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

La stratégie de décision passive en architecture englobe un ensemble de techniques de conception durable qui exploitent les ressources de la nature pour optimiser les performances des bâtiments, la confrontation et l’efficacité énergétique en alignant la conception du bâtiment sur l’environnement local. Dans cet article, nous discuterons de quelques principes clés que nous utiliserons dans notre conception quotidienne de l’architecture.

Tout d’abord, l’orientation et la disposition sont des principes fondamentaux de l’architecture passive. Elles influencent directement le gain solaire, l’éclairage naturel et la ventilation. Lorsque l’architecte établit le plan initial, il doit maximiser les apports solaires en été et les minimiser en hiver. Par exemple, les grandes fenêtres orientées vers le sud peuvent capter la lumière du soleil à faible angle en hiver ; les petites fenêtres doivent être placées sur les façades est et ouest pour réduire l’apport de chaleur ; les fenêtres orientées vers le nord doivent être réduites au minimum pour recevoir moins de lumière directe du soleil afin d’éviter les pertes de chaleur.

La masse thermique est un autre élément clé de la conception passive durable. La masse thermique fait référence à des matériaux qui peuvent absorber, stocker et libérer des quantités importantes de chaleur. Les matériaux à haute densité comme le béton, la brique, la pierre et même l’eau sont d’excellents matériaux de masse thermique en raison de leur capacité à retenir l’énergie thermique. Le choix des matériaux appropriés permet de stabiliser les températures intérieures et de réduire la dépendance à l’égard des systèmes de chauffage et de refroidissement actifs.

La ventilation naturelle joue un rôle essentiel dans le maintien du confort thermique et de la qualité de l’air intérieur sans avoir recours à des 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 transversale et la ventilation par aspiration. La ventilation transversale permet à l’air de s’écouler horizontalement par des ouvertures situées sur les côtés opposés d’un bâtiment, sous l’effet de la pression du vent. Elle permet de rafraîchir rapidement les espaces. La ventilation par accumulation permet à l’air chaud de s’élever et de s’échapper par les ouvertures situées en hauteur, et à l’air frais d’entrer par les ouvertures situées en contrebas, comme les lucarnes ou les évents de toit. Cette méthode est idéale lorsqu’il y a peu ou pas de vent.

Néanmoins, l’ombrage est un élément essentiel de l’architecture passive qui contrôle les gains 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 frais, une protection solaire efficace équilibre les besoins saisonniers en bloquant l’excès de chaleur en été et en laissant passer la lumière du soleil en hiver. L’ombrage

peut être fixe ou réglable, comme des panneaux mobiles ou des surplombs, en fonction des besoins saisonniers. Il existe également un autre type d’ombrage naturel très répandu : la végétation. Les arbres à feuilles caduques sont particulièrement efficaces, car ils fournissent de l’ombre en été tout en laissant passer la lumière du soleil en hiver. Les plantes grimpantes et les murs végétaux peuvent également créer un ombrage naturel. L’ombrage naturel par la végétation est une approche peu coûteuse et durable qui s’intègre parfaitement aux principes de conception passive tout en contribuant à la santé de l’environnement.

L’aménagement paysager joue un rôle essentiel dans l’architecture passive en façonnant le microclimat autour d’un bâtiment. Une conception et un choix de plantes réfléchis peuvent réduire la consommation d’énergie, améliorer le confort thermique et la durabilité de l’environnement. Ils créent des barrières naturelles et de l’ombre, régulent la température et favorisent l’efficacité énergétique grâce à l’emplacement stratégique des plantes, des points d’eau et des couvre-sol. Outre l’ombrage évoqué plus haut, l’aménagement paysager et la végétation contribuent également à contrôler le vent, les plantes couvre-sol et les jeux d’eau. Outre la grande valeur de l’efficacité énergétique de la conception des bâtiments, l’aménagement paysager crée également des habitats pour les oiseaux, les insectes et d’autres espèces sauvages, et rehausse la beauté du bâtiment tout en augmentant la valeur de la propriété.

Le vitrage à haut rendement énergétique est un élément essentiel de la conception passive. Il s’agit de technologies de pointe pour les fenêtres, conçues pour minimiser le transfert de chaleur et contrôler les apports solaires tout en maximisant la lumière naturelle. Le double ou triple vitrage, les revêtements à faible émissivité, les matériaux d’espacement, etc. sont des techniques de vitrage courantes qui permettent de réduire la consommation d’énergie et d’améliorer le confort intérieur en choisissant le bon vitrage. Le choix du vitrage peut varier en fonction de la saison et de l’emplacement. En hiver, il est préférable de choisir un vitrage avec un SHGC plus élevé pour permettre l’apport de chaleur solaire, ce qui réduit les besoins en chauffage. En revanche, en été, il convient d’utiliser des vitrages à faible SHGC et de prévoir un ombrage approprié pour bloquer la chaleur excessive.

Givoni, B. (1998). Climate Considerations in Building and Urban Design. 

Olgyay, V. (1963). Design with Climate: Bioclimatic Approach to Architectural Regionalism

Szokolay, S. V. (2008). Introduction to Architectural Science: The Basis of Sustainable Design. 

Givoni, B. (1998). Climate Considerations in Building and Urban Design. John Wiley & Sons.