manuel d`architecture énergétiquement efficace
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1. feuilles A er caduques E Solstice d hiver exemple de boisement ou de plantation favorable les protections v g tales au sud L emplacement de la maison mis pente sur le terrain ombragent les facades mais galement orient au sud est est prot g e l ouest du soleil d t bas filtrent les poussi res prot gent des sur l horizon les arbres au sud est et sud ouest plus bas et vents chauds oxyg nent l air et le feuilles caduques n interceptent pas le soleil d hiver rafrafchissent par vapo transpiration 17 v g tation et confort Un b timent entour d un sol v g talis recevra par r flexion moins de rayonnement solaire suppl mentaire que s il est entour par un sol nu ou am nag de mat riaux lisses et r fl chissants Enfin l alb do du sol pouvoir r fl chissant est aussi tr s important la v g tation ayant un faible alb do un b timent entour d un sol v g talis recevra par r flexion moins de rayonnement solaire suppl mentaire La pr sence de v g tation baisse la temp rature de 1 4 C en p riode chaude _ murs v g taux et pergolas Lorsqu elle est suffisamment dense la v g tation murale constitue une barri re tr s efficace contre la p n tration des rayons solaires L vaporation des plantes maintient au niveau du mur une temp rature nettement inf rieure celle de l air ambiant Le lierre pr sente l avantage de ne pas n cessiter de support et d avoir un2. manuel d architecture energetiquement efficace VENTS D MYER WE VERS Ehre LE TRAHSFORHATEUR SN MAGNFIQUE B PRAIRE NERTE 3 up PLAN DU S TE AR l efficacit nerg tique au service de la conception architecturale des maisons individuelles CONSEIL D ARCHITECTURE D URBANISME ET DE L ENVIRONNEMENT DES BOUCHES DU RH NE manuel nerg tiquement efficace pour la maison individuelle mode d emploi le mot du CAUE 13 gt conception huit points suivre pour une conception nerg tiquement efficace implantation et effet de masque orientation volerie et stationnement v g tation et confort confort d t enveloppe bioclimatique vitrages et menuiseries murs isolation r partie ma onnerie traditionnelle isolation int rieure ou ext rieure constructions ossature bois et acier isolants naturels toiture v g talis es composants solaires d enveloppe ventilation et puits provencal gt Installation int gration dans les projets int gration dans l existant gt bibliographie et lexique mode d emploi le mot du CAUE 13 L impact des b timents sur les missions de gaz effet de serre et sur l acc l ration du r chauffement climatique n est plus prouver La fin des ressources et des nergies fossiles est une certitude La part du b timent dans les d penses nerg tiques fran aises est d environ 4096 tout compris Les diff rents
3. acc l re la circulation de l air chaud 24 29 3 Les effets ben fiques deleau une fontaine sur la facade ou dans un patio l int rieur de la maison apporte pM Pr ITT eL une agr able sensation de fra cheur en t et permet d abaisser la temp rature ambiante gr ce l vaporation et l humidification de lair k pi T Tu mm n PL a 1 E i PEU a PL 7 D A keet amp 8 af 1 D E Dr e e ESSE CA LAT d dE Ee Pen ase KEE ei Ju Sr i Laut P R I Sange bt a en eo ARM Y uu A uis ni I noti e zept ey E Leve ei del gf i Ed CEO d Linh I eh Lao T m TEL TL 15 PLE DS HLE WI Eds Cr ILS gar Ss Ze ER som EI aper th za Ti 417187 ao D LE aer p P LL pbi si z LATE ES Lee ELLE went PRI F 1 sp EET T emnt PET isis E a 5 spa an dU E T 3 i ptm 3 ia Us p ed ER EE Jr gen TL Mk ln ad d dent KIC pa agar r nt uiro EE proa EN OR egent neg Rat Mrs wellen m e es l 7 C ES Shim Sutcliffe architecte 2009 Canada nn A 4 inertie interne les vieilles maisons de ville ou de campagne en pierre et terre locale poss dent une capacit thermique ou inertie tellement importante que durant la nuit les calories emmagasin es la journ e peuvent tre vacu es laissant ainsi la frafcheur sensible la journ e C
4. mais surtout l t en comparaison avec les isolants conventionnels ils peuvent se charger d humidit sans perdre de leur efficacit et la restituer lorsque le milieu s ass che lls laissent le b ti respirer seul ce que l on appelle la perspirance Une autre de leurs qualit s tant une tr s grande stabilit dans le temps Exemple d isolants naturels laine de chanvre ou de lin et ch nevotte fibre de bois compress e ou laine de bois ouate de cellulose paille li ge en panneau et en vrac laine d origine animale plume de canard mouton T 1 ggr r WT wf eg Mz MP anm ul x raw TF c ES TT E amp TE YU N IT p 77 287 E en 5 m 2 s r pa ETT d mj mza ode ue Lu He a 1 eg A LE 4 construire en ossature bois et acier D Untertrifaller architecte 1998 Autriche Le bois est une source de cr ation et d innovation Bois et verre un assemblage de chaleur et de lumi re Bois et acier chaleur et modernit L utilisation de l ossature bois permet de r duire les d lais sur chantier de moiti Elle n cessite peu d nergie et pas d eau pour son montage Ce sont des constructions en fili re s che qui permettent l intervention des autres corps de m tiers imm diatement apr s le montage La pr fabrication en atelier ainsi que les dimensions r duites des panneaux permettent une manipulation sans m
5. pas qu augmenter la consommation d nergie de chauffage d un b timent ils exercent aussi un r le n gatif sur la sensation de confort int rieur et sur l hygi ne du logement ils sont souvent la cause de d sordres li s la condensation qui saccompagne de moisissures Renouvellement d air la valeur n indique le taux de renouvellement de l air contenu dans un volume pendant une heure Syst me convection syst me de collecteurs d air dans lequel le transport de chaleur est effectu par convection donc par l air Syst me hybride combinaison de syst mes nerg tiques diff rents et compl mentaires Taux de couverture solaire part annuelle des besoins en nergie de chauffage ou en nergie utile pour l eau chaude sanitaire couverte par les installations utilisant activement l nergie solaire Thermique solaire transformation du rayonnement solaire direct ou indirect en chaleur Ventilation nocturne la ventilation naturelle nocturne est un concept de rafra chissement qui consiste tirer profit durant les mois d t de l air ext rieur nocturne pour rafrafchir les l ments de construction grande inertie et les utiliser le jour comme accumulateur thermique bibliographie Manuel d architecture naturelle w ed Parenth ses 2004 Le grand livre de l habitat solaire A Li bard JP M nard P Piro ed le Moniteur 2007 Architecture et efficacit nerg tique R Gonzalo K J Habermann ed irkha ser Maisons Contempora
6. sans en augmenter le co t En augmentant la largeur des baies et en rapprochant la baie du nu ext rieur on am liorera le captage mais aussi le risque de surchauffe dans nos r gions On choisira donc d enfoncer les fen tres dans les tableaux ceux ci jouant le r le de protection solaire fixe On fera attention au traitement des ponts thermiques Avec les apports thermiques provenant du soleil il faudra des parois captant les rayonnements avec une r elle capacit de stockage thermique Pour favoriser le stockage les sols et murs seront r alis s avec des mat riaux forte capacit thermiques et de couleur sombre pour les surfaces expos es H Kaufman architecte 1998 Monomurs de terre cuite briques de terre cuite constitu es de plusieurs alv oles align es 19 rang es minimum Monomurs de b ton cellulaire type siporex ou ytong blocs pr fabriqu s de b ton all g par expansion Monomurs en blocs all g s blocs pr fabriqu s partir de granulats l gers et de liant base de ciment Monomurs en bois massif rondins de bois ou en madriers massifs empil s Lauzinger arc 1 Autriche 2002 Ge H Raynaud architectes Auvergne 1994 Ze gt T he L Fa On s parera dans le cas de la ma onnerie traditionnelle l isolation ext rieure favorable la performance de l enveloppe et au confort int rieur la diff rence de l isolation int rieure qui sera mise en oeuvre en g n ral dans les cas de r h
7. terre tant constante l air neuf passant dans ces tubes est pr chauff en hiver et rafrafchi en t Capteur solaire l ment de construction pour obtenir de la chaleur partir de la lumi re du soleil thermosolaire Cellule photovolta que En pr sence de lumi re une cellule photovolta que produit du courant sous l effet photovoltaique Chauffage basse temp rature chauffage dont la temp rature du cycle est inf rieure 40 degr s Celsius Coefficient d enveloppe rapport entre la surface de l enveloppe chauff e et la surface de r f rence nerg tique Compacit tat de ce qui est compact dur Propri t d un espace topologique compact Consommation en nergie de chauffage en KWh m2 an consommation annuelle d nergie finale pour le chauffage des volumes et l eau chaude sanitaire sans le courant de fonctionnement rapport e la surface chauff e du b timent cette occasion les d perditions li es au syst me de chauffage sont prises en compte changeur de chaleur appareil par lequel la chaleur d un l ment plus chaud est trnasf r e un autre plus froid par exemple l eau nergie de base contenu nerg tique de toutes les sources d nergie dont dispose l utilisateur final nergie de chauffage quantit d nergie finale n cessaire l installation de chauffage pour pouvoir mettre disposition la cha ne de chauffage nergie finale nergie livr e l utilisateur pour faire foncti
8. ORNE EEE 8E 5 des espaces ext rieurs prot g s crans v g taux patios ou terrasses couvertes constituent une solution agr able lorsqu il fait tr s chaud Carlos Ferrater architecte 2001 Espagne enveloppe bioclimatique les techniques constructives la qualit de la maitrise d oeuvre lenveloppe performante l tanch it l air c est 4 d conomie d nergie M J Mayer et Ch Schiessl Allemagne CONCEPTION CONSTRUCTION INSTALLATION construire lt Vitrages et menuiseries Maconnerie traditionnelle isolation int rieure ou ext rieure lt Murs isolation r partie lt Constructions ossature bois et acier lt Isolants naturels 5 Toitures v g talis es Composants solaires d enveloppe lt Ventilation et puits provencal Le parti architectural et constructif permet la foi d optimiser les apports solaires en hiver et de r duire les d perditions thermiques Toutes les pr cautions sont prises pour contr ler l ensoleillement du b timent avanc e de toiture pare soleil orientables stores et ou v g tation feuilles caduques Le confort estival est assur par la forte inertie du b ti en maconnerie LE dp t 1 d Sas el Rudy Ricciotti dithitecte ollloules 13 280 1 S 28 7 7 WE Ir 33 ei N 1 j 1 b nn u TAL al b 35 orientation S ratio surface de fen tre surface de planch
9. abilitation o la facade ne peut tre touch e La technique du double mur avec isolation int gr e permet d obtenir une inertie int rieure forte et les E UN AN gt s lt hs i o V IN RAM ON RA rchitecte Portugal ll s agit d une nouvelle technique reprenant les principes des murs de tradition ancienne constitu s d une masse souvent importante de mat riaux destin s assurer la fois leur stabilit et fournir elle m me par son paisseur la protection climatique et thermique IL s agit aujourd hui travers des process volu s et ne n cessitant que peu de main d uvre d obtenir une paroi homog ne de part en part assurant la fois les fonctions m caniques et climatiques On parle souvent de monomur 36 5 l isolation L isolation repr sente une grande part de la performance nerg tique d une maison La meilleure solution dans plus de 90 des cas est l isolation par l ext rieur qui permet au mur de garder son r le d inertie l int rieur du logement L isolation est une notion complexe dans laquelle il faut faire un compromis entre diff rents param tres que sont notamment la composition et l paisseur des murs l orientation et la destination des pi ces le mode de chauffage le mode de vie des occupants et une notion tr s importante surtout dans le b ti ancien l hygrom trie Les mat riaux cologiques d isolation ont des performances tr s importantes l hiver
10. ailleurs l isolation par l ext rieur falsificatrice du r el interdit le contact physique avec l architecture refuser d isoler par l ext rieur sous enduit grillag devient un acte associal Construire en b ton est complot militaire L exigence environnementale r duit rapidement l nergie critique avec l efficacit paramilitaire d une nouvelle dictature de la pens e Elle s impose comme une doctrine qui arrive point pour d culpabiliser l inculture architecturale et culpabiliser la beaut Rudy Ricciotti architecte
11. ce puits astucieux va donc utiliser la frafcheur relative du sol pour temp rer l air entrant dans le logement La bouche d entr e du puits provencal peut tre am nag e de v g tation base de fleurs qui jouera le double r le de filtrage de l air entrant tout en dispersant une agr able odeur de parfum Il est un syst me qui se sert de l inertie thermique du sol pour galiser ces variations thermiques M connu il peut r duire la temp rature de 5 8 C dans la maison les jours de canicule pour une consommation lectrique d risoire Il diminue galement la consommation de chauffage l hiver En enfouissant une gaine d aspiration d air d une longueur et d un diam tre suffisant cette profondeur quelque soit la temp rature ext rieure au bout de la gaine elle avoisinera les 18 20 C en t et environ 13 15 C en hiver En hiver l air froid ext rieur se r chauffant devient donc relativement plus sec IL arrive dans la maison 13 C et vous ne d pensez de l nergie que pour le r chauffer 19 C La d pense nerg tique est r duite En t lorsqu il fait chaud et humide l ext rieur l air chaud satur en humidit condensera dans la gaine pour venir ensuite rafrafchir la maison Le puits proven al conomise de l nergie en hiver et rafrafchit la maison en t 2 3 NEP Rr adl T TL 00 sch ma de principe d un puits provencal La terre temp re l air passant dans la cana
12. ception globale suivant ces lignes directrices le recours un architecte bien que non obligatoire pour des surfaces inf rieures 170 m est le moyen le plus sur efficace et rentable Plus la probl matique nerg tique est int gr e en amont du projet plus l architecture peut y r pondre plus l investissement en phase de conception est valoris dans la mati re grise moins le projet pr sentera de surprises dans sa mise en uvre au niveau des co ts induits par une conception trop rapide ou traditionnelle et moins le co t global du projet conception construction vie en oeuvre d construction sera lev Dans l optique de promouvoir et int grer cette d marche de matrise de l nergie et de promotion des nergies renouvelables les gouvernements successifs les collectivit s territoriales les organismes bancaires ont mis en place diff rentes aides financi res ou incitatives Les espaces info nergies sont l pour vous renseigner entre autre sur les diff rents dispositifs subventions cr dit d imp ts pr t co nergie contrat de rachat EDI P Collen et M Jovine architectes 1980 Dr me Dans la pratique et particuli rement pour les maisons individuelles de nombreuses entraves s opposent encore en France une optimisation bioclimatique des b timents m me dans des lieux qui s y pr tent parfaitement On trouve encore souvent dans l article 11 du r glement d urbanisme l obligation de co
13. ction EEN une installation technique pens e d s la conception 55 NON Sve LA _ nene JNCLINAISON NE LA MTE Z NN Cut Les amp NVENTS Sue UN WTE DE L 6 r INCLINAISON OPTINISEE 04 suffisante pour r pondre ses besoins en chauffage en eau chaude et en lectricit Minergie standard d fini pour les maisons basse nergie en suisse et qui prend en compte l eau haude sanitaire le chauffage et l lectricit Passivhaus B timent avec des besoins en nergie finale de chauffage inf rieurs 15kWhef m2 an cela correspond au label suisse Minergie P Photovolta que une installation photovolta que comprend plusieurs modules PV qui transforment la lumi re solaire en lectricit Ponts thermiques Au moment de la p riode de chauffage les ponts thermiques se trouvent l les temp ratures int rieures de surface des l ments de construction baissent fortement et de facon localis e Les ponts thermiques peuvent tre dus la g om trie d un b timent au choix des mat riaux ou de la mauvaise ex cution en cours de chantier Le plus souvent ils se situent au niveau des volets roulants des tableaux de fen tres des niches pour radiateur l angle des plafonds aux liaisons entre les l ments massifs b ton arm ma onnerie par exemple au raccord entre le mur et la dalle de balcon ou entre le mur et la toiture et aux angles des murs ext rieurs Les ponts thermiques ne font
14. de l architecture et faisant appel des ph nomenes naturels simples peuvent tre utilis s et combin es pour obtenir des conditions d ambiances acceptables 6Godsell architecte maison carter tucker 2001 Australie Wi 1 1 a 0 dii ad A i A V a 1 1 8 lt MEC AA E we RAA ht E 3 K d d DAC NN ebe Pn WANS 20 Ke Rudy Ricciotti arte todesta ER 2 ka Cer a Ri Let SA E qo v l SE si WC E x AF ei E Hi A I ue KE D HEBA La ventilation naturelle par un effet de chemin e aspiration thermique verticale naturelle ou transverale par diff rence de pression et de temp rature sur les facades oppos es L extraction peut tre m canique verticale contr l e avec des d bits variables voir en surventilation en p riode nocturne estivale L air neuf est apport par des ouvertures l ombre ou un puits provencal si possible v g talis Jean Prouv ing nieur 1951 HAON JEAN FHOLUVE SCH MA DE SYNTH SE CPEE RS SR RS SR RS RS Re RE patur ut atur uut Les maisons tropicales de Jean Prouv 1951 Une double toiture m nage une ventilation en couverture et habitacle une chemin e horizontale obturable
15. e et mesurable la performance des toitures v g talis es extensives variant en fonction de la nature du substrat de sa pose et des conditions climatiques L nergie stock e dans le mur est ensuite restitu e lentement dans le logement avec un certain retard d phasage fonction de l paisseur et de la capacit thermique du mat riau constituant le mur permettant de b n ficier de la chaleur accumul e dans le mur plusieurs heures apr s le coucher du soleil Certains murs fonctionnant comme des capteurs air peuvent tre ventil s apportant ainsi des calories par l air Un mur capteur permet d assurer un gain moyen de 50 kWh an par m mis en uvre pouvant aller jusqu 120 jour d hiver nuit d hiver s am o AE E ECH T nuit d t principe de fonctionnement d une serre 1 conduction 2 rayonnement 3 convection Les communications entre serre et espace chauff mat rialis es ici par des orifices sp ciaux type mur trombe sont commun ment des fen tres ou des portes fen tres 43 7 composants solaires d enveloppe lt Serre et mur trombe Les v randas sont des espaces habitables vitr s donnant sur l habitat Parmi les diff rents int r ts que pr sentent les v randas leur utilisation en tant que chauffage est re d couvrir Si elle est source de chaleur pour l habitat la v randa constitue galement un espace agr able lumineux et directement cha
16. er sud 200 35 est ouest 1096 25 nord 0 1096 r partition des surfaces de vitrage en fonction des orientations 1 vitrages et menuiseries Les fonctions des baies vitr es sont multiples transmission de la lumi re vues sur les ext rieurs possibilit s d a ration Organes de captage solaire les plus simples les plus conomiques les plus r pandus leur dimensionnement doit tre optimis en fonction des besoins et des contraintes du site Leurs points faibles sont principalement les d perditions thermiques 1 3 des d perditions totales du b timent et leur responsabilit dans les surchauffes estivales lors de grandes surfaces Plus les vitrages sont grands plus les risques de surchauffe augmentent Le dimensionnement des baies vitr es devra tenir compte de leur bilan thermique fonction de la performance thermique du vitrage et de l ensemble de la baie de l orientation des baies vitr es et des performances des ventuelles occultations volets voilages L apport du double vitrage est aujourd hui certain avec des performances multipli es par 4 ou 6 pour des double vitrage avec une lame d argon et un rev tement faible missivit soit Uw 1 5 W m K par rapport un simple vitrage Uw 6 W m K les baies vitr es capteront plus de calories qu elles n en laisseront partir On peut envisager dutriple vitrage pour des baies fixes ce qui augmentera la performance de l enveloppe
17. er Chabrol architecte conseil Fanny Barrab s graphiste ee www le local design com mai 2008 CAUE 13 35 rue Montgrand 13006 Marseille t l 04 96 11 01 20 www caue13 org paroles d architectes Il faut que l architecte soit libre d innover pour atteindre les performances exig es Je ne crois pas la parcelle si l on veut des il ts compacts il faut mutualiser les quipements locaux poubelles parkings Ce partage et cette mise en commun des ressources et de l espace obligent l invention Pourquoi ne pas s y atteler dans les nouveaux quartiers qui se construisent L architecture innovante doit tre ajust e son milieu frugale en nergie et r alis e avec peu de moyens Tout y est pens sp cifiquement rien ne provient de solutions norm es En plus de ses qualit s de spatialit de confort et de durabilit l architecture doit faire r ver Nicolas Michelin architecte urbaniste Rester libre du choix des solutions architecturales IL n y a jamais de solution unique Le d veloppement durable ne doit pas faire oublier la qualit architecturale l innovation l invention l urbanit l motion Seul l architecte peut cr er une uvre qui transcende ces donn es Manuelle Gautrand architecte Qui se soucie de voir l horizon 2010 toutes les constructions obligatoirement isol es par l ext rieur avec des cons quences patrimoniales d sastreuses pour les constructions du sud et d
18. er les quipements solaires dans les b timents existants dissimuler ou mettre en sc ne les capteurs le mot de l architecte conseil Vous construisez et vous voulez int grer des panneaux solaires thermiques ou photovolta ques dans votre projet Quelques consignes simples sont respecter Positionner les panneaux suivant la pente de toiture attention ce n est pas l inclinaison id ale Eviter les implantations en console sortant du gabarit du toit ou suspendus aux facades pignon D autres implantations permettent d viter les toitures de la maison Dans le jardin en bord de piscine les panneaux peuvent tre la fois pos s avec une inclinaison optimale et b n ficier de la r verb ration sur l eau En toiture ou en facade de v randa les syst mes bi verre photovolta ques peuvent galement faire office de brise soleil Mais surtout n oubliez pas en construisant quelques principes fondamentaux de l architecture traditionnelle de la r gion prot gez vous du soleil en t cherchez le soleil en hiver ventilez naturellement vitez les surfaces sombres prot gez vous des vents dominants recherchez l inertie thermique Ces principes respect s seront les premiers contribuer l habitat durable et conome en nergie que vous souhaitez Pour habiter une maison nerg tiquement efficace il est indispensable de respecter les trois tapes une bonne conception 2 une bonne constru
19. feuillage persistant IL ne d grade pas les murs condition que ceux ci soient en bon tat au d part Mais bien d autres plantes peuvent grimper contre des murs apr s installation d un support La plupart d entre elles fleurissent et quelques unes donnent des fruits toitures v g tales Peu r pandues en France les toitures v g tales sont plus nombreuses dans les pays nordiques pays pionniers dans ce domaine Elles permettent une tr s bonne protection solaire du toit Le rayonnement solaire est d abord absorb par la v g tation puis par la terre Gr ce leur forte masse thermique et l vapotranspiration ces toitures amortissent fortement la p n tration de la chaleur ext rieure Elles stabilisent le ruissellement des eaux de pluies et participent l int gration des b timents dans le paysage Les toitures terrasses sont videmment les plus adapt es mais il est galement ARMIS T Yrs possible de v g taliser des toits en pente condition que cette derni re ne soit pas trop LR Aer es I forte moins de 25 dans nos r gions la pente est de 18 C HE Les techniques de v g talisation et les plantes utilisables cet effet sont nombreuses ACER P CIE NM 7 x N n SALE MIR Les plantes s dums pr sentent l avantage d tre tres r sistantes la s cheresse de Po p Snc se contenter de substrats de faible paisseur et de n cessiter peu d entretien 6 cinq solutions relevant
20. ines deux R A Barreneche ed Phaidon 2001 Maisons de vacances M Biagi ed Actes Sd Motta 2004 Jean Prouv Les Maisons Tropicales 2005 25 maisons cologiques D Gauzin M ller ed Le moniteur 2005 Les nouvelles maisons de Campagne D Brad Burry ed Seuil 2005 Maisons d architectes J Cariou ed Alternatives 1996 volumes 1 2 et 3 Trait d architecture et d urbanisme bioclimatiques A Li bard A de Herde ed le moniteur 2004 L architecture cologique Dominique Gauzin Miller ed le moniteur 2001 La ville claircie un parcours habit Babled Nouvet Reynaud A vivre n 34 et 42 lexique Besoins en nergie finale de chauffage en Kwhef m2 an besoins annuels en nergie finale de chauffage rapport s la surface hors uvre nette du b timent La valeur est obtenue en faisant le bilan des d perditions thermiques par transmission H ou par ventilation Hv et des apports en chaleur solaires As et internes A1 elle caract rise le qualit technique de la protection thermique de l enveloppe du b timent Besoins en nergie primaire en Kwhep md2 an besoin annuel en nergie primaire calcul s pour le chauffage des volumes l eau chaude sanitaire et le courant lectrique n cessaire aux installations par rapport la surface hors uvres nette du b timent Capteur g othermique souvent appel puis canadien ou puits provencal c est un changeur de chaleur comportant des tubes horizontaux enterr s faible profondeur La temp rature de la
21. lisation Le syst me de ventilation de la maison aspire l air du puits et le distribue dans l espace int rieur 1 entr e d air froid ou chaud selon saison 2 canalisation enterr e 3 distribution dans la maison par le syst me de ventilation 47 TUYAD TRANSVERSAL ECLAIRAGE ZENITHAL TUYAUX D EAU VAHHE DE REGULATION ET DISTRIBUTION SE PANNEAU PHOTOVOLTA TQUE ds capteur air air circulant en enveloppe des volumes habitables inertie interne isolation ext rieure iii 1 ial 1 001 M 46 chapitre 3 une installation technique capteur air panneaux solaires photovoltaiques c est 8096 d conomie d nergie A GE Ee Es CONCEPTION CONSTRUCTION _ INSTALLATION integrer int grer les quipements solaires dans les projets La maison construisons demain d architecture vivre vitrage A mm serpentin en cuivre ze Ml T 2 absorbeur sur plaque d aluminium 1 INT RIEUR EXT RIEUR r flecteur 1 A 27 amm 4 35 mm 1 rayonnement transmis selon l inclinaison des rayons solaires 2 rayonnement transmis capt via le r flecteur 3 rayonnement transmis capt directement la division des capteurs thermique en deux plans verticaux de 9m chacun en facade sud participe une bonne int gration dans le b ti Maison Daurel Bordeaux dissimuler dans le jardin int gr
22. ntent des points importants relever Ceux ci seront de pr f rence au nord de surface autant r duite que possible et constitu s d un rev tement perm able l objectif tant de r duire le ruissellement de l eau de pluie sur la o ER parcelle et le risque inondation 0 Le rev tement sera plut t de couleur claire avec un loignement minimum et certain des facades pour r duire les risques de surchauffe en t par un rayonnement trop important et proche ou bien viter lflot de chaleur Voyez vous en t sur les routes goudronn es comme une flaque d eau sous le soleil un mirage c est effectivement la chaleur qui se d gage de la route par rayonnement On cherchera donc ombrager les espaces de stationnement et prot ger les v hicules Ceux ci me zw l ombre ne n cessitent plus directement la mise en route des climatiseurs qui augmentent 7 NEM amd fortement la consommation en carburant des v hicules 20 3096 et donc les rejets de gaz effet de serre vegetation et confort La v g talisation du site et des abords du logement est un moyen de transformation ou de cr ation de microclimat Le choix des esp ces persistantes ou caduques de haute tige ou buissonnante fructifiant ou non est important et d pend de la localisation et du r le que l on attend pour chacune des plantes On s attachera choisir des esp ces locales ou adapt es aux conditions climatique
23. ntre montrent par exemple comment dans un climat donn celui de la Provence l habitat traditionnel isol par opposition l habitat en bande ou lotissement s adapte avec le minimum de moyens aux quatre grandes contraintes locales des hivers ensoleill s et relativement froids par absence de n bulosit des t s chauds et secs un r gime des vents domin par le mistral soufflant nord nord ouest parfois ouest violent sec et froid et des vents d est sud porteurs de pluies orageuses principalement l automne et au printemps De facon g n rale en construction neuve on choisira sur le terrain l endroit privil gi pour b n ficier au maximum e des protections naturelles au vent froid et au soleil estival par les mouvements du terrain naturel et la v g tation existante e de l ensoleillement hivernal en vitant les masques port s par les feuillages persistants le relief et les b tis existants Quand le relief ou la v g tation existante ne pr sentent pas ces caract ristiques il sera souvent possible d intervenir pour am nager l environnement proche par des mouvements de terrain ou des plantations essences caduques au sud et sud ouest persistantes au nord dans la mesure o elles pr servent au voisinage son droit au soleil haies de hauteur limit e l est permettant l arriv e rapide du soleil en hiver On n oubliera pas bien sur dans le choix d implantation les vues possibles mais surtout le
24. ntretien r gulier Pour une ventilation cologique il faut limiter les besoins de renouvellement de lair pour cela r duire les pollutions la source et r aliser des parois composant avec la pr sence de vapeur d eau assurer un balayage complet des espaces habit s de facon avoir un air int rieur sain limiter au maximum la consommation de l installation avoir une installation fiable et p renne principe d installation g n rale par balayage en ventilation naturelle par tirage thermique 1 grille d entr e d air dans pi ces principales 2 passage de transit 3 grille d extraction de l air vici dans les pi ces humides 4 conduit d vacuation vertical non m canis ou chemin e thermique principe de VMC double flux avec r cup ration de chaleur 1 bouches d entr e d air 1 2 par pi ce pincipale 2 passage de transit 3 bouches d extraction de l air vici 1 par pi ce humide 4 gaines du syst me d arriv e d air neuf 5 gaines du syst me d extraction 6 bloc extracteur avec r cup rateur de chaleur int gr 44 45 9 puits provencal Ce dispositif ancien de ventilation permet de profiter de la chaleur et ou frafcheur qui vient du sol En hiver puits proven al le sol est plus chaud que la temp rature ext rieure l air froid est donc pr chauff lors de son passage dans les tuyaux En t puits provencal le sol est l inverse plus froid que la temp rature ext rieure
25. oleil plac sur une facade sud un vitrage est install en parall le d un mur de couleur sombre forte capacit thermique b ton ou brique pleine torchis L espace quelques cm laiss entre les deux parois cr e une zone d air qui est fortement chauff e par le soleil effet de serre L G t alas eC eu d Ke Ke de 0 Sidler architecte maison Sidler 1995 eh BR CS Pratique Ventilation naturelle et d perdition thermique hiver Comment a rer en grand une pi ce en hiver Fermer tous les appareils de chauffage et ouvrir en grand les fen tres pendant 5mn L air sera renouvel rapidement sans que les murs aient le temps de se refroidir A l inverse entrebailler une fen tre sans teindre les chauffages le renouvellement de l air sera insuffisant des courants d air d sagr able vont s tablir des points chauds aux points froids finissant par refroidir les murs principe de VMC simple flux autor glable 1 bouches d entr e d air autor glables 1 2 par pi ce principale 2 passage de transit 3 bouches d extraction autor glables 1 par pi ce humide 4 gaines 5 bloc extracteur 6 vacuation de l air vici 0 d Ou pt Er 0 8 ventilation Vitale pour la sant des occupants la performance nerg tique et la durabilit du b ti la ventilation est un l ment de premi re importance pour la construction ou la r habilitation bioclimatique Elle sati
26. onner ses appareils ou nergie imm diatement disponible avant d tre d pens e L ensemble de ces nergies d termine la demande totale d nergie A ce stade l nergie est au mieux mesurable de facon statistique nergie primaire Source d nergie stock e de facon naturelle dans le soleil l eau le p trole le gaz naturel la houille etc En France le coefficient de conversion entre nergie finale et nergie primaire est de 1 sauf pour l lectricit 2 58 et pour le bois 0 6 nergie renouvelables type d nergie s qui sont en permanence disponibles nergie solaire olienne hydraulique ou tir es de mati res d origine v g tale nergie utile nergie utilis e sous forme d clairage de chauffage et d lectricit vapotranspiration potentielle ETP valeur climatique th orique qui associe la valeur de l vaporation d un sol celle de la transpiration des plantes qui le recouvrent Maison basse nergie B timent dont la consommation d nergie de chauffage est inf rieure 70kWhef m2 an et 55kWhef m2 an pour les plurifamiliales ces normes fix es par la EnEV Energieeinsparverordnung tant li es en Allemagne l attribution de subventions Maison z ro nergie b timent autonome au niveau nerg tique c est dire qu il produit l nergie Ce manuel a t r alis par Sophie Deruaz architecte urbaniste au CAUE 13 avec la collaboration de William Martin conseil Q E B Xavi
27. ou par la forme architecturale d terminer leur emplacement 12 orientation ensoleillement et compacit Les parois d un b timent climatique tant soit principalement captrices parois sud ou principalement d perditives parois nord et alternativement captrices et d perditives parois est ouest et toiture la forme optimale d un point de vue nerg tique est celle qui permet simultan ment de perdre un minimum de chaleur et d en gagner au maximum en hiver et d en recevoir un minimum en t Compte tenu des donn es du site et du climat le concepteur compose avec ces deux param tres de base ensoleillement et compacit Sous nos latitudes c est la facade sud qui recoit le maximum de rayonnement solaire en hiver et les facades ouest et est ainsi que la toiture en t la thermique d hiver comme celle d t il s agira de d velopper au maximum la surface des facades sud et de r duire celle des facades ouest est et des toitures On choisira donc la forme allong e dans l axe est ouest Cette configuration avec des profondeurs r duites nord sud lorsque compatible avec les autres consid rations de site ou de programme favorise aussi tr s efficacement l clairage naturel des pi ces vivre durant la journ e et augmente le potentiel de ventilation naturelle du projet voirie et stationnement D finis en principe lors du choix de l implantation de l habitation la voirie et le stationnement pr se
28. oyen de levage particulier La pr fabrication permet aussi un abaissement substantiel des co ts de fabrication une r duction des d chets de chantier Enfin la rapidit de mise en oeuvre sur le chantier qui r duit le temps global de la construction engendre la r duction d ventuels int r ts intercalaires et autres loyers Des mat riaux cologiques recyclables tels que le bois la terre cuite la terre crue les enduits base de chaux le chanvre et autres fibres v g tales sont largement utilis s pour leurs propri t s thermiques ou m caniques en remplissage maconn des ossatures bois ou acier On a un principe d isolation r partie Une autre techniques de remplissage et d obtention de la mise hors d eau hors d air du logement des murs de facades sur la structure bois ou acier est l utilisation de panneaux d isolants et parements sur une ossature secondaire le tout enveloppant la structure Il s agit dans ces cas d une enveloppe faible inertie On a un principe d isolation m diane 38 F 6 toiture v getalis e et traditionnelle V g taliser les toitures en zones urbaines pr sente des avantages pour l environnement et la qualit de vie des citadins La technique de la toiture v g talis e devrait permettre grande chelle de r duire les impacts n gatifs li s aux volutions urbanistiques et climatiques l chelle de la ville d am liorer la qualit de l air et l es
29. pier des formes dites r gionales Ces contraintes ont souvent de graves cons quences comme l interdiction de fait d une architecture thermiquement efficace l augmentation inutile des volumes construits devant donc tre chauff s et le rench rissement global du co t des travaux pr judiciable aux choix nerg tiques faire sur les autres p les mat riaux mise en oeuvre quipements Sur une maison individuelle le surco t d une forme impos e par des crit res ext rieurs la logique constructive et thermique peut repr senter jusqu 3096 du poste hors d eau hors d air isolation pour un r sultat thermique m diocre et une esth tique souvent discutable La r ticence des ma tres d ouvrage individuels faire appel un concepteur qualifi est encore trop souvent percue comme un surco t dont on pense pouvoir faire l conomie en dessinant soi m me sa maison ou en confiant cette tape capitale un dessinateur ou un constructeur non form s la conception bioclimatique Mais la conception n est pas d abord l tablissement d un plan ou d un dossier de permis de construire c est un travail de professionnel g n raliste qui s il est comp tent saura partir d un programme clair articuler entre eux tous les param tres complexes du b timent parmi lesquels l optimisation bioclimatique la conception technique adapt e et la recherche de solutions conomiques pour y parvenir En outre son in
30. s pr sentant de faibles besoins en eau et un risque allerg ne r duit Les arbres proches ombragent les facades certaines heures de la journ e en fonction de leur emplacement et de leur taille Les pergolas les toitures et facades v g talis es interceptent une partie des rayons solaires La v g tation au sol arbres arbustes surfaces en herbe compar e un rev tement min ral ou goudronn limite la surchauffe de celui ci En augmentant l humidit de l air environnant la v g tation cr e autour de la maison un microclimat plus frais Entourer sa maison d arbres ou de haies prot ge contre le soleil en t et contre les regards indiscrets mais il ne faut videmment pas le faire au d triment des apports solaires d hiver et de l clairement naturel On choisit des esp ces feuilles caduques qui prot gent du soleil en t et le laissent passer en hiver On plante les arbres de pr f rence l est et l ouest ce qui permet d occulter en t un soleil bas assez puissant sur ces faces On pr f re au nord des esp ces persistantes La nature du rev tement du sol autour de la maison a galement un impact important sur la temp rature autour de la maison et l int rieur Un rev tement min ral asphalte ciment dalles en pierre absorbe et accumule le rayonnement solaire pendant la journ e et le restitue en partie sous forme de chaleur rayonnement infrarouge pendant la nuit Solstice d t Arbres
31. s nuisances relev es sur le site Le bruit pour lequel si cela est possible on tachera d loigner au maximum les facades de la source et cr er des espaces ext rieurs prot g s 5 Les risques naturels tels que boulement ou glissement de terrain inondation s ismes qui entra ne certaine contrainte technique pour la construction et sont int grer d s les premi res phases de conception Dans le cas d un lotissement on optimisera l implantation sur chaque parcelle en prenant en compte l implantation des constructions voisines de mani re respecter pour chacune le droit au soleil et la vue c est dire faire en sorte qu une construction ne soit pas victime de l ombre port e d une autre ou bien que la quantit de soleil disponible pour chaque logement soit la m me en fonction des saisons 13 analyse des ombres port es en hiver de maisons jumel es pour vue a rienne facade pignon exposition au sud ouverture au sud ensoleillement d hiver recherche du soleil n en hiver y lz Ze treille et ombre ombrage d t MC recherche de l ombre en t mistral facade nord ferm e pignon ouest aveugle protection le mistral pignon est aveugle protection contre les vents de pluie vent d est En terrain plat on pourra se prot ger de plusieurs fa ons par des haies en v g talisant la fa ade nord par des remblais de terrain
32. sfait les besoins en oxyg ne elle sert l vacuation de la vapeur d eau limiter la pollution int rieure et am liorer le confort en liminant odeurs fum es et autres polluants Pour se faire les syst mes de ventilation doivent remplacer l air int rieur vici par de l air ext rieur neuf Les syst mes se r partissent en deux grandes familles ventilation par pi ces s par es ou par balayage syst mes assujettis ou non aux besoins Quand la ventilation naturelle n est pas possible il est possible d installer un syst me de ventilation m canique control e VMC Avec une VMC simple flux des entr es d air autor gables situ es dans les pi ces principales et une extraction m canique de l air r alis dans les pi ces de services permettent un renouvellement de l air constant mais ne tient pas compte de l humidit ni du nombre d occupant Avec une VMC hygror gable VMC simple flux o le d bit de ventilation est modul en fonction de l occupation et de l hygrom trie permet une ventilation de l air en fonction des besoins r els d o des conomies d nergie de chauffage Une VMC double flux r cup re la chaleur contenue dans l air vacu du b timent l air froid entrant est alors r chauff dans un changeur puis souffl dans les pi ces principales et vacu dans les pi ces de services Ce syst me exige une excellente tanch it l air du b timent des ventilateurs faible consommation et un e
33. tats et instances internationales ont pris des engagements depuis la fin des ann es 80 pour r duire les missions de gaz effet de serre Ces engagements se traduisent dans les faits au niveau de la construction de l urbanisme et de l am nagement du territoire par des d crets d application et des lois traitant des performances nerg tiques des constructions neuves ou r habilit es des modes de d placements La r glementation thermique de 2005 appel e tre renforc e d ici 2010 applicable au b timent neuf une r glementation thermique pour les b timents anciens applicable partir de juin 2008 forment le cadre l gislatif des labels de diverses performances vont au del des r glementations Ces performances sont analys es et v rifi es lors de l instruction du permis de construire d pos en mairie La validit de ces pi ces est une condition n cessaire l obtention du permis de construire Parall lement ces r glements un diagnostique de performances nerg tiques est mis en place afin de pr ciserau futur acqu reur ou locataire quelle est la consommation nerg tique globale du logement et son impact sur les missions de gaz effet de serre Ceci permet de pr voir la d pense financi re li e au chauffage rafraichissement l eau chaude sanitaire l clairage la qualit de l air Afin de simplifier la r alisation de ces documents et rendre performant le logement par sa r ponse architecturale et sa con
34. tervention pourra permettre dans beaucoup de cas un dialogue avec les instances administratives pour d fendre des options architecturales justifi es sur le plan nerg tique et ou conomique qui ne seraient pas strictement conformes la lettre du r glement concernant l insertion dans le site E d i i 1 MET z Fes Pr a ma IIIe TEES S Godsell architecte maison Carter ucker 2001 Australie conce n une conception adapt e c est 5096 de la performance nerg tique TES UD a Eu n diss PEA A Mit IW een d LETITE KHIR 00017 af 00 VH D Hu A 1 Hr tii zumo MW 047 p TIT THE i ANIN A Pal AER 0110 1 070 ll 00 lil I dal e m 10 LE l 4 Y Es L Al ll Aun LILI UT Tl n 1 0 A 0 et Ai d titia PM AN 1 ao iu il Il M ll ll H TIL i e wl m i H T 0 0 n 0 01 09 Hai ua Re M 7 mailt S Godsell architecte Peninsula META 20 02 Australie A t eem LE m E TALA a SE qu i CONCEPTION CONSTRUCTION INSTALLATION Huit points suivre pour une conception nerg tiquement efficace implantation et effet de masque Observez les dispositions des constructions anciennes de proximit pour conna tre les principaux facteurs climatiques dont on peut tirer parti ou se prot ger Les sch mas ci co
35. th tique paysager de r guler la temp rature d optimiser la gestion des eaux pluviales au niveau du b timent d am liorer ses caract ristiques thermiques acoustiques et la durabilit de l tanch it de sa toiture de prot ger le b ti Elle s applique ais ment sur les principaux supports porteurs b ton acier et bois La v g talisation des toitures est susceptible d tre l une des solutions destin es freiner l augmentation de la pollution et adoucir le climat urbain Etant donn qu une bonne proportion des eaux de pluie restent sur les toitures v g talis es extensives elles participent activement l humidification de l air Les toitures v g talis es am liorent le confort thermique des villes elles r cr ent des zones d vapotranspiration et d humidification de l air dans les villes qui sont devenues des flots de chaleur et dont la temp rature ne cesse d augmenter En moyenne les toitures classiques repr sentent 30 96 des d perditions de chaleur d un b timent La toiture v g talis e extensive permet de pallier le d ficit Elle constitue une strat gie bioclimatique id ale en associant sur le m me toit protection solaire inertie thermique et isolation acoustique Par ailleurs du fait de leur faible poids les toitures v g talis es extensives sont particuli rement bien adapt es aux r habilitations Reste d terminer la superficie n cessaire pour que cette technologie ait une action efficac
36. uff par le soleil am nageable tr s personnellement en salle de jeux salle de lecture coin repas jardin d hiver lieu de d tente etc Pour que la v randa soit le meilleur espace de confort possible et une bonne source de chaleur certains crit res de construction sont prendre en compte Une vigilance particuli re doit tre apport e au fait qu une v randa si elle capte la chaleur en hiver doit rester un lieu de vie agr able toute l ann e et donc ne pas tre surchauff e en t La premi re caract ristique d une v randa est de ne jamais tre artificiellement chauff e Les trois composants essentiels d une v randa sont les surfaces vitr es les masses thermiques et l isolation thermique La jonction entre la v randa et l habitat est essentielle c est par elle que la chaleur capt e durant la journ e par la v randa sera transmise au logement durant la nuit La masse thermique des mat riaux de jonction joue donc un r le important m me si la simple ouverture de portes et de fen tres entre la v randa et l habitat est tr s efficace pour transmettre la chaleur durant la journ e _ Bien dimensionn e une serre froide ou v randa permet de r duire les besoins de chauffage de 15 4095 L utilisation de la chaleur du soleil en direct par l habitat peut galement passer par l isolation de murs capteurs La technique dite des murs trombes du nom de leur inventeur permet d optimiser au maximum l nergie du s
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