Architecture et données de l'environnement

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To cite this version:

Roger Dabat, Jean-Louis Izard, F. M. Camia, Grégoire Saurel. Architecture et données de

l’environnement : méthodologie de la conception architecturale bioclimatique. [Rapport de recherche] 0078/78, Laboratoire architecture bioclimatique et constructions exposées aux risques naturels (Groupe ABC); Association de recherche sur les ambiances bioclimatiques en architecture; Comité de la recherche et du développement en architecture (CORDA). 1978. �hal-03088352�

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comité de la recherche et du développement

en architecture

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ECOLE D'ARCHITECTURE DE- VERSAILLES

ARCHITECTURE ET DONNEES DE

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méthodologie de la conception architecturale

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rapport final

septembre 1978

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comité de la recherche et du développement

en architecture

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ARÇHiTECTURE ET DONNEES DE

L’ ENVIRONNEMENT

méthodologie de la conception architecturale

bioclimatique

contrat

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77.73.022.00.202.75.01

rapport final

septembre 1978

UNITÉ PÉD A G O G IQ U E D ’A R C H IT E C T U R E N° 3

BIBLIOTHÈQUE

2. av. de P a ris, 78000 V E R S A IL L E S

groupe a. b.c.

association de recherche sur les ambiances

bioclima'ti ques en architecture

1 - Rapport final

. Principes d'échanges énergétiques intéressants du bâtiment . Exposé de la méthode proposée pour intégrer les facteurs

bioclimatiques

. Illustration de la méthode 2 - Annexe I

"Place des facteurs bioclimatiques dans l'économie du projet"

. Evaluation quantitative de la place des facteurs d'ambiance dans le coût de construction .

3 - Annexe II

" Analyse du climat local.: les types de temps " . b - Annexe III

" Analyse de la démarche conceptuelle" . 1- Aspects méthodologiques

. 2- Les actions liées,, supports des mécanismes mentaux de conception

. 3- L'environnement social, technique, économique et culturel 5 - Annexe IY

" Le gisement solaire et le projet d'architecture"

. La course apparente du soleil, performances de diverses re­ présentations

. Diagrammes solaires pour latitudes de 0 à 90° . Diagrammes solaires énergétiques

. Méthodes d'analyse cylindrique de l'environnement d'un site . Représentation de la transmission du rayonnement solaire à

travers des écrans à lames 6 - Annexe V

"Conception thermique du bâtiment"

. Calculs pour les échanges entre l'énergie de 1'environnement et l'intérieur des immeubles pour le climat méditerranéen de plaine

. Le confort thermique

. Exemple et établissement de diagramme bioclimatique 7 - Annexe VI

RECHERCHE ARCHITECTURALE

- Délégation Générale à la Recherche Scientifique et Technique - Secrétariat d'Etat à la Culture - Direction de l'Architecture - Comité de la Recherche et du Développement en Architecture

Thème IV.1 - "Architecture et données de l'environnement" Projet reçu N° 209

Titulaire : Groupe A.B.C - R.DABAT et J.L IZARD

Titre : Conception architecturale et Echanges avec l'envi­ ronnement „

Contrat N° 77.73.022.00.202.75.01

RAPPORT FINAL -it

Le

Equipe de recherche du Groupe A . B 0C :

Directeur d'Etude R.DABAT

Chargé d'Etude Principal J.L IZARD

Chargé d'Etude F.M CAM1A

Chargé d'Etude G.SAUREL

Architecte D 0P 0L 0G Architecte D.P.L.G Docteur es Sciences - Thermo cinéticien Architecte D 0P„L.G Consultants :

R.PERRIN Docteur ès Sciences Humaines - Géographe - Gr ABC A.CROS Docteur en Aménagement rural et urbain - Gr ABC

JcAUTRAN Architecte D.P.L.G - Chercheur GAMSAU A.GUYOT Architecte D.P.L„G - Chercheur Gr ABC

INTRODUCTION

Le Groupe A„B.C, Association de Recherche sur les Ambiances Bio-Climatiques en Architecture et en Urbanisme de l'U.P d 'Architecture de Marseille-Luminy, a choisi depuis sa créa­

tion en 1969 de développer un programme scientifique spé­

cifique portant sur les méthodes d'intégration des paramè­ tres concernant les phénomènes physiques, au processus de la

co’nception architecturale .

Le texte introductif du thème IV de l'Appel d'Offres CORDA 76

dit :

"L'architecture (objet) entretient des rapports complexes

avec le milieu naturel „ De la parcelle de territoire qui cons­ titue l'assise physique du bâtiment (et qui a pu auparavant fournir les matériaux de sa construction) jusqu'au soleil du­ quel il reçoit une lumière, une chaleur et une énergie (qu'il peut refuser, accepter, stocker, transformer, différer), tout bâtiment, toute architecture concrète peut s'analyser comme un médiateur actif de flux énergétiques (fiche sur l'architec­

ture et les données de l'environnement) et comme élément actif d'un dialogue culturel avec le paysage environnant (fiche sur l'architecture du paysage)

Ce texte correspond aux observations que l'on peut faire lors­ qu'on étudie le comportement de l'objet architectural dans le milieu physique qui l'environne . Mais lorsqu'on tente d'ima­ giner le comportement qu'aura un bâtiment en projet dans un environnement existant, les choses se. compliquent .

«

En effet, il ne suffit plus d'observer, mais bien de conce­ voir ce comportement, et de concevoir^parallèlement les trans­ formations que subira à son tour le dit environnement, du fait de la construction de l'objet architectural projeté .

Ceci implique une assez claire vision des processus mentaux de la conception architecturale .

Ceci suppose que la mise en oeuvre concrète de l'objet ar­ chitectural correspondra bien à cette conception .

Ces trois ordres de préoccupation ont guidé l'équipe tout au long de l'étude, on les retrouve dans le plan du présent rapport „

Auparavant, il nous parait utile d ’énoncer le problème sou­ levé par l'intégration des facteurs bioclimatiques à la con­ ception du projet d'architecture .

Commençons par définir les mots employés : Pro jet :

Nous emploierons ici le mot "projet" pour désigner la repré­ sentation aussi fidèle que possible de l'objet architectural dans son aspect et sa constitution futurs, par divers moyens dessins, textes, maquettes, calculs etc..» Le "programme cohérent" des exigences est la première représentation con­ crète du projet .

Processus conceptuel :

Le processus conceptuel étant une suite d'actions mentales dont le but est précisément l'élaboration du projet .

Facteurs bioclimatiques :

Les facteurs bioclimatiques sont des phénomènes physiques "naturels" de divers ordres produisant des effets directs ou induits en relation avec le comportement humain, d'une part sur la matière constitutive du bâtiment, d'autre part sur l'ambiance intérieure (microclimat) des locaux qu'il définit

enfin sur l'ambiance des espaces extérieurs qu'il délimite . On devra donc tenir compte à la fois :

- de la nature des phénomènes - de leurs effets sur la matière

- de leurs effets sur l'ambiance intérieure - de leurs effets sur l'ambiance extérieure

Il est évident que la complexité même des interactions qui se produiront ainsi conduit inévitablement à procéder par analogies, et à reproduire des "modèles" dont on a pu éprou­ ver l'efficacité, et/ou à corriger peu à peu ce qui, dans

ces "modèles" a été jugé inefficace ou perturbant .

Ces corrections ne sont possibles à coup sûr, que si l'on a les moyens de préfigurer les interactions impliquées par le

"projet" „

D'où la nécessité de disposer de méthodes et d'outils de vé­ rification des performances attendues .

PRINCIPES D'ECHANGES ENERGETIQUES INTERESSANT LE BATIMENT

Toute construction échange de l'énergie avec son environnement.

Un bâtiment étant tour à tour producteur d'énergie (occupa­ tion, éclairage etc...) et consommateur d'énergie (chauffage d'hiver essentiellement), et l'environnement étant lui-même à la fois producteur (énergie solaire) et consommateur d'é­ nergie (rayonnement terrestre, air neuf en provenance de ré­ gions plus froides), le sens de ces échanges peut être posi­ tif ou négatif.

Une idée couramment répandue consiste à dire que ces échanges sont, pour le bâtiment, négatifs en hiver et positifs en été ; cela est vrai si l'on raisonne en moyenne, mais une explora­ tion heure par heure des données du climat méditerranéen par exemple, montre bien'que le sens des échanges s'inverse à certaines heures pour devenir positif en plein hiver, ou négatif en plein été.

Il est donc possible pour l'architecte de jouer sur ces fac­ teurs surtout au moyen de la forme et de la consistance de l'enveloppe du bâtiment, dans le but d'obtenir un bilan d'ex­

ploitation favorable en hiveap, et un meilleur confort ther­

mique en été.

Chemins des échanges thermiques

-Si l'on excepte ce qui se passe à l'intérieur même de l'en­ veloppe, ou par ses "joints", que l'on verra plus loin, les deux principaux systèmes de transfert de l'énergie entre l'ambiance intérieure et l'environnement sont la convection et le rayonnement.

notre cas, le fluide "caloporteur", bien qu'il . possède une chaleur massique très faible due à sa faible masse volu­ mique .

L'air immobile est même considéré comme un isolant thermique, que l'on a l'habitude de prendre en compte sous la forme de la "résistance superficielle", qui n'est autre que la résis­ tance thermique de la couche d'air immédiatement en contact avec la surface de la paroi (notation : l/h)

Mais cet air peut être amené à se déplacer, sous les effets de deux causes :

1) augmentation de la différence de température entre la sur­

face et l'air environnant : c'est la "convection naturelle

ou "thermique" : 1 ' échauffement de l'air au contact de la

surface provoque son ascension qui crée une dépression,

donc un appel d'air : c'est la thermo-convection qui, do­

mestiquée, donne naissance à la thermo-circulation (sys­ tème "Trombe").

2) augmentation de la vitesse de l'air en contact avec la sur­

face sous l'effet du vent : c'est la "convection forcée",

qui active les échanges thermiques.

Le déplacement de cet air habituellement immobile, ou si l'on préfère, la diminution de l'épaisseur de la.couche immobile

a pour éffet de diminuer la résistance superficielle de t out e

paroi et donc d'augmenter les échanges dans le sens où les différences thermiques ont tendance à les instaurer (voir fig. l). On en tient compte en augmentant la valeur des

coefficients d'échange h e . t

Le rayonnement est le transfert de l'énergie par la voie électro-magnétique, sans aucun support matériel, et le m i Ü eU idéal où intervient le rayonnement est le vide absolu.

c a l m e

P A S DE

C O N V E C T I O N

C O N V E C T I O N

N A T U R E L L E

C O N V E C T I O N

F O R C E E

FI G. 1-

D I V E R S C A S DE

C O N V E C T I O N

FIG. 2_ L E S

D I V E R S

R A Y O N N E M E N T S

Tout corps, à une température différente du zéro absolu, émet un rayonnement dont l'intensité est proportionnelle à la 4è puissance de sa température absolue (° Kelvin) et à son "fac­

teur d'émission X La longueur d'onde du rayonnement pour

laquelle l'intensité est maximum est inversement proportion­ nelle à la température absolue de l'émission.

Lorsqu'un rayonnement parvient sur une surface, il peut être absorbé ou réfléchi ou transmis, cela dépend des valeurs des facteurs d'absorption a, de réflexionp ou de transmission de la surface.

La somme des énergies absorbées, réfléchies, transmises ou réémises dont le "bilan radiatif", qui détermine à son tour un bilan thermique, puisque toute absorption provoque un échauffement (admission d'énergie) et toute émission provoque un refroidissement (perte d'énergie).

Il y a deux types de rayonnements dans l'environnement qui nous intéressent : le rayonnement solaire et ses composantes, qui se traduit toujours par un apport d'énergie, et le rayon­ nement terrestre, qui se traduit par une perte. Les deux type de rayonnements diffèrent par leur intensité et par leur longueur d'onde, du fait que la température d'émission du soleil est de 5«800°K, et celle du sol de 300°K en moyenne.

Un troisième type de rayonnement peut être distingué : le rayonnement atmosphérique, qui est un apport, et dont la longueur d'onde est voisine de celle du rayonnement terres­ tre, dont il parvient à certaines périodes à contrarier les effets (voir fig 2).

Selon les heures, les surfaces des parois s'échauffent ou se refroidissent sous les effets des rayonnements, selon leurs caractéristiques de surface, couleur pour le rayonnement so­ laire (les couleurs sombres absorbent, les couleurs claires

réfléchissent) et facteur d'émission pour le rayonnement terrestre, et selon leur exposition, orientation,inclinaison»

En résumé, les relations entre le type d'échange, les facteurs climatiques concernés et les caractéristiques des parois en jeu sont données par le tableau suivant :

TYPE D 'ECHANGE FACTEUR CLIMATIQUE CONCERNE CARACTERISTIQUE DE PAROI EN JEU EFFET ATTENDU Convection température» d ' air Résistance de surface incliaison/ho-rizontale Refroidis­ sement Vitesse, sec­ teur du vent Résistance de surface orientation/vent Refroidis­ sement ou é- chauff ement Rayonnement Rayonnement solaire Facteur d'absor­ ption (couleur) Exposition/soleil Echauffement Rayonnement terrestre Facteur d'émis­ sion inclinaison/ho- rizontale Refroidis­ sement

Intérieur du matériau de l'enveloppe : comportement des struc­ tures

-A l ’intérieur de l'enveloppe, le chemin thermique qui s'offre seul à l'énergie est la "conduction". Les seules caracté­

ristiques en jeu concernent exclusivement le matériau consti­ tuant la paroi et la paroi elle-même (en particulier son épaisseur). Deux grandeurs essentielles régissent les échan­ ges par conduction d'une face à l'autre de la paroi, ce sont 1a, résistance thermique et la capacité calorifique.

1

La résistance thermique fixe les débits des flux résultant d'une différence de température permanente entre les deux faces, tandis que la capacité a pour effet d'amortir et de déphaser les flux de chaleur ondulante en provenance soit de l'extérieur soit de l'intérieur.

Dans le cas où l'onde thermique est extérieure (cas le plus fréquent) l'amplitude de l'onde transmise sur la face inter­ ne est diminuée par rapport à l'amplitude originale (amortis­ sement), et intervient un certain temps après l'amplitude d'origine (déphasage), de part et d'autre d'une moyenne dont le niveau dépend de la résistance thermique de la paroi»

(voir annexe 5 "Conception thermique du bâtiment')»

Dans le cas de parois composites, où les fonctions résistance et capacité sont séparées, la position de l'isolant n'est pas indifférente. Il semble que cette position soit plus im­ portante vis à vis des chaleurs ayant leur origine à l'inté­ rieur que vis à vis des ondes thermiques extérieures trans­ mises par conduction, et que, par conséquent, l'isolation dis posée à l'éxtérieur soit toujours préférable sous tout climat

(sauf climat chaud et humide en permanence).

Il est en effet intéressant de stocker en hiver des chaleurs gratuites dues à la pénétration directe des rayons solaires ou à l'occupation, et de faire en été du "pré-refroidissement en ventilant la nuit, grâce à l'utilisation d'une masse ther­ mique interne comme celle que peuvent offrir des parois lour­ des protégées de l'influence directe du climat extérieur par une paroi isolante externe.

Les nombreux exemples "d'architecture solaire passive" réa­ lisés en particulier aux Etats Unis, permettent de vérifier cette affirmation.

La figure 3 montre l'ensemble des chemins thermiques allant de l'environnement à l'ambiance intérieure

r a y o n n e m e n t

t ion

i n t e n e u r

Echanges par les .joints et les ouvertures

-On retrouve ici les mêmes chemins d'échanges mais qui se ré­ partissent de manière différente et dont le poids dans les

échanges totaux est souvent très fort.

Les vitrages : Ils ont la propriété de transmettre intégrale­ ment et instantanément le rayonnement visible et jouent donc pendant la journée, le rôle de fournisseur d'énergie, pour peu qu'ils aient une orientation convenable. La nuit, leur forte conductance en fait des surfaces pnvilégiées de dé­ perdition. C'est pourquoi une optimisation de leurs surfaces

est à effectuer en fonction de l'inertie thermique interne du bâtimept et en fonction de leur exposition : les grandes surfaces transforment alternativement des locaux en "four" et en "frigo" ; de trop faibles surfaces privent l'intérieur d'apports réellement gratuits lorsque les besoins sont grands, sans parler des besoins lumineux. De toute manière, il est toujours intéressant de disp’oser de fermetures qui peuvent, à certaines heures, contrôler l'énergie sol-aire entrante, ou limiter les quantités d'énergie perdues. De grands progrès

c o n d u c t i o n

y ^ ,e

FI G. 3_ C H E M I N 5

D ' E C H A N G E S T H E R M I Q U E S

sont à espérer en matière de fermetures thermiquement isolantes qui permettront d'augmenter les surfaces vitrées orientées au Sud,

Les ouvrants : Les parties mobiles des menuiseries sont responsa­ bles des entrées et sorties d'air, qui provoquent des déperdi­ tions en hiver et des apports en été aux moments inopportuns.

Le renouvellement d'air "sauvage" représente au minimum jusqu'à

30 °/o des besoins de chauffage pour une habitation "bien isolée".

Il faut noter que les débits d'air à travers les joints de menui­ serie sont fonction de la vitesse de l'air extérieur et surtout des pressions et dépressions de l'air qui s'exercent sur les fa­ çade s .

Il est donc judicieux de ne pas prévoir de grands ouvrants (on peut admettre que les pertes ou entrées d'air sont proportion­ nelles au linéaire de joints) dans les façades exposées au vent froid d'hiver, ou de leur assurer une étanchéité renforcée.

Mais les ouvrants permettent en été une ventilation sélective des locaux : en ventilant aux heures de fraîcheur, si l'on dispose d'une inèrtie thermique interne suffisante, on peut refroidir préventivement les parois internes en vue d'augmenter leur capacit

calorif ique.

Il en résulte des températures plus fraîches qu'elles ne seraient par le seul jeu de la conduction toutes fenêtres fermées

(voir schéma de la figure 4).

Bien entendu, un résultat inverse peut être obtenu en n'ouvrant les fenêtres qu'aux heures de chaleur.

t e m p é r a t u r e d ' a i r e x t é r i e u r e t e m p é r a t u r e i n t é r i e u r e f e n ê t r e s f e r m é e s i d e m a v e c v e n t i l a t i o n s é l e c t i v e

FIG. 4 - E F F E T S C H E M A T I Q U E DE L A

V E N T I L A T I O N

S E L E C T I V E

L'utilisation de la masse thermique de l'enveloppe, mais aussi de la structure interne (planchers ou refends), couplée à la forme générale du bâtiment, à la surface relative des ouvertures au choix des orientations des principales parois permet une

conception thermique globale de l'architecture.

Cette conception globale nécessite la connaissance du compor­ tement des matériaux et des structures (voir annexe 5)> la pra­ tique des outils de simulation du gisement solaire (annexe ^-) et la manipulation des données climatiques agissantes et repré­ sentatives du climat local (voir annexe 2).

Une bonne connaissance des mécanismes de la conception architec­ turale s'avère dès lors nécessaire.

INTEGRER LES FACTEURS BIOCLIMATIQUES

Nous avons vu (rapport n° 1 "Essai d'analyse de la démarche et» ceptuelle de l'architecte, place des facteurs bioclimatiques" en annexe 3 du présent rapport final) que :

> L'action mentale d'imagination et de représentation de l'es­ pace architectural (conception architecturale) obéit à un processus complexe associant de façon quasi instantanée, mais

très fragmentaire :

. des données sélectionnées 0 des modèles mémorisés

. des techniques de simulation-vérification . des techniques de transmission-présentation.

> La cohérence globale du projet étant postulée, cette action mentale est soutenue par des sortes de prolongements pratique notes, études annexes, croquis, calculs, contrôles, manipula­ tions, simulations et tests.

La présente proposition tend à mettre en ordre, au moins pour clarifier leur rôle, l'ensemble de ces "pseudopodes" dans le bu de les constituer en méthode.

Etant donné la complexité et l'ambition de l'entreprise, l'ilia tration de la méthode proposée ne sera faite que pour un cas très limité

- Nous tenterons d'abord de résumer les travaux qui sont par­ venus à notre connaissance sur la place relative qu'occupe l'ensemble des facteurs bioclimatiques parmi d'autres

- Puis nous essaierons de situer dans le déroulement de la pr0' cédure de production du projet, le moment où ces facteurs doivent être pris en compte

- Enfin, nous essaierons d'analyser le processus conceptuel à propos d'un cas limité.

Pour conclure sur ce chapitre, nous pensons avoir dégagé au moins deux idées utiles :

. La première est que la place des facteurs bioclimatiques est quantitativement importante pour l'économie du projet et qualitativement pour le confort "naturel" des habitants.

. La deuxième est que l'ordre séquentiel de la procédure de production du projet est incompatible avec le processus

conceptuel itératif et globalisant et que cette pratique conduit :

- d'une part, à des omissions et à des erreurs

- d ’autre part, à la reproduction implicite de modèles, actuellement inadaptés.

Dès lors, il reste à produire des modèles adaptés, et à rendre explicite leur reproduction.

Ce devrait être l'objet d'études, de recherches et surtout d'expérimentation suivies de campagnes de mesures rigoureuses.

La place que doivent prendre des facteurs bioclimatiques dans la conception du projet d'architecture

-Les recherches actuelles en matière de méthodologie de la con­ ception tentent de distinguer les quelques groupes de critères déterminants des formes architecturales afin de pouvoir les traiter plus efficacement.

Certaines dégagent parmi les divers sous ensembles de critères auxquels doit répondre un bâtiment :

les relations qu'entretient un bâtiment avec son environnement 'physique (G„ BROADBENT Design in architecture)

G. BROADBENT considère qu'un édifice ou un projet, doivent pouvoir être analysés selon les réponses qu'ils apportent à

cinq groupes de critères, dans des proportions variables selon chaque programme :

- le premier groupe concerne les relations espaces-activités - le deuxième les relations bâtiment-environnement

- le troisième la signification sociale de 1'.objet architectu­ ral

- le quatrième son "poids" économique dans le patrimoine - le cinquième son "impact" écologique et paysager

Cette décomposition en vaut une autre, elle a au moins le mé­ rite de situer le groupe de relations qui nous occupe.

Selon d'autr® auteurs ( A. RAPOPORT l'Anthropologie de 1a. maison

1969 ); les fact eurs climatiques sont des facteurs modifiants,

les facteurs déterminants étant les facteurs socio-culturels..

Des travaux ré'alisés sous notre direction (j. FOUQUE ROUSSEL

'Thèse sur le Mzab 1 9 7 6) ont montré que dans certains cas et

malgré une très forte empreinte des facteurs socio-culturels, les facteurs de l'environnement physique étaient co-déterminanb

Nos propres travaux (R. DABAT - OREAM GAMTJ - Etude du Caractère

méditerranéen de l'habitat 1 9 6 8) ont dégagé trois ensembles

de relations qu'entretient le bâtiment vis à vis du milieu :

. la relation au milieu physique "naturel" (2)(5)

. " " socio-culturel (l)(3)

. " " organisé (4)

que l'on pourrait rapprocher du découpage de G. BROADBENT (chiffres entre parenthèses ci-dessus)

Dans la présente étude (annexe l), nous avons tenté une appro­ che quantitative limitée en analysant dans le détail les prix élémentaires de deux constructions (une telle démarche pour­ rait être utilement poursuivie en augmentant le nombre d'é­ chantillons ) .

On doit dire que les 2 constructions ont été conçues en por­ tant une attention toute particulière aux paramètres bio-cli­ matiques tout en ne perdant jamais de vue l'économie globale

"ooût-exploitation" du projet.

Dans chacun des 2 cas examinés, le coût relatif des ouvrages directement et principalement concernés par les facteurs

climatiques est supérieur à 40 °/o du coût total de la cons­

truction.

Des études évoquées nous déduirons que la place des paramètres climatiques est suffisamment importante pour justifier une attention particulière dans l'ensemble dp déroulement de la conception du projet d'architecture.

Cette déduction trouve sa confirmation a contrario dans la mauvaise qualité des constructions érigées en France durant

les 20 années de 1955 à 1975 où le patrimoine immobilier a

été augmenté de 50 °/° (parfois de plus de 100 °/o dans les gran­

des villes) sans que toute l'attention nécessaire soit portée sur l'incidence de la prise en compte de tous les paramètres climat ique s .

On a en effet assisté durant cette période, dans les logements

neuf s , à :

- l'allègement des bâtiments

- la généralisation du chauffage central - l'apparition de la ventilation mécanique

L'obligation d'isolation thermique, très récente, ne concerne qu'une faible partie d'entre eux, logements construits à par­

tir de 1976 (règlementation 197^0 et elle n'est basée que sur

des calculs en i*égime permanent d'échanges thermiques, ce qui est encore insuffisant.

Le "Phasage" des actes conceptuels dans la procédure de produc­ tion du pro.jet

-Nous avons vu - rapport n° 1 en annexe 3 - que le déroulement des actions de la conception architecturale est tributaire de deux catégories distinctes d'évolution,

L'une, le "Processus de conception" à caractère itératif et en quelque sorte intemporel et provisoire,

L'autre, la "procédure de production" à caractère liné?- aire, temporel et contractuel,

le problème qui se pose aux concepteurs (architectes nieurs) est alors de tenter de faire correspondre le conceptuel avec la procédure de production du projet

Par exemple, l'arrêté du 29.6.73 portant modalités d'applica tion du décret du 28.2.73 relatif à la rémunération (donc à la définition) des missions d'architecture et d 'ingéniérie, fixe les étapes (essentielles pour la conception) :

et ingé- processus

l'avant-projet sommaire (APS) l'avant-projet détaillé (APD) et le projet (STD-PEO).

t s

uc-Dans l'APS, il est demandé entre autres : " 1 - un mémoire contenant notamment :

c) la description sommaire de la solution d'ensemble, énumé­ rant les ouvrages, indiquant les caractéristiques fonction­ nelles de chacun d'eux, leur répartition et leur liaison dans l'espace ainsi que des solutiorg types pour les ouvrages ou leurs composants.

2 - une estimation sommaire" (dans une fourchette définie

pour un taux de tolérance de 11 °/o en mois, 13 °/o en plus pour

un bâtiment de complexité moyenne)

" 3 - tous les plans (croquis, esquisses, schémas, plan de masse) notes techniques et calculs nécessaires à la compré­ hension et à l'appréciation de la solution proposée

et ainsi de suite pour l'APD et le projet.

Cette "règlementation" de la conception a pour conséquence de figer l'invention architecturale et conduit inéluctablement à reproduire les modèles courants.

En effet, cette procédure impliquant principalement des res­ ponsabilités financières et techniques importantes, les ris­ ques que l'on consentira à prendre seront de moins en moins

grands. Coorélativement, on sera tenté de reproduire aussi

exactement que possible les modèles ayant "fait leurs preuves".

us

Or nous savons que les "modèles" contemporains sont loins d'être satisfaisants, notamment du point de vue qui nous oc­ cupe ici, et on assiste à un recours de plus en plus fré­ quent aux "modèles traditionnels" en leur retirant souvent l'essentiel de leurs qualités par économie (par exemple l'i­ nertie) .

Ceci revient à dire que le "poids"des modèles dans la con­ ception architecturale est renforcé par la règlementation de la procédure de production du projet (règlementation qui ne fait que codifier et entériner des pratiques courantes).

Cela implique-t-il que les méthodes et outils d'aide la

conception sont inutiles, et que tous les efforts faits par divers groupes e t 'chercheurs depuis quelques années seraient v a i n s ,

Nous croyons au contraire, que la mise à la portée des con­ cepteurs de méthodes simples et d'outils fiables et commodes permettront de corriger les erreurs trop fréquemment commises

du fait de la simple imitation souvent inconsciente des mo­ dèles courants.

Dans cette quête, ila paru utile de dégager sinon des phases au sesn temporel du terme, du moins des temps où là.préoc­ cupation dominante du concepteur s'attache soit aux formes architecturales, soit à la consistance matérielie des ouvra­ ges, soit à 1'implantation des bâtiments, soit aux équipe­ ment s mobiles complémentaires destinés à répondre aux fluxtu- ations temporaires du "climat" et de l'environnement (chauf­ fage, éclairage, ventilation commandée).

Nous postulerons donc qu'il est possible de distinguer : o une "phase de mise en forme" déterminante des dispositions

projetées

De même, nous postulerons qu'il existe :

. une phase de mise en situation ou implantation des bâtiments sur le terrain,

. ainsi qu'une phase où la consistance matérielle des ouvrages est précisée

. et une phase où les équipements de correction ou d'appoint manoeuvrables seront ajoutés.

Bien que ces phases n'existent pas dans la réalité temporelle sous forme de séquences finies, on peut dire que chaque acte conceptuel se situe à l'instant où il est p r o d u i t d a n s l'un des ordres de préoccupations ainsi évoqués.

Par exemple : lors de la mise en forme des éléments de la fa­ çade Sud d'une villa, la géométrie des "automasques solaires" fera l'objet d'une étude particulière.

Nous dirons que l'action conceptuelle concernant la mise en forme des automasques solaires se situe dans une "phase" déterminante du processus de la conception architecturale.

Le processus conceptuel (flash sur un "temps de la conception)

Etudions maintenant ce qui se passe à l'intérieur de cette action ou séquence ainsi définie.

Nous entrons dans le processus conceptuel proprement dit tel qu'il a été défini dans le rapport n° 1 (annexe 3 du présent rapport).

Par exemple :

la séquence ou acte conceptuel isolé du contexte concernant : la seule "mise en forme géométrique des automasques solaires de la façade Sud" contient tous les éléments du mécanisme de la conception architecturale.

Ces éléments sont :

. La sélection des données pertinentes par rapport à l'objet de l'étude défini ci-dessus, en l'occurence :

- l'allure de la course du soleil pour le lieu considéré - le programme cohérent d'habitat vis à vis des exigences

de confort

- la périodicité, la durée et l'intensité du rayonnement incident

. Le choix des modèles compatibles :

- exposition Sud de la façade la plus importante

- efficacité des masques horizontaux séparant utilement les périodes de captage et celles de protection (débords

de toiture par exemple) *

o L'utilisation d routils de simulation (contrôle des perfor­ mances façades/paramètre)

- diagrammes solaires correspondant à la latitude du lieu, à l'exposition et à l'inclinaison de la façade

- calculs des apports énergétiques reçus et transmis

(cf annexe 5)

. L'expression architecturels du projet

- par des dessins et perspectives, explications descrip­ tives et/ou maquettés photographiées sous héliodon à des heures remarquables

- par dessins d'exécution et devis descriptif

Ces dessins et descriptions représentant l'ouvrage tel qu'il sera, feront à leur tour l'objet d'un ultime con­ trôle .

Ce "temps" très spécialisé devra ensuite s'intégrer à la "sé­ quence" plus large de la prise en compte de l'ensemble des facteurs climatiques.

Laquelle "séquence" devra à son tour faire partie des "phases" de la conception.

On serait tenté de schématiser l'enchaînement de ces actions sous forme graphique ou discursive, mais, sachant que tous

ces temps, séquences, phases se chevauchent et s'interpénétrent dans le temps réel, nous n'en ferons r i e n :

La méthode préconisée en restera modestement au stade de la clarification de certains mécanismes pour la prise en compte des paramètres climatiques dans la conception architecturale.

Nous l'illustrerons à l'aide d'un objet architectural réa­

lisé : une résidence principale construite dans la région

marseillaise, habitée depuis Juin 1978 .

Le projet a été conduit par un des chercheurs du Groupe ABC qui a collaboré à la présente étude .

Nous reprenons donc le schéma de fonctionnement du mécanis­ me de conception architecturale :

A l'aide de ce schéma, nous allons éclairer la. démarche de l'architecte lors de la mise en forme des éléments de la fa­ çade SUD .

Cette phase est capitale, puisque vis à vis des échanges énergétiques avec l'environnement, la façade SUD a un rôle privilégié, notamment quant à la gestion des calories d'o­ rigine solaire (le rayonnement solaire étant le facteur

bioclimatique prépondérant ) „

La sélection et l ’analyse des données concernant le climat méditerranéen provençal conduit à dégager un "programme co­

hérent d'habitat" (cf„ étude C„M Oréam-Gamu 1 9 6 8) qui s'é­

crit :

- nécessité de dispositions architecturales permettant :

- l'hiver : de capter le rayonnement solaire

de doser la luminosité

d'amortir les fortes amplitudes de tem­ pérature

de diminuer les déperditions thermiques et d'éviter les pénétrations d'air froid

- l'été : de se garantir du rayonnement solaire

de doser la luminosité

d'amortir les fortes amplitudes thermiques de ventiler la nuit

- la mi-saison: de doser le rayonnement solaire et la luminosité

de se protéger de la pluie

Ce programme a conditionné en partie les décisions antérieu­ res à la phase que nous allons décrire „

On peut les résumer ainsi : - terrain choisi

- implantation faite - volumes définis

ri2_Sélection des données pertinentes, outils de sélection

* types de temps - Out il_ _tableaux

Le terrain est affecté par les 3 types de temps (mistral,

anticyclone, et perturbé : cf. annexe n °2) .

Affinement : observation, indicateurs „

Le terrain comporte des oliviers qui ont été gelés en 1956

alors que, à 300m pour une même altitude et une exposition

semblable, mais pour un terrain à l'abri du vent, les oli­ viers ont résisté . On a observé que le mistral et les brises d'été soufflent sur le terrain » On a pu en déduire que les amplitudes des températures sont comparables à celle du cli­ mat régional,' en attente du recalage des relevés météo du

site (relevés en cours, voir illustration ci-après) 0

* données du confort - out_il_polygojie _de_ confort (Mille_r-Vogl

Affinement : les occupants sont habitués au confort de type

urbain c

. Eté - fourchette de température 20-25°

- renouvellement d'air exigé

- protection solaire très appréciée fourchette de température 18-22° renouvellement d'air exigé

pénétration du soleil exigée

: habitude d'adapter la tenue vestimentaire à

1'ambianc e .

Les occupants acceptent de manoeuvrer modérément des éléments architecturaux mobiles, dosant l'ambiance thermique et lumi­ neuse .

Hiver

Comportement

* Courses du soleil : en vue de satisfaire les données du

on

3

•Vog:

* Régime des vents : idem, cf, plus haut l'importance non

négligeable sur le site „

* Autres données : -programme cohérent (cité plus haut)

- végétation (cf„ masques) - pluie

y

2]_Le s modèles mémorisés

Acquis personnels, professionnels, modèles techniques et ar­ chitecturaux, normes et règlements .

- construction lourde

- larges vitrages sur "nature" et vue - doubles vitrages

- menuiserie à étanchéité renforcée - masque loggia Sud

- style "provençal"

- murs à sélectivité variable (travaux ABC) - expérimentation d'un prototype

- Villa Imbert etco o o •

Il ne s'impose pas encore de modèles architecturaux "biocli- matiques" régionaux, reconnus et performants » Nous disposons d'éléments-modèles du bioclimatisme dont les performances sont données par les outils de simulation et de vérification

(mesures) contraignants, mais indispensables à l'heure actuelle

3) Outils d 'aide à la conception architecturale

programme ordinateur (accès, coût, fiabilité) - Diagrammes solaires énergétiques :

Ils renvoient :

, , , .capter l'hiver

- au programme cohérent ^ , , , , ,

,se protéger l'ete - aux types de temps

Ils concernent :

- les courses du soleil au 43°N

- les apports énergétiques théoriques pour sitions/inclinaisons des parois réceptrices vitrage .

différentes : influenc

expo- e du

- Comportement sélectif des matériaux vis à vis du rayonne­ ment (Tableau de Y E L O T T )

- Méthode de sélection fonctionnelle des éléments (matrices)

- Calcul des apports énergétiques selon la sélectivité des matériaux constitutifs des parois .

- Répartition dans le temps et gestion de ces apports en

fonction du régime variable tables, abaques (cf. annexe)

- nature et épaisseur des murs : conductance variable

déphasage

- Passage de maquette en soufflerie

Affinement : modification des formes préconisées après étude des masques induits .

Le projet : équipement de_la façade sud .

C'est la façade privilégiée dans la gestion des différents flux thermiques et lumineux . L'étude commence par la recherche d'un bilan optimum d'ensoleillement, et se poursuit par la sélection des matériaux et des dispositifs appropriés .

10-:

ux un on

x Masques naturels et auto-masques

L'implantation choisie permet d'éliminer pour la façade sud les masques naturels .

Le choix de l'occultation par masque fixe doit être fait en tenant compte du décalage thermique existant entre le mois de Mai (2l/4 -- ► 2l/5) et le mois d'Aout (2l/7 -- *• 2l/8) malgré la similitude de la course du soleil à ces époques : la protection solaire étant assurée alors par des éléments mobiles .

De ce point de vue le masque fixe de la chambre S .SE et celui du hall sont trop importants au printemps .

L'automasque de la chambre S .SE est une adaptation de l'outil "masque loggia Sud" (c f . Communication ABC - ISES 1975) •

Choix de l'exposition S.SE azimut 1^-0° , raisons de ce choix :

a) confort d'hiver :

- la fin de la nuit est la période de plus grand déficit thermique

- les apports instantannés par les vitrages sont appréciés le matin

- l'incidence des rayons solaires joue un grand rôle pour les apports énergétiques

b) confort d'hiver :

- la façade n'est plus affectée par le rayonne­ ment direct l'après-midi

- les masques, supplémentaires permettent d'occulter le rayonnement direct pratiquement durant toute la saison chaude . Chamb/ï HâJI bur&au .Se./our ni U. 2. CJambrc mu. -i

* Composition des murs Sud

Outre les fonctions de passage, de clôture et d'isolation thermique, les fonctions des éléments de la paroi sud sont :

Eclairement Echanges thermiques

1- Fixe vitré J 2 - Vt roulant j devant 1 i 3- Ouvrant vitrç VR devant3 J i 5- Ouvrant plein 6- Mur béton J plein [ Lumiè­ re + vue x x

Dosage instan diffé­

ré x dosage ensol isolat var x ven til; x x X 7- VR devant 6 automatique programmé 8- Rideau int érieur 9- Fixe plein x X X

Pour les chambres et le séjour, nous avons comme proportion de remplissage :

Vitrage : 2 5 °/o

Mur : kO °/o

Divers : 35^ (b ois+ coffret isol.)

En fonction des résultats, et compte tenu de la forte inertie interne (construction lourde isolée extérieurement ) le fixe

p l e i n( 9 )en allège peut être remplacé par un fixe vitré . Les

proportions deviendraient :

Vitrage : 40 °/o

Mur : 4 O °/o

Divers : 20^

Ces modifications nécessitent une intervention légère : poser

Il est possible aussi en dernier lieu de placer un vitrage devant le mur, pour améliorer son bilan thermique l'hiver .

Le rendement d'une baie vitrée Sud considérée comme un cap­ teur solaire est remarquable , Le refus des surchauffes im­ portantes qui résultent de l'emploi de larges baies vitrées

(même associées à une forte inertie ) conduisent à limiter

leur surface . Dans le cas étudié ici^la seule large baie

vitrée, ouverte sur un patio et protégée du soleil d'été par un masque fixe et par un volet roulant, se trouve placée de­ vant le large hall, partie centrale du niveau 2 . L'inertie thermique associée est forte, l'absorption du rayonnement solaire n'est pas génée par un mobilier et il n'y a pas de risque d 'inconfort (insolation directe des occupants) puisque c'est un lieu de passage .

■* Dispositifs manipulables pour doser et répartir dans le temps les apports énergétiques .

- Eléments capteurs : vitrages murs

- Eléments d'occultation : volet roulant devant vitrage mur Ces volets sont réflecteurs pour le visible et l'in­ frarouge

- Fonctionnement : Ex: Hiver:

. du lever au coucher du soleil

. capter : 13ar J-es ““ L volet ouvert

p par les vitrages

. la nuit

les murs , , „ „

-. isoler : ., volet ferme

les vitrages

- Eléments ouvrants - opaques et vitrés

Ces dispositifs (automatique et manuel) permettent en tout instant de maitriser, selon les besoins, tous les flux :

- thermiques entrants - thermiques sortants - de ventilation

- lumineux

•* Chauffage solaire : des capteurs ou pas ?

Au départ du projet (l975); le chauffage d'appoint devait être assuré par des larges panneaux radiants muraux (opti­ misation de la température opérative cf. données du confort) alimentés par de l'eau à basse température;pouvant être four­ nie par un système capteur à eau / accumulation par réser­ voir isolé .

Le problème de l'insertion des capteurs est alors facile . Le modèle architectural existe déjà :

l) Sans capteur : réalisations antérieures avec décro­ ché de toiture

2) Avec capteurs (l97^) : il s'agit d'un projet très voisin (Maison L o r i n ) , les capteurs sont industriels et

intégrés à la forme précédente .

La technologie des panneaux radiants intégrés aux murs n'est pas connue localement par les entrepreneurs qui refusent de la mettre en oeuvre, le projet est abandonné . Une solution de repli est proposée : chauffage par le sol . L'intégration des capteurs associés (20m2 dont 3 pour l'eau chaude sanitaire) est plus poussée, les capteurs sont artisanaux , simples radiateurs isolés thermiquement, placés derrière un vitrage de combles .

Le modèle existe : la maison Duchemin (1 9 7 6) .

9

Cette solution a finalement été refusée.

- prix évalué : 80.000 P. pour 20 m 2 de capteurs et instal­ lation complète .

- confort et santé : les occupants n'ont pas une bonne opi­ nion du chauffage par le sol par référence à leur expérien­

ce (bureau) : troubles circulatoires .

Une étude complémentaire (l977) par "radiateur" de grande surface, mais nécessitant une température d'eau plus élevée,

remet en cause l'ensemble du chauffage solaire .

Seule reste la forme, parente de la forme des réalisations antérieures mais différente cependant en dimension et en inclinaison .

Le projet comporte encore la prévision de l'installation d'un chauffe-eau solaire .

Tout en étant anecdotique, ceci illustre bien la démarche conceptuelle par simulation/vérification sans cesse répétées .

x Vérification de la performance attendue

La maison est occupée depuis Juin 1978 . Les résultats des mesures en cours permettent donc seulement de vérifier si les exigences du confort d'été (fourchette température in­ térieure 20-25°) sont satisfaites . La saison météo est en

service depuis la m i — juillet . Pour la saison d'été, toutes

les dispositions architecturales permettant le respect du programme cohérent, ont été prises . Rappel du programme pour l'été :

1- se garantir du rayonnement solaire

2- doser la luminosité

3- amortir les fortes amplitudes thermiques

k - ventiler la nuit

Les points 1 et 2 sont vérifiés sur les diagrammes et les photos des masques pour le 21 Juin (voir ci-après) .

PNTrïÊ PÉDAGOGIQUE

y D’ARCHITECTURE N° 3

/ BIBLIOTHÈQUE

DEFINITION DES AUTOMASQUES DES PAROIS ET OUVERTURES DE

LA FAÇADE SUD

Légende commune aux quatre figures

1) Contour des masques pour un point au sol de l'axe vertical de la paroi étudiée

2) Contour des masques pour un point,situé à lm du sol, de l'axe vertical de la paroi étudiée

3) Contour des masques our un point situé» à 2m du sol, ge l'axe vertical de la paroi étudiée

Courses du soleil (pour le 21 de chaque mois)

Janvier Novembre : j n Février Octobre : f o Mars Septembre : m s Avril Août : a a Mai Juillet : m j Juin : j Décembre : d

1

2

3

CD N )

F A Ç A D E

S E J O U R / C H A M B R E NI V E A U 1

a z i - mu t 1 8 0 °

Photos prises le 2 1/6/78 (solstice d'été) à 12 h solaire .

Chambre niveau 1

et séjour

Auvent sur baie Sud du hall

Chambre niveau 2 (Sud-Est) Rive Sud

* Etude des relevés simultanés de la température intérieure et extérieure

Période de mesure : 17 Juillet - 27 Août 1978

Nous sommes dans la période la plus chaude de l'année ; les amplitudes journalières de la température extérieure sont fortes :

amplitude minimum : 8° le 8 Août

maximum : 18° le 5 Août

moyenne : 13°

Le point 3 du programme est satisfait : les amplitudes jour­ nalières de la température intérieure sont très faibles : elles

sont inférieures à 2° en moyenne „ Le maximum atteint 3° les jours où la ventilation diurne a été excessive : nombreux passages intérieur-extérieur „

La température intérieure oscille autour de 25° (+. 3°C) li­

mite haute de la fourchette exigée „ Il faut noter que les

pointes n'ont lieu que pendant quelques heures 0

Le point b : ventiler la nuit, n'ayant pas été optimisé par

les occupants, il n'y a pas eu de compensation des apports diurnes dûs aux ouvertures pendant les heures chaudes de la porte extérieure de la pièce où les mesures sont faites . Nous notons donc une température intérieure trop élevée (27°) pendant la période très chaude du 3 au 7 Août . Cette tempé­

rature aurait pu être ramenée à 2 5° par une meilleure venti­

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7

C o n c e v o i r l ' a r c h i t e c t u r e " g l o b a l e m e n t " e n f o n c t i o n d e s d o n n é e s d e l ' e n v i r o n n e m e n t e t , e n p a r t i c u l i e r , e n f o n c t i o n d e s d o n n é e s d u c l i m a t n ' e s t p a s u n e e n t r e p r i s e a i s é e . T o u t d ' a b o r d c e t t e f a ç o n d e c o n c e v o i r l ' a r c h i t e c t u r e e s t n o u v e l l e à u n e é p o q u e o ù l ' e x e r c i c e d e l ' a r c h i t e c t u r e s e s p é c i a l i s e e t o ù s ' i n s t a u r e l a p a r t i e l l i s a t i o n 6\ : • d e s t â c h e s ( i n g é n i e r i e d u c h a u f f a g e " e n p a r t i c u l i e r " ) . E n s u i t e , e t c ' e s t s a n s d o u t e l e h a n d i c a p m a j e u r , i l n ' e x i s t e p a s d e m o d è l e s " b i o -■+ . iii c l i m a t i q u e s " f i a b l e s e t t r a n s p o s a b l e s d ' u n s i t e à u n a u t r e ; p a r d é f i n i t i o n , c e t t e • •) .• m o d é l i s a t i o n e s t m ê m e à p r o s c r i r e p u i s q u e l e p o i n t d e d é p a r t d e l a c o n c e p t i o n e s t l e c l i m a t l o c a l l u i - m ê m e . C e p e n d a n t d e s m o d è l e s p a r t i e l s , c ' e s t à d i r e e n f a i t , l e s é l é m e n t s q u i c o m p o s e n t l ' a r c h i t e c t u r e b i o c l i m a t i q u e , c i r c u l e n t d ' u n p r o j e t à u n a u t r e , l e p l u s s o u v e n t e n p r o v e n a n c e d e s E t a t s - U n i s . O r , c e s m o d è l e s p a r t i e l s s o n t p e u c o n n u s e t l e s p e r f o r m a n c e s q u e l ' o n a p u o b t e n i r a v e c e u x n e s o n t e n g é n é r a l p a s t r a n s p o s a b l e s d ' u n c l i m a t à u n a u t r e . L a t â c h e i m m é d i a t e c o n s i s t e d o n c à t e s t e r d e m a n i è r e s y s t é m a t i q u e e t c o m p a r a t i v e c e s " é l é m e n t s a r c h i t e c t u r a u x d u b i o c l i m a t i s m e " q u e s o n t l a b a i e v i t r é e a s s o c i é e à l ' i n e r t i e t h e r m i q u e , l e m u r c a p t e u r t y p e " T r o m b e " o u " d r u m w a l l " , o u l a s e r r e e t l e u r s v a r i a n t e s . C e s t e s t s d o i v e n t ê t r e m i s e n r o u t e l e p l u s r a p i d e m e n t p o s s i b l e s o u s t o u s l e s t y p e s d e c l i m a t s , d o n t l a F r a n c e b é n é f i c i e , e t q u i s o n t r e p r é s e n t a ­ t i f s d ' u n c e r t a i n n o m b r e d e c l i m a t s m o n d i a u x . M a i s à d é f a u t d e m o d è l e s u n i v e r s e l s , l e s t r a v a u x d e r e c h e r c h e d e v r o n t s ' o r i e n t e r v e r s l a m i s e a u p o i n t d e m o d è l e s r é g i o n a u x , d e m a n i è r e à g u i d e r l e s c o n c e p t e u r s . I l a p p a r a î t e n e f f e t , e n c o n c l u s i o n d e c e t t e é t u d e , e t a p r è s u n e a n a l y s e d e l a d é m a r c h e c o n c e p t u e l l e d e l ' a r c h i t e c t u r e , q u e l e r e c o u r s à d e s m o d è l e s e s t c o n s t a n t d a n s l e p r o c e s s u s d u p r o j e t , e t m ê m e q u ' i l e s t d i f f i c i l e a u j o u r d ' h u i d e m e t t r e c e r t a i n s d e c e s m o d è l e s e n c a u s e . L a r è g l e m e n t a t i o n e t , p l u s r é c e m m e n t , l e m o d e d e r é n u m é r a t i o n d e s c o n c e p t e u r s , e n c o u r a g e n t u n p e u p l u s à c e t t e p r a t i q u e . I l e S l - d o n c i m p o r t a n t q u e c e s m o d è l e s s o i e n t a d o p t é s , c e q u i n ' e s t p a s l e c a s a c t u e l l e m e n t L a m i s e a u p o i n t d e n o u v e a u x m o d è l e s d e v r a d o n c s ' e f f e c t u e r a v e c p r u d e n c e . P o u r p a r v e n i r à c e t o b j e c t i f , d e u x s o l u t i o n s s ' o f f r e n t a u x é q u i p e s d e r e c h e r c h e o u a u x c h e r c h e u r s i s o l é s : l ' e x p é r i m e n t a t i o n d ' u n g r a n d n o m b r e d e r é a l i s a t i o n s e t l ' a i d e à l a c o n c e p t i o n f o u r n i e p a r d e s o u t i l s a d é q u a t s . L a p r é s e n t e é t u d e f o u r n i t u n c e r t a i n n o m b r e d e c e s o u t i l s , n o t a m m e n t s u r l a o ■s p o n i b i l i t é d u r a y o n n e m e n t s o l a i r e s o u s l e s l a t i t u d e s v o i s i n e s d e 4 3 ° .

m e n t a l n é c e s s i t e e n c o r e d e n o m b r e u s e s é t u d e s b a s é e s s u r l ' e x p é r i m e n t a t i o n e t l a s i m u l a t i o n d e c o n s t r u c t i o n s e x i s t a n t e s o u d e m o d è l e s à i n v e n t e r . P a r a l l è l e m e n t , l a m i s e à l a d i s p o s i t i o n d e s c o n c e p t e u r s d e s d o n n é e s c l i m a t i q u e s a g i s s a n t e s s u r l e s i t e d o i t s ' a m o r c e r , p o u r a s s u r e r l ' u t i l i s a t i o n d e s " d i a g r a m m e s b i o c l i m a t i q u e s " . U n e x e m p l e d e . t r a i t e m e n t d e s d o n n é e s c l i m a t i q u e s e s t d o n n é d a n s c e t t e é t u d e s o u s * V l a f o r m e d e s . " t y p e s d e t e m p s " à C a r p e n t r a s e t M a r i g n a n e . C e g e n r e d e t r a i t e m e n t d e v r a ê t r e é t e n d u à d ' a u t r e s s t a t i o n s , e t u n c o n c e p t a n a l o g u e d e v r a ê t r e m i s a u V- •* p o i n t p o u r d ' a u t r e s c l i m a t s . I l e s t e n e f f e t é t o n n a n t d e v o i r d e q u e l n i v e a u d ' i n f o r m a t i o n s e c o n t e n t e n t l e s c o n c e p t e u r s e n m a t i è r e d e d o n n é e s c l i m a t i q u e s : i l e s t v r a i q u ' i l n e s ' a g i t l e p l u s s o u v e n t q u e d e s a v o i r q u e l l e d o i t ê t r e l a p u i s s a n c e à d o n n e r a u s y s t è m e d e c h a u f f a ­ g e p o u r q u e l e s a m b i a n c e s t h e r m i q u e s i n t é r i e u r e s s o i e n t " c o n f o r t a b l e s " e n h i v e r . M a i s u n e c o n n a i s s a n c e d e s d o n n é e s " a g i s s a n t e s " d e m a n d e r a u n e f f o r t f i n a n c i e r i m p o r ­ t a n t p o u r q u e l a M é t é o r o l o g i e N a t i o n a l e s ' i n t é r e s s e à c e s t r a i t e m e n t s e t e n t r e ­ p r e n n e d e s m e s u r e s p l u s n o m b r e u s e s d u r a y o n n e m e n t s o l a i r e q u i e s t t o u t d e m ê m e l e f a c t e u r c l i m a t i q u e n u m é r o u n . U n e é t u d e m e n é e s u r d e u x r é a l i s a t i o n s c h i f f r é e s a m o n t r é q u e p l u s d e 4 0 % d e s i n v e s ­ t i s s e m e n t s d a n s c e s b â t i m e n t s o n t u n r a p p o r t d i r e c t a u m o i n s a v e c u n f a c t e u r c l i ­ m a t i q u e ; c e l a p e r m e t d e f i x e r l ' o r d r e d e g r a n d e u r d e l a p l a c e r e l a t i v e d e s f a c t e u r s b i o c l i m a t i q u e s d a n s l a c o n c e p t i o n a r c h i t e c t u r a l e . U n e c a m p a g n e d e m e s u r e s p e r m e t ­ t r a i t d e c o m p l é t e r c e t t e i n f o r m a t i o n p a r u n e i n d i c a t i o n d e l ' i n f l u e n c e d e c e s f a c ­ t e u r s s u r l e b i l a n é n e r g é t i q u e , e t l ' o n v e r r a i t a i n s i c o m b i e n l ' o n a u r a i t à g a g n e r d a n s l a g é n é r a l i s a t i o n d e l ' a r c h i t e c t u r e b i o c l i m a t i q u e . L a c o n c l u s i o n d o m i n a n t e d e t o u s l e s t r a v a u x e f f e c t u é s d a n s l e c a d r e d e c e t t e é t u d e e s t q u ' i l f a u t m a i n t e n a n t d o n n e r l a p r i o r i t é a u x e x p é r i m e n t a t i o n s e t a u x m e s u r e s , d e m a n i è r e à v é r i f i e r l e b i e n f o n d é d e s o u t i l s m i s a u p o i n t à c e j o u r , d e m e t t r e a u p o i n t l e s n o u v e a u x o u t i l s m a n q u a n t s q u i p e r m e t t r o n t d ' a b o u t i r à l a m o d é l i s a t i o n . C e t t e m o d é l i s a t i o n e s t e n e f f e t i n d i s p e n s a b l e a u d é v e l o p p e m e n t d e l a c o n c e p t i o n g l o b a l e d e l ' a r c h i t e c t u r e e n f o n c t i o n d e s d o n n é e s d e l ' e n v i r o n n e m e n t p o u r u n c e r ­ t a i n n o m b p e d e c l i m a t s t y p e . • „jh '• y E n a t t e n d a n t q u e c e t o b j e c t i f s o i t a t t e i n t , l a p r é s e n t e é t u d e f a i t l e p o i n t d e s m o y e n s à l a d i s p o s i t i o n d e l ' a r c h i t e c t e l o r s d e l a s é l e c t i o n e t d e l a p r i s e e n c o m p t e d e s d o n n é e s e t l o r s d e l a v é r i f i c a t i o n d e s d i s p o s i t i o n s c h o i s i e s . R . D A B A T - J . L . I Z A R D - G . S A U R E L G r o u p e A B C - S e p t e m b r e 1 9 7 8 UNITÉ PÉDAGOGIQUE D ’a r c h i t ec t u r e n° 3 BIBLIOTHÈQUE

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