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Conception Bioclimatique D'Une Maison

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Par   •  28 Mai 2012  •  3 788 Mots (16 Pages)  •  188 Vues

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re les générations, et la responsabilité de tous les agents économiques dans la gestion des ressources et de l'environnement.

Pour le bâtiment, les concepteurs en charge de l'abri et du confort des utilisateurs doivent faire en sorte que l'impact du bâtiment sur l'environnement soit aussi faible que possible, tout en garantissant un niveau de confort optimal.

A partir des années quatre vingt le concept de développement durable évolue vers une notion plus large incluant la sante et la gestion du vieillissement des bâtiments et prend pour impératif la construction de bâtiments a bas profil énergétique compte tenu de l’importance de la consommation énergétique du secteur résidentiel et tertiaire comprise entre 30 a 40 % de la consommation énergétique totale. Désormais les phénomènes physiques locaux liés au climat font partie intégrante des paramètres d’un projet au même titre que les matériaux utilisés ou la distribution des espaces intérieurs, chaque lieu présentant des caractéristiques de température, de rayonnement solaire, d’humidité, de vent particuliers.

Nous énoncerons sommairement les principes régisseurs de la conception d'un bâtiment dans le sud est de la France, après avoir rappelé rapidement qu'elles sont les conditions climatique du milieu et finirons par exposer six points d'étude d'un tel édifice, avant d'illustrer nos propos par un exemple concret.

Le sud est de la France est une région de climat méditerranéen. On prendra dans l'illustration en fin d'exposé la ville de Perpignan. Le climat méditerranéen est un type de climat tempéré qui se caractérise par des étés chaud et sec et des hivers doux et humides. Bien souvent, la limite de la culture de l'olivier correspond à la zone d'extension de ce climat. Cet arbre est endommagé par le gel si la température descend au-dessous de -10°C en période de repos végétatif hivernal et supporte plusieurs mois de sécheresse.

L'autre caractéristique des précipitations en milieu méditerranéen est leur faible fréquence et leur intensité. Si les cumuls annuels moyens sont compris entre 300 et 1000mm, la fréquence est faible: moins de 100 jours par an. Les températures élevées favorisent de développement d'orages violents. L'équivalent de la moitié de la lame d'eau annuelle moyenne peut s'abattre en une journée lors d'épisodes pluvieux intenses.

La douceur des hivers rend la neige très rare sur le littoral.

Les températures moyennes annuelles sont plus chaudes que dans la zone tempérée, avec une douceur remarquable dans le nord du bassin méditerranéen (côtes espagnole, française et italienne) due à la température de la Méditerranée en hiver.

La température en été est très variable. Autour de la Méditerranée et dans l'intérieur des terres, les étés sont très chauds (température moyenne supérieure à 22°C tout autour du bassin); dans l'intérieur des terres, les températures maximales dépassent très souvent les 30°C en été, et approchent facilement les 40°C, en particulier vers l'est ou le sud du bassin, y compris dans les régions montagneuses.

L'hiver est doux et les températures moyennes du mois le plus froid sont généralement à 9°C. Dans les zones les plus exposées aux influences maritimes, le réchauffement est lent au printemps et l'automne est très doux.

Les températures moyennes sont donc: hiver: + de 10 ° été: entre 25 °

I) Limitation des entrées solaires par les ouvertures l'été

On remarque que les ouvertures peuvent souvent ne pas être vitrées et que la pénétration solaire à travers celle-ci se fait avec un τ = 1.Pour réduire les entrées solaires par les ouvertures le concepteur doit prendre des partis répondant aux points suivants.

1.1) Des surfaces d'ouverture limité ou en raison de refroidissement.

Elles doivent donc être plus petites en climats très ensoleillés, dont la température moyenne n'est pas considérable et tels que les édifices ne nécessitent pas une forte ventilation.

1.2) Une orientation dominante Nord/Sud avec des plans qui évitent le plus possible les ouvertures à l'est et à l'ouest, les énergies incidentes sur les enveloppes verticales étant nettement supérieur à celles qui atteignent les parties verticales nord et sud. C'est donc plus sur la connaissance de l'ensoleillement réel au cours de toute l'année que sur des considérations d'ensoleillement à qualité égales de ciel que le concepteur doit choisir une orientation dominante au nord ou au sud. Mais si la double orientation des ouvertures peut être choisie, grâce à des conditions d'énergie solaire incidente sensiblement identiques des deux cotés ou grâce au fait que même dans le pire des cas, les entrées solaires sont faibles, le concepteur devra profiter de cette double orientation pour obtenir un édifice compact et donc offrant le moins de surface possible au climat.

1.3) L'installation de brise-soleils est un procédés très simple mais garantissant un maximum de résultat. On a vue dans certain cas une consommation d’énergie de chauffage baisser de 20 à 30 % et de façon identique pour les moins de climatisation.

II) Limitation des captages solaires à travers les parties opaques

Selon les autres paramètres climatiques ( en particulier la pluviométrie) et les ressources locales les mesures suivantes peuvent être prises.

2.1) Une couches superficielle réfléchissante au rayonnement solaire si le climat est sec et la pollution faible peuvent être un élément intéressant dans la conception , cela peut réduire considérablement l'impacte du soleil sur le bâtiment en période estivale. Le lait de chaud peut être utilisée pour cela c'est un composant peu cher et facile d'application.

2.2) L'installation d'écrans entre le soleil et les parties d’enveloppe les plus exposées peut être envisageable. Elles sont de plusieurs ordres:

Une toiture sur comble ventilé si le bois n'est pas rare ni cher et les pluies courantes. La ventilation devra être bien organisé, par le vent dominant ou par thermosiphon , pour refroidir la couverture.

Des écrans végétaux secs transparents à l'air sur la structure légère est un procédés très performant également.

Des claustras, doubles parois ou végétation sur les murs, particulièrement a l'est et à l'ouest permet également une conservation naturel de la température de confort interne.

2.3) La réalisation de parois isolantes, de parois a faible coefficient surfacique K est une donnée a mettre ne place des la conception. Elle peut être apporté soit par une épaisseur importante d'un matériau de conductivité médiocre tels que la paille la terre la chaume, soit par l'addition d'une couche isolante à une couche structurelle qui permet, lors quelle est posée à l’intérieur, de créer une inertie par absorption. En règle générale, les parois à l'horizontale, ou éventuellement celles exposées à l'est ou à l'ouest nécessite une isolation dans la mesure ou elle ne bénéficient pas d’écran par rapport au soleil. Il est également conseiller de bien concevoir l'édifice du point de vue du coefficient de forme s/v.il est plus intéressant de construire un bâtiment à deux étages qu'un bâtiment étalé, l’intérêt est de ne traiter qu'une surface de captage étroite.

Les enveloppes devrons également être étanches à l'air durant l'hiver de façon à être ventilées avec un débit minimal grâce à une VMC.

III) Dispositifs de refroidissement

si on excepte des expériences qui n'ont jamais eu de suite autre que littéraire en France, ils font appelle au phénomènes physiques suivants:

L'un des tout premier est l'évaporation d'eau par un courant d'air, qui se refroidit en fournissant une chaleur sensible égale à la chaleur latente d'évaporation de l'eau, de telle sorte que sa température tende vers sa température humide, cela peut être évidement intéressant que si atmosphère est sèche. Un autre procédés par refroidissement d'air par passage en canaux sous le sol, dont la température est plus faible que l'ambiance extérieure grâce à un déphasage entre les évolutions de température en surface et en profondeur, à condition que le climat ait un été et un hiver de températures nettement différentes. On peut alors citer les systèmes de type Jarre – Nazria (a) ou l'air est aspirée naturellement et passe a travers un milieu capillaire alimenté en eau, un autre procédé est celui du puits canadien (b) tels que l'air de ventilation passe sous le sol dans des canalisations de grand diamètre avant d'atteindre l'édifice à refroidir.

(a)

(b)

IV) Séparation des espaces à forte production de puissance internes et répartition des espaces selon leur usage

Le concepteur doit privilégié le confort des pièces de

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