La conception d’une maison bioclimatique

Publié dans Maison bioclimatique

La conception d’une maison bioclimatique

La conception bioclimatique a pour objectif d’utiliser les conditions d’un site et de son environnement (climat, géographie…), d’obtenir des conditions de vie, de confort, d’ambiance, adéquates et agréables (températures, taux d’humidité, insalubrité, luminosité, etc.) de manière la plus naturelle possible, en utilisant avant tout des moyens architecturaux, les énergies renouvelables disponibles sur le site (énergie solaire…), et en utilisant le moins possible les moyens techniques mécanisés et le moins d’énergies extérieures au site (généralement polluantes et non renouvelables), tel que les énergies fossiles ou l’électricité, produits et apportés de loin à grands frais.

C’est une construction simple qui permet de chauffer, rafraîchir, ventiler, etc. en utilisant des savoir-faire et des matériaux standards, et des systèmes sans grande technologie. Elle a des objectifs précis du point de vue du bilan énergétique global sur la durée de vie du projet, mais également sur la pression environnementale qu’elle va générer, et sur le confort et la santé des futurs utilisateurs du bâtiment.

Des matériaux plutôt « naturels », « sains » et à faible empreinte écologique seront généralement privilégiés. Ils proviennent de ressources naturelles de préférence locales et renouvelables. « Sains », ils n’ont pas d’impact négatif sur la santé. Le bilan écologique dans le cycle de vie d’un matériau fait partie des réflexions bioclimatiques.

L’une des préoccupations est la sobriété d’usage. Cette sobriété commence par la sobriété énergétique. La performance thermique approche le niveau passif, c’est-à-dire une construction dont le confort est assuré sans apports d’énergie fossile ou nucléaire. Cette performance ne peut être atteinte qu’en valorisant au maximum les apports solaires hivernaux (absence de besoins de chauffage), tout en se protégeant des apports solaires estivaux (absence de besoins de climatisation). La sobriété concerne également les besoins en eau (pour les occupants, l’arrosage…), sans oublier les besoins en produits d’entretien (nettoyage, peinture, produits de protection et de fonctionnement des composants du bâtiment…). Un bâtiment sobre est enfin un bâtiment qui génère un minimum de déchets, que ce soit durant sa construction, durant son exploitation ou lors de sa reconversion en fin de vie.

Le confort et la santé dépendent aussi de la gestion du renouvellement indispensable de l’air intérieur pour le maintenir sain et avec une hygrométrie régulière. Ils ne doivent pas oublier la qualité visuelle vers l’extérieur et celle de la lumière intérieure, ni la qualité olfactive du site ou celle du contact des matériaux. Un bâtiment bioclimatique répond au besoin permanent du plaisir des cinq sens.

Seule la façade sud d’une construction reçoit correctement la lumière solaire. Pour capter cette énergie solaire, il convient donc de placer les ouvertures vitrées principales au sud. Le verre laisse passer la lumière, mais absorbe les infrarouges réémis par les parois intérieures recevant cette lumière, ce qu’on appelle l’effet de serre. La lumière du soleil est convertie en chaleur par les surfaces opaques de la construction (les murs, les plafonds et les sols). C’est sur ce principe qu’est conçu un bâtiment « solaire passif » : solaire, car la source d’énergie est le soleil, passif, car le système fonctionne seul, sans système mécanique.

Une construction bioclimatique se caractérise par des ouvertures de grande dimension au sud pour absorber un maximum d’ensoleillement en hiver tout en se protégeant du soleil estival direct en été, possède très peu d’ouvertures au nord, peu d’ouvertures à l’est sauf pour les pièces d’usage matinal, comme la cuisine et peu d’ouvertures à l’ouest, surtout pour les chambres, à protéger du soleil couchant en été. La chaleur ayant tendance à s’accumuler vers le haut des locaux, un système de ventilation permettant la diffusion thermique vient compléter le dispositif.

Pour répartir la diffusion de la lumière dans les locaux, il importe de favoriser les plafonds très clairs et d’assombrir les sols pour favoriser la capture d’énergie à ce niveau, et utiliser des teintes variables sur les murs selon la priorité à donner à la diffusion de lumière ou à la capture d’énergie solaire. On peut ainsi par un simple jeu de couleurs diriger la lumière puis la chaleur vers les zones qui le nécessitent.

 

En hiver, une fois captée et transformée, l’énergie solaire doit être conservée à l’intérieur de la construction afin de pouvoir être valorisée au moment opportun. En été, c’est la fraîcheur nocturne (facilement captée par une bonne ventilation) qui doit être stockée durablement afin de limiter les surchauffes durant le jour. Une forte isolation thermique de tout le volume extérieur (sol, murs et toit) permettra ce stockage. Une construction bioclimatique conçue de manière optimale d’un point de vue thermique ne nécessite pas ou très peu de système de chauffage ni de système de climatisation, pour maintenir une température d’environ 20° de jour comme de nuit.