Comment mettre en œuvre les principes de l’architecture passive dans les climats tempérés

La stratégie de conception passive en architecture englobe un ensemble de techniques de design durable qui exploitent les ressources naturelles pour optimiser la performance des bâtiments, le confort et l’efficacité énergétique, en alignant la conception du bâtiment avec l’environnement local. Dans cet article, nous discuterons de quelques principes clés que nous utiliserions dans notre conception architecturale quotidienne.

Tout d’abord, l’orientation et la disposition sont des principes fondamentaux de l’architecture passive. Ils influencent directement les gains solaires, l’éclairage naturel et la ventilation. Lorsque l’architecte réalise la disposition initiale, nous devons maximiser le gain solaire en hiver et le minimiser en été. Par exemple, de grandes fenêtres orientées au sud peuvent capter la lumière solaire à faible angle en hiver ; de petites fenêtres doivent être placées sur les façades est et ouest pour réduire le gain de chaleur ; les fenêtres orientées au nord doivent être minimisées afin de recevoir moins de lumière solaire directe, dans le but de réduire les pertes de chaleur.

La masse thermique est un autre élément clé de la conception passive durable. La masse thermique désigne des matériaux capables d’absorber, de stocker et de libérer des quantités significatives de chaleur. Les matériaux à haute densité, comme le béton, la brique, la pierre et même l’eau, sont d’excellents matériaux à masse thermique en raison de leur capacité à retenir l’énergie thermique. Le choix des matériaux appropriés peut stabiliser les températures intérieures, réduisant ainsi la dépendance aux systèmes actifs de chauffage et de refroidissement.

La ventilation naturelle joue un rôle essentiel dans le maintien du confort thermique et de la qualité de l’air intérieur sans dépendre de systèmes mécaniques. Dans les climats tempérés, où les variations saisonnières de température sont modérées, la ventilation naturelle peut réduire considérablement la consommation d’énergie pour le refroidissement et améliorer les conditions de vie. Il existe deux stratégies principales : la ventilation croisée et la ventilation par effet de cheminée. La ventilation croisée permet à l’air de circuler horizontalement à travers des ouvertures situées sur des côtés opposés d’un bâtiment, poussée par la pression du vent. Cette stratégie est efficace pour refroidir rapidement les espaces. La ventilation par effet de cheminée permet à l’air chaud de monter et de s’échapper par des ouvertures situées en hauteur, attirant l’air plus frais par des ouvertures situées en bas, telles que des fenêtres de toit ou des ouvertures dans la toiture. Cela est idéal lorsqu’il y a peu ou pas de vent.

Cependant, l’ombrage est un élément vital de l’architecture passive qui contrôle le gain de chaleur solaire et la lumière naturelle, améliorant ainsi l’efficacité énergétique et le confort thermique. Dans les climats tempérés, où les étés peuvent être chauds et les hivers froids, un ombrage efficace équilibre les besoins saisonniers en bloquant l’excès de chaleur en été et en permettant l’entrée de la lumière solaire en hiver. L’ombrage peut être fixe ou ajustable, comme des panneaux mobiles ou des avant-toits, selon les besoins saisonniers. Il existe une autre forme populaire d’ombrage naturel grâce à la végétation. L’utilisation d’arbres à feuilles caduques est particulièrement efficace, offrant de l’ombre en été et permettant l’entrée de la lumière solaire en hiver. Les vignes et les murs végétalisés peuvent également créer un ombrage naturel. L’ombrage naturel par la végétation est une approche durable et peu coûteuse qui s’intègre parfaitement aux principes de l’architecture passive, contribuant simultanément à la santé environnementale.

L’aménagement paysager joue un rôle fondamental dans l’architecture passive en façonnant le microclimat autour d’un bâtiment. Une conception réfléchie et une sélection judicieuse des plantes peuvent réduire la consommation d’énergie, augmenter le confort thermique et améliorer la durabilité environnementale. Il crée des barrières naturelles et de l’ombre, régule la température et soutient l’efficacité énergétique grâce au placement stratégique des plantes, des éléments d’eau et des couvre-sols. En plus de l’ombrage mentionné ci-dessus, l’aménagement paysager et la végétation aident également à contrôler le vent, les couvre-sols et les caractéristiques de l’eau. Outre la grande valeur qu’il apporte à l’efficacité énergétique de la conception des bâtiments, l’aménagement paysager crée également des habitats pour les oiseaux, les insectes et autres animaux sauvages, met en valeur la beauté du bâtiment et augmente la valeur de la propriété.

Les vitrages à haute performance énergétique sont un élément essentiel de la conception passive. Ils désignent des technologies avancées de fenêtres conçues pour minimiser le transfert de chaleur et contrôler les gains solaires, tout en maximisant la lumière naturelle. Les vitrages doubles ou triples, les revêtements à faible émissivité, les matériaux intercalaires, etc., sont des techniques courantes de vitrage utilisées pour réduire la consommation d’énergie et augmenter le confort intérieur en sélectionnant le bon verre. Le choix du vitrage peut être influencé par les différentes saisons et emplacements. En hiver, il convient de choisir des vitrages avec un SHGC (coefficient de gain de chaleur solaire) plus élevé pour permettre un gain de chaleur solaire, réduisant ainsi les besoins en chauffage.

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