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 La problématique du confort thermique ne peut être envisagée de façon conventionnelle sous le seul aspect du chauffage ou du rafraîchissement. Certes, sous nos climats tempérés, des apports complémentaires pour le chauffage sont nécessaires en saison froide, mais une approche écologique s'attachera par tous les moyens à les minimiser en amont, pour ne plus avoir à les traiter en aval, qu'en termes d'appoints.
Concernant le rafraîchissement des espaces de vie, sauf cas particuliers, les besoins d'appareillages spécifiques seront sans objet sous nos climats.
L’approche écologique se fonde sur une conception globale de l'habitat considéré comme un organisme vivant situé dans son environnement, et réagissant avec lui. Concernant la problématique thermique, cette approche systémique de l'habitat, qui consiste à créer une enveloppe bâtie « vivant avec le climat», inspirée de l'approche des anciens, s'est développée depuis les années 1960 sous le nom de bioclimatisme.
Mais la fonction d'un habitat ne se limite pas à la seule problématique thermique. Le traitement de celle-ci devra composer avec tous les autres déterminants (économiques, environnementaux, sanitaires, esthétiques, sociaux ...) de la construction. La performance énergétique recherchée ne pourra l'être au prix d'une ignorance ou même d'une sous-évaluation de l'un des autres paramètres, au risque de retomber dans une démarche spécialisée, avec tous les déséquilibres qu'elle engendre.
La démarche bioclimatique est une composante inhérente à l'approche écologique. Elle est un des fils conducteurs de l'ensemble du processus à l'œuvre dans chaque projet d'habitat: trouver l'adéquation, chaque fois unique, entre un projet d'habiter l'environnement dans lequel il s'inscrit, et l'habitat qui va traduire cette insertion. Le schéma ci-contre illustre les relations d'équilibre à trouver entre ces trois « acteurs» de base: les habitants, leur habitat et leur environnement.
Dans cette représentation, les habitants sont figurés au centre de leur habitat, symbolisé par le cercle, dans le périmètre duquel se situent les points de contact et d'interaction de cet habitat avec l'environnement. L’interaction de chaque projet avec son environnement s'effectue par le biais de cinq pôles: le lieu qui accueille le projet, la forme architecturale, les matériaux qui permettent de la matérialiser la mise en oeuvre qui lui donne réalité, et enfin les fluides et les énergies, nécessaires d'abord au processus de construction, puis ensuite au fonctionnement de la construction lorsqu'elle sera habitée. Chacun de ces pôles est le lieu d'une recherche d'équilibre entre les souhaits et les possibilités des habitants d'une part, et les quatre autres pôles d'autre part, et puis par le biais de ceux-ci, avec l'environnement extérieur ou la collectivité. Le cinquième pôle (fluides et énergies), qui est celui dans lequel s'applique directement la problématique du confort thermique par les actions de chauffage et de rafraîchissement, est étroitement dépendant de tous les autres, Il figure en dernier dans le processus de conception car son optimisation (c'est-à-dire la réduction au minimum des intrants* nécessaires) sera obtenue par une participation équilibrée des autres pôles à cet objectif,
Les habitants
Qu'il concerne le neuf ou la réhabilitation, la réussite d'un projet de construction dépend d'abord de sa bonne définition et de la connaissance des objectifs à atteindre. Parmi ces objectifs, le bien-être thermique, qui est légitimement une des premières exigences des futurs habitants, doit être redéfini: contrairement à une approche simplificatrice, il n'est pas lié à la seule température de l'air. Il dépend d'un ensemble complexe de réalités physiques, mais aussi de facteurs d'ambiance, de données psychologiques et culturelles. En outre, dans une construction bioclimatique, l'habitant n'est pas un simple consommateur passif « presse-bouton ». Même si certaines fonctions peuvent être automatisées, il vit avec son habitat, et participe à l'adaptation de celui-ci aux variations des éléments extérieurs en fonction des heures ou des saisons.
Le lieu
Le triangle primordial sur lequel repose une conception bioclimatique réussie est constitué par l'adéquation entre le lieu, la forme architecturale et les matériaux composant l'enveloppe. Qu'il s'agisse d'un terrain vierge ou d'une construction existante à réhabiliter, un examen attentif de toutes les caractéristiques du lieu d'accueil est la condition première pour « partir du bon pied ». C'est la base de toute construction bioclimatique : les conditions climatiques caractérisant un lieu sont à examiner à plusieurs échelles allant de celle du macroclimat définissant les caractéristiques d'ensemble d'une vaste zone géographique, jusqu'au microclimat, déterminé par les multiples particularités du site d'implantation : exposition au rayonnement solaire en fonction des saisons, régime des vents et incidences de l'environnement proche sur ceux-ci ... Ces données constituent les ressources climatiques dont va tirer parti la conception bioclimatique.
Dans le cas d'une réhabilitation, à la connaissance climatique du lieu s'ajoute celle, fondamentale, du fonctionnement du bâti existant qui doit guider tout projet d'intervention.
La forme architecturale
Un habitat bioclimatique est un espace conçu autour du «projet de vie» de ses habitants. Tout en respectant les multiples fonctionnalités du bâtiment (comme la qualité des circulations, des vues, de la lumière, etc), la composante thermique de ce projet sera déterminante dans la conception des espaces qui se fera:
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en fonction de l'ambiance thermique souhaitée dans les différentes zones;
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en tirant parti au mieux de toutes les caractéristiques du lieu sur lequel elle s'implante pour capter et gérer les éléments positifs du climat et se protéger de ses éléments négatifs;
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en optimisant la forme architecturale en fonction des rôles thermiques différenciés de l'enveloppe;
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en utilisant des organes bioclimatiques spécifiques comme par exemple les serres ou les murs capteurs.
Les matériaux
Les matériaux composant les différentes parois du bâtiment ont un rôle thermique différencié selon qu'on leur assigne les fonctions de capter l'énergie solaire, de stocker la chaleur ou la fraîcheur, de déphaser plus ou moins leur restitution, d'empêcher la fuite des calories vers l'extérieur en saison froide, et/ou de faire barrage à la pénétration de celles-ci en saison chaude. Souvent ces matériaux devront cumuler plusieurs de ces propriétés, simultanément ou alternativement : par exemple, un bon isolant de toiture pour la saison froide peut s'avérer très médiocre pour éviter les surchauffes en été. Il convient donc de bien connaître leurs propriétés physiques pour les utiliser à bon escient. Par ailleurs, les matériaux seront affectés différemment par l'humidité issue de la condensation, phénomène particulièrement sensible lors d'interventions sur des bâtis anciens.
La mise en œuvre
Le type de mise en oeuvre conditionne largement les choix faits en amont au niveau de la conception, mais détermine aussi, en aval, la réussite effective du projet.
En amont, le choix des matériaux entrant dans la construction (filière sèche ou filière humide? matériaux premiers comme la terre crue ou systèmes préfabriqués? etc) dépend largement de la nature du projet et des compétences locales que l'on pourra ou non mobiliser.
En aval, la qualité de la mise en oeuvre aura une incidence importante sur les performances réelles de l'habitat réalisé. Le soin porté aux «détails» d'exécution comme les ponts thermiques ou les étanchéités à l'air sera déterminant dans la performance thermique de la construction.
Les fluides et les énergies
Dans la terminologie du bâtiment, les fluides et les énergies représentent tout ce qui entre et sort de la construction pour y produire un effet: c'est bien sûr l'énergie nécessaire pour chauffer ou pour rafraîchir, mais aussi l'eau, l'air, l'électricité, les télécommunications. Si la conception a intégré de façon équilibrée les autres pôles, la part des fluides et des énergies (non captées dans l'environnement naturel extérieur) pour atteindre les objectifs thermiques est minimisée, et conçue en termes d'appoints, voire annulée (comme le recours aux systèmes de climatisation conventionnels).
Une conception bioclimatique réussie est du point de vue des besoins thermiques une construction tendant vers l'autonomie. Dans cette conception intégrée, les divers équipements «actifs» permettant de gérer les calories gratuites du rayonnement solaire, de même que le système de ventilation nécessaire à l'optimisation thermique du bâtiment, ne sont plus que des «assistants», dont la consommation énergétique est minime.
JP Oliva
« La conception bioclimatique » |
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