L'architecture bioclimatique est un type de construction écologique dans lequel des éléments naturels du lieu sont utilisés. L'objectif de ce type d'architecture est de réaliser des bâtiments thermiquement efficaces capables de satisfaire les exigences de confort thermique.
Par définition, l'architecture bioclimatique est « l'art de tirer le meilleur parti des conditions d'un site et de son environnement pour une architecture naturellement plus confortable pour ses utilisateurs ».
La construction bioclimatique repose sur l'utilisation des ressources naturelles disponibles (les rayons du soleil, végétation, pluie, vent, etc.). À cet égard, l'énergie solaire passive joue un rôle fondamental.
Les habitations génèrent des émissions de gaz et de CO 2 provenant des systèmes de climatisation et de chauffage. Ces émissions nuisent à la qualité de l'air et favorisent le changement climatique et l'effet de serre.
L'architecture bioclimatique définit les caractéristiques géométriques et structurelles de la construction des bâtiments. L'emplacement et l'orientation des bâtiments doivent être adaptés aux différentes conditions climatiques pour améliorer l'efficacité énergétique et réduire la consommation d'énergie. Pour éviter les déperditions thermiques il faut que la maison soit une forme compacte.
Quel est l'objectif de l'architecture bioclimatique ?
L'objectif d'une maison bioclimatique est le contrôle du microclimat interne, avec des stratégies de conception passive. Ces stratégies minimisent l'utilisation de systèmes mécaniques et maximisent l'efficacité des échanges thermiques entre le bâtiment et l'environnement.
Dans la conception bioclimatique il faut profiter au maximum les apports solaires afin de réduire au maximum l'impact environnemental et faire des économies d' énergies non renouvelables. Cet impacte est causé par la consommation de grandes quantités d'énergie qui n'est pas renouvelable: les combustibles fossiles et l'énergie nucléaire.
En général, dans les régions à climat tempéré, il existe trois phases thermiques qui correspondent aux différentes exigences d'un bâtiment bioclimatique:
Hiver: le rayonnement solaire doit être encouragé sur les murs et les fenêtres pour réchauffer l'intérieur. Au solstice d'hiver, le Soleil ne fait qu'apparaître au sud-est, pour disparaître aussitôt sous l'horizon sud-ouest. L'isolation thermique élevée de l'enceinte est également nécessaire pour conserver la chaleur accumulée. L'objectif principal est de réduire la consommation d'énergie du chauffage.
Été: il est nécessaire des protections solaires avec des systèmes d'ombrage, d'avoir des toits de grande masse. Ceci est destiné à avoir une forte inertie thermique, ainsi qu'à favoriser la ventilation naturelle du bâtiment. L'objectif est que les habitations soient protégées du soleil et ainsi réduire la consommation d'énergie des climatiseurs.
Mi-saison - Nécessite la combinaison de solutions de chauffage et de refroidissement, même que de capter la lumière du soleil.
Types de captage d'énergie dans l'architecture bioclimatique
Dans l'architecture bioclimatique, nous pouvons distinguer trois types de capture d'énergie: la capture directe, la capture indirecte et la capture séparée.
1. Collecte directe
Les systèmes de capture directe passifs sont des systèmes architecturaux qui représentent une utilisation immédiate et facile.
Un exemple de capture directe est celui des maisons orientées de manière à capter directement l'énergie solaire du soleil (énergie solaire passive).
Les systèmes directs doivent également inclure des composants pour contrôler:
Les déperditions énergétiques des nuits d'hiver
La température exagérée augmente en été.
La façade Sud reçoit un rayonnement important pendant l'hiver. Ainsi, en maximisant la surface vitrée au sud, la lumière du soleil est convertie en chaleur (effet de serre).
2. Collecte indirecte
Les systèmes de captage indirect passif sont les systèmes architecturaux dans lesquels, au moyen d'un capteur, la chaleur est conduite à l'intérieur de la cabine intégrée dans sa structure.
Dans les climats chauds, cependant, les problèmes d'excès de chaleur subis en été doivent être pris en compte. Ces problèmes peuvent être résolus avec la mise en place d'ailerons ou de parapluies qui maintiennent le mur à l'ombre.
Un autre système consiste à remplacer un mur par des fûts en métal noir remplis d'eau ou le plafond par des capteurs noirs. Ces éléments seraient isolés de l'extérieur. Dans les deux cas, les réservoirs d'eau seraient chauffés pendant la journée. Pendant la nuit, isolés de l'extérieur, ils libéraient l' énergie thermique à l'intérieur de la maison.
Avec cette technique, le confort thermique du salon bioclimatique est amélioré.
3. Collecte séparée
Les systèmes de collecte sélective passive sont des systèmes architecturaux qui, à travers un capteur, conduisent l'énergie thermique à l'intérieur de l'habitacle et sont séparés de la maison, mais pas loin.
Dans le cas où ils étaient éloignés les uns des autres, on ne pouvait pas les appeler des systèmes solaires passifs. Dans ce cas, un transport forcé serait nécessaire et nous parlerions de chauffe-air solaires.
Dans ce système, le rayonnement solaire est collecté dans une chambre en verre, qui peut être utilisée comme serre agricole, séparée de la maison par une surface collectrice.
Quelles énergies renouvelables sont utilisées dans ce type d'architecture?
Dans les bâtiments considérés comme une architecture bioclimatique, en plus de l'utilisation de l'énergie solaire passive, des systèmes d' énergie renouvelable supplémentaires sont généralement installés.
Les sources d'énergie renouvelables les plus utilisées dans un bâtiment bioclimatique sont:
Énergie solaire photovoltaïque.
L'énergie solaire thermique et même l'énergie géothermique.
