La gestion énergétique naturelle

8 // Livre Blanc 3. REDÉCOUVRIR LES APPORTS GRATUITS Avec la remise en chantier régulière des réglementations thermiques, les apports gratuits aux bâtiments ont repris leurs marques aux côtés des systèmes d’enveloppe et d’équipement. Que recouvrent les termesd’apportsgratuits ? Il s’agit des charges externes et internes des constructions. Déjà prises en compte dans les calculs, leurs impacts se sont en revanche considérablement amplifés avec le renforcement de règles d’isolation et d’étanchéité des parois. Deux mesures de la RT 2012 imposent d’en préciser le calcul. La première : l’obligation, pour un accès à l’éclairage naturel, de recourir à une surface minimale de baie vitrée, soit 1 m² pour 6 m² de surface habitable ; la seconde : la limitation de la consommation d’énergie des cinq principaux usages – dont l’éclairage et la ventilation – à 50 kWh/m²/an. Applicable depuis maintenant cinq ans, cette réglementation a largement ouvert la voie au bioclimatisme. De fait, les concepteurs prennent en considération des éléments typiques des constructionstraditionnelles,vernaculaires: orientation, forme, impact des constructions voisines, conditions extérieures (climat, végétation et relief), caractéristiques des matériaux utilisés, dimensions et emplacement des menuiseries, types d’occupation (nombre de personnes, activités, durée quotidienne)… Le bilan thermique peut ainsi être affné de l’ensemble des charges externes : apport de chaleur par rayonnement solaire par les murs, la toiture ou le plafond, et le plancher ; par rayonnement solaire sur les vitrages ; par le renouvellement d’air et les infltrations… Les outils de calcul prennent aussi en compte les charges internes que sont les apports de chaleur par les occupants et par l’éclairage artifciel. LA LUMIÈRE Construire bioclimatique ! « L’architecture bioclimatique est celle qui optimise le fonctionnement du bâtiment sur les ressources (ou les nuisances) offertes par son environnement extérieur (température, soleil, lumière, air…). » : cet extrait du guide Biotech « Confort d’été passif », réa- lisé par l’Arene ÎledeFrance et l’ICEB, pose les bases de la ré exion. Les concepteurs chercheront donc à tirer utilement proft des sources naturelles d’éner- gie – fraîcheur, chaleur, vent – pour les exploiter en chauffage, rafraîchissement, ventilation et éclairage naturels. L’application de la RT 2012 demande de prendre en compte les données climatiques, les caractéristiques du bâti et les scenarii d’utilisation pour calculer le coeffcient du bâtiment bioclimatique, dit Bbio, véri- table indicateur de la qualité de la conception et de l’implantation du projet au regard de ses besoins énergétiques. Sa formule additionne les besoins de chauffage (d’un coeffcient 2), les besoins de rafraîchissement (× 2) et les besoins en éclairage (× 5). Le résultat, sans unité, doit être inférieur au Bbio de référence dans la zone géographique du bâtiment. Latérales ou zénithales : quelles solutions pour l’éclairage naturel ? L’industrie fournit une très large gamme de solutions pour l’apport de lumière dans les locaux tertiaires, industriels ou logistiques : • Les baies et les façades. Les baies vitrées – fenêtres ou portesfenêtres – seront choisies avec un clair de vitrage maximal pour éviter de faire obstacle au passage de la lumière. Les concepteurs puiseront parmi les types de vitrages disponibles : clairs, teintés, ré échissants ; simples, doubles ou triples selon les prescriptions thermiques et la gestion des apports directs de chaleur. Figure 3.3 - Les verrières permettent de réaliser des volumes tampons proftables en termes thermiques. Quelle est leur épaisseur et quelle sera la mise en œuvre des menuiseries : en tableau ou en applique ? Avec quelle forme d’embrasure (droite, ouverte) ? Avec quelle hauteur de linteau ?… Il va de soi que le choix des baies s’étudie aussi en tenant compte des parois opaques – des murs – dans lesquels elles sont installées. Les multiples façades légères disponibles sur la marché sont généralement proposées avec des ar- guments techniques chiffrés au regard du potentiel d’éclairage naturel. • Les solutions zénithales . Elles existent depuis très longtemps sous de multiples formes. Les plus simples et communes sont les fenêtres de toit. Posées sur les rampants, elles conviennent parti- culièrement à l’éclairage des pièces en combles. Les architectes et bureaux d’études utilisent aussi couramment les puits de lumière. Les formules techniques disponibles – à ré ecteur ou diffuseurs – permettent de redistribuer une lumière naturelle aux longueurs d’onde adaptées à la vue et proftable en termes de confort global. Figure 3.1 - Les voûtes et lanterneaux flants conviennent aux grands volumes : centres commer- ciaux, sites de stockage... Les modèles de conduits de lumière sont nombreux et adaptés à diverses situations.