Bioclimatisme : La Convergence entre Écologie, Confort et Économie

Imaginez une maison où l’été ☀️ , la fraîcheur est préservée naturellement, sans climatisation énergivore. Un habitat où, en hiver ☃️ , la chaleur est captée et conservée sans avoir recours à un mode de chauffage onéreux 💰 ou polluant 🏭. Grâce au Bioclimatisme il est possible d’allier écologie avec confort et économie!

Un logement sain, agréable à vivre, conçu en harmonie avec son environnement et qui, en plus, permet de réduire vos factures énergétiques. Cette vision, bien réelle, repose sur un principe simple et efficace : le bioclimatisme.

Mais qu’est-ce que le bioclimatisme exactement ?

Il ne s’agit pas d’une mode ou d’une technologie high-tech coûteuse, mais d’une approche de conception qui existe depuis des siècles et qui s’appuie sur l’intelligence de la nature 🍀.

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Loin d’être réservée aux experts, cette approche est accessible à tous, et elle permet d’optimiser le confort 😊tout en respectant l’environnement 💚 et en réalisant des économies 💰 substantielles.

Bioclimatisme, Architecture et Conception Bioclimatique

Afin d’utiliser des mots qui font consensus, cet à propos reprend les termes de la page Wikipédia de ‘Architecture bioclimatique’

Etymologie

• De « climatique » faisant référence aux conditions climatiques d’un lieu.
• Avec le préfixe « bio- » faisant référence à la vie et à la biologie, et au sens large à la nature.
  • bioclimatique : adaptée au climat environnant, de manière naturelle,
  • ou relation de la vie humaine avec son environnement climatique.

Définition

La conception bioclimatique a pour objectif principal d’obtenir des conditions de vie, confort d’ambiance, adéquats et agréables (températures, taux d’humidité, salubrité, luminosité, etc.) de manière la plus naturelle possible, en utilisant avant tout des moyens architecturaux, les énergies renouvelables disponibles sur le site (énergie solaire, géothermie, éolienne, et plus rarement l’eau), et en utilisant le moins possible les moyens techniques mécanisés et le moins d’énergies extérieures au site (généralement polluantes et non renouvelables), tel que les énergies fossiles ou l’électricité, produits et apportés de loin à grands frais.

Importance de l’adaptation de l’habitat au climat local

Les concepteurs bioclimatiques, plutôt que de considérer l’environnement comme étant hostile au confort de l’être humain, le considèrent comme la source potentielle de son confort, et recherchent une symbiose de manière à le préserver pour les générations futures.

Bénéfices écologiques et économiques

Ainsi dans la pratique la conception bioclimatique s’inscrit dans une réflexion et une démarche plus large sur le respect de l’environnement et de la biosphère, et a donc une dimension écologique en adéquation avec les principes du développement durable.

Au lieu de s’opposer à l’environnement, la conception bioclimatique l’intègre.

Plutôt que de dépenser pour contrer les éléments naturels, le bioclimatisme conçoit un système permettant à l’habitat de capter l’énergie que l’environnement met à disposition en abondance.

Là où d’autres perçoivent un problème onéreux 💶 , la conception bioclimatique y voit une opportunité 🍀.

La Conception Bioclimatique propose ainsi une vision de l’habitat non seulement confortable, mais également respectueuse de l’écologie et économiquement avantageuse.

Les Principes Fondamentaux du Bioclimatisme

Analyse du Contexte Géographique

Étude du climat local

Dans le mot  » Bioclimatisme « , le mot CLIMAT.

Nous connaissons tous depuis nos cours de géographie de l’école primaire les différents climats présents en France:

• Près de l’Océan : climat océanique. Plutôt humide, pas trop froid l’hiver, pas trop chaud l’été.
• En Montagne : climat montagnard. Plutôt frais l’été et très froid l’hiver.
• Près de la Mer Méditerranée : climat méditerranéen. Plutôt sec. doux l’hiver et chaud l’été.
• …

C’est déjà une base de Conception des bâtiments. L’isolation des bâtiments de montagne seront beaucoup plus isolés que les bâtiments de méditerranée afin de lutter contre le froid l’hiver qui y est plus marqué.

La conception bioclimatique analyse le micro climat spécifique à chaque terrain constructible.

Ce climat local, ce micro climat est issu de 3 principaux facteurs:

• La topographie, les reliefs aux alentours jouent sur le microclimat. Un exemple frappant est la différence entre Adret et Ubac. Les pentes nord de montagne qui restent longtemps enneigées et les pentes sud qui se réchauffent beaucoup plus vite!
• La provenance des vents dominants. Il faut se protéger des intempéries.
• La végétation : sa hauteur, sa nature, son feuillage variable au fil des saisons et des années.

La topographie constitue également un facteur intéressant en thermique, en lien avec la proportion enfouie du bâtiment dans le sol.

Orientation du bâtiment

La source d’énergie inépuisable et gratuite à laquelle nous avons tous accès est le Soleil.

Concevoir un habitat bioclimatique c’est orienter son bâtiment de façon optimale vers le soleil quand on veut chauffer l’intérieur en hiver et l’orienter aussi pour éviter les surchauffes en été. Un juste milieu qui fait toute la différence.

Les intempéries sont sources de déperditions énergétiques. L’orientation du bâtiment doit prendre en compte les vents dominants.

Ce soleil et ce vent peuvent être occultés par une forêt ou un autre bâtiment. L’environnement proche joue aussi sur la disposition et l’orientation du bâtiment.

Une forêt bloque le vent en hiver et évite le refroidissement de l’habitat. Sa proximité en été assure une fraîcheur avec l’ombre naturelle du feuillage. L’air est souvent plus sain proche de la végétation.

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Mon approche de la conception bioclimatique est largement inspirée du l’ouvrage: La Conception Bioclimatique : des maisons confortables et économes de JP Oliva et S Courgey.

J’ai dédié un article spécifique à ce livre, pour en savoir plus cliquez ici.

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Utilisation des ressources naturelles disponibles

La géographie peut aussi se révéler riche de ressources naturelles. Une habitation en lisière de forêt assure une proche ressource en bois pour la construction mais aussi pour le bois de chauffage.

Le sous sol est aussi à prendre en considération.

La présence d’argile peut permettre une ressource idéale pour la construction écologique. Le pouvoir de stabilisation hygrométrique des maisons en terre n’est plus à démonter. Cependant les fondations sur sous sol argileux peuvent être très onéreuses.

Tout comme la présence d’argile, la présence de sable ou de pierres peut être une ressource minérale non négligeable pour construire.

La possibilité de capter l’eau 💦 par un puits ou un forage est indispensable si l’habitat bioclimatique se complète d’un jardin nourricier 👩‍🌾.

Trouver en local est toujours une économie en temps, en argent et en production de CO2.

Nous constatons que la géographie et l’environnement proche jouent un rôle crucial dans la conception bioclimatique. La Permaculture nous offre la possibilité d’interagir de manière réfléchie avec cet environnement. C’est pourquoi, dans ce blog, j’établis un lien étroit entre la conception bioclimatique des habitats écologiques et la permaculture pratique.

Conception Architecturale Adaptée

Forme et disposition du bâtiment

Comme nous l’avons vu au chapitre précèdent l’orientation du bâtiment est primordiale pour obtenir une conception bioclimatique satisfaisante. Cette orientation doit s’accompagner d’une disposition du bâtiment adaptée.

La façade orientée au soleil est donc attribuée aux activités qui demandent lumière et chaleur.

En revanche, un cellier qui doit garder au frais, ou un garage qui n’a pas besoin de chaleur sont disposés au Nord.

La configuration du bâtiment influence les transferts de chaleur. Plus un bâtiment est compact, plus le rapport entre les surfaces d’échange avec l’extérieur est réduit, ce qui permet de limiter les pertes thermiques.

Une forme architecturale offrant une grande façade au soleil apportera une ressource de chaleur importante en hiver mais qu’il faut réduire fortement en été.

Les formes et les dispositions architecturales sont donc à adapter à chaque besoin et à chaque terrain et son environnement proche.

Choix des matériaux écologiques

Les matériaux écologiques ont 6 caractéristiques majeures:

1. Origine renouvelable : Ils proviennent de ressources renouvelables, comme le bois, le bambou, ou des matières recyclées.
2. Faible empreinte carbone : Leur production génère peu de gaz à effet de serre et consomme moins d’énergie par rapport aux matériaux conventionnels.
3. Non toxiques : Ils ne contiennent pas de substances nocives pour la santé humaine ou l’environnement, évitant ainsi les produits chimiques toxiques.
4. Recyclabilité : Ils peuvent être recyclés ou réutilisés, contribuant à la réduction des déchets.
5. Durabilité : Ils sont conçus pour durer, minimisant ainsi la nécessité de remplacement fréquent.
6. Impact environnemental réduit : Leur extraction, leur production et leur transport ont un impact environnemental minimal.

Mais surtout, lorsqu’ils sont utilisés judicieusement et aux bons endroits, ils offrent un rapport confort de vie sur coût inégalé. Grâce à leur composition intrinsèque, ils permettent d’atteindre des objectifs de confort sans nécessiter d’investissements dans des équipements coûteux à l’achat et à l’entretien.

Intégration de solutions passives pour le chauffage et le refroidissement

Une solution passive est une solution permettant d’atteindre un objectif sans avoir à y injecter de l’énergie.

L’orientation au Sud des baies vitrées qui permettent un réchauffement naturel de l’intérieur de la maison par le rayonnement du soleil est une solution passive de chauffage.

Une solution passive de refroidissement est l’orientation du bâtiment, la disposition des pièces à vivre et de leurs ouvertures qui permettent une ventilation naturelle la nuit en été. Cette ventilation naturelle rafraichit le bâtiment la nuit sans apport d’énergie. Éviter le rayonnement solaire en ces périodes est néanmoins indispensable.

Les solutions passives présentent l’avantage considérable de ne générer aucun coût en fonctionnement ni en entretien. La réflexion effectuée lors de la conception bioclimatique permet d’éviter des dépenses lors de l’utilisation du bâtiment.

Comportement des Occupants

Le bioclimatisme ne repose pas uniquement sur la conception du bâtiment. Même la meilleure architecture bioclimatique ne pourra exprimer tout son potentiel sans une utilisation adaptée par ses occupants.

Adopter des habitudes en phase avec les principes du bioclimatisme permet de maximiser le confort, de réduire encore plus la consommation énergétique et d’assurer la pérennité des performances du bâtiment.

Gestion de l’énergie au quotidien

Un habitat bioclimatique est conçu pour fonctionner en harmonie avec son environnement. Mais pour en tirer le meilleur parti, il est essentiel d’adopter une gestion active de l’énergie à travers des gestes simples :

• Optimiser l’ouverture et la fermeture des volets et rideaux : En hiver, ouvrir les stores et rideaux pendant la journée permet de capter un maximum de chaleur solaire gratuite. En été, fermer les protections solaires dès le matin évite la surchauffe intérieure.
• Adapter son chauffage et sa ventilation : Un chauffage bioclimatique s’appuie sur l’inertie thermique des matériaux. La ventilation naturelle doit aussi être optimisée en ouvrant les fenêtres stratégiquement selon les heures et la direction du vent.
• Utiliser l’éclairage naturel : Une maison bioclimatique est conçue pour maximiser l’apport de lumière naturelle. Adapter l’aménagement intérieur pour tirer parti des ouvertures permet de limiter l’utilisation de l’éclairage artificiel.

Pratiques écoresponsables

Au-delà des économies d’énergie, le bioclimatisme encourage une approche globale plus respectueuse de l’environnement. Quelques bonnes pratiques permettent d’inscrire l’habitat dans une démarche encore plus durable :

• Réduire et gérer la consommation d’eau : Installer des équipements économes en eau permet de limiter l’impact environnemental du foyer.
• Entretenir les installations bioclimatiques : Une maison bioclimatique fonctionne de manière optimale si ses installations sont bien entretenues. Par exemple, nettoyer régulièrement les surfaces vitrées maximise les apports solaires, et vérifier l’état des isolants assure une bonne efficacité thermique, une fuite dans une toiture humidifierait l’isolant qui ne serait plus en capacité de jouer son rôle.
• Utiliser des matériaux et produits écologiques : De la peinture aux produits d’entretien, privilégier des matériaux sains et respectueux de l’environnement contribue au bien-être des occupants tout en préservant la qualité de l’air intérieur.

En appliquant ces gestes simples au quotidien, les occupants d’un habitat bioclimatique peuvent non seulement renforcer l’efficacité de leur logement, mais aussi adopter une philosophie de vie plus respectueuse de l’environnement et plus économique sur le long terme.

Les Techniques Bioclimatiques pour un Habitat Confortable

Captation et Gestion de l’Énergie Solaire

Orientation des fenêtres et surfaces vitrées

Il est important de considérer deux aspects thermiques relatifs aux surfaces vitrées :

D’une part, une surface vitrée permet le captage du rayonnement solaire, ce qui en fait un moyen passif très efficace pour faire entrer la chaleur dans un habitat.

D’autre part, une surface vitrée possède une très faible capacité isolante. En l’absence de soleil, le bilan thermique des fenêtres est défavorable, car elles laissent échapper une grande quantité de chaleur.

En tenant compte de ces deux éléments, il est donc optimal d’orienter les surfaces vitrées de manière à maximiser l’entrée de soleil lorsque cela est nécessaire, notamment en hiver et le matin. Il est également conseillé d’éviter d’orienter les surfaces vitrées de façon à prévenir les surchauffes durant l’été.

Isolation Thermique Naturelle

La conception bioclimatique vise à capter la chaleur gratuite fournie par le soleil. Cependant, il est essentiel de conserver cette chaleur à l’intérieur de l’habitat une fois le soleil couché.

Comme nous l’avons vu précédemment, les surface vitrées, bonnes captatrices de rayonnement solaire sont de pauvres isolants.

Il faut donc un bon équilibre entre surface vitrée et surface isolante.

Matériaux isolants écologiques

Les matériaux isolants écologiques ont l’avantage de mieux réguler le déphasage et l’hygrométrie.

Tout matériau, bien qu’isolant, finit par laisser passer un flux de chaleur en fonction de son épaisseur. Et ceci plus ou moins rapidement. Si le déphasage est trop court, la surchauffe de fin de journée est notable.

L’hygrométrie est un facteur clé dans la perception du confort. Par temps chaud et humide, nous pouvons ressentir une sensation d’étouffement, tandis que des conditions fraîches et humides accentuent la sensation de froid.

Les matériaux écologiques ont tendance à absorber les pics d’humidité générés par l’activité humaine dans le bâtiment, contribuant ainsi à un meilleur confort

Techniques d’isolation par l’extérieur

L’isolation par l’extérieur présente l’avantage de réduire les ponts thermiques. L’isolation par l’extérieure est continue contrairement à l’isolation par l’intérieur qui s’arrête au planchers et aux plafonds, offrant une fuite de chaleur.

Ventilation Naturelle

La ventilation au sein d’un habitat est essentielle pour renouveler l’air que nous respirons et pour éliminer l’humidité générée par nos activités quotidiennes (comme les douches ou le séchage du linge).

Utilisation des vents dominants

La conception bioclimatique prend en compte l’orientation du vent dominant pour assurer une entrée d’air mesurée de ce coté et un balayage raisonné des pièces de l’habitation.

Conception de systèmes de ventilation passive

En hiver, le système de puits canadien permet l’arrivée d’air neuf réchauffé par le sous sol par tirage naturel.

Gestion de l’Eau

La gestion de l’eau est dépendante de la consommation des habitants. Si l’habitation est liée à une production potagère, l’irrigation devient la demande en eau prédominante. La conception du système de gestion de l’eau en est donc fortement impactée.

Récupération des eaux de pluie

La récupération des eaux de pluie nécessite une filtration et un traitement particulier. Les toitures, même à la campagne sont recouvertes de poussières. L’eau de pluie est donc chargée de ces poussières. De plus son acidité est une cause de détérioration prématurée de la plomberie. Il faut prévoir un traitement augmentant son pH.

Par expérience, la récupération des eaux de pluie n’est pas suffisante à elle seule pour assurer l’autonomie. Le dimensionnement des capacités de stockage étant trop couteux par rapport à l’autonomie apportée.

Si l’habitat a un potager, il faut se tourner sur une seconde ressource en eau pérenne durant la saison sèche. Dans le chapitre concernant l’analyse du contexte géographique, prendre en compte la possibilité de captage de l’eau par un puits ou un forage peut être inévitable.

Système d’assainissement efficace

Si nous évitons de polluer l’eau, il n’est pas nécessaire d’avoir un système d’assainissement.

Ce principe nous encourage à adopter une utilisation écologique de l’eau. Lorsque les habitants privilégient au quotidien des produits de lavage naturels, écologiques et biodégradables, les eaux usées, ou eaux grises, contiennent des impuretés non polluantes.

Cette eau souillée peut être naturellement filtrée grâce à une installation de broyat de bois, qui, à l’instar du compost, favorise une vie bactérienne aérobie abondante capable de décomposer les résidus.

Les matières fécales constituent l’un des principaux polluants de l’eau, la rendant impropre à la consommation.

Pour remédier à ce problème, il est essentiel de séparer les matières fécales de l’eau et de les composter séparément afin d’éviter toute prolifération bactérienne dans celle-ci. La solution simple pour éviter cette problématique est l’utilisation de toilettes sèches et de composter efficacement les matières fécales.

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La Convergence entre Écologie, Confort et Économie

Le bioclimatisme se présente comme une solution novatrice et accessible pour concevoir des habitats qui allient confort, économie d’énergie et écologie.

En s’appuyant sur des principes simples, tels que l’optimisation de l’orientation des bâtiments et l’utilisation de matériaux écologiques, cette approche permet de tirer parti des ressources naturelles disponibles tout en minimisant les impacts environnementaux. Non seulement elle favorise un cadre de vie agréable et sain, mais elle permet également de réaliser des économies substantielles sur les factures énergétiques.

L’adoption de pratiques bioclimatiques nécessite une prise de conscience collective et un engagement à repenser notre manière de construire et d’habiter.

En intégrant ces principes dans notre quotidien, nous pouvons contribuer à un avenir plus durable et respectueux de notre planète.

Pour ceux qui envisagent de faire cette transition, de nombreuses ressources sont disponibles sur notre site pour vous accompagner dans votre démarche vers un habitat bioclimatique.

Un exemple parlant de bioclimatisme, confort, écologie et économie.