Le microclimat
Un quartier, c’est d’abord un environnement. La disposition des bâtiments et de la végétation crée des zones où il est agréable de vivre, ainsi que des zones ou au contraire tous les désagréments liés au bruit, au vent et au soleil sont amplifiés.
Une bonne piste pour savoir quelle peut être la forme la mieux adaptée consiste à regarder l’agencement des constructions anciennes des villages. Les petits villages, avec l’aide du temps, ont sélectionné les formes qui permettaient de vivre au mieux avec le soleil et le vent, tout en assurant une proximité au sein du village compatible avec les besoins des piétons.
Si la manière de les appliquer dépend de la région, les règles restent universelles.
►Un bâtiment élevé au sud prive du soleil d’hiver.
►Un bâtiment à l’ouest protège contre le soleil rasant des soirs d’été.
►Des bâtiments accolés ont une meilleure compacité que lorsqu’ils sont séparés.
►Pour protéger du vent, la meilleure solution correspond à de grands arbres ou des bâtiments pour créer une barrière uniforme, et des haies pour couper les vents rasants.
D’une manière générale, dans le nord de la France, il est préférable de séparer les bâtiments pour qu’ils captent un maximum de soleil. Dans le sud de la France, il est recommandé de les accoler pour qu’ils se protègent mutuellement du soleil et s’octroient une meilleure compacité.
La chaleur du soleil
Le soleil nous fournit gratuitement son énergie. L’objectif premier de l’architecture bioclimatique est de capter cette énergie en hiver lorsque la température est fraîche, et au contraire de s’en protéger en été.
■ Toutes les orientations ne se valent pas
La façade sud reçoit le plus d’énergie en hiver, alors qu’en été lorsque le soleil de midi est haut dans le ciel elle en reçoit relativement peu, et peut même être protégée par une simple casquette.
Les façades est et ouest reçoivent beaucoup d’énergie en été. Des fenêtres sur ces faces devront être protégées idéalement par des protections mobiles. Ceci est surtout vrai à l’ouest où les apports solaires correspondent avec les fortes chaleurs de fin d’après-midi.
Je choisis mon orientation
Par une bonne disposition des pièces et une bonne orientation des façades, vous pouvez diviser par dix vos dépenses de chauffage et climatisation. Il est donc impératif que le problème soit traité dès les premières phases d’esquisses à l’occasion d’une construction ou d’une extension.
Les mouvements du soleil suivent des règles géométriques qui doivent être recoupées avec les données météorologiques du site et la performance de l’enveloppe pour déterminer les besoins d’énergie de chaque heure, de chaque jour de l’année.
Le calcul complexe qui en découle ne peut être réalisé que par des logiciels spécialisés de simulation thermique permettant de réaliser une étude thermique poussée.
Le recours à ce type d’étude est sans doute l’investissement le plus rentable qui puisse être fait dans le cadre d’une construction.
■ Les ombres portées
L’environnement d’un bâtiment crée des ombres. Elles peuvent apporter de la fraîcheur en été, en particulier si ces ombres sont portées sur la façade ouest pendant l’après-midi.
Mais ces ombres si elles privent le bâtiment de son soleil d’hiver, en étant portées sur le sud à midi, peuvent avoir des effets négatifs sur la facture de chauffage en hiver.
La lumière
La lumière du soleil se décompose en deux parties, la lumière directe et la lumière diffuse. Celle-ci a été réfléchie par le sol par les constructions ou par les nuages avant de pénétrer dans votre intérieur.
La lumière directe, elle, est source d’inconfort.
La proportion de lumière diffuse et directe varie en fonction de l’orientation des fenêtres et des heures du jour.
Peu de Français ont les moyens de disposer de pièces différentes en fonction des moments de la journée, le mieux reste donc de disposer de pièces bien éclairées tout au long de la journée.
►Au sud, l’essentiel de la lumière est disponible. En été un brise-soleil peut facilement suffire alors qu’en hiver les rayons directs pénétreront davantage.
►À l’est et à l’ouest en l’absence de masques lointains, la lumière directe sera prépondérante, le matin à l’est et l’après-midi à l’ouest.
►Au nord, seule la composante diffuse est disponible. C’est pourquoi les fenêtres dans les salles de classe regardent souvent vers le nord.
►À la verticale, les puits de lumière ou les verrières permettent de capter essentiellement la lumière diffuse. En été, quand le soleil est au plus haut, des protections sont à prévoir.
En pratique
La meilleure des dispositions correspond à un logement traversant orienté nord-sud.
Si de grandes ouvertures permettent un maximum de lumière, un bon compromis avec l'isolation doit être trouvé.
■Les « puits de lumière »
Le toit est la paroi qui reçoit le plus de lumière. Il est intéressant d’en capter une partie pour avoir la lumière naturelle, même loin des fenêtres.
Un puits de lumière muni ou pas d’une verrière est la solution la plus répandue.
Il existe également une solution basée sur un tube à la paroi intérieure réfléchissante qui permet d’apporter la lumière du jour facilement depuis le toit en remplaçant simplement quelques tuiles. Excellent en rénovation.
Le choix des couleurs a une influence sur votre facture. Un revêtement foncé capte la chaleur. S’il est placé directement au soleil il se comportera comme un radiateur. Privilégiez les couleurs claires sur toutes les parois vouées à être touchées par les rayons du soleil à l’intérieur comme à l’extérieur. La carte postale des villages grecs traditionnels et leurs murs blancs en est la meilleure illustration.
Un carrelage réfléchissant placé sur une terrasse au sud amplifiera les rayons du soleil en été, la solution alors est de placer un store bannes ou un barnum pour éviter cet effet.
En général, les surfaces maçonnées sont plus réfléchissantes que les surfaces végétalisées.
J’optimise la disposition des pièces
Évidemment des paramètres locaux comme le vent ou la direction d’origine des pluies peuvent modifier ces orientations, mais ces quelques préceptes sont assez universels.
■ Vers le sud, véranda et pièces à vivre
Afin de profiter d’un maximum de lumière et de chaleur en hiver, le salon, la cuisine et toutes les pièces de vie doivent regarder vers le sud.
En été, elles doivent être protégées par des protections solaires comme des casquettes.
Une véranda non chauffée est un excellent ajout qui peut constituer une authentique solution de chauffage gratuit. En effet, la véranda combine les effets tampon et de serre. Son toit constitue une protection solaire en été pour la façade du bâtiment qu’elle abrite.
En hiver, les rayons du soleil rasants viennent chauffer la façade. La véranda se comporte comme une serre en concentrant les rayons du soleil : l’effet de serre peut aussi être très positif ! En l’absence de soleil elle est protégée par l’effet de tampon.
Le gain en termes de consommation peut atteindre 50 %.
■ Vers le nord, les espaces tampon
Ces espaces comprennent le garage, le hall, les escaliers, les placards. Ils ajoutent un complément d’isolation. Leur position peut dépendre d’autres particularités climatiques. Par exemple, dans les zones où un vent froid et désagréable vient du Nord-Ouest, c’est ce côté qu’ils devront protéger.
La compacité de l’ensemble du bâtiment est à privilégier. Cela assure qu’un maximum de surface de parois soit protégé.
Le gain peut atteindre 5 % sur votre facture de chauffage.
■ Vers l’ouest, j’évite les fenêtres
En été, le soleil rasant du soir pénètre par les fenêtres orientées à l’ouest et peut provoquer de l’inconfort. Une fenêtre peut cependant toujours être protégée par un masque solaire adéquat comme une haie.
