Confort thermique d’été et d’hiver

Les principes de la stratégie de chaud sont les suivants: capter le rayonnement solaire, stocker

l’énergie ainsi captée, distribuer cette chaleur dans le bâtiment, réguler cette chaleur et enfin

éviter les déperditions dues au vent.

2.1.8.2. Confort thermique d’été :

Le confort d’été répond à la stratégie du froid. Il s’agit de se protéger du rayonnement solaire

et des apports de chaleur, de minimiser les apports internes, de dissiper la chaleur en excès et

enfin de refroidir naturellement.

2.2. Analyse d’exemple :Les quatorze maisons passives, quartier Henri Dunant.

2.2.1. Présentation du projet :

Le projet d’Henri-Dunant se situe en secteur de renouvellement urbain, il a vu reproduire

un modèle de lotissement qui banalise et traite indifféremment les parcelles, et répond au

contexte spatial, les alentours, et temporel, l’ambition de développement durable.

Généralement, c’est un nouvel hameau constitué de maisons individuelles en bois aux normes

écologiques et avec une volonté de mixité sociale. A la tête de ce projet, un précurseur

d’urbanisme éco-responsable: Philipe MADEC.

Figure II.14: ventilation par effet de cheminé.

Source : Mazari , M, 2012

Figure II.15 : Conception de la stratégie du chaud. Source : Mazari , M,2012

Figure II.16 : Conception de la stratégie du froid Source : Mazari , M,2012

45

2.2.2. Situation :

Le quartier d’Henri-Dunant se situe au nord-ouest de la France, au Havre. D’une superficie

de 1.572 m² et un nombre de 14 maisons.

2.2.3. Limite : Il est limité au nord par une maison individuelle, à l’est par une forêt, à

l’ouest par un équipement et au sud par un espace de jeu et terrains d’élevage.

Photo II.12: Quartier Henri Dunant

Source : http://www.atelierphilippemadec.fr

Figures II.17/18: Situation du quartier Source :Google earth interprété par l’auteur

46

2.2.4. Accessibilité : Sa proximité des voies principales lui donne une bonne visibilité et une bonne

accessibilité. Cette dernière s’effectue par 3 accès mécaniques principaux.

Figure II.19: Quartier Henri Dunant et ses limites Source : Google Earth interprété par l’auteur

Figure II.20: L’accessibilité au quartier Source : Google earth interprété par l’auteur

47

2.2.5. Idée de plan de masse :

Le responsable proposait comme plan de masse urbain un principe géométrique traditionnel

avec une voirie au centre du terrain desservant sans différence des parcelles au Nord ou au

Sud, d’une largeur de 15 mètres d’une surface de 450 mètres carrés, pour y installer des

maisons à quatre façades. Il a proposé la réalisation d’un ensemble de maisons passives sur

des parcelles-monde.

2

/ Figure II.22 : Le terrain coupé en 14 lanières Source : http://www.atelierphilippemadec.fr

1

/ Figure II. 21:Le terrain proposé

Source : Google Earth

3

/ Figure II.23: Chaque allée est une parcelle Source : http://www.atelierphilippemadec.fr

Figure II. 24: Plan et coupe d’une parcelle type Source : http://www.atelierphilippemadec.fr

48

 Les parcelles-monde :

Le projet consiste à partitionner le terrain en autant de lanières que de maisons souhaitées ;

les lanières de 7,2 mètres de largeur ont une longueur variable de 58 à 73 mètres. Un petit

monde de lieux ouverts identifiables et de volumes habitent la parcelle, et offrent à ses

habitants une variété bienveillante de situations spatiales.

 Au Nord du site, contre la clôture voisine, est implanté le potager avec son abri du

jardinier; devant lui le stationnement, une place ouverte et un garage fermé.

 Puis vient la part de voie résidentielle que les enfants s’approprient pour jouer

ensemble. La voie traversée, s’ouvre la courette d’entrée au Nord de la maison.

 Vient la maison qui s’ouvre au Sud sur la terrasse familiale prolongée par le jardin. Au

bout du jardin quelques marches permettent d’accéder au verger.

 A ce niveau se trouve le troisième volume un abri de 20 m² est en attente de

destination: abri de jardin, salle de jeu pour les enfants.

2.2.6. Orientation :

2.2.7. Logiciel de la simulation numérique ECOTECT :

ECOTECT (V5.50) est un logiciel de simulation complet qui associe un modeleur 3D

avec des analyses solaire, thermique, acoustique et de coût. ECOTECT est un outil d'analyse

simple et qui donne des résultats très visuels. Il a été conçu avec comme principe que la

conception environnementale la plus efficace est à valider pendant les étapes conceptuelles du

design. Le logiciel répond à ceci en fournissant la rétroaction visuelle et analytique, guidant

progressivement le processus de conception en attendant que les informations plus détaillées

Figure II.25:L’axe d’orientation Ouest-Est Source : Google earth interprété par l’auteur

49

soient disponibles. ECOTECT est bon pour enseigner au débutant les concepts importants

nécessaires pour la conception efficace des bâtiments.

⁴¹

2.2.8. Vents dominants :

2.2.9. Ensoleillement : Le quartier est ensoleillé pendant tous les jours de l’année sauf les heures

du matin à cause de l’obstacle naturel de la grande forêt en Est.

2.2.10.Etude architecturale :

 La volumétrie:

41

Site : http://logiciels.i3er.org/ecotect.html

Figure II.26 : En été, les vents dominants Nord et Sud Ouest / source : Ecotect

Figure II.27 : En Hiver, les vents dominants Sud Ouest et Nord Est / source : Ecotect

Figure II.28: Ensoleillement du quartier en mars Source : ECOTECT

Figure II.29: Volumétrie d’une habitation Source : Ecotect

Figure II.30: Volumétrie d’ensemble Source : Ecotect

50

 Le projet représente un monobloc, composé de volumes simples, réguliers et emboités.

 Organisé horizontalement en forme simple et en matière unique.

 Les façades :

Des façades simples, régulières et aveugles avec de petites ouvertures et terrasses non

accessibles, il existe aussi des portes fenêtres.

Pour la position des ouvertures, on trouve qu’il y’a une bonne conception car:

 Des fenêtres réduites au nord.

 Des baies vitrées au Sud avec une protection solaire réalisées par des volets persiennes

en bois.

 Un brise-soleil sur les baies vitrées.

Photo II.13: Façade Nord Photo II.14: Façade Sud

Photo II.16 : Façade Est Source : http://www.atelierphilippemadec.fr

51

2.2.11.Etude intérieur:

Le RDC est composé d’un hall d’entrée autour duquel s’organisent les autres espaces: une

chambre en face des sanitaires, et à côté de la salle de bain on trouve la buanderie avec une porte

pour entrer directement à la cuisine ouverte sur le séjour, ces deux derniers ont deux ouvertures

menant directement à la terrasse basse donnant sur le jardin, elle est conçue comme un endroit

merveilleux et sécurisé pour les enfants. Monter le 1

^er

étage par une cage d’escalier, ce niveau est

réservé aux chambres, accompagnées d’une salle de bain, WC et un coin de dressing avec deux

terrasses, une accessible et l’autre non accessible. Ces espaces sont bien hiérarchisés et bien

orientés.

Figure II.31: Plan RDC

52

 La structure : La structure des maisons est en maçonnerie de brique, avec son bardage

douglas toutes faces, ainsi que les garages, les appentis sont construits en structure bois

douglas (poteaux, poutres et charpentes).

 Les matériaux de construction : Les matériaux de construction sont le bois douglas

(volume de tri des déchets, pare-vue entre maisons, …). L’application des triples vitrages

joue ici un rôle très important pour chauffer l’intérieur, en captant les rayons solaires. Des

murs de plusieurs dizaines de centimètres; (brique 20cm) isolées principalement par

l’extérieur avec du bois (30cm), et du plâtre (7cm).

Le bois douglas : le bois douglas est un matériau qui se travaille bien et se prête à des

utilisations aussi diverses qu’inattendues. Il est l’un desprincipaux bois de construction

utilisé dans le monde pour ses qualités mécaniques et esthétiques. Si, dans le domaine

architectural, il permet d’imaginer toutes sortes de structures, dans le domaine de la

menuiserie, de l’ameublement ou de l’agencement intérieur, ses qualités esthétiques

offrent de nombreuses applications.Matériau polyvalent

,

peut être destiné à de multiples

Figure II.32: Plan 1^er étage

53

usages. Il se distingue par un faible retrait au séchage, une bonne stabilité dimensionnelle

et peu de déformation dans le temps.

⁴²

Utilisé comme matériau de terrasses, abris de jardin, pergolas et clôtures, le rapport

qualité-prix de ce bois est très intéressant du fait de son faible coût de transport et de

l’absence de traitement. Ayant une durée de vie de 10 à 15 ans, ce bois durera

parfaitement dans le temps.

 Pourquoi le bois ?

Le bois répond à toutes les qualités environnementales: énergie grise basse, stock de carbone,

durabilité, entretien réduit, chantier propre, les qualités sensibles du bois: chaleur, douceur,

etc.

 Le confort thermique:

Le confort thermique d’hiver : Capter la chaleur du rayonnement solaire, la stocker dans les

matériaux, puis la conserver par le bois et enfin la distribuer dans la maison.

Le confort thermique d’été : Protéger du rayonnement solaire par les volets persiennes en

bois et les brises-soleil, dissiper la chaleur en excès par la ventilation double flux.

A-l’éclairage: la lumière naturelle est omniprésente dans toutes les pièces, y compris les

salles de bains et sanitaires.

42

Site :

http://www.cdaf.be/docs/web/pdf/B1b_orientations_sylvicoles/guide%20008_bois_douglas.pdf Photos II.17/18: Le matériau le plus répondu, le bois

Source : http://www.atelierphilippemadec.fr

Figure II.33:Lumière du jour Source:Ecotect

54

B- les couleurs: la couleur différenciée pour les terrasses hautes afin d’apporter

l’individualité.

C- L’aménagement intérieur :

A l’intérieur, les murs sont revêtus par la peinture NF environnement qui ont un impact

moindre sur l’environnement grâce à leur composition mais également car elles sont plus

facilement recyclables que les autres peintures.Elle présente également des avantages en

termes de qualité. Par exemple elles ont une excellente résistance à l’eau: il est donc possible

de laver ses murs sans craindre de détériorer la peinture et elle n’est que très peu impactée par

l’humidité. Plus une peinture est opaque, plus le rendu de couleur sera identique, ces peintures

sèchent également très rapidement.

⁴³

Synthèse :

«Un projet humain dans un quartier ANRU. Grâce à une remise en cause du programme, ce

projet de maisons passives offre une très bonne prise en compte de l’organisation et de

l’aménagement des parcelles, ainsi que de leur évolution dans le temps».

⁴⁴

43Site : https://www.lespeinturesreunies.com 44

PDF : 3èmes rencontres participatives, le OFF du développement durable, 2015 Photos II. 19 : L’ensemble de quartier et ses différentes couleurs

Source : http://www.atelierphilippemadec.fr

Photo II.21: Un exemple d’une chambre Source : http://www.atelierphilippemadec.fr Photo II. 20: Un exemple d’un séjour

55

Chaque parcelle en lanière, largeur 7,2 m, longueur 58 à 73m, accueille une maison et un

«petit monde de lieux ouverts identifiables et de volumes habités pour une variété

bienveillante de situations spatiales»: appentis, abris de jardinier, arbres fruitiers, etc.

Dans cette opération passive, les autres mesures éco-responsables ne sont pas oubliées:

orientation Nord/ Sud, compacité, enveloppe performante (isolation par l’extérieur, étanchéité

à l’air), bardage en douglas non traité, menuiseries bois capotées en aluminium

45

avec vitrage

performant, toiture végétalisée, lumière naturelle dans toutes les pièces, ventilation

traversante, ventilation double flux et panneaux solaires thermiques.

Conclusion :

«Tout concepteur a besoin de connaitre le climat du site où il doit construire, c’est-à-dire le

régime de température et de l’humidité de l’air, l’ensoleillement et la nature des vents».

⁴⁶

Il est utile de répéter que le rôle premier d'un bâtiment est de protéger ses occupants des

rigueurs du climat extérieur, et d'assurer à ses habitants un climat intérieur agréable et peu

assujetti aux conditions extérieures, notamment météorologiques et acoustiques. La qualité

architecturale participe, à notre avis, aux conditions de confort et réciproquement, le confort

offert par un bâtiment est un des aspects de son architecture.

Le confort thermique est un élément essentiel pour le bien être de l’occupant dans son

environnement bâti. L’environnement thermique est caractérisé par des paramètres qui se

divisent en deux types: les paramètres physiques: la température de l’air, l’humidité, la vitesse

de l’air, etc, et les paramètres personnels, comme l’habillement et l’activité.

L’étude et l’évaluation du confort thermique ont d’abord été abordées à travers des indices

de confort (le P.M.V, le P.P.D) et les diagrammes bioclimatiques (méthode d’OLGAY, la

méthode Givoni.

La thermique du bâtiment est une discipline de la thermique, visant à étudier les besoins

énergétiques des bâtiments. Elle aborde principalement les notions d’isolation thermique et de

la ventilation, afin d’offrir le meilleur confort thermique aux occupants.

45

Ce revêtement aluminium protège les profils PVC, déjà résistants à la base, des intempéries et de la chaleur. Le capotage aluminium multiple les choix possibles de teintes et surfaces

46

Mazari, M, Op. Cit.p.59.

Figure n° 26 : Quartier Henri Dunant

56

Chapitre 3: L’habitat individuel à Mezghitane.

3.1. Introduction :

La wilaya de Jijel s’inscrit dans un contexte méditerranéen riche et complexe,

caractérisée par son histoire; ses données urbanistiques et climatologiques.

Afin de trouver des solutions permettant de s’adapter à ce climat caractérisé par la chaleur

et l’humidité en été, le froid et les pluies en hiver, et d’offrir un environnement intérieur

confortable, nous avons choisi Mezghitane comme zone d’étude. Et pour une meilleure

réponse à notre problématique, nous avons décidé d’analyser la maison individuelle la plus

défavorable dans le site choisi.

3.2. Présentation de la wilaya de Jijel :

3.2.1. Situation géographique :

Jijel jouit d’une position stratégique, à travers un réseau fort d’infrastructures

multiformes et complémentaires, port, aéroport, liaisons routières et ferroviaires. Cette

ville côtière, dont la fondation remonte aux phéniciens, est dotée de potentialités et

d’atouts naturels exceptionnels avec des paysages uniques marqués par la rencontre de la

montagne et de la mer, et donc une côte où se succèdent ces falaises, caps, plages, criques,

presqu’îles, grottes.

S'étalant sur une superficie de 2.396,63 km², avec une façade maritime de 120 kms, la

wilaya de Jijel est située au Nord–Est de l’Algérie. Elle est comprise entre les méridiens

5°25 et 6°30 Est de Greenwich, et entre les parallèles 36°10 et 36°50, hémisphère Nord. La

région appartient au domaine Nord atlasique connu localement sous le nom de la chaîne

des Babors, elle est limitée par :

-Au Nord par la mer Méditerranée.

-A l'Ouest par la Wilaya de Béjaïa.

- A l'Est par la Wilaya de Skikda,

-Au Sud-ouest la wilaya de Sétif,

-Au Sud par la Wilaya de Mila

- Au Sud-est par la Wilaya de Constantine

¹

.

1

57

3.2.2. Historique :

La fondation de la ville de JIJEL est attribuée selon les chercheurs en histoire, aux

phéniciens. Elle remonte à quelques 2000 ans. L’origine du nom même de la cité n’est

pas éclaircie. JIJEL tirerait son nom du mot berbère «Ighil-Ighil», de colline en colline

ou cercle de pierres sur lequel, la cité s'est construite pour échapper aux invasions venant

du nord, en se référant à l’antiquité romaine.

De par ses immenses plages de sable fin, la richesse de son site, la douceur de son

climat, JIJEL a attiré au cours des siècles, tous les peuples expansionnistes de la

Méditerranée. Elle subira, pendant les 20 siècles de son histoire, toutes les attaques, venant

surtout de la mer mais grâce à un système de défense bien conçu, la ville a longtemps

résisté à tous les assauts des étrusques, des phéniciens, des romains, des byzantins, des

ottomans, et enfin des français.

²

3.2.3. Relief et hydrologie :

Mis à part le noyau colonial et les plaines situées sur la bande littorale Est, le reste de la

ville de Jijel se caractérise par son relief essentiellement montagneux dont le système

orographique occupe près de 70% de sa superficie totale. Du côté Ouest, les petites plaines

côtières allant du centre-ville jusqu’à la commune d’EL-AOUANA, sont entourées au Sud

par le massif des Babors qui atteint 2004 mètres.

2

Hellal, I, la mixité urbaine dans les quartiers d’habitat contemporains (cas de ayouf - jijel) , mémoire de magister , université de Constantine , 2007 , p.73.

Figure III.1 : Carte de situation géographique de la ville de Jijel et ses limites https://fr.wikipedia.org

58

Selon le nouveau Plan Directeur d’Aménagement Urbain (PDAU, 2007), le relief de la

région de JIJEL se caractérise par trois systèmes morphologiques :

 Un système de plaines côtières généralement réduites à une bande étroite, coincée

entre la mer et les versants de montagnes et collines, qui couvrent la partie Nord

depuis le promontoire de Jijel à l’Ouest d’El ARAYECH jusqu’à l’embouchure

d’Oued MENCHA à l’Est.

 Un système montagneux ou l’altitude dépasse 150 m et atteint des valeurs de

l’ordre de 217mètres au Djebel TELLOUDA et 384 m au Djebel MEZGHITANE,

occupe l’essentiel de la partie ouest et centrale de la commune.

 Un système de versants et collines très hétérogène, avec des paysages donnant

parfois l’aspect de plateaux ou de versants peu accidentés, concerne l’essentiel de

la commune et constitue la majeure partie de la ville de Jijel.

3.2.4. Climatologie

La région de Jijel se caractérise par un climat méditerranéen, elle fait partie du littoral

marin, zone A, pluvieuse et froide en hiver, chaude et humide en été. Les températures

varient entre 20°C et 35°C en été et de 5°C à 15°C en hiver. La présence des hautes

montagnes des Babors le caractérise par un volume important de précipitations pendant les

saisons pluviales.

Tableau III.1 : Données climatiques mensuelles de la ville de Jijel. Source : meteonorm 7

59

3.2.5. La pluviométrie :

La région de Jijel est considérée parmi les régions les plus pluvieuses en Algérie, la

précipitation moyenne annuelle enregistrée dans la wilaya se situe entre 800 et 1200

mm/an.

Graphe III.1 : Evolution de la précipitation moyenne durant la période 1991-2010 Source : logiciel meteonorm 7

3.2.6. L’ensoleillement :

La région de Jijel jouit d’un bon ensoleillement dont le nombre d’heures moyen est

estimé à environ 33 heures par mois.

Graphe III.2 : Evolution de l’ensoleillement moyenne durant la période 1991-2010 Source : logiciel meteonorm 7

3.2.7. La température :

La température moyenne annuelle enregistrée à la station météorologique d’El

ACHOUAT est de l’ordre de 18°C (hiver 12,3°C, été 23,8°C) avec une valeur moyenne

maximale d‘environ 30°C au mois d’août et une valeur moyenne minimale d’environ 8°C

les mois de janvier et février.

60

3.2.8. L’humidité :

Le taux d’humidité relative est très élevé durant les deux périodes :

 En hiver, la moyenne la plus élevée des humidités relatives est de 78.4% et est

enregistrée au mois de Janvier.

 En été, le taux d’humidité relative le plus élevé est de 77.3%, enregistré au mois de

Mai.

3.2.9. Les vents :

Les vents dans la région ont une direction généralement Nord-Ouest, de faible intensité,

la vitesse la plus faible coïncide avec la période d’été, mesurée à 2.0m/s durant le mois

d’août, elle est à peu près nulle la nuit. La moyenne maximale est enregistrée au mois de

Mars d’une vitesse de 4.10m/s. Donc, on peut considérer le vent à Jijel comme un vent

modéré. En ce qui concerne la direction du vent elle varie comme suit :

Graphe III.04 : Evolution des températures Moyennes journalières durant la période 1991-2010

Source : logiciel meteonorm 7 Graphe III.3 : Evolution des températures

Moyennes durant la période 1991-2010 Source : logiciel meteonorm 7

Graphe III.5 : Pourcentage d’humidité relative. Source : logiciel meteonorm 7

61

- D’Octobre à Mai : généralement, le vent provient du Nord-ouest (vents froids) ;

- De Juin à Septembre : le vent provient du Nord et Nord-est (vents chauds).

Tableau III.2: Vitesse moyenne des vents dominants [m/s] période : 1985-2004 Source : BOURAOUI R. : Stratégies pour des lotissements environnementaux en Algérie

(Mémoire de magistère, Cas de Jijel), 2006

Figure III.2 : Vents dominants de la ville de Jijel Source : logiciel Ecotect.

Selon la rose des vents de la période 1999-2008, on trouve les mêmes constats seulement

on remarque des vents provenant de la direction S-E et S qui ne sont pas observés durant la

période de 1985 à 2004

³

.

3

:

Boulfani.W.(2010) : les ambiances thermiques d’été dans l’habitat de la période coloniale a patio -Cas d’étude : maisons à patio (Jijel), mémoire de Magistère, option architecture, formes, ambiances Et développement durable, Département d’Architecture, université mohamed khider de Biskra.

62

Figure III.3 : La rose des vents durant la période 1999-2008

Dans le document Etude du confort thermique dans l’habitat individuel à Mezghitane (Page 60-120)