dmarche durable de nos espaces.

2. Notion dconomie dnergie :

Dans les pays en dveloppement, lnergie est un des facteurs dterminants pour la survie des populations : elle est ncessaire toute activit humaine et indispensable la satisfaction des besoins quotidiens (eau, nourriture, sant,) mais galement pour assurer un minimum de dveloppement conomique et social.

La crise de lnergie, un certain temps, a fait passer au premier plan la rduction des cots nergtiques. Mais de nos jours, lassurance du confort visuel, olfactif, acoustique et hygrothermique est devenue linstinct prpondrant pour tous les dcideurs de la conception de lhabitat.

Une exigence de confort dt plus stricte peut impliquer le recours la climatisation, et donc induire une augmentation de la consommation dnergie et des impacts qui en dcoulent.

Selon Peuportier.B,200322, la gravit des problmes environnementaux est maintenant patente et il nest plus raisonnable dignorer les consquences environnementales des dcisions que nous prenons. Le secteur du btiment contribue de manire importante ces problmes. Il est donc ncessaire de recourir, autant que possible, aux outils daide la dcision et aux technologies qui permettent de rduire les impacts environnementaux des btiments.

2.1. Consommation nergtique en Algrie:

L'nergie est au cur de nombreuses problmatiques mondiales et locales en termes d'approvisionnement, d'efficacit et de pollution. Les btiments ne font pas exception la rgle puisque ce secteur est le plus gros consommateur d'nergie en Algrie avec 45.5% du total, suivi du secteur des transports de 27.7% et ensuite le secteur industriel avec 26.8% (fig I-5).

22 PEUPORTIER. Bruno : Eco-conception des btiments. Btir en prservant lenvironnement Sciences

de la terre et de lenvironnement. Les presses de lcole des mines. Paris 2003. p57


23

Secteur MnagerSecteur TransportSecteur Industriel

Figure I-5 : Consommation dnergie par secteur (priode 1980-2000) (Source : D.G.E, 2000)

2.2. Consommations dans le secteur mnager en Algrie :

La consommation globale dnergie en Algrie, a t probablement multiplie par quatre entre les annes 1980 et 200023. Llectricit, le gaz naturel (en conduites ou en bouteilles), fuel, charbon, bois et mme piles lectriques sont les vecteurs dnergie du secteur domestique. Les diffrents types dnergie nous servent globalement quatre diffrents usages24 :

Le chauffage qui reprsente la plus forte dpense environ 60% de lnergie domestique ;

Lclairage, llectromnager, laudio visuel et la climatisation reprsentent prs de 20% de lnergie.

Leau chaude sanitaire ncessaire, reprsente prs de 15%. La cuisson reprsente prs de 5%.

Sachant que, la consommation dnergie finale par habitant est de 0.48 TEP en 1990, son volution passera de 0.71 TEP25 en 2000 1.35 TEP en 2010 et 1.88 TEP en 202026

Dailleurs, la lecture du graphe ci dessous (fig I-6) fait ressortir que la consommation du gaz et de llectricit pour le chauffage et pour lclairage reprsente le taux le plus lev

23 MINISTERE DE LENERGIE : Bilan nergtique national de lanne 1999 / DGE, 2000. EPE

novembre,2000. 24

CHITOUR.CH.E : Lnergie : Les enjeux de lan 2000 Vol/1 Office des Publications Universitaires ALGER, 1994. p. 41. 25

TEP : lnergie contenue dans une tonne de ptrole. 26

CHITOUR.CH.E : Lnergie : Les enjeux de lan 2000 Vol/1 Office des Publications Universitaires ALGER, 1994. p.91.

27.7% 45.5% 26.8%


24

par rapport dautres consommations mnagres, ce qui explique la forte demande pour le secteur habitat dont le premier besoin est le chauffage en hiver et la climatisation en t.

0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%

100%

1980 1983 1985 1990 1993 1995 1997 1999Anne

Con

som

mat

ion

s n

erg

tiqu

e

Combustibles solides Produits ptroliers Gaz naturel Autre gaz Electricit

Figure I-6 : Consommation nergtique dans le secteur mnager en Algrie. (Source : DGE, 2000, radapt par auteur)

2.3. Consommation du gaz naturel et dlectricit:

La consommation intrieure du gaz naturel a dmarr en 1961 au rythme de 156 millions de m3, et elle atteint 1.4 milliards de m3 en lan 2000.

Daprs les donnes statistiques releves auprs des services SONELGAZ (fig I-7), on enregistre une volution de la consommation de gaz o le recours lutilisation du gaz naturel a multipli par 30 en lan 2000 avec un rythme annuel de 4.6% dvolution prvisible de la consommation.

Quant la consommation et la production dlectricit, elles enregistrent une augmentation de 41,5% et 61,5% durant la priode de 1980 1990. Selon la DGE27, la consommation dlectricit en Algrie a augment durant les dernires annes de 4% par an et la demande dlectricit devait long terme crotre de 7% par anne.

En outre, la distribution de llectricit connat depuis quelques annes de fortes perturbations du fait dune augmentation croissante de la demande intrieure due essentiellement lusage multipli des climatiseurs surtout dans le secteur dhabitat et

27 DGE : Missions conomiques : Fiche de synthse le secteur de llectricit en Algrie actualisation au

9 aot 2006.


25

tertiaire. Ceci conduit lentreprise Sonelgaz oprer des dlestages pour rquilibrer un appel de consommation devenu trop important.

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

1980 1985 1990 1995 1999 2000Anne

con

som

ma

tion

(mill

ier

de to

nn

e)

consommation gaz naturel consommation lectricit

Figure I-7 : Consommation de gaz et lectricit (en milliers de tonne) dans le secteur mnager en Algrie.

(Source : DGE/EPE, 2000)

Daprs le tableau ci-dessous, il apparat que la consommation dlectricit domestique par rapport la consommation nationale finale sest leve de 19.2 % 30.17 % durant la priode 1996 2002 (qui est considr comme un taux trs important) et on peut constater que :

1- Lvolution de la consommation avec des taux levs contrairement au taux moyen a connu son pic durant la premire crise ptrolire de 1970-1973, soit 15.05% et puis, elle sera de 5.79% durant les annes 1996 2000 et enfin de 5.2% de 2000 2002.

2- Lvolution de la consommation dlectricit sest accompagne par laugmentation de la consommation / habitant de 126.26 kWh en 1970 702 kWh en 2002 comme le montre le (tableau I-1) ci-dessous :

Anne 1970 1980 1990 1995 1996 2000 2002 Consommation/habitant 126.2 327.03 539.51 568.4 577.26 658 702

Tableau I-1 : consommation dlectricit par habitant (en kWh) (Source : SONELGAZ, bulletin statistique 1970-2002, ONS, 200228)

28 ONS : Projection de la population collections statistiques n 66-0994 p.32,35,38


26

La consommation dlectricit et de gaz des mnages par rapport aux autres secteurs a connu une augmentation de 36.75 % due essentiellement lexpansion en surface (plus de constructions).

2.4. Consommation nergtique du gaz et dlectricit au niveau de la ville de Constantine :

Daprs les statistiques de la SONELGAZ, la consommation nergtique annuelle Constantine est en perptuelle croissance. La figure I-8 indique quentre 1999 et 2001, la consommation lectrique a enregistr une augmentation acclre. Cependant, entre 2001 et 2002, le rythme de croissance de la consommation lectrique a connu un lger flchissement, d probablement, la hausse des prix des nergies, incitant les mnages rduire lusage des climatiseurs. A partir de 2002, la consommation lectrique augmente nouveau pour atteindre 363.1 GWh.

260,5

363,1

050

100150200250300350400

1999 2000 2001 2002 2003

Anne

Elec

tric

it (G

Wh)

Consommation lectricit

Figure I-8 : Consommation lectrique de la ville de Constantine en (GWh) (Source : Donnes SONELGAZ, bulletin statistique 1980-2004)

En outre, le mme phnomne se produit pour la consommation gazire. Les donnes statistiques dans la figure ci contre, montrent que la consommation annuelle du gaz na cess dvoluer, passant de 1988.99 MThermie en 1999, arrivant 2282.16 MThermie en 2003 (Fig I-9).


27

2282,16

1988,99

1800190020002100220023002400

1999 2000 2001 2002 2003

Anne

Gaz

(M

Ther

mie

)

Consommation gaz

Figure I-9 : Consommation gazire de la ville de Constantine (en Mth). Source: donnes (*SONELGAZ, 200229, *ONS, 199630 )

Conclusion :

Architecture cologique, architecture bioclimatique, architecture durable, haute qualit environnementale : toutes ces appellations rpondent la mme proccupation : concevoir une architecture plus respectueuse de lenvironnement. Mais chacune relve dune priode, parfois dun pays donn et rpond souvent des logiques diffrentes. Certaines sintressent surtout la technologie et la gestion, dautres privilgient la sant de lhomme, dautres encore placent le respect de la nature au centre de leurs proccupations.

Toutefois, ces diffrents vocabulaires convergent tous dans le mme but avec la mme vision: raliser et assurer un confort maximum en toutes saisons et minimiser la

consommation dnergie qui psera trs lourd, travers le temps, sur les revenus des mnages et lconomie des pays. Sachant que lnergie utilise pour climatiser les btiments reprsente la majorit de lnergie consomme par ce secteur, un secteur qui lui seul, utilise 45 % de la consommation dnergie finale en Algrie, et responsable du quart des missions de CO

2, principal gaz effet de serre.

A travers ces rflexions, il est possible demployer diffrentes nergies naturelles plus tendues en exploitant les effets bnfiques du climat pour viter le recours abusif des

29 SONELGAZ : bulletin statistique . Direction de la planification -Annuaire statistique 62-86, p38. Divers

bulletins annuels statistiques 87-2002 30

ONS : rtrospectives 62-90, bulletin statistique , n 31, p.31-33 N163/dcembre 96 p.20-46 (juin 96)


28

systmes de conditionnement d'air nergivores . Lusage de la vgtation pour modifier le climat et le confort est une caractristique-cl dans la conception des btiments durables .

Dans cette optique, la prsente recherche consiste donc tester ce procd passif, en loccurrence ; la vgtation comme lment acteur dans le confort estival des btiments.

La dfinition du confort hygrothermique et les paramtres influant sur ce dernier dans les btiments est donc importante non seulement pour la qualit des ambiances intrieures, mais aussi pour la quantit dnergie fournir, ce qui fera lobjet du prochain chapitre.

Chapitre II: Paramtres influant sur le confort thermique intrieur

29

Introduction :

Avec les proccupations grandissantes du dveloppement durable, le secteur du btiment doit rpondre deux exigences primordiales: matriser les impacts de la consommation des nergies fossiles sur lenvironnement extrieur, et assurer des ambiances intrieures saines et confortables. Ainsi, une vision globale du confort thermique qui tient compte de sa pluridisciplinarit est indispensable1.

En fait, lambiance thermique dans les btiments est un facteur important pour le confort des occupants car les tempratures extrmes, quelles soient chaudes ou froides, peuvent provoquer des effets gnants et parfois mortels chez lhomme. Donc il y a lieu de dfinir tous les lments et paramtres qui influent sur le confort thermique des occupants du btiment, ce qui fera lobjet du prsent chapitre.

1. Notion de confort :

Etymologiquement, le terme confort, tir du mot anglais comfort , est dfini comme un sentiment de bien-tre et de satisfaction ou comme un ensemble des lments qui contribuent la commodit matrielle et au bien- tre 2. Ce qui donne ce concept difficilement mesurable, un caractre subjectif dpendant des apprciations personnelles de chaque individu.

En effet, la comprhension et lvaluation du confort dans lenvironnement de lhomme sont ncessaires, car ce dernier reprsente un lment majeur dans le dveloppement et la conception des btiments. La zone de confort reste trs personnelle puisquelle dpend des individus, de leur accoutumance et de leur tat physiologique. Cependant linfluence des facteurs age, sexe et appartenance un groupe ethnique sur la sensation de confort reste faible3.

Il existe plusieurs types de confort savoir: le confort visuel, le confort acoustique, le confort olfactif et le confort hygrothermique, ce dernier est lun des facteurs intervenant dans notre recherche.

1 CANTIN.R, Moujalled.B, Guarracino.G : Complexit du confort thermique dans les btiments 6

me

congrs Europen de Science des Systmes Paris 19-22 septembre 2005, p2. Laboratoire des Sciences de l'Habitat, CNRS. France [email protected] [email protected] 2 Microsoft Encarta 2007. 1993-2006 Microsoft Corporation. Tous droits rservs

3 PENICAUD, 1978 In LEHTIHET MOHAMED CHERIF : Modification des microclimats urbains par la

couverture vgtale avec rfrence la ville de Jijel Mmoire de Magister, universit de Jijel, 2007.

Chapitre II: Paramtres influant sur le confort thermique intrieur

30

1.1. Le confort dans lhabitat :

La recherche du confort dans les logements tait ds lors considre comme superflue, les exigences se focalisant en toute logique sur la rapidit dexcution et laccs des installations sanitaires de base pour lensemble de la population. Le plaisir et le confort taient alors recherchs dans des activits connexes dites de l

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