ARCHITECTURE SOLAIRE - Mon Energie Solaire:

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Qu’est qu’une maison bioclimatique? Quel rôle pour l’énergie solaire?

Un bâtiment bioclimatique est une construction dans laquelle le chauffage et la climatisation fonctionnent de telle sorte qu’ils tirent le meilleur profit du rayonnement solaire et de la circulation naturelle de l’air (voir article sur la ventilation naturelle).

Ce type d’architecture permet donc de réduire notre consommation d’électricité, d’assurer des températures agréables et de profiter de l’éclairage naturel (voir article sur l’éclairage naturel du 14 février).

Les bâtiments portant le label "Haute Qualité Environnementale" respectent les principes de la construction bioclimatique.

Grâce au soleil, dans un pays à climat tempéré, l’architecture bioclimatique peut apporter les deux tiers des besoins de chauffage d’une maison! C’est ce qu’on appelle l’énergie solaire passive.

En bref, les principes fondamentaux de la maison bioclimatique sont:

Utilisation de l’énergie solaire passive grâce à des grandes vitres orientées sud (vitrages performants)
Peu d’ouvertures vitrées vers le nord, l’est et l’ouest
Isolation performante ("répartie", c’est à dire que le mur isole dans toute son épaisseur, ou "extérieure", quand l’isolant recouvre la maison de l’extérieur)

Par ailleurs, pour optimiser l’utilisation de la chaleur du rayonnement solaire, les pièces de vie seront situées du côté sud et les pièces annexes (qui ne nécessitent pas une température aussi élevée que celles de vie), seront situées du côté nord. On pourra aussi adapter la végétation environnante: haie brise-vent, conifères au nord, feuillus au sud.

(Crédits photo: Hespul)

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Comment choisir mon vitrage pour profiter du chauffage solaire passif?

Suite à l’article sur le chauffage solaire passif de lundi cette semaine, voici quelques conseils utiles pour le choix de votre vitrage.

En effet, pour profiter au maximum de l’apport solaire, le choix d’un vitrage performant est crucial. Une des options est les double-vitrages, vitrages dits "peu émissifs". On pourrait croire, intuitivement, que les simples vitrages sont plus efficaces, car ils restent passés plus de soleil. Cependant, leurs pertes de chaleur sont également beaucoup plus importantes, et les études montrent qu’au total, leur bilan énergétique est négatif.

Comment alors connaître la performance d’un vitrage?

Afin de se renseigner sur la performance d’une vitre, on peut se référer à sa classe thermique (th5 à th11: plus elle est élevée, plus le vitrage est isolant), ou au coefficient de dépardition thermique (noté U w) en W/m2. °C. Plus le coefficient de déperdition thermique est élevé, moins le vitrage est performant.

Les vitrages les plus performants ont un coefficient de déperdition thermique proche de 1,3W/m2. °C.

Et les prix?

Pour les meilleurs vitrages (coefficient de déperdition thermique supérieur à 1,1 W/m2. °C.), il faut compter environ 180 € TTC / m2. Ce prix est supérieur de 30% à ceux des vitrages classiques qui respectent la réglementation thermique 2000 (coefficient de déperdition de 2,4 W/m2. °C.).

Surcoût

Dans la construction d’une maison, il convient de comparer le prix du vitrage au prix de la construction d’un mur opaque, qui va de 70 à 90 €/m2. Avec 12m2 de vitrage, le surcôut lié au chauffage solaire passif ne dépassera pas les 1500 €.

(Crédits photo: Lapeyre)

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S’informer: Numéro spécial consacré à l’architecture solaire

Le numéro 151 du magazine Systèmes solaires, spécial architecture, daté de septembre – octobre 2002 est consacré à l’architecture solaire.

spécialarchitecture.jpg Il est certes un peu ancien, mais le sujet reste d’actualité. Au prix de 35€, sur 136 pages couleurs, vous pourrez vous plongez dans de belles réalisations intégrant le solaire photovoltaïque et thermique dans la construction. Pour l’acheter en ligne, il vous faudra créer votre profil d’utilisateur sur le site EnergiesRenouvelables.

Au sommaire, vous trouverez en premier les résultats du concours “Habitat solaire, habitat d’aujourd’hui 2001-2002”. Vous y découvrirez donc les 14 lauréats retenus parmi les 121 dossiers déposés. De belles photos et de nombreux plans et croquis en couleurs agrémentent cette présentation des résultats.

Suit un portrait de l’architecte Françoise-Hélène Jourda, une des pionnères de l’architecture écologique en France. Elle souligne que la logique de l’écoconstruction est souvent… de ne pas intervenir.

Ensuite, vous pourrez lire la mise au point du Syndicat des Energies Renouvelables (SER) face aux craintes d’augmentation des prix de l’électricité causées par l’obligation pour EDF de produire un certain pourcentage de son électricité grâce aux ressources renouvelables. Le SER compte aujourd’hui 300 entreprises ou associations d’entreprises ayant des activités relevant des filières énergie éolienne, géothermique, photovoltaïque, solaire thermique, hydraulique, bois énergie, biocarburants et autres filières de la biomasse. De plus, environ 1000 entreprises sont représentées au travers des associations adhérentes.

Finalement, vous pourrez lire une présentation l’état des lieux du solaire thermique en Europe ainsi que des articles sur les dernières nouvelles dans le domaine de l’éolien.

(Crédits Photos: EnergiesRenouvelables)

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Chauffage solaire passif: comment ça marche?

Le chauffage solaire passif se définit comme l’apport d’énergie solaire entrant par les vitrages des bâtiments (définition de l’ADEME). C’est clairement le moyen le plus simple d’utiliser l’énergie du soleil.

Sans surcoût important (pour une maison neuve), cette technique très simple peut contribuer de manière significative à la couveture des besoins de chauffage. Celle-ci peut en effet atteindre les 40%.

Le principe: une baie vitrée ou une fenêtre doit apporter de la chaleur en hiver et limiter l’apport de chaleur du soleil en été. Pour atteindre ces 2 objectifs contradictoires, il faut installer la fenêtre de façon verticale et orientée vers le sud. La vitre ne doit pas dépasser les 0,10 à 0,25 fois la surface à chauffer.

Dès qu’on s’éloigne d’une orientation plein sud, les performances se dégradent rapidement: à l’ouest ou à l’est, les apports sont inférieurs de 40% à ceux de l’hiver d’une orientation sud. Parcontre, une legère inclinaison de la vitre (de l’odre de 15 à 30°), n’a que peu d’impact en hiver.

En ce qui concerne les types de vitrage adapté, il faut choisir un type performant, qui réduit les déperditions de chaleur. On choisira donc des vitres double-vitrage, dits "peu émissifs".

Voici quelques recommandations pour une bonne utilisation de l’énergie solaire passive:

Tout d’abord, il est essentiel, en hiver, de bien laisser pénétrer le rayonnement du soleil. Ceci peut poser problème à certaines personnes, puisque la lumière dans les yeux est gênante, et qu’elle est nocive aux couleurs des meubles et de l’intérieur. Pour vous protéger de la lumière, vous pouvez installer un store intérieur de couleur sombre qui laisse bien passer l’air, et qui ne limitera pas l’efficacité du chauffage solaire.

Pour l’été, il faut équiper les fenêtres de stores isolants extérieurs, pour éviter que la température à l’intérieur ne grimpe.

Pour finir, n’oubliez pas qu’une maison possédant des vitres orientées sud peut profiter immédiatement de cette énergie, sans rénovation!

(Crédits photo: CyberArchi)

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Architecture solaire: comment marche la ventilation naturelle?

Dans le cadre d’une achitecture solaire, ou de façon plus générale, de l’éco-constuction, on opte souvent pour la ventilation naturelle. Quels sont ses principes, avantages et inconvénients?

ventilationnaturelleschéma.jpeg Tout d’abord, la ventilation naturelle utilise le phénomène de convection, phénomène au cours duquel l’air chaud monte naturellement et s’échappe par les sorties d’air installées en haut, alors que l’air froid est aspiré par les entrées d’air placées stratégiquement en bas (voir schéma ci-contre).

Avantages: ce système est parfaitement silencieux et ne consomme pas d’énergie. Par ailleurs, il est auto-régulateur.

Inconvénient: d’importantes pertes de calories se produisent.

Plusieurs types de ventilation naturelle existent, qui vont du plus simple à des systèmes plus avancés, limitant les pertes de calories:

ventilation naturelle par conduits à tirage naturel: cette solution ultra-simple ne nécessite aucun dispositif mécanique. La circulation de l’air est induite par le tirage thermique (convection), généré par les différences de températures entre l’intérieur et l’extérieur, et les pressions du vent sur l’enveloppe du bâtiment. Chaque pièce principale est équipée d’un orifice d’entrée d’air de type autoréglable (ajustement de la section de passage de l’air en fonction du vent). Les sorties d’air sont fixes ou réglables manuellement.

ventilation naturelle à tirage assisté: grâce à l’installation d’extracteurs statiques. Sous l’action du vent, ces extracteurs statiques, basés sur le principe du venturi (tuyère à cônes divergents), créent une dépression suffisante pour maintenir un débit d’air minimum.

recuperateur de chaleur.jpeg

ventilation naturelle avec récupération de chaleur. Le vent active des récupérateurs de chaleur fixés dans les cheminées. Il en existe plusieurs sortes qui récupèrent la chaleur du foyer ouvert ou de l’insert pour chauffer la maison.

Des systèmes de plus en plus efficaces se développent, adaptés spécialement au bâtiment en question.

(Crédits Photos: Colt, OutilsSolaires)

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Architecture solaire: introduction à l’éclairage naturel

Un des meilleurs moyens de faire des économies d’énergies dans le cadre d’une architecture solaire est certainement l’exploitation du soleil pour l’éclairage naturel. Comment ça marche?

Le principe est simple: grâce à des "puits de lumière", vous pouvez éclairer toute les pièces mal ensoleillées : bureaux, hangars, salle de bain, cuisines et salons. Il s’agit d’un tube qui transporte la lumière naturelle dans les zones les plus sombres de n’importe quel batiment (habitation, bureau, piscine, bâtiment commercial), et cela sans apport de chaleur.

Economiques et écologiques, ces tubes s’installent simplement, quels que soient la structure et l’architecture de votre bâtiment. L’entreprise Solarspot propose des puits de lumière différents en fonction des lieux où ils doivent être installés. Le Solar-Attic a été conçu pour être posé sur les mansardes ou greniers. Le Solar-Wall se place sur les façades extérieures et éclaire les sous-sols et rez-de-chaussée.

Par ailleurs, différents accessoires permettent de régler la lumière par commande électrique, et de réguler l’intensité lumineuse.

Les diffuseurs des puits de lumière peuvent avoir des apparences variées, selon les préférences des clients: lanterne, prismatique satiné, vision.

La lumière naturelle ainsi diffusée a de nombreux avantages par rapport à l’éclairage artificiel auquel nous sommes désormais habitués. En effet, la lumière naturelle permet une meilleure perception des couleurs, une meilleure vision et limite la fatigue visuelle. Elle influence ainsi notre bien-être général.

(Crédits photo: Solarspot)

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Magazine spécialisé: la Maison Ecologique

Pour vous informer en toute tranquillité sur les énergies renouvelables, l’éco-construction et l’efficacité énergétique, vous pouvez acheter le magazine "la Maison Ecologique".

Ce magazine, créé en septembre 2001, est indépendant de tout groupe de presse. Il est devenu LA référence en matière de construction écologique, d’économies d’énergies, de gestion de l’eau et sur les énergies renouvelables (éolien, solaire, thermique). Dans le dernier numéro (le n°43), vous trouverez entre autres un dossier complet sur les pompes à chaleur et un reportage sur l’écoconstruction d’une maison.

Le magazine peut s’acheter en kiosque, en ligne ou vous pouvez le recevoir directement dans votre boîte en lettre en vous abonnant. 6 numéros sont publiés par an, et vous pouvez commander les anciens numéros qui vous intéressent sur Internet au prix de 5,80 €.

Le magazine tire 100 000 exemplaires, et 15 000 personnes sont abonnés.

Le site contient un "coin lecture" avec les références de nombreux ouvrages sur la construction écologique, dont le Grand Livre de l’Habitat Solaire, aux éditions Observ’ER et le Moniteur. Ce livre présente 110 réalisations en France et dans les DOM-TOM ayant fortement intégré l’énergie solaire. Ce livre plaira en particulier aux professionnels de l’architecture pour qui il sera une source d’inspiration.

Sur leur site Internet, vous trouverez également une liste des vendeurs de matériaux de construction écologiques.

(Crédits photo: La Maison Ecologique)

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S’informer sur l’intégration architecturale des panneaux solaires

Si vous souhaitez vous informer sur l’intégration architecturale des panneaux solaires et que vous habitez en région parisienne, le prochain café EDIFest pour vous! Il sera organisé par l’association Energies Durables en Ile de France et le Conseil d’Architecture, d’Urbanisme et d’Environnement (CAUE) de Paris le 18 février de 19h à 21h.

Qu’est-ce que c’est?

Le Café Energie propose un moment d’échange convivial entre spécialistes et non-spécialistes sur des thèmes liés à l’énergie. Des intervenants extérieurs sont toujours invités pour partager leurs connaissances et expériences et débattre avec le public.

Pour parler de l’intégration architecturale des panneaux solaires, les intervenants seront: M. Bourne, chef de service « Pôle Accueil Service à l’Usager » de la Direction de l’Urbanisme de la Ville de Paris, et M. de Monfreid, Architecte conseiller du CAUE de Paris ainsi que Mr Ploteau, installateur Qualisol.

Il me semble que le choix du thème est judicieux puisqu’il s’agit d’une problématique à laquelle sont systématiquement confrontés les particuliers qui souhaitent s’équiper en panneau solaires photovoltaïques ou thermiques. En effet, l’installation de capteurs solaires sur une toiture existante ne constitue pas seulement un acte technique.

En plus de l’étude de faisabilité technique, indispensable, l’installation de panneaux solaires exige également une réflexion sur leur intégration architecturale.

Cette question se pose avec d’autant plus d’acuité à Paris, dont le paysage urbain est célèbre pour sa qualité et son harmonie. Pour le préserver, les futurs modules solaires doivent donc être conçus comme des éléments d’architecture, et ils devront être en harmonie visuelle avec les éléments architecturaux existants : proportion et volume des bâtiments, rythme des ouvertures, matériaux, couleurs…

Rendez-vous donc le lundi 18 février à 19 heures à la Péniche Antipode 69, Quai de la Seine, 75019 Paris (M° : Stalingrad, Bus 54.)

Si vous souhaitez obtenir plus d’informations sur ce Café Energie, vous pouvez prendre contact avec les organisateurs:
Energies Durables en Ile-de-France
17 rue Curial – 75019 Paris
Tél. 01 42 09 70 95
www.edif.asso.fr

Conseil en Architecture, Urbanisme et Environnement
32 Bd Sébastopol – 75004 Paris
Tél. 01 48 87 70 56
www.caue75.com.

Bon débat!

(Crédits Photos: CLER)

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Mon toit va-t-il supporter le poids d’un panneau photovoltaïque?

Vous vous demandez peut-être combien pèse un panneau photovoltaïque, et s’il n’est pas trop lourd pour votre toit.

Le poids d’un module photovoltaïque dépend du mode d’encapsulation des cellules le composant.

Il existe deux types d’encapsulation:

l’encapsulation entre deux feuilles de verre (module bi-verre)
l’encapsulation entre une feuille de verre en face et une feuille de tedlar derrière (module verre-tedlar). Le tedlar est un matériau qui ressemble au téflon.

Les modules bi-verre sont souvent utilisés pour les installations dans les verrières, pour créer un effet transparent. Ces modules sont toutefois 2 fois plus lourds que les modules verre-teflar. Mais ils sont esthétiques! Ils existent en couleurs et motifs variés.

Pour les installations sur le toit, les modules verre-teflar sont généralement utilisés. Suivant la puissance du module, leur poids varie en général entre 7 et 20kg, celui des modules bi-verre de 14 à 34kg. Le poids des modules verre-tedlar diffère peu du poids des tuiles, et cela ne pose donc pas de problème.

Il est nécessaire d’intégrer les modules bi-verre à la structure architecturale du bâtiment ou d’adapter le bâtiment au poids des modules.

Pour les modules bi-verre, il n’existe donc pas de taille standard, puisqu’ils sont fabriqués sur commande spéciale pour chaque projet d’intégration architecturale. La taille est définie afin de remplir exactement l’espace disponible.

(Crédits photos: BpSolar, BatiProduits)

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Comment placer ses capteurs solaires? 4 règles d’or

Le pourcentage de couverture des besoins en eau chaude d’un foyer d’un chauffe-eau solaire est variable, notamment selon l’ensoleillement de la région où il se situe. Cependant, il ne s’agit pas du seul facteur en jeu : la surface, bien sûr, mais également la position et l’orientation des capteurs solaires thermiques sont en effet fondamentales, quel que soit le degré d’ensoleillement de la région où ils se trouvent.

A ce sujet, j’ai jugé utile de rappeler les 4 principales règles à respecter lors du choix du positionnement de ses capteurs solaires. Elles paraîtront certainement triviales à certain, mais leur application, que nous verrons plus tard lors de prochains articles, peut s’avérer plus complexe qu’il n’y paraît.

Règle n°1 : le calcul de la surface de capteurs installée doit prendre en compte l’ensoleillement de la région. Par exemple, on comptera 3 à 5m² de capteurs pour un ballon de 200 à 300l sur la côte d’Azur, tandis que de 5 à 7m² de capteurs seront nécessaires pour alimenter le même ballon à Lille.

Règle n°2 : pour un rendement optimal, les capteurs solaires devront être orientés au Sud, avec une marge de plus ou moins 30 degrés.

Règle n°3 : le positionnement des capteurs doit être effectué de sorte à minimiser, dans la mesure du possible, les ombres portées des éléments environnants (immeuble, arbre, montagne…) sur les capteurs. Il est donc nécessaire d’étudier soigneusement le masque solaire avant de procéder à l’implantation des capteurs.

Règle n°4 : idéalement, les capteurs solaires doivent être inclinés à 45° pour obtenir une performance optimale. Cependant, il est possible de considérer que cette inclinaison peut s’inscrire dans une marge de plus ou moins 15° par rapport à cette recommandation. Une inclinaison comprise entre 30° et 60° permettra de manière générale d’obtenir un rendement satisfaisant des capteurs.

(Crédits image : Atlantic Nouvelles Energies)

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