Architecture bioclimatique / Architekdesign

Le principe de l’architecture bioclimatique est de construire et vivre avec le climat et non contre lui, de trouver un équilibre entre l’habitat et son milieu. Ces principes s’appliquent aussi bien en construction neuves comme en réhabilitation.

En période froide, augmenter les apports solaires et favoriser la performance thermique afin de réduire les déperditions tout en assurant un renouvellement d’air adapté.

En période chaude, diminuer les apports solaires et favoriser le rafraichissement. La performance thermique joue également un rôle important en confort d’été.

Les principes de l’architecture bioclimatique

L’orientation du bâtiment

L’implantation du bâtiment sur le terrain et vis à vis des masques environnants ainsi que son orientation par rapport à l’ensoleillement naturel sont les premières bases d’un bâtiment performant bien conçu. Privilégier les apports solaires au sud, permettant plus facilement de les masquer en période estivale pour éviter les surchauffes. Réduire les ouvertures au nord pour réduire au maximum les déperditions thermiques. Adapter les ouvertures à l’est et à l’ouest qui peuvent apporter plus de nuisances que de confort thermique notamment dans le cas du confort d’été.

La compacité du bâti

À volume habitable équivalent, l’enveloppe présentant la plus faible surface de parois extérieures sera celle présentant le moins de déperditions thermiques. Il faut donc viser à être le plus compacte possible tout en privilégiant les surfaces développées au sud pour bénéficier des apports solaires.

Il existe un coefficient de forme qui calcule le rapport entre la surface extérieure de l’enveloppe et le volume qu’elle contient. Ce coefficient varie du simple au double, ce qui veut dire que pour un volume constant, la surface des parois extérieures peut être deux fois plus importantes, ainsi que les déperditions thermiques théoriques liées à la surface déperditive. Cependant, en intégrant les apports solaires, une forme avec un fort développé au sud bénéficiera de deux fois plus d’ensoleillement et donc d’apports solaires en hiver.

Le rôle de l’architecte est donc de concevoir un bâtiment répondant au programme du maître d’ouvrage, de l’intégrer au site avec ses potentiels et ses contraintes et d’optimiser la compacité de l’ensemble pour répondre aux enjeux climatiques actuels.

La conception des espaces

L’occupation de l’espace varie en fonction de la journée, du rythme des occupants ainsi que de la luminosité extérieure. Une disposition rationnelle des pièces les unes par rapport aux autres vis à vis de leur besoin de chauffage peut être une réflexion à mener pour concevoir un logement bio climatique performant.

Au nord, privilégier les espaces non chauffés (garage, réserve), les locaux d’d’utilisation régulière (atelier, buanderie…) ou ceux ne nécessitant pas une température élevée (WC, placard,…).
Au sud, privilégier les espaces habités en permanence de jour tel que le salon ou la cuisine. En complément, la serre bioclimatique sert d’espace tampon pouvant être habité temporairement et a pour but de réduire les déperditions la nuit mais surtout servant de captation des apports solaires.
À l’est et à l’ouest, on disposer les pièces demandant à être plutôt tempérées que chauffées fortement comme les chambres à coucher.

L’enveloppe

L’importance de l’enveloppe est primordiale pour gérer les flux thermiques. C’est elle qui va capter l’énergie calorifique du soleil, la stocker, la conserver et la redistribuer. Elle va également assurer la protection des rayons solaires quand ceux-ci ne sont pas désirés. Elle peut aussi servir de stockage à l’énergie excédentaire pour la libérer la nuit. Enfin, c’est elle qui assure la conservation et la gestion de la chaleur ou la fraîcheur interne du logement. Toutes les parois sont à traiter, sol, mur, toiture.

Ces fonctions peuvent être remplies simultanément ou alternativement. La conception bioclimatique vise à composer avec les différentes caractéristiques possibles de l’enveloppe afin d’obtenir un bâtiment performant.

Une enveloppe performante est une enveloppe disposant d’une forte isolation mais aussi et surtout d’une bonne étanchéité à l’air, cette dernière est assurée par la mise en place d’une membrane étanche appelée pare-vapeur qui s’installe côté chaud. En effet, une bonne partie des déperditions thermiques d’une habitation sont dues aux défauts d’étanchéité de l’enveloppe. Par ailleurs, une bonne étanchéité à l’air permet également d’accroitre la performance acoustique des parois et permet d’éviter d’engendrer des dommages dans la construction dus principalement à la condensation de la vapeur d’eau lors de la traversée de paroi.

La ventilation