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Auteur(s)
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François BOUVIER : Ingénieur de l’École Centrale des Arts et Manufactures - Urbaniste SATG (Séminaire et Atelier Tony Garnier) - Ergonome SELF (Société d’Ergonomie de Langue Française) - Enseignant à l’Université de Paris XII
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Lire l’articleINTRODUCTION
Bien avant la crise provoquée par la guerre du Kippour en 1973, certains scientifiques s’étaient préoccupés de l’énergie solaire. Notamment, le professeur Trombe à Mont‐Louis et le professeur Dogniaux à Bruxelles poursuivaient des études sur le rayonnement solaire, sa captation et sa domestication.
L’apport énergétique du rayonnement solaire à la surface de la Terre est essentiel. Non seulement il est la cause directe de la majorité des phénomènes naturels que nous percevons (alternance diurne, température atmosphérique, nébulosité et vent), mais aussi de notre subsistance par le relais de la croissance des plantes et de l’élevage des animaux. Enfin, par l’intermédiaire des transformations séculaires de certains végétaux et animaux, ensuite pétrifiés, l’énergie solaire est la cause première des disponibilités énergétiques fossiles qui ont permis le développement et l’entretien de nos industries et de nos villes. Indépendamment des effets de retard, d’accumulation et de concentration dus à la chaîne alimentaire et aux stocks d’énergie fossile, l’apport énergétique solaire est considérable au regard de la consommation de nos cités : le professeur Duvigneaud écrit que l’apport énergétique solaire dans une ville comme Bruxelles est d’un ordre de grandeur voisin de celui des importations énergétiques humaines (électricité, fuel, charbon, etc.).
La transformation la plus simple que subisse l’énergie solaire à la surface des corps irradiés est sa dégradation en chaleur, à des niveaux de température compatibles avec la vie. Or, le chauffage des locaux d’habitation représente environ 20 à 25 % de la consommation énergétique de nos sociétés occidentales. On comprend l’intérêt porté aux études sur l’énergie solaire et l’essor de la notion d’architecture solaire.
Cette notion, implicitement mise en œuvre dans les constructions ancestrales, prend des formes variées, qui vont de la conception empirique et rustique de formes d’habitat autonome ou bioclimatique, jusqu’au développement de technologies sophistiquées, que l’on plaque sur des formes préexistantes, ou que l’on intègre à la conception architecturale.
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- Version courante de févr. 2010 par Francis MIGUET, Bernard PAULE
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Soleil et humanisme5. Architecture bioclimatique
Devant les difficultés rencontrées à rentabiliser les équipements solaires, une tendance se dessine à revoir totalement la conception de l’habitat, en prenant en compte les contraintes climatiques et la nécessité d’user à bon escient, sinon parcimonieusement, de l’énergie ; il s’agit d’une conception bioclimatique de l’architecture. Elle s’appuie sur les orientations prônées par les mouvements écologistes en plein essor, elle prend en compte la constatation que le goût pour l’ensoleillement des locaux exprime un désir de perception de l’environnement extérieur et de ses variations climatiques, elle s’appuie sur les constatations de techniques anciennes de la mise en œuvre de matériaux diversifiés et d’adaptation aux alternances climatiques par les transhumances internes à l’habitat ou par la variabilité des modes de vie.
Dans l’optique de cet habitat participant de la climatologie locale et instantanée, l’enveloppe du bâtiment est conçue comme un filtre transformateur d’un climat externe variable, souvent inconfortable, en un climat interne adapté aux moments d’usage et aux degrés d’activité. En fait, on admettra, contrairement à l’habitat classique de nos jours dont on souhaite que les caractéristiques climatiques soient constantes et optimales, que le climat intérieur varie au cours du temps, à l’intérieur de limites acceptables. On veillera donc, par l’inertie des masses internes à assurer un amortissement des fluctuations de température ; dans ce but, les partitions internes, sont massives et non réduites à de légères cloisons : les séparations de la maison Hay sont faites de parpaings creux remplis de sable ; de nombreuses maisons solaires ou climatiques des États‐Unis sont construites en pisé, et certains préconisent des cloisons pleines d’eau.
Le rayonnement incident sur toutes les parois peut être utilisé directement : les vitrages le laissent pénétrer instantanément dans sa quasi‐totalité, les parois opaques retardant et amortissant le flux de chaleur. Le contrôle des apports solaires par les vitrages met alors en œuvre divers procédés depuis les volets isolants utilisés pour réduire les pertes durant les nuits hivernales et les stores protégeant des apports estivaux superflus, en passant par les skylids de Steve Baer (figure 23) au fonctionnement automatique, jusqu’aux projets de membranes climatiques dont les caractéristiques...
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