La recherche du confort dans l’habitat

Le besoin de se protéger des agressions du climat extérieur a amené les civilisations à rivaliser d'ingéniosité pour se mettre à l'abri du froid et du chaud.

Désormais, dans les maisons contemporaines c’est ce confort thermique qui est recherché en premier lieu, c’est à dire cette sensation de bien-être lorsque les températures extérieures sont défavorables.

La notion de confort dans une maison, ce n'est pas seulement avoir l'eau courante à tous les étages ou l'électricité dans chaque pièce, avoir une salle de bains et une cuisine. Ce n'est pas non plus qu'une question de biens d’équipement (appareils électroménagers modernes, automatismes ...). C'est aussi et surtout avoir chaud en hiver et être au frais au plus fort de l'été quand le soleil tape fort, c'est à dire se protéger du climat extérieur. C'est ce qu'on appelle le confort thermique.

Mais cette quête doit dorénavant compter avec les objectifs de réduction de la

consommation d’énergie dans l’habitat imposé par le Grenelle de l’environnement.

La domotiques apportera des améliorations décisives dans ce domaine. On voit

apparaître de nouveaux systèmes de chauffage entièrement régulés et pilotés

automatiquement ainsi que de nouveaux concepts architecturaux qui répondent à ces deux

priorités.

La recherche du confort ... les leçons du passé.

Le patio arabo-andalou

La yourte mongole

Les maisons en bois des pays scandinaves

Les igloos des pays polaires

Bassins et vasques rafraîchissants

Les moucharabiehs arabes

Les murs blanchis à la chaux

Les tours à vents (bagdir iranien)

Les trulli d'Italie L'habitat troglodytique creusé

Les protections végétales

La maison du 21ème siècle (confort & domotique)

Du patio andalou à la yourte mongole en passant par les tours à vents iraniennes, les hommes ont développé les constructions les plus audacieuses pour résister aux conditions climatiques les plus extrêmes.

Les pays

Les techniques

Le futur

Le patio arabo-andalou

Symbole de l'architecture arabo-andalouse, le patio est une cour fermée, souvent ombragée ou couverte d'une canopée de toile, qui fonctionne comme un bol.

A la tombée de la nuit, il se remplit du bas vers le haut d'un air frais qui peut rester en place toute la matinée.

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Bassins et vasques rafraîchissants

Les bassins et les multiples vasques remplies d'eau qui agrémentent les constructions des climats chauds et secs n'ont pas seulement une fonction décorative. Ils font aussi office de régulateur thermique.

Par évaporation, le précieux liquide rafraîchit l'intérieur des bâtiments pendant la journée. En même temps, il humidifie l'air trop sec à cause de la chaleur.

Bassins et vasques au centre du patio

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Les moucharabiehs arabes

Accrochés depuis des siècles aux fenêtres des maisons arabes, ces treillages d'ébénisterie constitués par un assemblage de balustres, de bobines et de baguette retenus par des chevilles, « cassent » les rayons du soleil et protègent l'intérieur des maisons d'une lumière et d'une chaleur excessives. En prime, ils permettent de voir sans être vu...

A l’intérieur de la pièce, derrière un moucharabieh Retour

Classée patrimoine mondial de l'humanité par l'Unesco, cette habitation démontable d'Asie centrale et de Mongolie est composée d'une armature de bois, d'un couvert de feutre aspergé de lait de jument fermenté pour l'imperméabiliser et de sangles tissées en laine.

La yourte mongole

Elle oppose une résistance exemplaire aux hivers polaires, aux vents violents et à la chaleur torride des plaines. Il y fait toujours bon malgré une amplitude de températures pouvant dépasser les 80°C sur une

journée.

Foyer central

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Peu coûteux, résistant, le bois est en tête du peloton des matériaux de construction depuis des millénaires dans les pays du Nord, comme la Norvège, où les forêts abondent.

Les maisons en bois des pays scandinaves

Certes, il gonfle sous l'effet de l'humidité, et sert de cantine aux micro-organismes et autres insectes, mais il protège de la chaleur en été et isole du froid en hiver.

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Le bois sert aussi de combustible avec un poêle à bois central qui sert à chauffer toute la maison.

Les Inuits ont trouvé avec l'igloo une réponse simple et efficace aux froids extrêmes et aux vents déchaînés. En effet, cet hémisphère de glace offre peu de prise au blizzard. En outre, la lampe à huile et la chaleur humaine produisent une pellicule de glace à l'intérieur de l'igloo qui le rend imperméable à l'air extérieur.

Les igloos des pays polaires

Formation d'une couche de glace à l'intérieur

La lumière du jour filtre à travers la glace

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Les murs blanchis à la chaux

Une surface sombre absorbe la quasi-totalité de l'énergie solaire qu'elle reçoit. A éviter donc dans les pays où le soleil donne. Aussi les peuples de la Méditerranée ont-ils pris l'habitude de passer à la chaux murs et toitures pour lutter contre la canicule, comme ici en Grèce. Ce revêtement éclatant en carbonate de calcium renvoie jusqu'à 90% des rayons solaires, ce qui prévient leur transformation en chaleur.

Ile de Santorin

La nuit, le matériau fait preuve d’une excellente aptitude au rayonnement et accélère la dispersion des calories demeurées dans les murs.

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Les tours à vent (bagdir iranien)

Autre astuce ancestrale pour ventiler l'intérieur des bâtiments : Le bagdir (ou « tour à vent ») des anciens iraniens.

Chacune des quatre faces de cette espèce de conduit de cheminée carré est pourvue d'orifices, eux-mêmes munis d'un volet qu'il suffit d'ouvrir pour capter la moindre brise. Celle-ci s'engouffre dans le conduit puis se refroidit en évaporant l'eau qui suinte de jarres poreuses situées en contrebas. Plus lourd, l'air frais circule au niveau du plancher, puis il se réchauffe et s'élève pour s'échapper par les portes et fenêtres.

Circulation de l'air dans la tour Retour

Dans les Pouilles, en Italie du Sud, les trulli impressionnent par leurs murs en calcaire de 1m20 à 2m80 d'épaisseur. L'écart de température, dans un trullo, est de 8°C en

toutes saisons. Cela s'explique par la forte inertie de la roche qui absorbe la chaleur superflue le jour et l'évacue par rayonnement dès que la température extérieure chute. L'inertie est aussi utile en saison froide pour conserver la chaleur à l'intérieur.

Les trulli d'Italie

De plus, la couleur blanche des murs extérieurs permet une bonne réflexion de la chaleur pendant les jours de canicule.

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L'habitat troglodytique creusé

Les maisons troglodytiques fleurissent depuis la nuit des temps : de l'Andalousie aux provinces chinoises du Shanxi et du Henan, de la Loire à la Cappadoce, où l'habitat creusé dans des cônes de tuf volcanique est capable d'absorber les écarts de température important...

L'inertie thermique de la terre garantit une température à peu près constante toute l'année.

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Les protections végétales

Procédé courant en Europe, habiller une construction de verdure la protège des attaques du soleil. En période chaude, l'écran naturel arrête la lumière avant qu'elle ne réchauffe les murs et, en nourrissant la plante, l'humidité superficielle dans les murs limite la transmission de chaleur. En hiver, les feuilles tombent : le soleil peut à nouveau réchauffer les murs.

Mur végétal quai Branly à Paris

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Les maisons contemporaines

Une des solutions pour parvenir à cette réduction est d’isoler fortement la maison pour réduire les déperditions thermiques, l ’hiver surtout.

Mais il faudra aussi trouver de nouvelles solutions de production de chaleur moins consommatrices. La domotiques apportera également des améliorations décisives dans ce domaine.

En France, les bâtiments participent pour 45% à l'énergie

consommée et contribuent pour 25% à l'émission de gaz à

effet de serre.

Le Grenelle de l'environnement, a fixé pour objectif de

diviser par 4 la consommation énergétique totale du

parc résidentiel d'ici 2050.

Un D.P.E. (diagnostic de performance énergétique) est

désormais obligatoire pour la vente de chaque maison.

Le Domespace

Inventé en 1988, le Domespace est une maison montée sur roulement à billes qui suit le soleil dans sa course pour profiter au maximum des apports gratuits solaires. Sa charpente en bois ressemble à une coque de bateau renversée.

Un moteur sous le poteau central permet la rotation de la maison en fonction de l ’ensoleillement. Des capteurs et un automatisme pilotent l ’ensemble. Un poêle à bois central permet de chauffer l’intérieur complet de la maison, sans autre énergie que le soleil.

Video 1 Video 2

L’Héliotrope

De la contrainte naît la créativité : l ’Héliotrope, maison tournante de Fribourg (Allemagne), est conçu pour bénéficier au maximum de la lumière et de la chaleur du soleil. Les baies vitrées captent un maximum de lumière et de chaleur. Un système automatique permet de mettre en marche un moteur faisant pivoter l’ensemble sur le pylône central afin de suivre la course du soleil.

Des panneaux solaires situés sur le toit apportent l ’énergie complémentaire nécessaire.

La tour Elithis

A Dijon, en 2009, fut inaugurée la Tour Elithis, bâtiment le plus

propre et le plus sobre du monde.

La tour entièrement vitrée bénéficie au maximum des apports du soleil

en hiver mais pour l ’été, un bouclier solaire a été placé sur la surface

la plus exposée en fonction de la course du soleil et des bâtiments

alentours. Sa structure en résille permet donc de briser les rayons du

soleil tout en conservant l’éclairage naturel et la visibilité vers

l’extérieur.

Le bâtiment est équipé de plus de 1600 capteurs et compteurs multiples permettant de réguler le chauffage, le rafraîchissement, la ventilation, l ’éclairage basse consommation, etc.

La toiture externe est réalisée en panneaux photovoltaïques, ce qui permettra de couvrir une grande partie des besoins électriques du bâtiment.

Le reste est apporté par une source d ’énergie entièrement renouvelable (chaudière bois à granulés), maintenant une température idéale à moindre coût.

Le quartier BedZED à Londres

Le quartier BedZED (Beddington Zero Energy

Development) est un “éco-quartier” construit en 2001. De

nombreuses innovations ont permis de réduire au

maximum la consommation d’énergie de chaque

appartement :

grandes baies vitrées, véranda en triple vitrage orientée au

sud et dotée de panneaux solaires, etc,.

La consommation totale

d ’énergie de ces appartements

est réduite de 70% par rapport

aux habitations classiques

grâce en partie à des procédés

simples utilisant au maximum

l ’énergie solaire.

La maison du XXI ème siècle

En s'inspirant de l'expérience accumulée par nos ancêtres pour se protéger des agressions du climat extérieur, et à l’aide de nouvelles technologies de production et de régulation d ’énergie (domotique), la maison du futur sera plus respectueuse de l'environnement.

Source : Science & Vie hors série n°241 – décembre 2007 Retour sommaire