Transition écologique : gros plan sur l’architecture bioclimatique

Qu’est-ce que l’architecture bioclimatique ?
 

 Les principes de base de l’architecture bioclimatique 

L’architecture bioclimatique consiste à concevoir un édifice en adéquation avec les spécificités de son site d’implantation (géographie, orientation du terrain, microclimat, etc.) afin de réduire au maximum les besoins en énergie de ses futurs occupants, tout en améliorant leur confort. 

Ces objectifs peuvent être atteints grâce au recours à des dispositifs techniques permettant par exemple de capter le rayonnement solaire et de diffuser la chaleur en hiver ou de favoriser la circulation naturelle de l'air en été. De tels dispositifs doivent garantir le maintien d’une température agréable de jour comme de nuit, sans avoir à recourir à des technologies gourmandes en énergie, comme la climatisation ou le chauffage électrique. 

La plupart des techniques de l’architecture bioclimatique ont été utilisées pendant des siècles avant d’être délaissées au cours du XX^e siècle. Elles sont aujourd’hui redécouvertes avec intérêt pour leurs vertus en matière de sobriété énergétique et de réduction des dépenses en énergie. 
 

Le rôle de l’architecte dans la conception d’un bâtiment bioclimatique

Pour concevoir un édifice dans le respect des principes bioclimatiques, l’architecte doit notamment :

●    Analyser les contraintes du site, notamment son relief, son microclimat, l’axe du vent ou la présence de bâtiments, arbres et autres éléments générant de l’ombre ; 

●    Travailler sur la forme du bâtiment : plus il sera compact, plus les surfaces sujettes à déperdition d’énergie seront limitées ;

●    Réfléchir à la répartition des usages pour optimiser l’emplacement des pièces ; 

●    Équilibrer la surface des parois opaques et vitrées pour tirer profit au maximum de l'énergie solaire en hiver et minimiser les déperditions thermiques ;

●    Concevoir des parois isolantes et capables de capter, protéger, conserver et distribuer la chaleur et la fraîcheur ;

●    Sélectionner des matériaux à forte inertie thermique (terre crue, pierre, briques de terre cuite, etc.) qui retiennent la chaleur en hiver et diffusent la fraîcheur en été ;

●    Privilégier les matériaux biosourcés disponibles à proximité et adaptés au climat local ;

●    Renouer avec des savoir-faire traditionnels, cultures et traditions architecturales régionales.

Les trois axes de l’architecture bioclimatique
 

Comment capter la chaleur du soleil en hiver et s’en protéger en été ?

Compte tenu de la position géographique de l’Europe, seules les façades sud des constructions reçoivent suffisamment de lumière en hiver. Pour profiter de l’énergie solaire à cette saison, l’architecture bioclimatique propose de placer les pièces à vivre et les grandes ouvertures au sud.

En été, lorsque le soleil reste haut durant la journée et se lève au nord-est avant de se coucher au nord-ouest, les toitures et les parois orientales et occidentales sont les plus exposées. Il est donc conseillé de limiter les ouvertures nord et ouest, notamment pour protéger les chambres de la chaleur, et d’installer des protections bloquant le rayonnement direct en été, mais garantissant un bon ensoleillement en hiver (volets, brise-soleil, casquettes, débords de toiture, etc.).

La végétation extérieure peut aussi jouer un rôle de protection contre le vent ou le soleil. Planter des résineux au nord permet par exemple de réduire l’impact des vents froids, tandis que des essences caduques installées côté sud protégeront du rayonnement en été, tout en laissant filtrer la lumière en hiver. 
 

Comment transformer et diffuser la chaleur en hiver ?

Une fois la lumière solaire captée, le bâtiment bioclimatique doit être capable de la transformer en chaleur et de la diffuser dans les différents espaces, notamment grâce à la ventilation et à la conductivité thermique des sols et des parois.

Dans un bâtiment, la chaleur s'accumule généralement dans la partie haute des pièces. C’est pourquoi la conversion de lumière en chaleur doit s’effectuer au niveau du sol. Pour la favoriser, il est conseillé de :

●      Assombrir les sols pour faciliter la capture d'énergie à ce niveau ;

●      Privilégier des couleurs claires pour les plafonds afin de diffuser la lumière dans les pièces ; 

●      Varier les teintes des murs pour diriger la lumière et la chaleur, selon les besoins du lieu et de ses occupants ;

●      Opter pour des matériaux mats et avec des surfaces granuleuses capables de capter la lumière et de la convertir en chaleur ;

●      Installer un système de ventilation adapté pour diffuser la chaleur en hiver et la fraîcheur en été.

Comment conserver la chaleur en hiver et la fraîcheur en été ?

L’installation de grandes surfaces vitrées ne sont pas la seule astuce pour chauffer l’intérieur d’une construction. Les matériaux ont également un rôle à jouer pour emmagasiner la chaleur des rayons du soleil.

C’est pourquoi l’architecture bioclimatique privilégie le recours à des matériaux lourds à forte inertie, tels que la pierre ou la terre crue qui emmagasinent la chaleur en hiver et maintiennent la fraîcheur intérieure en été.