Les systèmes de rafraîchissement passifs dans l’architecture contemporaine et la conception bioclimatique du bâtiment.Méthodologie d’analyse et évaluation de réalisations à travers le monde.

Passive cooling systems are the combined technical solutions and design strategies used to promote low carbon cooling. The aim of our research is to evaluate the performance and efficiency of these systems, why and when they do not function correctly, and to assess what impact they have on architectural design. The objective of this methodological approach is to allow us to compare passive cooling systems in contemporary architecture in different parts of the world. Our analysis was carried out by dividing each building into its separate architectural elements in order to analyze how each of them function and how they function together.Le sujet de recherche sur lequel je travaille porte sur les systèmes de rafraîchissement passifs. L’objectif de la recherche est d’évaluer l’efficacité des systèmes de rafraichissement passif et leur impact sur l’architecture. Le parcours de recherche a été divisé en deux parties, d’une part nous avons cherché à comprendre ce qu’est le rafraîchissement passif, son application dans l’architecture vernaculaire et les nécessités de confort, dans l’architecture contemporaine. D'autre part, nous avons analysé des bâtiments contemporains, rafraîchis passivement, puis leur fonctionnement afin d’évaluer si les systèmes de rafraîchissement passif peuvent garantir le confort des usagers.Nous avons cherché à mettre en valeur les raisons qui ont conduit à la réussite ou faillite des systèmes de rafraîchissement passifs. Cela pour rédiger un carnet de règles, ou conseils, aptes à aider l’architecte à réaliser un projet de bâtiment rafraichi passivement. Un autre aspect que nous avons voulu mettre en évidence est l’impact des systèmes de rafraîchissement passif sur la conception du projet. Le nombre des bâtiments, en particulier contemporains, rafraîchis passivement est très réduit. Le premier problème auquel nous avons été confrontés était de comprendre comment procéder pour analyser des bâtiments localisés dans des différentes régions du monde, avec des conditions climatiques et des usages différents. Nous avons dû mettre en place une méthodologie apte à analyser, comparer et évaluer des bâtiments rafraichis passivement. Afin d’évaluer les bâtiments, deux instruments ont été mis en place. Premièrement, une matrice de données qu’on appellera base de données critique. Puis des fiches de bâtiments, qui rassemblent les données quantitatives et la critique architecturale des bâtiments.Les bâtiments sont étudiés en tant que systèmes ayant un objectif : garantir le confort thermique des usagers. Cette analyse permettra d’avoir une image précise du bâtiment. La création d’une base de données critique aboutira dans la production de fiches de bâtiments. Ce qui permettra d’analyser de manière plus approfondie la posture des architectes par rapport à l’intégration des systèmes de rafraichissement dans le projet. Autant la matrice des données permettra de comprendre le fonctionnement des systèmes de rafraichissement passifs, autant les fiches permettront de mettre en évidence l’aspect architectural et la posture de l’architecte par rapport à l’intégration des systèmes de rafraichissement dans le projet

ATRE - RAPPORT D’ETAPE : Tâche 1: FASCICULE 1 : - ETAT DE L’ART ET ORIENTATIONS DE LA RECHERCHE : Approches et outils dédiés à la rénovation énergétique et échelles d’intervention.

La réalisation d’un atlas cartographique répond à un double objectif: réunir pour un territoire donné un ensemble de cartes présentant la connaissance que l’on en possède, de façon harmonisée (échelle, modes de représentation graphiques, ...etc.); diffuser cette connaissance auprès des acteurs concernés.Dans le domaine de la consommation d’énergie, de nombreuses études existent et touchent tout aussi bien aux échelles des édifices, en particulier résidentiels qu’à celles d’ensembles urbains ou de territoires.Dans l’optique de déterminer les orientations de notre travail de recherche, qui devra aboutir à la proposition de démarches, de méthodes et d’outils permettant la réalisation d’atlas de gisements de rénovation énergétique, nous examinons un certain nombre de ces études au regard de questions clés que nous avons identifiées. Sous le prisme de leurs qualités, mais aussi de leurs limites et contraintes de réalisation (§2), nous présentons ensuite (§3) les choix que nous avons faits et qui guideront la suite de notre travail de recherche

ATLAS TERRITORIAL DES GISEMENTS DE RENOVATION ENERGETIQUE (ATRE) Méthodes et outils d’élaboration

In order to massify energy improvement of residential existing buildings, it’s important to take into account the complex criteria defining the housing stock and to consider various scales of intervention. To reduce the energy consumption of this sector, it’s necessary to focus the action where energy saving is most important. Our ambition consists in developing methods allowing to exploit different residential sector databases in order to generate accuracy energy diagnosis at building scale first, to aggregate them at a higher scale level then. This approach is based on data series implementation in a GIS tool combined with a physical approach.Indeed, since GIS is not only intended for producing a map, it’s possible to exploit its ability to manage spatial data and to produce geometric parameters necessary for energy calculations. These parameters can be enriched or crossed with other data (such as the age of the building, envelope components, climate) to estimate energy consumption and to forecast demand.Building geometry description is necessary to estimate energy heat balance. The geometrical envelope characteristics can be extracted from the information of building entities present in the BD TOPO spatial database. Some procedures were developed and validated to evaluate the areas of different envelope components: area of external walls, roofs, floors, volume and identify adjoining building surfaces. All these parameters allowed us to calculate the precise orientation of each elevation and to evaluate real solar gains.The second database used corresponds to data gathered, treated and structured by CEREMA from the complex taxation files of government. Among the different data collection, this database contains information about age, dwelling number and habitable area aggregated at the parcel. This database allowed us to identify archetypes. The TABULA nomenclature was chosen to be used in the framework of ATRE project because it’s an exhaustive national classification. The spatial data can be crossed with information about age and size in order to assign TABULA archetypes for all residential buildings composing the stock.In order to face the problems of fuel poverty, the heating needs calculated by the atlas will be crossed with social databases in order to offer a social, financial and energy knowledge at different scales of the territory.La massification des rénovations énergétiques du bâti résidentiel existant nécessite d’en traiter la complexité tout en articulant les différentes échelles d’intervention. Pour réduire les consommations énergétiques liées aux bâtiments résidentiels, il est nécessaire d’agir là où les gisements d’économie d’énergie sont les plus importants.L’objectif du projet de recherche ATRE est de réaliser un atlas géo-référencé des gisements de rénovation. Il s’agit d’une méthode permettant de réaliser un outil opérationnel et dynamique pour les multiples acteurs de la transition énergétique.La démarche adoptée consiste à mettre à profit les potentialités des outils SIG pour caractériser le bâti résidentiel à travers l’exploitation et le croisement des bases de données telles que la BD TOPO ou les fichiers fonciers. Grâce aux SIG, il est possible de définir un ensemble de données détaillées permettant d’établir le bilan thermique de chaque édifice (parois mitoyennes, orientation et hiérarchisation des façades, surfaces des éléments d’enveloppe, volume, etc.). L’exploitation des données spatiales a aussi pour objectif de contextualiser les bâtiments.Des méthodes et outils ont été développés et validés sur diverses zones d’étude en partant d’une modélisation systématique à l’échelle de chaque édifice. Lors de la phase dédiée à l’expérimentation l’atlas a été produit sur le territoire de la commune de Septèmes-les-Vallons. L’agrégation des données produites a permis de les cartographier afin de donner une lecture énergétique multi-scalaire du territoire. Cette lecture permet d’identifier les zones à enjeux.Le croisement de ces données avec des indicateurs socio-économiques permettront de compléter cette lecture afin d’identifier les poches de vulnérabilité voir de précarité énergétique. Dans ce sens, la production d’un atlas dynamique constitue un levier favorisant l’implication de multiples acteurs dans les processus de rénovation énergétique

Ressources pour l’architecture écologique: Tome 1 - Matériaux de construction

International audienceAujourd’hui, les matériaux de construction ne peuvent plus être considérés comme des denrées de consommation, dont l’exploitation n’aurait pour limite que la rentabilité économique.Cet ouvrage, premier d’une série de trois volumes, aborde les enjeux de l’intégration des matériaux à faible impact environnemental (biosourcés, géosourcés et de réemploi) dans le monde de  l’architecture et introduit un nouveau rapport à ces ressources, qui participe d’une relation bilatérale avec notre environnement. Cette approche modifie en profondeur les processus de conception et nous pousse à repenser les méthodes de recherche.Contributions scientifiques, retours d’expériences pédagogiques, exemples d’expérimentations et controverses s’enrichissent mutuellement dans cet ouvrage qui expose toute la dynamique actuelle de la question des ressources en architecture. La pluridisciplinarité et la variété des points de vue montrent la complexité des problèmes, apportent des connaissances et des solutions, ouvrent des perspectives méthodologiques et créatives dans les domaines de l’enseignement, de la recherche et de la pratique sur la question des matériaux écologiques pour la construction

Tome 1 - Matériaux de construction

Aujourd’hui, les matériaux de construction ne peuvent plus être considérés comme des denrées de consommation, dont l’exploitation n’aurait pour limite que la rentabilité économique.Cet ouvrage, premier d’une série de trois volumes, aborde les enjeux de l’intégration des matériaux à faible impact environnemental (biosourcés, géosourcés et de réemploi) dans le monde de  l’architecture et introduit un nouveau rapport à ces ressources, qui participe d’une relation bilatérale avec notre environnement. Cette approche modifie en profondeur les processus de conception et nous pousse à repenser les méthodes de recherche.Contributions scientifiques, retours d’expériences pédagogiques, exemples d’expérimentations et controverses s’enrichissent mutuellement dans cet ouvrage qui expose toute la dynamique actuelle de la question des ressources en architecture. La pluridisciplinarité et la variété des points de vue montrent la complexité des problèmes, apportent des connaissances et des solutions, ouvrent des perspectives méthodologiques et créatives dans les domaines de l’enseignement, de la recherche et de la pratique sur la question des matériaux écologiques pour la construction