ARCHITECTURE ECOLOGIQUE PERFORMANTE

1. ARCHITECTURE ECOLOGIQUEPERFORMANTE Architecture climatique

2. INTRODUCTION • Remise en question de l’énergie : chocs pétroliers et réchauffement climatique • Economie d’énergie, emploi de matériaux sains et renouvelables. • Haute qualité environnementale • Climats, situations, budgets variés  applicable à tous les contextes. • développement durable des ressources naturelles de la planète et maîtrise des déchets. • Construire autrement • Planification urbaine • Collaborationd’acteurs • Démarche globale, objective, rationnelle. • Assurer la qualité de vie des générations futures • Confort • Intégration de nouvelles exigences – changements comportements. • Implication sociale, écologique, économique.

3. LES 14 CIBLES HQE MAITRISE DES IMPACTS SUR L’ENVRIONNEMENT EXTERIEUR • ECOCONSTRUCTION • Relation harmonieuse du bâtiment avec son environnement immédiat • Choix intégré des procédés et produits de construction • Chantiers à faible nuisance • ECOGESTION • Gestion de l’énergie • Gestion de l’eau • Gestion des déchets d’activités • Entretien et maintenance CREATION D’UN ENVIRONNEMENT INTERIEURSATISFAISANT • CONFORT (SENSORIEL) • Confort hygrométrique • Confort acoustique • Confort visuel • Confort olfactif • SANTE • Conditions sanitaires • Qualité de l’air • Qualité de l’eau

4. DEMARCHE ENVIRONNEMENTALE Programmation, conception, réalisation et gestion des bâtiments. • Protection de l’environnement. • APPROCHES DIVERSIFIEES • Empirique • Théorique : démarche HQE, concept Energie 2000 • Expérimentale, suivi scientifique. • COLLABORATION INTERDISCIPLINAIRE Consensus entre tous les acteurs « Integrated design process » Confort des usagers, protection du site, gestion de l’eau et de l’énergie, coûts maîtrisés. Dimension sociale : participation des usagers, soutien à l’économie locale, appropriation de l’espace par habitants, évolution de la structure.

5. CONCEPTION BIOCLIMATIQUE Construire en fonction du lieu, du climat et de l’usage. Adéquations : • Conception / Climat / Occupant (interaction inévitable) • Habitat / mode de chauffage et régulation / occupation et comportement • Des principes simples et de bon sens • Connaître le site et utiliser ses avantages – topographie, végétation… • Construire en fonction course solaire et rayonnement • Les espaces intérieurs organisés en fonction de l’usage • Les conditions climatiques = ressources potentielles. • Les matériaux et les systèmes :considérés comme des outils. • BIEN-ÊTRE THERMIQUE, plusieurs paramètres : • la température de l’air, des parois et la résultante air-parois (fct de l’activité) • l’humidité relative de l’air ; • la vitesse de l’air ; • des facteurs psychologiques et culturels (culture, âge, état physique, couleurs…) • Echanges : conduction, convection, évaporation, radiation (IR)

6. CONCEPTION BIOCLIMATIQUE • LE MODE DE VIE BIOCLIMATIQUE • Construire et vivre avec le climat • Vivre avec les rythmes naturels • Maison solaire passive, habitants actifs • Energie fossile, active ou passive ? • PRINCIPES DE CONCEPTION DES ESPACES ET DES ENVELOPPES • Profiter des conditions climatiques favorables tout en écartant celles qui sont indésirables • Différentes fonctions de l’enveloppe : échangeur ext/int • Composer avec le site : orientation, topographie, inertie du sol et sous-sol (troglodytique) • Optimiser la forme et l’orientation (ensoleillement, compacité) • Organiser les zones d’habitat selon l’ambiance thermique des espaces et l’usage

7. CONCEPTION BIOCLIMATIQUE • LES RESSOURCES (LIEUX ET CLIMATS) • LE MACROCLIMAT : France 3 zones : tempérée, continentale, méditerranéenne • Soleil : Position : angles, hauteur (/plan horizontal) et azimut (/plan vertical N-S) – Diagramme solaire  Durée d’ensoleillement, intensité du rayonnement reçu, proportion réfléchi/abs. Rayonnement solaire global = diffus par les particules + direct • Température (dépend de ensoleillement, vent, altitude, sol) • Vent : différences de pression dans l’atmosphère. Rose des vents. Dépend topographie et rugosité du sol. • Humidité : air sec + vapeur d’eau. Échanges par la peau, jusqu’à 70%

8. CONCEPTION BIOCLIMATIQUE • LES RESSOURCES (LIEUX ET CLIMATS) • LE MEZZOCLIMAT ET LE MICROCLIMAT • Influence des sols: minéral, végétal et plans d’eau. Stock et restitution =/= • environnement végétalisé rafraîchit - évapotranspiration des plantes • sols minéraux très rayonnants, retardent la chute des températures en soirée • La configuration du relief ou du bâti environnant  le régime des vents, effets venturi ou des turbulences. • Températures, amplitude des variations, exposition aux vents d’altitude. Effet de Foehn : courant chaud descendant • Influence des masques solaires • Le microclimat urbain • Températures : Milieu dont l’atmosphère est réchauffée (inertie des bâtiments et du sol, véhicules…) et déréglée (matin/soir) • Rayonnement solaire : Moindre vitesse générale du vent, courants d’air et turbulences selon orientation et maillage.

9. UTILISATION RATIONNELLE DE L’ENERGIE • PRINCIPES BIOCLIMATIQUES : ADAPTATION A L’ENVIRONNEMENT • Forme du bâtiment (compact) et orientation en fonction du site • Opaque Nord/Ouvert Sud - Eléments massifs • Surfaces vitrées performantes et isolation renforcée murs/toiture • OPTIMISATION DES APPORTS SOLAIRES • Energie solaire passive (capter, stocker, restituer) • Eviter inconfort été (maîtrise ensoleillement, ventilation) • LE CONFORT D’ÉTÉ • Contrôle ensoleillement, ouvertures adaptées, eau (confort hygrothermique), • Puits canadien : ventilation / air frais. • LES PONTS THERMIQUESDéperditions. • compacité, liaisons techniques adaptées, isolation par l’extérieur. L

10. UTILISATION RATIONNELLE DE L’ENERGIE • L’ETANCHEITE A L’AIR de l’ensemble de l’enveloppe • LES VITRAGES INTELLIGENTS [U : coefficient de transmission surfacique (W/m².K)] • Grande transparence – facteur solaire S adapté. • Augmenter épaisseur de l’ensemble vitré : gaz rare dans lame d’air • LES FACADES A DOUBLE PEAU • Façade Sud – double paroi vitrée, ventilée bashaut, évacuation chaleur • bonne isolation thermique • LA VENTILATION NATURELLE • Puits canadien, effet Venturi • L’ECLAIRAGE NATUREL - Diminution consommation énergie, confort visuel

11. CONCEPTION BIOCLIMATIQUE SYSTEMES TECHNIQUES • Le mur capteur.mur en maçonnerie lourde derrière un vitrage performant. + protections solaires de type casquette. • La serre solaire.Plusieurs fonctions : système de rafraîchissement en été, espace tampon et captage solaire en hiver. • Les capteurs à air.Air circule entre un vitrage performant et un matériau absorbeur de calories exposés au sud  se réchauffe  propulsé dans le local à chauffer. • Le puits canadien. Air extérieur  conduit enterré  insufflé dans le bâtiment  ventilation. • Ventilation naturelle assistée : sondes et capteurs qui vérifient la qualité de l’air  système qui adapte les débits des bouches d’extraction et d’insufflation (grâce à une cheminée thermique) • La cheminée thermiquecheminée = capteur à air  accélère le débit par thermosiphon + ventilateur d’appoint.

12. BibliographieL’architecture écologique, D.GAUZIN-MULLERLa conception bioclimatique, J.P. OLIVA/S.COURGEY Merci de votre attention