En tant qu'Architectes, l'Atelier-RS dispose d'un panel d'entreprises...parmi elles, l'entreprise ECO-CONCEPTION-BOIS a su répondre à nos demandes. 

Après plus de 10 ans d’implantation sur le marché français de la construction bois, ECO-CONCEPTION-BOIS Sarl (EC-BOIS) voit le jour. 

Filiale du groupe RUSTICASA®, EC-BOIS s’inscrit dans la lignée d’un savoir-faire, d’une expertise et des préoccupations environnementales qui animent l’entreprise depuis 1978. Sensible aux nouvelles formes d’habitats, naturelles et respectueuses de l’environnement, EC-BOIS est une solution écologique et économique.

            L'ensemble des projets exposés ci-dessus appartiennent à EC-BOIS et aux Maîtres d'Oeuvres respectifs.

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L'Architecture Bioclimatique

 

L'architecture bioclimatique est une discipline de l'architecture, l'art et le savoir-faire de tirer le meilleur parti des conditions d'un site et de son environnement, pour une architecture naturellement la plus confortable pour ses utilisateurs.

 

Dans la conception d'une architecture dite bioclimatique, les conditions du site et de l'environnement (le climat et le microclimat, la géographie et la morphologie) ont une place prépondérante dans l'étude et la réalisation du projet d'architecture qui y est prévus. Une étude approfondie du site et de son environnement permet d'adapter l'architecture aux caractéristiques et particularités propre au lieu d'implantation, et permet d'en tirer le bénéfice des avantages et se prémunir des désavantages et contraintes.

 

La conception bioclimatique a pour objectif principal d'obtenir des conditions de vie, confort d'ambiance, adéquats et agréables (températures, taux d'humidité, insalubrité, luminosité, etc…) de manière la plus naturelle possible, en utilisant avant tout des moyens architecturaux, les énergies renouvelables disponibles sur le site (énergie solaire, géothermique, 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.

 

Les concepteurs d'architectures 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. Ainsi dans la pratique la conception bioclimatique est accompagnée de réflexions et de démarches plus larges sur le respect de l’environnement et de la biosphère, et a donc une dimension écologique et s'inscrit dans les principes du développement durable.

 

L'architecture bioclimatique fait appel à de nombreuses stratégies, techniques et systèmes de constructions simples qui permettent de chauffer, rafraichir, ventiler l'ambiance intérieure d'une construction. Ces techniques utilisent généralement des savoir-faire et des matériaux standard, et des systèmes sans grande technologie, bien que de plus en plus, le développement de certains systèmes utilise l'électronique pour être contrôlés et gérés automatiquement.


 

La conception bioclimatique est applicable à tous les types de bâtiments où les conditions d'ambiance intérieure doivent pouvoir être contrôlés, régulés et adaptés à l'usage.

La conception bioclimatique d'un bâtiment est parfois appelée plus simplement "bioclimatisme".

 

 

Principes de l'Architecture Bioclimatique

Afin de concevoir une architecture assurant le meilleur confort, au coût énergétique le plus réduit possible, dans le respect de l'environnement, une démarche bioclimatique se conduit en prenant en compte les quatre piliers d'une construction soutenable : 

  • l'insertion dans le territoire
  • les matériaux et le chantier
  • les économies et la sobriété d'usage
  • le confort et la santé à l'intérieur

 

L'ensemble peut être réussi en suivant une méthodologie de projet adaptée, respectant une logique dans l'ordre des opérations, et comprenant en particulier une phase de programmation complète, préalable aux opérations d'architecture.

 

Méthodologie de Projet

Une architecture bioclimatique doit avant tout s'inscrire dans son environnement, et donc s'y adapter. La connaissance de cet environnement est indispensable pour concevoir le projet architectural, elle est en conséquence un préalable indispensable à la conception architecturale : géographie environnante, climat, biodiversité existante, risques naturels...

 

Une architecture bioclimatique se fixe par ailleurs des objectifs précis du point de vue du bilan énergétique global sur la durée de vie du projet, mais également sur la pression environnementale qu'il va générer, et sur le confort et la santé des futurs utilisateurs du bâtiment.

 

Intégrer l'ensemble de ces contraintes en préalable à la conception architecturale est indispensable pour réussir un projet bioclimatique, ce qui implique dans un premier temps de se poser les bonnes questions, sur le choix du site en fonction de la densité urbaine, de l'emplacement, des transports, des commerces et services disponibles à proximité. À titre d'exemple, construire bioclimatique en un lieu qui va générer de nombreux déplacements automobiles n'est pas cohérent.

Il faut ensuite rédiger un programme architectural clair, fixant les objectifs à atteindre, et s'informer sur les matériaux, les techniques et les savoir-faire disponibles régionalement.

C'est seulement après que l'architecte pourra imaginer et mettre en œuvre son Art, conforté par une vision claire du projet qui lui est confié.

 

 

Insertion dans le Territoire

La réussite de cette insertion implique une économie par rapport à l'emprise sur les territoires naturels, soit éviter le "mitage" du territoire. Elle implique également un bon équilibre entre les différents services offerts, qu'il s'agisse de limitation des besoins en transport ou de pertinence économique et sociale de l'implantation, par la mixité des équipements de logement, de travail, d'éducation, d'approvisionnement et de loisir. Cette mixité permet, en densifiant les centres-ville et les agglomérations périurbaines, en se réappropriant les friches, en reconstruisant la ville sur la ville1, de réduire les besoins en infrastructures et donc le coût public de la construction.

 

Matériaux et Chantier

Un matériau peut avoir un impact négatif sur l'environnement, la santé humaine et la qualité de vie des individus et des sociétés des nuisances lors de son recyclage final ou de sa mise au rebut en fin de vie du bâtiment.

Il est nécessaire de privilégier des matériaux sains, à faible dont la production, la transformation, la mise en œuvre et le recyclage nécessitent un minimum d'énergie.

 

Économies et Sobriété d'Usage

L'une des principales préoccupations du bioclimatisme est la sobriété d'usage. Cette sobriété commence par la sobriété énergétique.

 

La réglementation thermique a pour objectif de déterminer le niveau maximal de consommation au delà duquel un bâtiment consomme trop pour être acceptable.

Le bioclimatisme vise une performance largement supérieure, approchant le niveau passif, c'est-à-dire une construction dont le confort est assuré sans apport d'énergie fossile ou nucléaire. Cette performance ne peut être atteinte de manière efficace qu'en valorisant au maximum les apports solaires hivernaux (absence de besoins de chauffage), tout en se protégeant des apports solaires estivaux (absence de besoins de climatisation).

 

La sobriété concerne également la consommation des autres ressources durant la vie du bâtiment, à commencer par les besoins en eau (pour les occupants, l'arrosage, ...), sans oublier les besoins en produits d'entretien (nettoyage, peinture, produits de protection et de fonctionnement des composants du bâtiment, ...).

Un bâtiment sobre est enfin un bâtiment qui génère un minimum de déchets, que ce soit durant sa construction, durant son exploitation ou lors de sa reconversion en fin de vie.

 

Confort et Santé à l'Intérieur

Le confort et la santé à l'intérieur d'un bâtiment sont assurés par l'ensemble des points cités auparavant, pour garantir un confort hygrothermique en toute saison et à toute heure, dans une ambiance saine pour les occupants.

 

Ces critères dépendent de la qualité des matériaux employés, de leur absence d'émissions nocives, et de leur capacité à réguler les apports solaires, à stocker l'énergie pour amortir les fluctuations météorologiques dans des proportions adaptées aux besoins du bâtiment. Ils dépendent aussi de la gestion du renouvellement indispensable de l'air intérieur pour le maintenir sain et avec une hygrométrie régulière. Ils ne doivent pas oublier la qualité visuelle vers l'extérieur et celle de la lumière intérieure, ni la qualité olfactive du site ou celle du contact des matériaux.

 

Un bâtiment bioclimatique répond au besoin permanent du plaisir des cinq sens.

 

Méthode d'Architecture Bioclimatique

L'architecture bioclimatique s'appuie sur trois axes :

  • capter et/ou se protéger de, selon les besoins, l'énergie, solaire ou apportée par les activités intérieures au bâtiment
  • la diffuser,
  • la conserver et/ou l'évacuer en fonction des objectifs de confort recherchés

 

Trouver un équilibre entre ces trois exigences, sans en négliger aucune, c'est suivre une démarche bioclimatique cohérente. En particulier dans les régions chaudes (de type méditerranéen par exemple), capter et conserver en hiver semble contradictoire avec se protéger et évacuer en été. Résoudre cette contradiction apparente est la base d'une conception bioclimatique bien comprise.

 

 

Capter et se Protéger de la Chaleur

La Terre est inclinée sur son axe par rapport au plan de l'écliptique d'un angle de 23°27', la hauteur du soleil sur l'horizon et le trajet qu'il parcourt dans le ciel varient au cours des saisons.

 

Dans l'hémisphère nord, à la latitude de l'Europe (environ 45° en moyenne), en hiver, le soleil se lève au sud-est et se couche au sud-ouest, en restant très bas sur l'horizon (22° au solstice d'hiver). Seule la façade sud d'une construction reçoit correctement la lumière solaire. Pour capter cette énergie solaire, il convient donc de placer les ouvertures vitrées principales au sud. Le verre laisse passer la lumière mais absorbe les infrarouges réémis par les parois intérieures recevant cette lumière, ce qu'on appelle l'effet de serre. La lumière du soleil est convertie en chaleur par les surfaces opaques de la construction (les murs, les plafonds et les sols). C'est sur ce principe qu'est conçu un bâtiment "solaire passif" : solaire car la source d'énergie est le soleil, passif car le système fonctionne seul, sans système mécanique.

 

Toujours dans l'hémisphère nord, en été, le soleil se lève au nord-est, se couche au nord-ouest et est haut sur l'horizon à midi (78° au solstice d'été). Les façades d'une construction irradiées par le soleil sont principalement les murs est et ouest, ainsi que la toiture. L'angle d'incidence de ses rayons sur les surfaces vitrées orientées vers le sud est élevé. Il convient de protéger ces surfaces vitrées par des protections solaires, dimensionnées de manière à bloquer le rayonnement solaire direct en été tout en y laissant le maximum d'ensoleillement disponible en hiver. Sur les ouvertures des façades est et ouest, les protections solaires horizontales sont d'une efficacité limitée, car les rayons solaires ont une incidence moins élevée; les protections solaires opaques (volets), et encore plus la végétation caduque, sont efficaces sur ces façades. La végétation persistante est également efficace pour protéger des vents froids, sous réserve de ne pas occulter le soleil hivernal. Il existe également des techniques de brise-soleil adaptables à ces orientations.

 

Dans l'hémisphère nord, à la latitude européenne, une construction bioclimatique se caractérise par :

  1. des ouvertures de grande dimension au sud, parfaitement protégées du soleil estival
  2. très peu d'ouvertures au nord
  3. peu d'ouvertures à l'est sauf pour les pièces d'usage matinal, comme les cuisines : soleil du matin
  4. peu d'ouvertures à l'ouest, surtout pour les chambres, à protéger du soleil couchant en été

 

Dans une démarche bioclimatique, ces généralités doivent naturellement être adaptées en fonction du milieu (climat, environnement, ...) et des rythmes de vie des utilisateurs du bâtiment.

 

Transformer et Diffuser la Chaleur

Une fois la lumière solaire captée, un bâtiment bioclimatique doit savoir la transformer en chaleur et la diffuser là où elle sera utile.

La transformation de la lumière en chaleur se fait au travers d'un certain nombre de principes, afin de ne pas détériorer le confort intérieur :

  • Maintenir un équilibre thermique adapté
  • Ne pas dégrader la qualité lumineuse
  • permettre la diffusion thermique par le système de ventilation et la conductivité thermique des parois

 

Dans une construction, la chaleur a tendance à s'accumuler vers le haut des locaux par convection et stratification thermique. La conversion en chaleur de la lumière doit se faire prioritairement au niveau du sol. Par ailleurs l'absorption de lumière par une paroi la rend sombre et limite sa capacité à diffuser cette lumière. Cette absorption ne doit pas empêcher la diffusion de lumière vers les zones les moins éclairées, et ne doit pas générer de contrastes ou d'éblouissement. Il importe en conséquence de favoriser les plafonds très clairs afin de diffuser la lumière dans les locaux sans éblouissement, assombrir les sols pour favoriser la capture d'énergie à ce niveau, et utiliser des teintes variables sur les murs selon la priorité à donner à la diffusion de lumière ou à la capture d'énergie solaire, et selon le besoin de chaleur ou de fraîcheur du local concerné.

 

Les teintes les plus aptes à convertir la lumière en chaleur et l'absorber sont sombres (idéalement noires) et plutôt bleues, celles les plus aptes à réfléchir la lumière et la chaleur sont claires (idéalement blanches) et plutôt rouges. On peut ainsi par un simple jeu de couleurs diriger la lumière puis la chaleur vers les zones qui le nécessitent. Les matériaux mats, de surface granuleuse (les matériaux naturels en particulier), sont également plus aptes à capter la lumière et la convertir en chaleur que les surfaces lisses et brillantes (effet miroir, aspect métallique ou laqué, ...).

 

Une bonne diffusion de la chaleur (ou de la fraîcheur) peut également être obtenue par des méthodes de ventilation adaptées ; sous nos climats tempérés, une construction bioclimatique conçue de manière optimale d'un point de vue thermique ne nécessite pas ou très peu de système de chauffage ni de système de climatisation, pour maintenir une température intérieure comprise entre 20 °C en hiver et 25 °C en été, de jour comme de nuit.

 

Conserver la Chaleur ou la Fraîcheur

En hiver, une fois captée et transformée, l'énergie solaire doit être conservée à l'intérieur de la construction afin de pouvoir être valorisée au moment opportun. En été, c'est la fraîcheur nocturne (facilement captée par une bonne ventilation) qui doit être stockée durablement afin de limiter les surchauffes durant le jour.

 

La méthode la plus simple consiste à stocker cette énergie dans les matériaux lourds de la construction, sous réserve qu'ils soient accessibles, et donc qu'ils ne soient pas recouvert d'un isolant thermique, d'où l'importance de l'isolation par l'extérieur, ou éventuellement de l'isolation répartie.

 

Le stockage de l'énergie dans les matériaux et le délai de restitution fait appel à leur chaleur massique, à leur volume global, mais aussi à d'autres caractéristiques physiques permettant de déterminer leurs performances énergétiques. Certaines techniques permettent de valoriser de façon dynamique le délai de restitution.

 

Valoriser l'Environnement

L'environnement (colline, forêt,...) ainsi que la végétation plantée autour de la construction ont aussi un rôle de protection à jouer : comme brise-vent, on optera pour des résineux au nord et des feuillus au sud; ces derniers protègent du rayonnement solaire en été mais laissent passer la lumière en hiver. Un point d'eau situé devant le bâtiment, au sud, apportera également un rafraîchissement d'un ou deux degrés en période estivale.