La conception bioclimatique

AU SOMMAIRE

• Introduction
  • Petite histoire du chauffage et du rafraîchissement
  • Une approche écologique de l’habitat
• Qu’est-ce que le bien-être thermique ?
  • L’équilibre thermique du corps humain
  • Les paramètres mesurables du confort thermique :
    • La température de l’air ambiant – La température des parois – La température résultante air/parois – L’humidité relative de l’air – Les mouvements de l’air – Les facteurs psychologiques et culturels
• Les bases de l’architecture bioclimatique
  • Le mode de vie bioclimatique :
    • Construire et vivre avec le climat et non contre lui – Vivre avec les rythmes naturels – Maison solaire passive, habitants actifs – Énergie solaire fossile, active ou passive ?
  • Principes de conception des espaces et des enveloppes :
    • Les différentes fonctions de l’enveloppe – Profiter des éléments favorables du climat, écarter ceux qui sont défavorables
    • Composer avec le site – Trouver les profils de moindre résistance pour minimiser les déperditions et optimiser les gains solaires
    • Optimiser la forme et l’orientation – L’ensoleillement – La compacité
    • Organiser les zones d’habitat selon l’ambiance thermique des espaces – La double enveloppe – Vivre au quotidien avec le soleil et la lumière
  • Les ressources (lieux et climats) :
    • Le macroclimat – La position du soleil – Le rayonnement solaire – La température – Le vent – L’humidité
    • Le mezzoclimat et le microclimat – Influence des sols et de la végétation – Influence de l’altitude et du relief – Influence des masques solaires – Le microclimat urbain
  • Les outils (notions de base) :
    • Intensité du rayonnement solaire – Intensité du rayonnement solaire et nébulosité – Angle entre le rayonnement solaire direct et la surface de la paroi réceptrice – Rayonnement diffus – Nature des surfaces avoisinantes : la réflexion
    • Comportements des surfaces réceptrices
    • Propriétés et performances thermiques des matériaux – La conductivité thermique – La capacité thermique – La diffusivité thermique – L’effusivité thermique
    • Particularités thermiques des matériaux transparents – Rappel du principe de l’effet de serre – Propriétés thermiques des vitrages
• Des parois performantes
  • Les parois opaques :
    • Propriétés et performances thermiques des parois opaques – Performances isolantes d’une paroi – Inertie thermique – Isoler pour l’hiver ou pour l’été ? – Durabilité des performances des parois – Isolation et hygrothermique des parois
    • Les différents types de parois pour l’enveloppe – Les murs – Les toitures – Principe de conception des sols
    • Les parois et parements intérieurs – L’inertie dans les parois intérieures – L’effusivité thermique des parements
  • Les parois vitrées (fenêtres et autres baies) :
    • Choix de l’orientation des baies vitrées
    • Dimensionnement des baies vitrées
    • Optimisation des baies pour la thermique d’hiver – Huisseries – Types de baies
    • Optimisation des baies pour le confort d’été – Éviter les surchauffes – Le facteur solaire – Les pare-soleil extérieurs fixes – Les protections solaires mobiles – Les protections et masques végétaux – Le traitement des sols environnants
• Techniques bioclimatiques spécifiques
  • Les murs capteurs accumulateurs :
    • Conception et dimensionnement des murs capteurs – Orientation – Surface – Épaisseur et matériaux – Couleur et rugosité du mur – Nature et qualité du vitrage – Choix des menuiseries – Murs capteurs et confort d’été
    • Aperçu de murs capteurs spécifiques – Le mur Trombe – Le mur rayonnant mixte, ou mur “double peau” – Murs capteurs sur murs anciens traditionnels – Murs capteurs sur murs conventionnels – Vers des murs capteurs en bois ?
  • Les serres bioclimatiques :
    • Principe de fonctionnement
    • Conception de la serre comme espace habitable
    • Typologie et dimensionnement des serres – L’orientation – L’inclinaison du vitrage et le profil de la serre – L’intégration de la serre à l’espace habité – Le dimensionnement des serres
    • Réalisation de serres performantes – Relation entre la serre et l‘extérieur – Relation de la serre avec l’intérieur – Serre et ventilation
    • Les serres dans un bâtiment en réhabilitation
  • Les capteurs à air:
    • Principes et dimensionnement des capteurs à air – Isolation et type de vitrage – Orientation – Pouvoir d’absorption de la surface réceptrice – Dimensionnement des surfaces de captage
    • Captage pour chauffage direct de l’espace habité
    • Captage pour chauffage de masses de matériaux
  • Les puits canadiens :
    • Éléments pour la conception d’un puits canadien – Configuration du puits canadien – Nature du sous-sol – Profondeur des conduits – Longueur et diamètre des canalisations – Débit et vitesse de l’air – Type et matériau des conduits
    • Conception et dimensionnement d’un puits canadien
    • Bilan et performances d’un puits canadien – Approche environnementale – Approche économique
• La ventilation
  • Principes de base de la ventilation:
    • Ventiler pour avoir un air intérieur sain 
    • Principes des systèmes de ventilation – Ventilation par pièces séparées ou par balayage – Ventilation assujettie ou non aux besoins de renouvellement d’air
  • Principaux systèmes de ventilation :
    • Ventilation naturelle “à l’ancienne” – Aération par les défauts d’étanchéité – Renouvellement d’air par ouverture des fenêtres – Ventilation par tirage thermique
    • VMC “de base” ou “simple flux autoréglable”
    • VMC simple flux hygroréglable de type B
    • VMC double flux avec récupérateur de chaleur
    • Ventilation mécanique répartie (VMR)
    • Ventilation mécanique par insufflation (VMI)
    • Récapitulatif
  • Éléments pour une ventilation écologique :
    • Réduire les besoins de renouvellement d’air – Pour réduire les pollutions à la source – Pour des parois composant avec la présence d’eau
    • Tempérer l’air entrant – Récupération de chaleur sur l’air extrait – Récupération de la chaleur ou de la fraîcheur gratuite du sol – Récupération de l’énergie solaire arrivant sur le bâtiment
    • Adapter les débits de ventilation aux besoins – Systèmes mécanisés permettant une modulation forte des débits – Ventilation et ouverture des fenêtres
    • Rafraîchir par surventilation du bâtiment
    • Vers une ventilation naturelle écologique
• Stratégies pour des bâtiments économes et confortables
  • Comment agir ?
    • Choix architecturaux et mesures concernant l’adaptation au lieu – Mesures concernant les techniques de construction et le choix des matériaux – Mesures concernant la qualité et le soin de la mise en œuvre – Mesures concernant les installations techniques – Le comportement et les choix des habitants
• Annexes :
  • Principales unités rencontrées dans le secteur du bâtiment
  • Caractéristiques thermiques des matériaux
  • Réglementations, normes, DTU, certifications, labels
  • Réglementations thermiques et certification “basse énergie”
  • Approche économique