Bioclimatisme & Construction Durable

Présentation de quelques concepts Bioclimatiques.

Pour nous, une conception bioclimatique, c’est une approche architecturale qui porte une attention particulière au site de votre projet, à la course du soleil, à la lumière nécessaire à vos activités, votre mode de vie, vos habitudes, vos loisirs… C’est vous proposer une architecture et des espaces adaptés à vos besoins, en adéquation avec les lois de la Nature et les réglementations actuelles ou futures. On parle donc de confort thermique, visuel, acoustique… mais également d’économie d’énergie et de solutions durables.

Les solutions sont nombreuses et, pour la plupart, relèvent de l’architecture plutôt que d’équipements techniques. Par exemple, une bonne orientation des façades principales, une bonne disposition des baies vitrées, une bonne intégration de protections solaires permettent un confort accru et des économies d’énergie importantes. Cela parait évident, mais combien de maisons individuelles sont équipées de grandes baies vitrées orientées au nord? Combien de bureaux sont orientés au sud, la personne travaillant sur un écran étant alors contrainte de fermer les volets et d’allumer la lumière en pleine journée? Combien de séjours ouvrant sur de larges baies vitrées orientées au sud-ouest deviennent des fours sous le soleil de l’été aquitain?

Nous allons vous exposer quelques principes qui vous permettront de mieux appréhender notre conception et, peut-être, vous éclairer sur les débats qui animent la sphère bioclimatique.

Inertie:

C’est une notion qui caractérise la capacité d’un matériau, et par extension d’un bâtiment, à changer de température. Une forte inertie thermique signifie que les changements de température seront lents. Un mur en ossature bois a moins d’inertie qu’un mur en béton. On construit donc les caves avec des matériaux à fortes inerties (pierre, craie, béton…), l’objectif étant d’obtenir une température stable. Notez que l’inertie n’est pas directement liée « au poids » du matériau, certains matériaux dits « à changement de phase » exploitent les phénomènes de condensation et de vaporisation de l’eau qu’ils contiennent (chaleur latente) pour limiter leur variation de température. Les murs en terre crue, par exemple, procurent une excellente inertie: lorsqu’ils s’échauffent sous l’action du soleil, ils « transpirent » l’eau qu’ils contiennent et limitent ainsi l’élévation de leur température.

Isolation:

C’est la capacité de la paroi à freiner le transfert des calories entre ses deux faces. Mais avant de parler d’isolation, il faut comprendre comment les calories circulent au sein des matériaux.
Il y a trois phénomènes principaux :

– La conduction : deux matériaux en contact s’échangent des calories afin que leurs températures s’égalisent.

– La convection : l’air ambiant sert de vecteur des échanges entre les deux parois proches. L’air circule, échangeant par conduction des calories avec les points froids et les points chauds, et uniformise ainsi les températures des deux parois. Cette circulation n’a pas lieu si l’espace de circulation est trop étroit comme entre les vitrages d’une baie à double vitrage, par exemple.

– Le rayonnement : le rayonnement infrarouge (donc invisible à l’œil nu) d’un matériau chaud rayonne des calories vers les matériaux plus froids environnants. Il existe des matériaux réfléchissants à ce rayonnement et on sait également traiter le vitrage pour qu’il bloque une partie de ce flux d’énergie provenant du soleil.

Pour isoler, il faut donc limiter ces trois phénomènes. L’air sec est un bon isolant si il est immobile. On l’emprisonne donc dans des laines de roches ou de verre, des fibres de bois, etc. Les systèmes à double vitrage insèrent une lame étroite d’air (en fait des gaz type argon) entre deux vitres traitées anti-rayonnement… Le béton cellulaire ou les briques creuses proposent un maximum de cavités pleines d’air…

Si on compare un bâtiment à un ballon rempli d’air légèrement fuyant, l’inertie est représentée par le volume du ballon et l’isolation par la taille de la fuite. Ainsi, un château en pierre du Médoc est un énorme ballon avec une grosse fuite, et une villa moderne en ossature bois au Cap-Ferret est un petit ballon pratiquement sans fuite. L’hivers, on cherche à stocker des calories dans le ballon en le remplissant avec un système de chauffage par exemple, l’été on y stocke des frigories.

Lorsque le ballon est vide, c’est qu’il fait la même température dedans et dehors…

Orientation:

Nous pensons que c’est une notion importante de l’architecture contemporaine. D’une bonne orientation découle un bon apport solaire en hiver et un bon ombrage en été, un bon éclairement des pièces, une bonne intimité, une belle vue… La question des apports caloriques solaires, par exemple, est primordiale : en Aquitaine, un bâtiment bien orienté n’a pas besoin de chauffage!

Vous pouvez retenir que toute baie, même très performante, placée au nord est déperditive: elle participe aux fuites du ballon; et toute baie, même peu performante, placée au sud est bénéfique pour le bâtiment: elle gonfle plus le ballon qu’elle ne participe aux fuites.

Ainsi, une bonne orientation permet de regonfler gratuitement le ballon en hiver et limite la destruction des frigories l’été.

Nous sommes loin d’avoir survolé tout le domaine de la conception bioclimatique, mais ces quelques notions vous permettront de mieux appréhender la conception de votre projet et de faire des choix plus judicieux.
Notre expérience et nos logiciels nous permettent de simuler et de tester les solutions proposées. Ainsi, les baies, l’isolation, le système de chauffage, l’éclairage, etc. seront dimensionnés afin de répondre au mieux à vos attentes, dans le respect de votre budget, de la réglementation et de la planète.

Mais la réalisation d’un bâtiment confortable, économique et durable ne s’arrête pas à la conception, les matériaux choisis pour le réaliser et surtout leurs mises en œuvre sont primordiaux.

Quelques concepts de Construction Durable.

Une construction durable se doit de garantir une bonne qualité de vie à ses occupants, maîtriser l’impact sur l’environnement, assurer une bonne performance énergétique et utiliser les énergies renouvelables, si possible, issues des ressources naturelles locales.
La notion de durabilité s’entend aussi bien d’un point de vue écologique qu’économique.

Durabilité écologique

La notion de durabilité, souvent associé à celle d’habitat bioclimatique « basse consommation d’énergie », signifie que les matériaux qui composent le bâtiment sont respectueux des ressources naturelles et de la santé. Le cycle de vie des matériaux est pris en compte, de leur fabrication jusqu’à leur recyclage, en incluant le transport à toute les étapes.
Un matériau est dit « durable » lorsqu’il demande relativement peu d’énergie pour sa fabrication, son transport, et qu’il se recycle ou se renouvelle facilement.

Durabilité économique

La durabilité sur le plan économique est la prise en compte de la durée de vie du matériau, la pérennité du système constructif et son coût de maintenance. En plus du faible impact sur l’environnement, c’est la résistance dans le temps et donc la durabilité du matériau qui va être recherchée en fonction du système constructif choisi.
Ce qui fonctionne pour un type de construction ne fonctionnera pas forcément pour un autre, et de la même manière, ce qui fonctionne dans une région donnée ne fonctionnera pas forcément dans un autre endroit, sous un autre climat.

Coût des matériaux d’isolation durables

A performance égale, la fibre de bois, la laine de chanvre ou la laine de mouton, coûtent environ trois fois plus cher qu’un isolant minéral de type « laine de verre ». Certains matériaux comme le liège expansé peuvent coûter jusqu’à 8 fois plus chers.

Quelques systèmes constructifs pas vraiment durables

 Un jardin suspendu sur le toit d’un immeuble est idéalement très écologique, mais c’est sans tenir compte de l’entretien des installations, qui s’additionne à celui des végétaux. La réparation de l’étanchéité d’une terrasse végétalisée nécessite en effet la dépose des végétaux, des terres, de tous les matériaux divers rajoutés. Le bois est un matériau noble et durable par excellence. Pourtant, utilisé en extérieur sans protection, il s’abîmera rapidement et deviendra vite une source de désordres.

Association de matériaux durables et non durables

Faire de la construction durable, nécessite d’abord de faire des choix et faire preuve d’un réalisme économique, pour satisfaire le maître d’ouvrage. L’architecte est ainsi très souvent amené à combiner des matériaux durables avec d’autres, considérés comme moins durables par la législation du moment.
Par exemple : l’acier.
Bien que ne figurant pas sur la liste des matériaux durables, les structures métalliques et le bac acier permettent de réaliser des bâtiments d’une durée de vie importante et facilement recyclables. On peut intégrer à ces constructions des matériaux naturels locaux durables comme le bois qui, en étant protégés des intempéries, vieilliront mieux et plus longtemps.
Autre exemple : bien que le bilan énergétique de l’aluminium (énergie grise) soit sept fois supérieur à celui du bois, sa résistance et sa stabilité vont permettre de réaliser des baies avec des montants plus fins. Son écobilan défavorable sera compensé par les économies faites sur le plan de l’énergie d’exploitation.

Matériaux de construction durables et compétences locales

La brique et le bois sont les matériaux les plus utilisés en maison individuelles. Il est facile de trouver un artisan spécialisé contrairement à d’autres procédés comme la brique de terre cru, le pisé ou le torchis qui nécessitent des savoir-faire peu répandus.