« La Terre peut répondre aux besoins de chacun, mais pas à l’avidité de tous »

Gandhi 1869-1948

La maison bioclimatique repose sur des fondements autrefois bien connus des bâtisseurs mais oubliés depuis. L’habitat bioclimatique créé une relation harmonieuse et équilibrée entre le climat et l’habitant. Autrement dit, on cherche à tirer le meilleur parti du site et de l’environnement pour garantir le plus naturellement possible le confort de l’occupant.
Au sens large, le terme « bioclimatique » est utilisé pour des projets qui intègrent d’autres paramètres tels que la gestion propre du chantier, la qualité environnementale ou l’insertion dans le territoire. Le terme le plus juste pour ce type de construction serait alors « construction durable ».

La conception bioclimatique est ainsi un outil qui permet de répondre à 4 objectifs :

  • Limiter les besoins de chauffage
  • Limiter voire annuler les besoins de rafraîchissement
  • Garantir à l’occupant un haut niveau de confort toute l’année
  • Favoriser l’éclairage naturel

Alors que la réglementation thermique (RT2012) se concentre sur la baisse des besoins de chauffage l’hiver (Bbio), l’architecture bioclimatique étudie indissociablement le comportement de l’habitat en hiver et en été, c’est de cette manière que nous allons vous exposer les principes de l’écoconception.

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     Le bioclimatisme en hiver

Afin de limiter les besoins de chauffage, on cherche l’hiver à se protéger du froid tout en maximisant les apports gratuits (soleil, apports internes). Pour ce faire, trois principes vont entrer en jeu.

Capter la chaleur 2Capter le soleil est très important pour bénéficier de chaleur et de lumière gratuite. On prend donc un grand soin à choisir l’emplacement de la maison sur le terrain, ainsi que son orientation.
Le rayonnement solaire étant relativement bas dans le ciel, et provenant en majorité du Sud, on privilégie l’installation d’une surface vitrée conséquente au Sud. Une grande quantité de chaleur et de lumière pourra donc pénétrer dans l’habitat. Une partie de la chaleur reçue permet de chauffer la maison sur l’instant alors qu’une autre partie est stockée.

Stocker la chaleur 2Via un choix judicieux de matériaux, la maison bioclimatique accumule de la chaleur dans ses parois (murs, dalle, toiture) afin d’être restituée plus tard. On utilise ainsi ce qu’on appelle l’inertie thermique du bâtiment, c’est-à-dire sa capacité à stocker une grande quantité d’énergie et à la restituer avec un certain décalage (déphasage thermique).
La nuit, les parois vont diffuser la chaleur accumulée dans la maison, c’est ce mécanisme qui permet de réguler les apports solaires et internes dans un cycle complet d’une journée. On évite donc un pic d’apports en pleine journée et un pic de déperdition la nuit.

Conserver la chaleur 2Mais on ne peut pas compter seulement sur les apports solaires seuls pour diminuer le besoin de chauffage. On a aussi besoin de diminuer au maximum les déperditions de chaleur. Pour conserver la chaleur on isole avec un grand soin la maison:

  • Veiller à fortement isoler les murs et toitures
  • Choisir des menuiseries adaptées à leur utilisation
  • Protéger la maison des vents froids d’hiver
  • Maîtriser l’étanchéité à l’air de la maison

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     Le bioclimatisme en été

En été, le fonctionnement de la maison n’est pas le même qu’en hiver.  On souhaite minimiser les apports de chaleur (chaleur extérieure, rayonnement solaire, et apports internes) tout en permettant l’évacuation de l’excédent de chaleur vers l’extérieur de la maison.

Occulter de la chaleur 2Afin d’éviter des apports de chaleur sous forme de rayonnement solaire il faut occulter les vitrages exposés à l’Est, Ouest et Sud. Les grandes surfaces vitrée au sud sont facilement traitées par l’ajout de brises soleil, ou de casquettes solaires. Le soleil d’été étant bien plus haut dans le ciel qu’en hiver, la façade sud est la plus simple à occulter. Cependant trop peu d’attention est portée aux ouvertures Est et Ouest qui peuvent se révéler grande fournisseuses de chaleur le matin et le soir. On limitera donc leur nombre ou on ajoutera des occultations.

Amortir la chaleur 2C’est ici qu’on va utiliser pleinement l’inertie thermique de la maison. Le principe reste le même qu’en hiver : La chaleur est accumulée la journée dans les murs et relâchée la nuit. On a ainsi durant la journée (avec des apports solaires diminués) des parois qui pompent la chaleur (à la manière d’un réfrigérateur).  Les parois de la maison permettent d’amortir la température extérieure afin de garder une température intérieure confortable.
Il est important de choisir les bons matériaux d’isolation de même qu’une bonne méthode d’isolation, afin d’avoir à la fois une capacité de stockage importante et un déphasage intéressant. Ce dernier est optimisé lorsqu’il permet aux parois de se décharger de la chaleur accumulée au milieu de la nuit (lorsqu’il fait plus frais à l’extérieur), soit un temps de déphasage aux alentours de 12h.

Evacuer la chaleur 2Comme en hiver, la chaleur accumulée dans les murs dans la journée va être relâchée durant la nuit. Il faut donc trouver le moyen d’évacuer vers l’extérieur cet excès de chaleur pour maintenir une température intérieure constante et confortable. Le meilleur moyen est alors de ventiler fortement la maison, c’est ce qu’on appelle la surventilation nocturne. Elle va de pair avec une inertie thermique élevée et elles constituent ensemble le refroidissement passif.

Certains principes peuvent sembler en contradiction avec d’autres, comme la nécessité d’avoir une grande surface vitrée au sud alors qu’un vitrage est nettement moins isolant qu’un mur. C’est là que réside toute la difficulté de la conception bioclimatique, on cherche toujours à peser le pour et le contre, à comparer les apports et les pertes. Si ce travail d’éco-conception est mené avec sérieux il peut aboutir à une maison qui peut à la fois se passer de chauffage l’hiver mais qui saura également apporter un grand confort aux occupants durant les périodes les plus chaudes.
Il faut cependant garder à l’esprit que la conception seule ne permettra pas d’obtenir de tels résultats. Le comportement de l’occupant est essentiel dans cette équation: il doit être informé ou en tout cas conscient que ses actions impactent directement l’équilibre de l’habitat bioclimatique. L’habitant ainsi impliqué doit donc maîtriser pleinement l’usage de sa maison bioclimatique.