Sujet : La problématique de la ventilation naturelle en architecture (Juin 2005)


SOMMAIRE

• INTRODUCTION : L’approche bioclimatique en architecture
• Chapitre I : PROBLEMATIQUE GENERALE
• Chapitre II : LE VENT ET LA VENTILATION : PRINCIPES ET FONCTIONNEMENT
• Chapitre III : ANALYSE DES PROCEDES DE VENTILATION
  • Ventilation mécanique
  • Ventilation par tirage naturel
  • Quelques exemples de réalisations contemporaines
• Chapitre IV : LA CONCEPTION ET LA MISE EN ŒUVRE D’UNE BONNE AERATION
• CONCLUSION
• BIBLIOGRAPHIE

Introduction

L’architecture bioclimatique consiste à adapter le bâtiment aux conditions d’ambiances locales (climatiques et visuelles) du milieu géographique, socioculturel et même économique, également à concevoir une ordonnance qui diminue ses besoins de chauffage en hiver et de maintenir une température agréable en été sans utilisation des climatiseurs et une enveloppe économe en énergie, récupérant au maximum les apports passifs et limitant les déperditions.
Une bonne architecture bioclimatique est donc celle qui permet au bâtiment de bénéficier d’ambiances intérieures proches du confort sans le recours au conditionnement d’air artificiel.
Lorsque les moyens mécaniques s’avèrent nécessaires, l’architecture bioclimatique permet de dépenser une quantité d’énergie réduite (chauffage ou climatisation) et de réaliser des économies.
En fait, l’exercice de la conception de l’architecture bioclimatique permet de réconcilier la forme, la matière et l’énergie, qui jusqu’à présent étaient traitées séparément et par des personnes différentes.
Avant d’être une technologie ou une philosophie le bioclimatique est d’abord l’expression d’une humilité vis à vis de l’environnement et une recherche d’équilibre. L’architecture bioclimatique présente deux solutions différentes (passive et active). Mais avant de procéder au système actif, nous devons avoir déjà essayé toutes les solutions passives, c’est-à-dire tout ce que peut nous apporter la conception elle-même. Cette solution passive consiste simplement à un agencement organique des éléments et matériaux de construction usuels qui permet au bâtiment d’être réceptif à la chaleur en hiver et d’émettre sa chaleur en été.
Le dictionnaire encyclopédique allemand nous donne la définition suivante :
« La climatisation naturelle est une technique qui, à l’aide de méthodes relevant de la physique du bâtiment, permet de réaliser le chauffage, le refroidissement et la ventilation des bâtiments sans installation mécanique »

Cette démarche passive est caractérisée par les fonctions suivantes :

• limiter les déperditions
• capter l’énergie de rayonnements solaires
• accumuler cette énergie captée
• climatiser en été
• réguler par le mode de vie
• compenser les limites techniques des installations

Les facteurs déterminants de cette architecture passive sont :

• climat de la région (température, humidité, précipitations et vents)
• orientation du bâtiment (par rapport au soleil et au vent)
• forme architecturale
• nature des parois
• ventilation (ouvertures appropriées)

Au cours des années 1970, le souci de protection de l’environnement a commencé à s’affirmer avec force, et la croyance dans l’énergie bon marché et dans la croissance indéfinie a été remise en cause.
C’est ainsi que l’utilisation du système actif en architecture se démarquera peu à peu de cette vision de développement durable. D’après des enquêtes allemandes faites par des instituts reconnus, en particulier par des instituts médicaux et l’institut de la médecine du logement, il ressort que :

« L’air conditionné réduit le rendement du travail et provoque tant de dérangements de santé, de perte d’employés et de journées de travail qu’une grande société allemande a dû quitter ses locaux à air conditionné et se transférer dans un bâtiment d’architecture traditionnelle »

Il est de ce fait urgent de faire face au nouveau défi, celui du contrôle environnemental total avec le minimum d’énergie et d’impact pour l’environnement.
Ceci nous amène à la question de savoir vers quelle civilisation urbaine notre société se dirige-t-elle ?


Problématique générale

Comment ventiler efficacement nos maisons tout en limitant le plus possible les pertes de chaleur en hiver ? Autrement, comment concilier efficacité de la ventilation et maîtrise d’énergie ?

Conclusion

La ventilation a pour objet essentiel l’apport d’air frais et l’évacuation des polluants aériens dans les espaces habités. Les débits d’air minimaux sont souvent basés sur les besoins métaboliques des occupants mais des exigences supplémentaires peuvent être nécessaires pour diluer des polluants provenant d’autres sources telles que la fumée du tabac, les émissions du mobilier et des matériaux de construction.
Malheureusement, la ventilation requiert souvent une quantité d’énergie importante, qui peut représenter une portion significative de la consommation d’un bâtiment. De plus, les installations de ventilation mécanique sont coûteuses aussi bien à installer qu’à exploiter, et occupent un volume construit précieux.
Si l’on diminue les émissions de polluants et qu’on évacue efficacement les polluants résiduels, on peut réduire les besoins de ventilation, obtenir une meilleure qualité d’air et un meilleur confort à moindres frais. De telles solutions sont avantageuses tant du point de vue économique qu’écologique.
Enfin, au terme de cette étude, je retiens principalement les enjeux que constitue une meilleure ventilation pour un développement durable.
Je suis résolument convaincu que les solutions de ventilation proposées dans ce mémoire guideront mes choix en tant que futur architecte.


Bibliographie

Ouvrages :

• Alain Liebard et André De Herde : Guide de l’architecture bioclimatique, cours fondamental : Tome 1,2,3,4
• W.C. Osborne, C.G. Turner: Guide pratique de la ventilation, Ed. DUNOD, Paris 1969
• Pierre Jardinier : La pratique de la ventilation dans les locaux d’habitation, Ed. SEDIT-EDITEUR, Paris 1980
• Henri Renaud : Ventilation et Installation Electrique, Ed. EYROLLES, Paris 2002
• Pierre Lefèvre : Architectures Durables, Ed. Edisud /Systèmes Solaires, 2002
• ADEME : Qualité Environnementale des Bâtiments : Manuel à l’usage de la maîtrise d’ouvrage et des acteurs du bâtiment, Avril 2002
• Pierre Merlin et Jean Pierre Traisnel : Energie, Environnement et Urbanisme durable, Ed. Presses Universitaires Françaises
• Alain Châtelet : Architecture climatique, une contribution au développement durable, Ed. Edisud
• David Wright : Soleil, Nature, Architecture, Ed. Parenthèses, 1979
• René Vittone : Bâtir, Manuel de la construction, Ed. Presses Polytechniques Universitaires Romandes, 1996
• Edward Mazria : Le guide de l’énergie solaire passive, Ed. Parenthèses (Traduction française, 1981)
• Daniel Couillard et René Bouige : Traité du bâtiment : Chauffage-Ventilation-Climatisation, Edi. EYROLLES, Paris 1977
• Marc Kolberger : La ventilation dans l’habitat : situation actuelle, évolution souhaitable, Centre d’Etudes Techniques de l’Equipement de Lyon (Cete Lyon), décembre 1989
• ELECTRICITE DE FRANCE: Techniques d’amélioration de l’habitat existant, Collection réalisée par ELECTRICITE DE France, Paris Mai 1985
• Monsieur Croiset : Hygrothermique et Ventilation dans le bâtiment : La ventilation, cours C.S.T.B.

Revues :

• Techniques & Architectures : Du bon usage des énergies, n : 315, Juin/Juillet 1977
• D’architecture : Dossier Développement Durable, n :101,Avril 2000

Mémoire :

• Influence d’attrape-vent dans une maison traditionnelle iranienne : étudiant MORAFFARNIA Vida (mémoire)