Comment bâtir des logements économes et confortables en tirant profit du terrain et de son environnement direct ?

Saviez-vous que jusqu’à 30% de l’impact environnemental d’un bâtiment dépend de l’emplacement et de son microclimat. Un bâtiment n’est pas un objet posé sur un terrain neutre. Il s’implante dans un environnement avec des avantages et des contraintes. Pour bâtir des logements confortables et économes en énergie, il n’est pas essentiel de trouver le terrain idéal. Il faut plutôt valoriser au maximum les caractéristiques du terrain choisi. C’est ce qu’on appelle la conception bioclimatique.

Bioclimatisme, de quoi parle-t-on ?

La conception bioclimatique consiste à exploiter les conditions climatiques locales afin d’obtenir le meilleur confort des occupants tout en réduisant au minimum la dépense énergétique. Son objectif est de chercher un équilibre entre gain solaire, éclairage et ventilation naturels d’une part, et qualité de la vue, respect de l’intimité et optimisation de l’espace extérieur d’autre part.

Le rôle des professionnels avec qui vous travaillerez est de haute importance. Faire des choix éclairés dès la conception du bâtiment a un impact direct sur sa performance bioclimatique. Par exemple, les architectes peuvent simuler les ensoleillements au fil des saisons et de la journée, ou même les effets du vent. Anticiper l’ombre que créera votre bâtiment aux alentours peut également s’avérer utile lorsque vous devrez communiquer avec le voisinage pour démontrer que leur ensoleillement sera préservé.

3 principes essentiels de la conception bioclimatique

Grâce à une bonne conception bioclimatique, il est possible d’économiser de 50 à 80% de l’énergie consommée tout au long de la vie utile du bâtiment. Pour ce faire, trois principes sont à respecter :

• Privilégier les stratégies passives (sans moyen mécanique) : chauffage solaire passif, ventilation naturelle, luminosité naturelle, inertie thermique.
• Prendre le relais des stratégies passives : sélectionner et combiner des systèmes mécaniques de ventilation et de chauffage de haute performance en vue d’optimiser les ressources (p. ex. système d’échangeur d’air et récupérateur de chaleur).
• Choisir les sources d’énergie appropriées et considérer la production locale d’énergie (p. ex. géothermie, aérothermie, solaire, etc.).

Le soleil et le vent, deux éléments clés de la conception bioclimatique

L’ensoleillement d’un bâtiment est affecté par l’environnement bâti. Pour ces raisons, l’ensoleillement est un facteur qui peut être exploité dans la conception du bâtiment pour optimiser les gains en énergie solaire, diminuer les besoins de chauffage et de ventilation et favoriser l’éclairage naturel.

Éviter le stockage de chaleur en été, maximiser l’apport solaire et limiter les pertes de chaleur en hiver

Au Québec, la durée quotidienne d’ensoleillement varie beaucoup. Une conception bioclimatique est celle qui répond aux extrêmes. Une bonne maîtrise des apports solaires peut représenter un gain gratuit de 15 à 20 % des besoins en énergie.

Quelques stratégies à adopter :

• Éviter l’exposition directe sud et ouest qui occasionnent souvent des surchauffes et un inconfort visuel;
• Prévoir des débords de toit, des pare-soleil et/ou des arbres à grand déploiement pour protéger du soleil les façades sud et sud-ouest;
• Respecter un ratio de surface vitrée selon l’orientation de la façade (par exemple, 50% au sud contre seulement 10% au nord);
• Préserver la ventilation naturelle (par exemple, des logements traversants) et éviter l’effet de canyon (courant d’air qui s’engouffre dans un espace étroit);
• Aménager une toiture végétalisée ou blanche;
• Utiliser des matériaux de revêtement extérieur qui emmagasinent la chaleur le jour pour la restituer la nuit, comme le béton;
• Optimiser l’organisation des espaces intérieurs selon l’orientation du bâtiment;
• Travailler une volumétrie compacte;
  Concevoir une isolation optimale de l’enveloppe.

Miser sur la ventilation naturelle

Les vents dominants varient selon l’environnement bâti et selon les saisons, nord-est en hiver et sud-ouest au printemps. Le vent peut être exploité pour optimiser la ventilation naturelle ou pour produire de l’énergie. La ventilation naturelle se base sur le principe qu’en traversant l’espace, le vent évacue vers l’extérieur la surcharge de chaleur accumulée à l’intérieur d’un bâtiment.

Quelques stratégies à adopter :

• Favoriser les logements traversants (voir illustration);
• Utiliser l’effet de cheminée pour éviter la surchauffe: il consiste à évacuer l’air chaud, qui s’élève en s’échauffant, par une sortie d’air à travers les parties hautes du bâtiment (comme la toiture);
• Favoriser les fenêtres ouvrantes pour permettre les échanges d’air;
• Combiner la ventilation naturelle avec des systèmes mécaniques complémentaires comme des ventilateurs ou un système de thermopompe qui va refroidir ou réchauffer l’air de la maison selon les besoins.