« Répondre aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures à répondre aux leurs » (1987, Mme Gro Harlem Bruntdland, Premier Ministre de Norvège).
Chaque année, le secteur du bâtiment est responsable de plus de 25% des émissions de CO² (production des matériaux, construction, chauffage…) et représente à lui seul plus de 45% des énergies consommées (contre 22% et 28% pour le secteur de l’industrie).
Intervenir dans ce secteur est donc un des principaux défis des années à venir pour parvenir à une réelle diminution des émissions de gaz à effet de serre, et limiter l’utilisation des énergies fossiles.
Si l’architecture durable ne se limite pas aux questions de l’écologie et de l’environnement (avec un aspect également social, culturel, et bien sûr économique), son but principal reste de parvenir à la plus grande efficacité énergétique des bâtiments, en produisant des bâtiments à énergie positive, c’est-à-dire qui produisent plus d’énergie qu’ils n’en consomment.
Pour y parvenir, on pense souvent immédiatement aux panneaux solaires et autres systèmes innovants qui tirent parti des énergies renouvelables.
Mais l’architecture durable, ce n’est pas seulement avoir recours aux technologies, mais aussi avoir recours au savoir-faire de l’architecte, qui, grâce à ses capacités de conception, permettra de réduire considérablement les besoins énergétiques d’un bâtiment. L’un ne remplace pas l’autre, et pour obtenir un habitat autonome en énergie, il s’agit de combiner les atouts et les apports éventuels de chacun.
Les systèmes actifs, ou l’entrée en jeu des technologies
Les systèmes actifs correspondent à des mécanismes qui transforment le rayonnement solaire et d’autres énergies grâce à l’apport d’une énergie extérieure.
Parmi les plus courants, on trouve bien entendu les panneaux solaires, qui profitent des grandes surfaces de toiture : les panneaux solaires thermiques, qui transforment le rayonnement solaire en chaleur (ballons d’eau chaude, plancher solaire…), et les panneaux solaires photovoltaïques, qui transforment le rayonnement solaire en électricité (utilisée sous des formes multiples, et éventuellement revendue).
Mais les sources d’énergies renouvelables ne sont pas limitées aux rayons solaires : le principe de géothermie, lui aussi très répandu, est également une source disponible à volonté et respectueuse de l’environnement. Il consiste, schématiquement, à puiser la chaleur de la terre, de l’air ou de l’eau, pour la transformer en chaleur utilisable dans le bâtiment, par l’intermédiaire de générateurs.
Les systèmes de puits canadien (ou puits provençal) et pompe à chaleur réversible utilisent donc cette énergie pour rafraîchir l’air en été, et chauffer en hiver. Mais s’ils sont principalement des systèmes de chauffage, ils peuvent également servir au chauffage de l’eau sanitaire.
Si ces équipements sont performants, ils doivent surtout être utilisés en complément d’une conception architecturale performante.
Les systèmes passifs, quand la conception architecturale remplace les systèmes mécaniques :
Il s’agit de prendre en compte les données climatiques afin d’obtenir le même confort qu’avec des énergies non-renouvelables, en faisant les bons choix en terme de matériaux ou de conception.
Une maison solaire passive, conçue selon les principes de l’architecture bioclimatique, peut subvenir à la grande majorité de ses besoins énergétiques grâce aux apports solaires, et ce dans tous les pays au climat tempéré.
L’énergie solaire passive correspond à des systèmes permettant de capter, stocker et diffuser les apports solaires, sans apport d’énergie extérieure : c’est l’architecture même du bâtiment qui permet de réduire les besoins énergétiques.
Ainsi, l’orientation, la répartition des surfaces vitrées, la volumétrie des bâtiments et des toitures permettent de favoriser les apports thermiques en hiver, et en les limitant en été (dans le cas de l’hémisphère Nord). On privilégie par exemple les ouvertures dans les façades orientées au Sud, pour capter la chaleur du soleil en hiver, tout en pensant à des systèmes qui permettent de se protéger de ces mêmes rayons en été : débords de toiture et pare-soleil, arbres caduques dont les feuilles agissent comme barrière…
L’emploi de matériaux à forte inertie thermique, le choix de l’isolation et des matériaux isolants, la prise en compte des capacités absorbantes et réfléchissantes des matériaux, l’emploi de vitrages spécifiques (double vitrage à isolation thermique renforcée, triple vitrage à basse émissivité…) permettent de conserver la chaleur et limiter les déperditions.
Les systèmes de conception passive, caractéristiques de l’architecture bioclimatique, sont des principes de base, déclinables à l’infini. Penser durable dès la conception d’un bâtiment est le meilleur moyen de réduire les besoins énergétiques, dans le cas des constructions neuves, même si les mécanismes solaires actifs permettent de s’approcher toujours plus d’un bâtiment entièrement autonome.
Sans oublier les gestes simples qui ne coûtent rien : éteindre les lumières ou les appareils en veille en quittant une pièce, mettre un pull plutôt qu’allumer systématiquement le chauffage, ne pas laisser inutilement l’eau couler, choisir des appareils basse consommation, et tellement d’autres qui, même infimes, contribuent à un comportement plus éco-responsable.
Lauriane
Architecte DE
