architecture et efficacite energetique

Download Architecture Et Efficacite Energetique

Post on 31-Oct-2015

141 views

Category:

Documents

5 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Architecture Et Efficacite Energetique

TRANSCRIPT

  • ARCHITECTURE ET, , ,

    EFFICACITE ENERGETIQUE

    PRINCIPES DE CONCEPTIONET DE CONSTRUCTION

    ROBERTO GONZALOKARL J. HABERMANN

    BIRKHAUSERBASEL BOSTON BERLIN

  • SOMMAIRE

    5

    LES ORIGINES DE LA CONSTRUCTION SOUCIEUSEDES RESSOURCES ET DE L'ENERGIE 7

    URBANISME ENERGETIOUEMENT EFFICACE : PRINCIPES ET STRATEGIES 25

    Situation de depart 26Developpement 28Conditions climatiques 30Types et proportions de batiments 33Orientation du batiment 34Densite de construction 34Desserte 35Stationnement 38Environnement et espaces libres 38Aides ala conception 40Approvisionnement en energie 41

    URBANISME ENERGETIOUEMENT EFFICACE: EXEMPLES 43

    Construction de maisons passives: lotissement de maisons jumelees a Kriens, 44Lischer Partner Architekten, Lucerne

    Densification urbaine: maisons en bande aAffoltern, Metron Architektur, Brugg 50Comblement d'une dent creuse: immeuble d'habitation aMunich, 56

    H2R Architekten, Huther, Hebensperger-Huther, R6ttig, MunichReparation urbaine: immeuble de bureaux et d'habitation aMunich, 62

    Martin Pool, MunichComblement d'une dent creuse: immeuble de bureaux et de logements a 68

    Wiesbaden, A-Z Architekten, WiesbadenConstruction de logements sociaux energetiquement efficaces: 74

    immeuble d'habitation aMadrid, Guillermo Yanez, MadridRequalification d'une friche industrielle: campus universitaire aNottingham, 80

    Hopkins Architects, Londres

    CONCEPTION DE BATIMENTS ENERGETIOUEMENT EFFICACES:PRINCIPES ET MESURES 87

    Situation de depart et perspectives 88Construction de logements energetiquement efficaces 89

    La piece 90Proportions du batiment 91Orientation d'un batiment 92Fa((ades solaires 95Espaces de transition 98Utilisation et bilan energetique 99

    Rehabilitation energetiquement efficace 101Rehabilitation au lieu de construction nouvelle: avantages 101Conditions pour la rehabilitation 102Isolation thermique 104Ventilation 105Systeme de chauffage 106

    Batiments d'activites energetiquement efficaces 107Exigences 107Bilan energetique 107Protection solaire 109Eclairage naturel et artificiel 110Ventilation et climatisation 112Activation thermique des elements du batiment 112Fonctions mixtes 112

    Batiments culturels energetiquement efficaces et equipements publics: specificites 113

  • CONCEPTION DE BATIMENTS ENERGETIQUEMENT EFFICACES:EXEMPLES

    Rehabilitation au standard basse energie et maison passive: residenceuniversitaire aWuppertal, PPp, Muller, Schluter

    Utilisation flexible: batiment d'habitation et de bureaux aSchwarzach,Christian Lenz, Hermann Kaufmann, Schwarzach

    Systeme voisin de la maison passive: immeuble de bureaux et delogements aSursee, Scheitlin-Syfrig + Partner, Lucerne

    differenciees: complexe de bureaux aDuisbourg,Schuster Architekten, Dusseldorf

    Ventilation naturelle d'une tour: batiment de bureaux aMunich,Henn Architekten, Munich

    Projection d'ombre et guidage de la lumiere: complexe de bureaux aWiesbaden, Thomas Herzog + Partner, Munich

    Immeuble de bureaux durable: batiment du Parlement a Londres,Hopkins Architects, Londres

    Ecologie integree: bureaux et ateliers aWeidling,Georg W. Reinberg, Vienne

    Batiment d'entreprise au standard passif: immeuble d'activites aSteyr,Walter Unterrainer, Feldkirch

    Etablissement scolaire au label basse energie: ecole de Pichling,Loudon + Habeler, Vienne

    Batiment scolaire au standard passif: ecole Montessori aAufkirchen,Walbrunn Grotz Vallentin Loibl, Bockhorn

    Projet de construction participatif: college aGelsenkirchen,plus+ bauplanung, Neckartenzlingen

    Reponse ades conditions extremes: etablissement scolaire a Ladakh,Arup Associates, Londres

    Systeme d'eclairage naturel reglable: musee d'art aRiehen,Renzo Piano Building Workshop, Paris/Genes

    CONCEPTION DES DETAilS ET AMENAGEMENT TECHNIQUEENERGETIQUEMENT EFFICACES

    Dispositions et materiauxSituation de departSurfaces vitreesMursMateriaux isolantsInertie thermiquePerspectives

    Concepts de ventilation et systemes energetiquesConcepts de ventilationZones de ventilationInstallations de ventilation avec recuperation de chaleurInstallations de ventilation centralisees ou decentraliseesConcepts de chauffage et de climatisation: sources d'energieProduction combinee de chaleur et d'electricite (cogeneration)Combustibles d'origine vegetale (biomasse)Energie solaire thermique et photovolta'iquePompe achaleur et groupe frigorifiqueRafraichissementSystemes de chauffage

    ANNEXES

    GlossaireBibliographieInstitutions - Adresses utilesIndexIntervenantsCredits iconographiques

    115

    116

    122

    128

    134

    140

    146

    152

    158

    164

    170

    176

    182

    188

    194

    201

    202202202202203204205206206206206207207207208208209209210

    211

    212215216217219221

  • AVANT-PROPOS

    Les utopies et les experimentations sont desmoteurs importants pour Ie developpementde nos technologies. Les visions de voyagesdans I'espace de Jules Verne sont entre-tempsdevenues realite, tout comme celles d'Eugl'meHenard en matiere d'urbanisme. L'idee de bati-ments energetiquement autonomes reappa-rait de fa90n recurrente depuis quelque temps.Buckminster Fuller, Norman Foster et RichardRogers doivent etre cites ici.

    Apres la phase experimentale vient la mise enpratique des decouvertesconcluantes. L'objectifdes auteurs est de faire concorder, d'une part,les connaissances disponibles et les innova-tions en physique du batiment et en techniquesde construction et, d'autre part, les experiencesdes nombreux intervenants du BTP.

    II n'existe pas de style propre a la construc-tion econome en energie. Celle-ci ne reclamepas d'esthetique particuliere, ni meme de regiegenerale, juste une attitude respectueuse deI'environnement (du moins qui ne Ie polluepas). Ainsi s'exprimait Robert Kaltenbrunneren 1993 dans la revue Bauwelt.

    L'utilisation des documents originaux desarchitectes tant dans la description des projetsque dans les chapitres theoriques resulte d'unchoix delibere. Cest en fait la seule maniere derestituer avec fidelite la marque personnellede chacun. On maitrise maintenant assez bienla CAO pour pouvoir y laisser son empreintedans les documents graphiques. Ainsi ce livrene presente-t-il pas les informations detailleesde fa90n uniforme. II est done important d'in-sister sur Ie fait que, en matiere d'innovation,reprendre des details de fa90n trop rapide etirretlechie peut se reveler risque. Seuls desechanges directs avec des collegues procu-rent une certaine securite grace au partaged'experiences enrichissantes et aux transfertsde technologies essentiels et souhaitables.L'appendice rappelle ainsi les noms des par-ticipants aux differents projets et de certainsfabricants. Nous presenterons done des mode-les eprouves. Apres un regard analytique surI'histoire de la construction qui nous menera ala situation presente, Ie theme sera developpe,pas a pas, depuis I'urbanisme en passant par la

    conception de batiments energetiquement effi-caces jusqu'aux details innovants. D'importantschapitres sont consacres a des exemples soi-gneusement tries de projets novateurs enAllemagne, en Autriche, en Suisse, en Espagneet en Grande-Bretagne. Dans Ie cadre de I'aideaux pays en developpement, on s'arretera surun bel exemple d'architecture durable: I'ecoleDans Ie ciel au Ladakh. La aussi, les resultatsde la phase pionniere de I'utilisation de I'ener-gie solaire trouvent une reelle application. Laprise en compte des ressources disponibles surplace et de la construction traditionnelle locale,tres marquee par Ie rude climat, est un aspectessentiel de la construction energetiquementefficace.Nous avons aussi tente de faire un tres largeeventail des utilisations possibles. Sans preten-dre etre exhaustifs, nous avons voulu montrerla multitude des solutions envisageables pourrepondre aux differentes situations.Nous tenons a remercier en priorite tous lescollegues qui ont mis a disposition leurs docu-ments en toute confiance, accepte les entretienset repondu a nos questions. Les ingenieurscharges des realisations techniques et de faphysique du batiment ont eux aussi perm isla diffusion d'une grande quantite d'informa-tions. Nous voudrions remercier en particulierJohn Berry, Klaus Eggert, Helmut Krapmeier,Andreas Lackenbauer, Clemens Pollok,Wolfgang Scholkopf, Peter Schossig, MatthiasSchuler, Michael Weese et Jan Wienold; sansoublier nos epouses, Susana Gonzalo et UllaFulde-Habermann qui, par leurs conseils, leuraide et leur patience, ont permis a ce livre deparaitre.

    Munich, janvier 2006Roberto GonzaloKarl J. Habermann

    Gauche:Vue partielle de lafa,ade d'une nisi-dence pour etudiants ilWuppertal, 1" tranchede travaux, ArchitektenPPP en collaborationavec Christian Schluteret Michael Muller

    En haut:Projet AutonomousHouse, Aspen, RichardRogers, 1978. Siltimentutilisant les seulesenergies renouvelables

    5

  • Christian Lenz, HermannKaufmann: biitiment debureaux et d'habitationSchwarzach, Vorarlberg.Dans Ie garde-corps de laterrasse se trouvent descollecteurs solaires integresdestines a !'eau chaudesanitaire.Voir egalement p. 122

    LES ORIGINESDE LA CONSTRUCTION SOUCIEUSEDES RESSOURCES ET DE L'ENERGIE

  • (1) Vitruve: De Architectura,texte latin, ed. Bils,Mouzeuil-Saint-Martin,2004, traductionfran9aise par CH.-L.Maufras, Paris 1847(texte original: ({ Inipsis vera moenibus eserunt principia. Primume/ectio Joci saluberrimi.Is 8utem erit excelsuset non nebulosus, nonpruniosus regionesquecael; spectans nequeaestuDsas neque frigi-das sed temperatas... }})

    (2) Alexander Fenton: TheIsland Blackhouse,Edinburgh 1978, p. 6

    8

    LES ORIGINESDE LA CONSTRUCTION SOUCIEUSEDES RESSOURCES ET DE L'ENERGIE

    S'agit-il de construire une ville? La premierechose it faire est de chois