Architecture climatique

Report
ARCHITECTURE
ECOLOGIQUE
PERFORMANTE
Architecture climatique
INTRODUCTION
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Remise en question de l’énergie : chocs pétroliers et réchauffement climatique
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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.
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Construire autrement
Planification urbaine
Collaboration d’acteurs
Démarche globale, objective, rationnelle.
Assurer la qualité de vie des générations futures
Confort
Intégration de nouvelles exigences – changements comportements.
Implication sociale, écologique, économique.
LES 14 CIBLES HQE
MAITRISE DES IMPACTS SUR
L’ENVRIONNEMENT EXTERIEUR
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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
INTERIEUR SATISFAISANT
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CONFORT (SENSORIEL)
Confort hygrométrique
Confort acoustique
Confort visuel
Confort olfactif
SANTE
Conditions sanitaires
Qualité de l’air
Qualité de l’eau
DEMARCHE ENVIRONNEMENTALE
Programmation, conception, réalisation et gestion des bâtiments.
 Protection de l’environnement.
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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.
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
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Des principes simples et de bon sens
Connaître le site et utiliser ses avantages – topographie, végétation…
Construire en fonction course solaire et rayonnement
Les espaces intérieurs organisés en fonction de l’usage
Les conditions climatiques = ressources potentielles.
Les matériaux et les systèmes : considérés comme des outils.
BIEN-ÊTRE THERMIQUE, plusieurs paramètres :
la température de l’air, des parois et la résultante air-parois (fct de l’activité)
l’humidité relative de l’air ;
la vitesse de l’air ;
des facteurs psychologiques et culturels (culture, âge, état physique, couleurs…)
Echanges : conduction, convection, évaporation, radiation (IR)
CONCEPTION BIOCLIMATIQUE
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LE MODE DE VIE BIOCLIMATIQUE
Construire et vivre avec le climat
Vivre avec les rythmes naturels
Maison solaire passive, habitants actifs
Energie fossile, active ou passive ?
PRINCIPES DE CONCEPTION DES ESPACES ET DES ENVELOPPES
Profiter des conditions climatiques favorables tout en écartant celles qui sont
indésirables
Différentes fonctions de l’enveloppe : échangeur ext/int
Composer avec le site : orientation, topographie, inertie du sol et sous-sol
(troglodytique)
Optimiser la forme et l’orientation (ensoleillement, compacité)
Organiser les zones d’habitat selon l’ambiance thermique des espaces et
l’usage
CONCEPTION BIOCLIMATIQUE
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LES RESSOURCES (LIEUX ET CLIMATS)
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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
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Température (dépend de ensoleillement, vent, altitude, sol)
Vent : différences de pression dans l’atmosphère.
Rose des vents. Dépend topographie et rugosité du sol.
Humidité : air sec + vapeur d’eau. Échanges par la peau, jusqu’à 70%
CONCEPTION BIOCLIMATIQUE
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LES RESSOURCES (LIEUX ET CLIMATS)
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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
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Le microclimat urbain
- Températures : Milieu dont l’atmosphère est réchauffée (inertie des
bâtiments et du sol, véhicules…) et déréglée (matin/soir)
- Rayonnement solaire : Moindre vitesse générale du vent, courants d’air et
turbulences selon orientation et maillage.
UTILISATION RATIONNELLE DE L’ENERGIE
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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
UTILISATION RATIONNELLE DE L’ENERGIE
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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
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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
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CONCEPTION BIOCLIMATIQUE
SYSTEMES TECHNIQUES
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Le mur capteur. mur en maçonnerie lourde
derrière un vitrage performant. + protections
solaires de type casquette.
La serre solaire. Plusieurs fonctions : système de
rafraîchissement en été, espace tampon et
captage solaire en hiver.
Les capteurs à air. Air circule entre un vitrage
performant et un matériau absorbeur de calories
exposés au sud  se réchauffe  propulsé dans
le local à chauffer.
Le puits canadien. Air extérieur  conduit enterré
 insufflé dans le bâtiment  ventilation.
Ventilation naturelle assistée : sondes et
capteurs qui vérifient la qualité de l’air  système
qui adapte les débits des bouches d’extraction et
d’insufflation (grâce à une cheminée thermique)
La cheminée thermique
cheminée = capteur à air  accélère le débit par
thermosiphon + ventilateur d’appoint.
Merci de votre attention
Bibliographie
L’architecture écologique, D.GAUZIN-MULLER
La conception bioclimatique, J.P. OLIVA/S.COURGEY

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