En architecture, il existe des façons d'utiliser l'énergie naturelle du soleil pour se chauffer ou s'éclairer toute l'année. On appelle ce type d'habitat "passif", l'habitat bioclimatique.
Difficulté
Facile
Durée
30 minute(s)
Disciplines scientifiques
Science de la terre
- Matériel et outils
- Fichiers
Feuille papier 80g 
Feuille de papier type imprimante 80g
Crayon 
Long et fin, souvent polygonal et parfois coloré à l'extérieur, le crayon est un outil simple qui sert à écrire. Les mines sont parfois de couleurs différentes. Les mines de graphite des crayons à papier ont des duretés différentes (HB, H, etc.).
Étape 1 - Préparer le matériel
- plan de masse avec les points cardinaux
- cartes "pièces de la maison"
- tableau d'analyse "Bioclimatique"
- un crayon
Étape 2 - Première consigne
Dans un premier temps, les participants doivent réaliser la maison de leur choix à l'aide des pièces de la maison ainsi que du plan de masse (les ouvertures et les huisseries déjà présentent sur les pièces ne comptent pas).
Ils agencent les pièces de la maison selon leurs choix.
Étape 3 - Deuxième consigne
Ensuite, les participants remplissent la fiche « Bioclimatique » à partir du plan de la maison qu'ils ont réalisé.
Quel est votre score ?
Étape 4 - Troisième consigne
Enfin, les participants sont invités à refaire un nouveau plan en prenant en compte les criètres de notation énergétique et remplissent à nouveau la fiche « Bioclimatique ».
Comparer les 2 scores.
Sont-ils identiques ?
Comment ça marche ?
Observations : que voit-on ?
Si l'on compare les 2 scores et qu'on a tenu compte des critères de notation lors du second essai, le premier score est plus faible que le second, voir négatif.
Explications
Nous venons de réaliser les plans d'une maison issue de notre imagination. Après les calculs des déperditions et des gains, il appraît que la disposition des pièces et des couvertures par rapport au soleil a une importance non négligeable.
En effet, le soleil est une source d'éerngie renouvelable et économique, il faut favoriser cet apport d'énergie gratuit dans la maison. En France métroploitaine, il brille au Sud, cette orientation est donc privilégiée pour installer les baies vitrées. N'oublions pas que les osleil peut apporter jusqu'à 500 Watts de chauffage par mètre carré de surface vitrée placée au Sud, ne nous en privons pas !
A contrario, au Nord, il n'y a pas de Soleil. De plus, les vents froids de l'hiver arrivent souvent de cette direction, il est donc impératif de s'en protéger :
- en isolant au mieux ces parois afin de limiter au maximum des déperditions de chaleur.
- en plaçant au Nord de la maison les pièces que l'on chauffe pas ou moins (le garage, le débarras, la buanderie, ...). C'est ce qu'on appelle des espaces tampons.
- un préau placé sous les vents dominants permet à la maison d'être plus aérodynamique, c'est à dire que le vent glisse par dessus elle et réduit ainsi le refroidissement généré par celui-ci.
- Le hall d'entrée est un sas qui permet de ne pas refroidir toute la maison lorsqu'on la pénètre.
- chaque mur est une occasion pour la chaleur de s'échapper de la maison. Plus une maison offre des surfaces d'échanges avec l'extérieur, plus elle perd d'énergie. De même, bien que les coins de murs soient parfois esthétiques ou nécessaires, ils sont aussi problématiques car difficiles à isoler et entraînent des ponts thermiques qui sont alors autant d'échappatoires à l'énergie.
Plus d'explications
La mise en pratique de ces règles est encore une fois une question de compromis. Par exemple, il existe au moins un immeuble passif dont toutes les fenêtres saont au Nord. Il faut prendre en considération :
- la pente du terrain et son orientation
- les masques solaires environnants (montagnes, immeubles, arbres, ...)
- le cas échéant les jolies vues (pas forcément plein Sud)
- les sources de nuisances sonores (phoniquement aussi les murs isolent mieux que les vitrages)
- les usages des habitants (le matin, on peut préférer avoir le soleil dans la cuisine ou dans la chambre)
La compacité des constructions va souvent de pair avec des économies (plans plus simples, moins de matériaux) et est donc souvent acceptée en maison individuelle quand la configuration du terrain le permet. Pour des plus grandes constructions, il faut trouver l'équilibre entre la compacité et l'ensoleillement de la façade Sud.
Éléments pédagogiques
Objectifs pédagogiques
- Comprendre que l’agencement d’un bâtiment a un impact sur sa consommation énergétique
- Construire un modèle d'habitat bioclimatique
- Aborder les notions d’architecture bioclimatique et "d’espaces tampons"
Sources et ressources
Maison bioclimatique, ADEME : https://www.youtube.com/watch?v=7S1QSL_ZxnE
La conception bioclimatique, Jean-Pierre OLIVA et Samuel COURGEY - éditions Terre Vivante (2006)
Dernière modification 16/12/2020 par user:Choupisson débrouillard.
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