Le bioclimatisme est un regard conceptuel de l'habitat vis-à-vis de son environnement, naturel bien sûr, mais aussi humain et économique. Ainsi, une conception bioclimatique est intrinsèquement liée au site où elle s'implante et en suppose son acceptation culturelle. Dans un contexte où le secteur de la construction est clairement identifié comme un enjeu majeur de développement durable, le retour en force du bioclimatisme, depuis longtemps soutenu par la maison individuelle, s'inscrit en réponse à deux thèmes contemporains : la performance énergétique d'une part et l'habitat durable d'autre part, avec ses enjeux sur l'environnement naturel, la santé des habitants et le développement économique local.
La meilleure énergie, c'est celle dont nous n'avons pas besoin...
Situons d'abord le problème : énergie et habitat...
On en parle, on le sait... Les ressources en énergies fossiles entrent en phase d'épuisement. La consommation sans réserve des pays industrialisés depuis une cinquantaine d'années, associée aujourd'hui à celle, en croissance aiguë, des pays en voie de développement ont amené l'ensemble des gouvernements à considérer la question avec réalisme : comment maintenir notre niveau de confort énergétique, et assurer ce même confort à nos enfants, alors que la disponibilité des ressources, à consommation constante, s'étend seulement à une, voire, au mieux deux générations ?
Dopage des programmes de recherche et de développement autour des énergies renouvelables et des biocarburants, reconsidération de l'utilisation civile de l'énergie nucléaire... autant de programmes innovants en quête de réponse efficace. Mais ceux qui font de la prospection énergétique le savent depuis longtemps : quelles que soient les nouvelles technologies mises en œuvre, elles ne parviendront pas à rivaliser avec le rendement concentré des énergies fossiles. Qu'il s'agisse d'éolien, de photovoltaïque, de thermique ou d'hydraulique, l'énergie est diffuse et aléatoire, et même les défenseurs les plus virulents de l'énergie nucléaire reconnaissent que le potentiel nucléaire lui-même sera insuffisant pour couvrir les besoins actuels.

La galerie a été dimensionnée de manière à ombrager totalement les baies vitrées l’été, et à laisser pénétrer les rayons solaires l’hiver…
A ce constat global, une seule réponse efficace : la modestie énergétique. Réduire nos consommations, c'est donner plus de chances aux énergies renouvelables de répondre à nos besoins. Et c'est à travers ce constat que l'habitat, en son sens le plus large, peut jouer un rôle exemplaire. Pesant, en France, pour 40% dans les consommations énergétiques globales et un tiers des émissions de gaz à effet de serre, le secteur de la construction trouve dans la conception bioclimatique une solution efficace et peu onéreuse. Il développe la consommation négative, l'énergie non consommée, le fameux négawatt...
D'abord une bonne implantation
L'implantation dans le site est un atout principal qui représente pour l'architecte une tâche importante. Elle suppose une analyse raisonnée de l'environnement immédiat, au-delà des données climatologiques régionales. Du relief du terrain, de son orientation, de la nature de sa végétation, vont dépendre les mouvements d'aérologie, les apports solaires, l'éclairement, les possibilités d'aération et de ventilation naturelles.
La recherche du sud n'est pas une donnée universelle ; elle n'a d'intérêt que si l'ensoleillement maximum est nécessaire à l'équilibre thermique de la maison et peut, dans certains cas, représenter un réel désavantage. C'est pourquoi l'orientation sud est associée à un travail sur le paysage ou sur l'architecture de façade. On se protège l'été des gains solaires recherchés l'hiver. Ainsi, des éléments d'architecture peuvent apporter une réponse efficace à ce besoin de modularité : brise-soleil orientables, débords de toiture dont la profondeur est calculée pour protéger des seuls rayons verticaux d'été... Le traitement paysager peut également remplir ce rôle : une façade sud protégée derrière un bouquet d'arbres aux essences choisies profitera de l'ombrage l'été alors que les branches dénudées laisseront pénétrer les rayons d'hiver.
La fenêtre est, bien entendu, le capteur d'énergie le plus élémentaire. Son orientation et ses dimensions répondront aux besoins de chaque usage et du rôle de la pièce dans l'ensemble de la maison. Le principe de thermocirculation vient ensuite réguler la distribution de chaleur produite par réchauffement de l'air derrière le vitrage. L'architecte devra prévoir la conservation de l'air chauffé et sa redistribution, le plus naturellement possible, vers les zones plus fraîches de l'habitation. On perçoit alors l'importance de la conception des volumes intérieurs et des percements, capables de gérer ces échanges thermiques.
La répartition de la chaleur naturelle du soleil est un fondement de la conception bioclimatique. Elle repose sur l'interaction des espaces entre eux. Le cloisonnement intérieur permet de créer des espaces protecteurs ou des espaces thermiques transitoires entre deux modes d'occupation, pièces de vie et chambres par exemple. A chaque usage correspond un espace physique (dimensions et volume de la pièce), un espace-temps (moment d'occupation), une ambiance thermique, une ambiance lumineuse, une contrainte de ventilation (liée à la fréquence d'occupation et à l'activité pratiquée dans la pièce).
Le rapport au site apporte souvent des solutions. La nature et l'orientation des vents interviennent de manière variée selon des périodicités propres à chaque site. Implantée à l'intérieur des terres, la maison bioclimatique sera ventilée au rythme des saisons, se protégeant des vents d'hiver alors que l'été, elle cherchera à profiter de la ventilation naturelle des brises rasantes de fin de journée. En bord de mer, elle capitalisera les effets quotidiens des vents de marées.
Parlons « performances »
Ces principes de base donnent une ampleur universelle à la conception bioclimatique qui peut être adoptée partout, sans distinction géographique...
La qualité de la construction vient ensuite faire écho à la qualité de la conception architecturale. On l'appelle couramment la « performance de l'enveloppe ». Par enveloppe, il faut entendre l'ensemble constructif, plancher, murs et toiture, en contact avec les conditions extérieures. Sa qualité permettra d'optimiser le principe de déphasage, c'est-à-dire la capacité de la construction à conduire puis à retenir les ambiances thermiques en fonction des moments de la journée et des saisons. Ainsi, une habitation bioclimatique mettra 8 à 14 heures,(contre 3 à 5 heures en construction courante) à restituer la nuit la chaleur emmagasinée la journée, et inversement à restituer la journée, la fraîcheur accumulée la nuit.
Il est intéressant de donner quelques éléments techniques permettant d'évaluer la qualité de la construction en matière bioclimatique et plus particulièrement énergétique. Cette qualité passe par l'évaluation de la performance, exprimée par un indicateur de capacité à capter puis à retenir les conditions de confort intérieur. On parlera alors de performance ponctuelle d'un matériau et de performance globale de l'habitation.
Un exemple de performance ponctuelle... Nous avons vu que le vitrage était le capteur d'énergie solaire élémentaire. A l'inverse sa capacité isolante est faible. Le coefficient qui la représente (il doit apparaître sur la notice technique de toute fenêtre) est couramment situé autour de 1,2. En comparaison, la construction bioclimatique utilise des vitrages atteignant un coefficient de 0,74...
Un exemple de performance globale... L'indicateur de performance énergétique globale de la construction est le kilowatt/heure/m2. La maison individuelle est, en moyenne, traditionnellement construite entre 80 et 120 kWh/m2. La construction bioclimatique obtient des performances de 35 à 42 kWh/m2, et ce dans des zones climatiques telles que le Nord et l'Est de la France. Ceci signifie que dans des zones plus tempérées, on pourrait construire des habitations à énergie positive, c'est-à-dire des constructions qui se suffisent à elles-mêmes et ne nécessitent pas d'apports énergétiques extérieurs...
Peut-être un peu rébarbatif en premier abord, ce paragraphe pose les bases d'une campagne d'information qui concernera prochainement tout consommateur, propriétaire ou locataire. La campagne Display est une campagne européenne d'information, destinée à encourager l'affichage des performances énergétiques et environnementales des constructions, en utilisant le modèle de l'étiquette des appareils électroménagers : code couleur arc-en-ciel, de G (très énergivore) à A++ (économe et respectueux de l'environnement). Cet affichage prendra petit à petit place dans les transactions à la vente et à la location, obligeant les différents acteurs à prendre en compte l'aspect bioclimatique des constructions. S'attacher, avant de choisir un matériau, à sa capacité de résistance et de conductivité thermique, c'est se donner les moyens d'une réalisation en cohérence avec la conception bioclimatique. Ce qu'il faut retenir, c'est qu'un mauvais choix de matériaux peut anéantir les efforts d'une conception raisonnée.
Quelle place reste-t-il alors pour les installations techniques dans la construction bioclimatique ? Qu'il s'agisse d'installations de chauffage, de ventilation, de renouvellement d'air, voire de climatisation, ces équipements doivent répondre à la preuve de besoins, clairement identifiés et quantifiés. Le choix technique est ensuite réalisé en fonction de l'ampleur de ces besoins. Cette démarche ouvre la porte aux énergies renouvelables. En effet, si ceux-ci ne peuvent couvrir 100 des besoins actuels de la maison individuelle, ils répondent sans réserve à la totalité des besoins d'une construction bioclimatique.
L'habitat durable
Si le bioclimatisme permet de capitaliser un maximum de gains naturels au bénéfice du confort intérieur, la qualité environnementale engage l'ensemble des acteurs de la construction dans une démarche de consommation responsable.
Les liens sont connus entre santé et habitat. Ils résident dans la nature des matériaux et leurs modes de mise en œuvre d'une part, et dans la qualité conceptuelle de la construction d'autre part. Dans ces deux domaines, l'architecture bioclimatique apporte une réponse personnalisée. Elle s'attache à des notions de confort spécifiquement liées à la conception, comme les conforts visuel, acoustique et sonore.
Comment l'architecte peut-il concrètement intégrer ces éléments dès les premières phases de conception? En analysant en premier lieu l'éclairement lumineux. Issu de deux sources, le ciel et le soleil, l'éclairement naturel est un facteur climatique qui varie en fonction des saisons. La conception bioclimatique devra donc intégrer l'adaptation à ces variations, notamment en ce qui concerne les pièces de travail ou les chambres d'enfants. L'architecte s'attachera, dans le choix des matières et des couleurs, à accentuer la sensation visuelle de luminosité et à limiter l'éblouissement, à mieux capter et mieux répartir la lumière naturelle, à la focaliser selon des besoins ponctuels.
Le confort acoustique et sonore
II répond à deux enjeux : la protection des ambiances intérieures vis-à-vis des nuisances extérieures et la gestion des émissions intérieures de l'habitation. La conception de l'enveloppe s'attachera à répondre au premier point, en filtrant ou en s'opposant à la pénétration des bruits extérieurs. Cette gestion peut être modulable, pour profiter de l'environnement à certains moments de la journée et s'en protéger à d'autres. On dit souvent : « entendre le chant des oiseaux et non le bruit des voitures... ».
La réflexion sur les volumes et les matériaux s'attachera à la gestion des émissions intérieures. Les chambres seront isolées des pièces à vivre, les locaux de service seront traités de manière à minimiser les nuisances sonores liées à leurs équipements spécifiques. Volumes et espaces seront considérés selon leur impact acoustique dans l'ensemble construit : les cages d'escalier, les grandes hauteurs sous plafond, les mezzanines, les couloirs... seront conçus avec précision. Certains matériaux absorbent les sons, d'autres les réfléchissent. La bonne mise en œuvre de ceux-ci, parallèlement à leur aspect esthétique, participera à la performance acoustique de l'habitation.
Le confort hygrométrique et olfactif
La thermo circulation de l'air et la conception raisonnée d'espaces tampons, associées à une ventilation naturelle ou contrôlée des locaux, influencera le confort hygrométrique et olfactif de la maison. Les causes de variations d'ambiances hygrométriques et olfactives sont multiples. Elles peuvent être extérieures (données climatiques, pollutions atmosphériques, poussières...) comme intérieures (salles d'eau, cuisine, atelier, garage...). L'identification des sources de nuisances, notamment celles liées aux usages intérieurs, est une condition essentielle à leur bonne prise en compte. La compréhension par l'architecte des modes de vie et activités des habitants est donc un préalable indispensable à leur gestion optimisée.
Les matériaux utilisés
Enfin, le choix des matériaux détermine la qualité finale de l'habitation. La construction bioclimatique, en faisant la chasse aux émissions de particules, aux matières odorantes, aux solvants, s'inscrit dans des filières de production respectueuse de l'environnement. L'offre de matériaux écologiques est aujourd'hui suffisamment vaste et diversifiée pour ne plus être un obstacle à leur mise en œuvre. Au contraire, ces filières marginales ont souvent été dans l'obligation de se structurer en marge des plateformes de distribution traditionnelles, s'affranchissant ainsi de certains intermédiaires, et pouvant désormais proposer des tarifs compétitifs. La question du surcoût des matériaux écologiques n'est donc plus réellement d'actualité, surtout si l'on considère le coût global de la construction.
Les produits à base d'eau, les revêtements naturels, la terre cuite, les isolants de la filière bois, le chanvre, sont désormais des matériaux ayant fait leurs preuves. Leur longévité séduit les usagers, leur confort de mise en œuvre fait l'adhésion des artisans et leur faible impact environnemental ne peut qu'emporter l'enthousiasme du consommateur éco-responsable.
Car bien souvent, les filières de matériaux écologiques se sont engagées pour répondre sur l'impact environnemental global du produit mis en vente. Dans le cadre d'une démarche de développement durable, l'architecte est désormais en mesure d'apporter à son client une information quasi complète sur tout le cycle de vie du matériau. Depuis la consommation des ressources liée à la production (en énergie primaire comme en eau), en passant par l'investissement sociétal de l'entreprise productrice (création d'emplois, ressources locales...), les modes de transport et d'approvisionnement, jusqu'au recyclage éventuel... tout le cycle de vie du matériau est identifié.
Le maître d'ouvrage choisit ainsi en connaissance de cause. Son acte d'achat est un acte responsable. Responsable pour lui-même, en garantissant les qualités bioclimatiques de sa construction, responsable pour l'environnement, en minimisant les impacts écologiques de la production et de l'utilisation du matériau, responsable pour la société en général, en participant, par un geste local, à une dynamique globale de développement soutenable.


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