Les bâtiments bioclimatiques sont un exemple de la transition qui s’opère dans le secteur de la construction pour répondre à un impératif écologique : consommer moins de ressources et réduire l’utilisation d’énergies fossiles.
Le bâtiment bioclimatique est un type de bâtiment que l’on rencontre de plus en plus à mesure que les enjeux environnementaux touchent le secteur de la construction. Un enjeu important, notamment en matière d’énergie, puisque le secteur du bâtiment représente à lui seul près de 44 % de la consommation d’énergie en France. C’est donc pour favoriser un urbanisme durable et énergétiquement efficace que les bâtiments bioclimatiques sont apparus ces dernières années, parallèlement au développement des énergies renouvelables – notamment. En France, la réglementation thermique de 2012 a introduit pour la première fois la notion de besoins bioclimatiques des bâtiments. Plus précisément, ce type de construction repose sur l’utilisation combinée de stratégies et de techniques écologiques. L’objectif principal est de réaliser des économies d’énergie, en offrant un environnement confortable aux occupants.
Par exemple, le nouveau siège ouvert en 2019 est un bâtiment de 6 400 m2, le plus grand bâtiment public passif jamais construit en France. Equipé de 2000 m² de panneaux solaires photovoltaïques et pompe à chaleur en sondes géothermiques. Il illustre parfaitement ce qu’est un bâtiment bioclimatique. C’est également le cas du complexe résidentiel ABC à Grenoble, qui s’appuie sur les panneaux solaires, la géothermie et la récupération des eaux de pluie pour devenir autosuffisant en eau et en énergie.
Le bâtiment bioclimatique repose sur trois piliers : l’environnement naturel, le recours aux énergies renouvelables et l’efficacité énergétique.
Profiter de l’environnement naturel du site pour réduire la consommation d’énergie.
L’environnement naturel du bâtiment est le premier principe sur lequel se baser lors de la conception d’un bâtiment bioclimatique. Profiter de l’emplacement d’un immeuble, c’est réfléchir à son potentiel, afin de profiter des opportunités offertes sur le site. Bref, demandez-vous quelle orientation vous permet de tirer le meilleur parti des caractéristiques de l’environnement en termes de lumière, de ventilation ou de température. Le but est de profiter au maximum de l’apport solaire hivernal pour limiter la consommation de chauffage, tout en la protégeant de l’apport solaire estival, de ne pas utiliser le climatiseur… Et de dépenser moins d’énergie. Pour cela, la localisation du bâtiment, son orientation et son architecture doivent être étudiées. Cela permet par exemple de privilégier les grandes ouvertures au sud et d’éviter l’est et l’ouest ; ou étudier le potentiel de la végétation autour de la construction pour se protéger du soleil ou briser les vents.
Focus sur les énergies renouvelables pour alimenter le bâtiment ou le quartier
L’utilisation de sources d’énergie renouvelables constitue le deuxième pilier de la conception de bâtiments bioclimatiques. On parle principalement de deux éléments : la production d’électricité et la production de chaleur.
Production d’électricité
Habituellement, la production d’énergie électrique renouvelable est obtenue grâce à des panneaux solaires installés sur les toits de ces bâtiments. A noter : il y a quelques mois, entrée remarquée d’IKEA sur ce marché. Mais il existe aussi des entreprises qui travaillent à la conception de petites éoliennes adaptées aux contextes urbains et qui pourront alimenter les bâtiments de demain. Ces solutions peuvent également être mises en œuvre après la construction du bâtiment, dans le cadre d’une rénovation.
Production de chaleur
En termes de production de chaleur et de froid, en général, les bâtiments gagnent en efficacité grâce à l’installation de pompes à chaleur. Mais il existe aussi des alternatives ici : des puits au Canada ou l’utilisation de l’énergie géothermique de surface. L’objectif est de réduire le chauffage en hiver mais d’augmenter le confort thermique en été, évitant ainsi le recours à la climatisation. Notez que, même si les thermopompes sont importantes dans le contexte des travaux en énergies renouvelables, l’utilisation de puits ou de géothermie au Canada nécessite des études et des travaux complexes. Aussi, ces deux solutions sont plus importantes et plus faciles à mettre en œuvre dès la phase de conception du bâtiment, même si elles ne sont pas incompatibles avec des travaux de rénovation. Ces bâtiments disposent également de mécanismes de collecte des eaux de pluie, notamment pour faciliter l’irrigation des espaces verts qui composent le bâtiment, pour s’ancrer dans un cercle vertueux de gestion de l’eau.
Optimiser l’efficacité énergétique des bâtiments
Enfin, les bâtiments bioclimatiques doivent être conçus pour maximiser l’efficacité énergétique. Pour cela, nous privilégierons l’utilisation de matériaux isolants et performants bas carbone, et nous travaillerons sur des procédés permettant de réduire la consommation énergétique. Il pourrait s’agir par exemple d’installer une protection solaire sur les fenêtres orientées au sud, afin que la température ne devienne pas trop élevée en été, permettant ainsi à la lumière de pénétrer dans le bâtiment, surtout en hiver.
Il existe deux écoles sur ce sujet :
- Le premier vise à tirer parti des bâtiments autonomes et intelligents grâce à la technologie. Ces systèmes permettent d’automatiser le contrôle de la température et de la ventilation pour réduire la consommation. C’est l’idée d’un bâtiment actif avec des utilisateurs passifs.
- L’autre école se concentre davantage sur les bâtiments passifs avec des utilisateurs actifs, permettant à l’occupant de reprendre le contrôle de la lumière artificielle.
Des bâtiments portés par les nouvelles réglementations
Ce type de construction est actuellement encouragé par les pouvoirs publics et cela se reflète aussi bien dans la réglementation (par exemple RE2020) que dans les labels, ou encore ces dernières années dans la construction Bioclimatique d’autres habitats écologiques. C’est le cas des bâtiments à énergie positive ; maisons passives ou bâtiments basse consommation. Il existe de plus en plus de labels qui permettent d’y faire référence, comme le label PassivHaus, le label NF HQE ou encore le label BEPOS.
