L’architecture écologique
Présenté par :
Zemmour Wissam, Kebbati Louiza, Douba Amina, Chouicha Sihem
Définition:
L’architecture écologique est un mode de conception et de réalisation qui a pour préoccupation de concevoir une architecture respectueuse de l’environnement et de l’écologie.
Adaptation environnementale et développement durable:
- L'environnement et son Interaction avec le milieu urbain imposent une nouvelle façon de penser. La croissance des villes a perturbé le mode de vie urbaine, c'est ce qui a fait réagir l'humanité par rapport aux risques écologiques.
- La population urbaine augmente à un rythme effréné ; en 2020 elle sera d'environ 8O% de la population mondiale ; il est donc devenu impératif de maîtriser l'urbanisation sans pour autant la freiner. Pour cela il a été convenu de stopper la pollution de toute nature et de réduire raisonnablement la consommation des ressources non renouvelables.
Les lignes directrices en architecture écologique:
- Le choix des matériaux, naturels et respectueux de la santé de l'homme.
- Le choix de la disposition des pièces (par exemple) pour favoriser les économies d'énergie en réduisant les besoins énergétiques.
- Le choix des méthodes d'apports énergétiques.
- Le choix du cadre de vie offert ensuite à l'homme (jardin...)
En architecture écologique on entends souvent parler de:
- Constructions en bois.
- Énergie solaire thermique.
- Panneaux solaires(solaires thermiques ou photovoltaïques).
- Énergie hydraulique.
- Biogaz.
- Énergie éolienne.
- Recyclage.
- Végétalisation et espaces verts.
- Murs verts et toitures vertes.
- Énergie renouvelable.
L’architecture écologique c’est aussi :
- Le confort.
- La technologie.
- Les éco-quartiers.
- Les éco-villes.
- Des démarches diversifiées.
- Des démarches sociales.
- Le civisme.
- Habitat passif.
Exemples:
Projet Landsberger Allee, Berlin, Allemagne
Le matin, la serre se remplit d’air frais. Les plantes participent également au rafraîchissement de l’atmosphère par évapotranspiration .L’air conditionné est donc naturel et intégré à la structure du bâtiment .
Pour créer ce type de ventilation et construire des bâtiments sains, des matériaux de construction particuliers doivent être utilisés. E.V.A Lanxmeer, Culemborg, Pays-Bas
E.V.A Lanxmeer est un projet de maisons passives
Les conditions particulières du site ont conduits à la construction de maisons en forme de boîtes protégées par des ombrelles et disposant chacune d’une serre. Des panneaux solaires ont été installés sur les toitures. Au nord des bâtiments, ont été installés des espaces tampons alors que le sud accueillait des jardins d’hiver qui intègrent également la culture de produits agricoles.
Le traitement de l’eau à l’échelle urbaine a été analysé selon quatre angles :
- Traitement et utilisation des eaux de pluie ;
- Retraitement des eaux grises ;
- Traitement des eaux des rues ;
- Captage et retraitement des eaux usées.
Quartier Vauban de Fribourg-en-Brisgau
Le quartier Vauban est un écoquartierde la ville de Fribourg-en-Brisgau, en Allemagne.
Masdar city
Masdar est une future écoville d’Abou Dabi , dans les Émirats arabes unis . Elle est en construction depuis février 2008 . Masdar sera la première ville 100 % écologique au monde.
Imaginée par le cabinet britannique de design et d’architecture Foster and Partners, Masdar sera une ville écologique modèle, la première ville au monde à être construite pour une vie « sans émissions de carbone et sans déchets ».
Dongtan
Dongtan est un projet d’éco-ville qui devrait voir le jour pour l'Exposition universelle de 2010 à Shanghai. La nouvelle ville serait située sur l'île de Chongming, à l'embouchure du Yangzi Jiang au nord de Shanghai.
Quartier écologique, Asperg, Allemagne
Dans le projet d’Asperg, l’eau de pluie est utilisée comme un élément social et de jeu, notamment pour les enfants.
Le quartier écologique d’Asperg est composé d’un petit lotissement, de rues, d’espaces piétons et, dans les cours centrales, de petites rivières artificielles. L’eau de pluie tombe directement sur le sol et crée de petits ruisseaux qui séparent les différents bâtiments.
Elle est ensuite pompée grâce à l’énergie solaire.
Projet de ferme écologique Hermannsdorfer Lanwerkstätten, Glonn près de Munich, Allemagne
Ce projet permet de voir en détail une construction écologique de petite échelle intégrant tous les cycles de production d’énergie, de production agricole et de traitement des eaux.
Du fromage, du pain, de la bière et de la viande sont produits dans la ferme. Le bâtiment exige donc un système de production d’énergie très complexe. Différents calculs ont donc été réalisés pour déterminer la quantité d’énergie nécessaire à chaque production. Les productions ont ensuite été dimensionnées en fonction des ressources énergétiques locales.
La maison écologique
Cette maison a été construite il y a dix ans près de Londres, dans une zone inondable. Elle comporte deux étages en bois avec une verrière orientée au sud, un studio ou un bureau à domicile. Cette maison est entièrement construite avec des matériaux ordinaires, peu chers et aisément disponibles.
Les briques sont placées à l’intérieur, sans plâtre, afin de pouvoir nettoyer aisément les murs après une inondation. La maison comporte une serre et un panneau solaire pour alimenter le système en eau chaude. Toutes les pièces sont orientées au sud pour maximiser l’utilisation de la chaleur et de la lumière naturelle. Le chauffage est un poêle qui utilise des déchets urbains. Les différentes pièces sont fortement isolées.
La plupart du temps, cette maison est chauffée avec la chaleur produite par la cuisson.
Le campus de Nottingham
Ce projet a été réalisé pour un campus de 2 500 étudiants. Chaque caractéristique découle d’une logique environnementale. Un lac sépare les 2500 étudiants d’un ensemble de logements sociaux. Le campus comporte une réserve naturelle et un atrium. Tous les étudiants bénéficient d’une vue sur le lac. Il existe une promenade autour du lac et un parking pour les voitures au nord. Les bâtiments sont construits pour fonctionner avec une ventilation naturelle en été et pour récupérer l’énergie de la chaleur pendant l’hiver.
Des changements de pression des gaines réduisent l’énergie nécessaire au fonctionnement de la ventilation à 3,5 watts par litre d’air. La demande électrique annuelle peut être satisfaite par les panneaux solaires. Une roue thermique permet de rafraîchir l’air automatiquement et de récupérer la chaleur. Cette méthode est efficace pour les pays secs et permet d’abaisser la température de six degrés. Les couloirs sont utilisés comme des gaines d’extraction d’air. Ce bâtiment sera en outre capable de répondre aux changement climatiques futurs.
Communauté urbaine Bedzed
Voici un exemple de communauté urbaine réalisée par ZED Factory . Les bâtiments du quartier sont simples, et les murs sont épais. Un parking est placé à l’entrée du site. Les maisons sont situées au sud. Il existe une place de village au centre, un terrain de jeux, une petite centrale électrique et un système simple pour distribuer le chauffage central.
Les bâtiments construits par ZED Factory sont caractérisés par :
- Une isolation de 300 millimètres au lieu de 100 millimètres ;
- Des vitres à double vitrage et des vitres à triple vitrage côté nord ;
- Un récupérateur de chaleur;
- Un ombrage solaire pour l’été ;
- Une non-utilisation de la lumière artificielle dans les pièces utilisées pendant la journée ;
- Un économiseur d’eau ;
- De l’électroménager de classe A ;
- Un refroidissement passif en utilisant la masse thermique de la construction, avec du béton composé d’un peu de ciment et d’agrégats recyclés;
Le boulevard du Petit Port à Nantes
Le boulevard du Petit Port comprenait deux chaussées de trois voies de circulation chacune avant l’installation du tramway. La ligne 2 emprunte dorénavant l’équivalent d’une chaussée de trois voies.
Sur l’autre chaussée, une route à double sens de deux voies et des pistes cyclables ont été aménagées.En termes de circulation, 50 000 véhicules et 80 000 personnes
empruntaient cet axe par jour auparavant. Désormais, les véhicules ne sont plus que de 30 000 véhicules pour seulement deux voies contre six avant l’arrivée du tramway et 90 000 personnes circulent sur le boulevard par jour.
Le siege social d’Iguzzini
A l’intérieur de l’édifice, les bureaux
s’organisent autour d’un atrium central, qui le cœur technique du bâtiment. Il permet une ventilation naturelle.
Les différences de température créent en effet une circulation de l’air Les façades nord et sud du bâtiment sont entièrement transparentes. Au sud, la façade est protégée du rayonnement direct par un toit de protection.
Le toit joue un véritable rôle de contrôleur climatique, il permet de maîtriser le rayonnement solaire et la chaleur.
Eco bâtiment, université Tsinghua, Pekin
Le bâtiment s’oriente vers le sud et exploite au maximum la lumière naturelle.
Au sud, les terrasses abritent des jardins et cachent des panneaux photovoltaïques. Sur la façade, une double peau, dont le verre s’imprime de coupures qui réfléchissent la lumière, protège du rayonnement direct. Le bâtiment est traversé par un jardin artificiel, formé d’eau et de pierres, inspiré du jardin d’été de Pékin.
Aménagement du Porto antico, Gênes
Le projet vise le réaménagement d’un ancien port. Le souhait étant de faire dialoguer les signes historiques urbains avec les signes du paysage, tout en construisant une logique énergétique respectueuse de l’environnement. Des harpes éoliennes pour sonoriser la place et réfléchir la lumière. Dans la mer, les rochers artificiels utilisent le principe des cheminées d’aération, le vent créant une ventilation naturelle.
Cité des sciences de Naples
Le projet comporte la création, sur une surface de six hectares, d’un musée, d’un centre de formation et d’un auditorium. La rue est transformée en cour et sert d’élément de liaison entre d’un côté le musée qui donne sur la mer et de l’autre côté, le grand auditorium et le centre de formation. La rue est fermée à ses deux extrémités par de la végétation et une passerelle piétonnière qui accède au ponton du port. La protection du bâtiment est assurée par une enveloppe, selon le principe de « boîte dans la boîte ».
La galerie intérieure du second bâtiment sert d’espace d’exposition pour les industries culturelles avoisinantes qui ont remplacé les industries polluantes. Le grand amphithéâtre de 900 places a été réalisé avec des moyens très modestes. Il est construit en briques : les murets sont percés et contribuent à la qualité de l’acoustique.
La démarche HQE en France: Le lycée du Pic Saint-Loup
Des étagères à lumière ont été mises en oeuvre, et présentent une double fonction : protéger la partie basse des fenêtres, réfléchir la lumière, sur le plafond pour qu’elle pénètre profondément toute la classe.
Les élèves proches des fenêtres ne doivent pas être les seuls à avoir une bonne lumière naturelle. Nous avons donc ajouter un deuxième élémend’éclairage naturel en fond, ce qui apporte encore plus de lumière naturelle : cela reprend d’ailleurs certaines des dispositions constatées dans la construction des bâtiments d’enseignement du début du XX° siècle. Grâce à ce dispositif, une bonne lumière naturelle et un bon confort thermique sont assurés. Point négatif :problèmes d’éblouissement sur les salles de classe côté Sud, quand le soleil est très bas.
Le low-tech au service des usagers
L’Institut hollandais pour la recherche sur la Nature et la Forêt de Wageningen
L’idée centrale de ce projet Selon ce concept d’intégration du paysage dans le bâtiment, nous avons conçu une construction relativement simple pour l’Institut hollandais pour la recherche sur la Nature et la Forêt de Wageningen.
Les bureaux sont installés dans trois cubes protégés, au nord, par une aile qui accueille les laboratoires. Le côté sud, où ont été placés des jardins, est ouvert pour profiter du soleil.
Ce bâtiment, de conception simple, a étonné par les réactions très positives des utilisateurs.
Les principes de l’architecture bioclimatique:
- Capter le rayonnement solaire.
- Stocker l’énergie ainsi captée.
- Distribuer cette chaleur dans le bâtiment.
- Réguler la chaleur.
- Éviter les déperditions dues au vent.
La crise des années 70 a réactualisé l’intérêt pour l’architecture climatique. Le principal soucis des bâtisseurs d’alors furent d’obtenir les meilleures performances énergétiques au moindre coût. De nouveaux isolants très performants et peu onéreux furent largement utilisés : polystyrènes, polyuréthanes, laines minérales, etc.
Les matériaux retenus en architecture climatique sont sélectionnés sur :
- Une bonne absorption des rayons lumineux
- Un stockage de chaleur
- Une bonne rapidité d’absorption et de restitution de la chaleur.
À partir des années 80 en France, une nouvelle conception de l’architecture climatique se développa, considérant que l’habitat participait également à la santé de ses habitants. Les nouveaux isolants furent remis en cause pour l’atteinte à l’environnement qu’ils généraient, du fait de leur production de CFC, d’impossibilité de recyclage en fin de vie, ou d’émission de gaz à effet de serre... Cette nouvelle architecture dite " bioclimatique " et/ou " bioconstruction " allie désormais les atouts thermiques des matériaux à leur impact environnemental.
Bibliographie:
- L’architecture écologique (Edition : Le Moniteur; Auteur: Gauzin-Muller)
- « L’esquisse verte » Annales du cycle de conferences 2004-2005.
- Wikipedia.