Architecture bioclimatique

III/Architecture bioclimatique

INTRODUCTION
L’architecture bioclimatique est une technologie peu chère qui permet de faire des économies spectaculaires. Un grand nombre de demeures construites par nos ancêtres utilisaient déjà cette technologie : spacieuses, utilisant des matériaux de qualité et d'une belle finition. Puis le souci du rendement et du profit a entraîné la perte de la qualité, l'utilisation de matériaux malsains et moins coûteux, la réduction des espaces, pour obtenir ce que l'on voit aujourd'hui : des cages à lapins et des villas où le bien vivre est absent.
La crise des années 70 a réactualisé l'intérêt pour l'architecture bioclimatique. Les principaux soucis des bâtisseurs furent alors d'obtenir les meilleures performances énergétiques au moindre coût. De nouveaux isolants très performants et peu chers furent largement utilisés : polystyrènes, polyuréthanes, laines minérales, etc. Comme la plupart des maisons construites aujourd'hui seront toujours intactes lorsqu'on aura épuisé les réserves d'énergies combustibles, il faut absolument tenir compte des principes de l’architecture bioclimatique : il faut tout d’abord ( si possible ) choisir un bon emplacement pour la maison, puis organiser la maison correctement et enfin utiliser les deux stratégies du chaud et du froid.

PRINCIPES DE FONCTIONNEMENT

L’objectif de l’architecture bioclimatique est d’économiser le plus d’énergie possible grâce à l’architecture de l’habitat adaptée au climat, c’est-à-dire :

• capter le rayonnement solaire
• stocker l'énergie ainsi captée
• distribuer cette chaleur dans l'habitat
• réguler la chaleur
• éviter les déperditions dues au vent

Situation de la maison

Tout d’abord la situation idéale de la maison : sur le flanc sud d’une colline car elle y est à l’abri du vent froid du nord ; et l’ensoleillement, élément très important de l’architecture bioclimatique, y est bien meilleur. De plus, en règle générale, il est plus favorable sur le plan énergétique de construire des maisons mitoyennes que des maisons quatre façades. Une bonne disposition de la végétation alentour est également bénéfique : au nord, des arbres persistants pour protéger du vent froid, au sud, des arbres caducs pour laisser passer le rayonnement solaire en hiver.

Organisation générale de la maison

Voici l’organisation générale de la maison bioclimatique :
1. Au sud, les pièces de vie consacrées aux activités de jour : salon, salle à manger, cuisine, bureau. Ces pièces doivent posséder de grandes ouvertures vitrées vers le sud pour mieux capter le rayonnement solaire.
2. A l’est et au sud-est, les chambres profitent du soleil levant. A l’ouest et au sud-ouest, elles bénéficient du soleil couchant.
3. Au nord, les espaces de service et de circulation qui n’ont pas besoin de beaucoup de lumière : escaliers, halls, WC, salles de bain, buanderie, débarras, garage. Ces pièces ne doivent pas posséder de trop grandes ouvertures pour éviter de se refroidir au contact des vents froids du nord. Ainsi, ces pièces appelées espaces-tampons protègent le reste de la maison d’une perte d’énergie thermique.

Stratégie du chaud
L’effet de serre au sud pour capter la chaleur
En mettant beaucoup de fenêtres au sud on peut capter le rayonnement solaire plus intense et plus constant au sud qu’au nord.
Le rayonnement solaire qui atteint la terre est composé d’ultraviolet (3%), de lumière visible (42%) et de rayonnement thermique infrarouge (55%).
Lorsque les rayons du soleil frappent un vitrage, celui-ci laisse passer une partie de la lumière visible et des infrarouges de courte longueur d’onde.
Le rayonnement solaire qui traverse le vitrage est alors absorbé par les parois du local qui s’échauffent. Celles-ci réémettent dans toutes les directions un rayonnement infrarouge de grande longueur d’onde qui ne peut plus retraverser le vitrage. Le rayonnement ainsi piégé entraîne l’augmentation de la température intérieure. C’est "l’effet de serre" dans la maison.

Une bonne application de l’effet de serre : la véranda

La première caractéristique d'une véranda est de ne jamais être artificiellement chauffée. La température d'une véranda varie donc au cours de la journée, ce qui la voue à être occupée en fonction de l'ensoleillement. Les trois composants essentiels d'une véranda sont : les surfaces vitrées, les masses thermiques et l'isolation thermique.
Une véranda peut donc :
• capter le soleil en hiver (elle doit en être abritée l'été)
• stocker la chaleur captée
• la transférer efficacement vers le logement.

Le choix des couleurs : Les couleurs chaudes sont à privilégier pour les parois internes de la véranda, car elles absorbent mieux l'énergie solaire. Les couleurs brunes, marrons et ocres remplissent bien cet office. Le blanc est à éviter, car cette couleur réfléchissante renverrait le rayonnement solaire à l'extérieur.

Formes :
• encastrée : l'intégration totale de la véranda au logement augmente considérablement son rendement énergétique, grâce aux nombreuses surfaces de contact entre les deux
• en appui d'angle : ces vérandas sont partiellement encastrées dans l'habitat, et l'apport énergétique est positif.
• semi-encastrée : cette disposition offre une ouverture latérale de la véranda ce qui augmente le champ de vision depuis l'intérieur. Le rendement énergétique est équivalent à celui d'une véranda en appui d'angle.
• en verrue : accolé à l'habitat, ce type de véranda est peu performant sur le plan énergétique car la surface de transfert de chaleur vers le logement est faible.

Le choix des couleurs

Des sols et des murs sombres absorbent mieux l’énergie de la journée. Ce principe associé aux matériaux adéquats donnent des performances optimales au niveau du stockage de chaleur.

La thermocirculation

Une paroi intérieure qui a stocké une certaine quantité de chaleur ne va pas la conserver indéfiniment : elle en cède une partie à l’air ambiant plus frais par convection. L’air ainsi chauffé devient plus léger et a naturellement tendance à monter créant un appel d’air plus frais dans le bas du local. Ce mouvement est appelé "thermocirculation" de l’air. Si les pièces de la maison sont largement ouvertes les unes par rapport aux autres, une circulation naturelle de l’air peut s’établir distribuant les apports solaires des zones exposées vers les zones non exposées. On évite ainsi les surchauffes en été et on assure une meilleure uniformité des températures intérieures : tout le logement est ainsi "ensoleillé".

Quels matériaux choisir pour un bon équilibre thermique ?

Les matériaux retenus en architecture bioclimatique sont sélectionnés sur :

• une bonne absorption des rayons lumineux pour capter la chaleur
• un stockage de chaleur pour conserver la chaleur grâce à une bonne inertie thermique du
bâtiment
• une bonne rapidité d'absorption et de restitution de la chaleur
En simplifiant, on peut dire qu’il faut des isolants sur les parties ayant un contact avec l’air extérieur et en ce qui concerne les cloisons intérieures et les planchers, des matériaux qui absorbent l’énergie très vite ( stratégie du chaud ) et la restituent également rapidement. Mais voici les détails :

1. Les isolants, utilisés pour les murs au nord entre les espaces tampons et le reste de la maison : laine de verre, laine de roche, polystyrène expansé, extrudé, polyuréthane, liège, verre cellulaire, fibres de bois, cellulose, chanvre, PVC. Il existe un coefficient R ( ou RSI ), qui détermine l’efficacité de l’isolant ( Plus le coefficient R est élevé, plus le matériau en question résiste au mouvement de la chaleur )

2. Les vitrages : vitrages à faible émissivité ( vitrages qui laissent passer peu de rayons de l’intérieur vers l’extérieur et qui assure ainsi l’effet de serre dans la maison )
De plus, en double vitrage, l’isolation thermique est améliorée d’un facteur 3 ce qui dans le cadre de l’architecture bioclimatique permet une économie d’énergie importante.
Si l’on remplaçait tous les vitrages, on aurait :
- en Europe, une diminution de plus de 3% des émissions de CO2
- Au niveau mondial, une économie du pétrole de l ’Alaska

3. Les murs donnant sur l’extérieur : à isolation intérieure, extérieure, répartie, intégrée

4. Les cloisons intérieures : béton, brique, plâtre, béton cellulaire ... Performance acoustique et thermique

5. Le plancher : sur terre plein si le terrain est plat, cela permet une meilleure isolation de la dalle de la maison . Au niveau financier si le terrain est en légère pente, il faut mieux utiliser un vide sanitaire. Le vide sanitaire est une surélévation d'une dalle d’environ 60 cm. Il y a donc un vide d'air entre la dalle et le terrain, cela permet une meilleure isolation et insensibilise la dalle contre les remontées d'eau

6. La toiture : légère à isolation traditionnelle ou à support de couverture. La couverture est le revêtement du toit ( tuiles, ardoise…) et avec un bon support de couverture sous celle-ci on peut assurer une bonne ventilation et donc une meilleure isolation grâce à ce vide sanitaire

Stratégie du froid

Avant-toits ou « casquettes »

Pour éviter des chaleurs excessives en été dues à un rayonnement bien plus intense qu’en hiver, il faut aménager des avant-toits ou « casquettes ». En effet, en hiver l’angle que font les rayons avec l’horizontale est moins important qu’en été, donc de nombreux rayons hivernaux passent sous les « casquettes » et atteignent les vitres, alors que peu de rayons estivaux, atteignent les vitres : ils sont arrêtés par les « casquettes » ( ou masque estival sur le schéma ).

La ventilation naturelle

En été, la chaleur en excès peut être dissipée au moyen de courants d’air. Ceux-ci sont créés soit par le vent, soit par la différence de température entre l’air intérieur et l’air extérieur. Pour créer ces courants d’air, il suffit d’ouvrir les fenêtres et volets pendant la nuit.

Autres éléments pour le confort

Degré d’humidité

En disposant des plantes vertes correctement dans toute la maison, on peut réguler le degré d’humidité de l’air intérieur.


AVANTAGES ET INCONVENIENTS

Avantages
- Economie d’énergie, de chauffage, d’éclairage donc d’entretien
- Meilleur confort dans l’habitat avec des ambiances thermiques dans chaque pièce
- Respect de l’environnement ( cela dépend des matériaux utilisés pour la construction )

Inconvénients
- Le coût de la construction au départ demande un investissement financier plus important
- On ne doit pas construire n’importe comment : la conception doit être longuement étudiée
- Demande une attention particulière : portes fermées ou non pour la thermocirculation, ventilation naturelle en été

merci

merciii pour les informations , vous pouvez me donner la différence entre l'architecture bioclimatique et écologique
en terme de principe

c claire ! bio et eco c pas kifkif

alors c ok !!

salut, les architectes personne n'a passé le concour de constantine????? J e veut le sujet s'il vous plait

oui j l ai passé mais c pas un sujet qui mérite d’être lu !!!!

hhh surtout sujet d'ep générale

tmaskhir machi concours !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

et le but bayen 3lah !!

merci g youcef, mais habit nchouf uste le sujet pour ne pas regreter qub je n'ai pas passé le councour.

hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh ok

merciii g; youcef , ba3d concour ta" constantine mabkach nzid nsaksi hhh

hhh enfin tu es satisfaite khaoula !!!

j t'ai dis qu'il faut pas lire le sujet hhhh

mais peut etre q tu as deja lu le sujet
moi pourtant j ai passé le concours mais j'ai pas vraiment lu had etbehdil !!!!

khass ghir ydirou l'anniversaire ta3 le corbusier w yjibou chema3 w la tarte hhhhhhh
w oscar meskin mazal 9abreh dafi !!!

hhhhhhhhhhh oui c'est ca , merciiii g youcef

hhhhhh phénomène !!