Concept Maison

UNE MAISON GUYANAISE DES ANNEES 1970 RESTRUCTUREE EN MAISON BIOCLIMATIQUE

ECOLE D’ARCHITECTURE DE LYON M E M O I R E F O R M A T I O N H. Q. E 2008 ALEXANDRE ALLEMAND

SOMMAIRE A. PRESENTATION DE LA GUYANE FRANCAISE 1. Le contexte géographique et climatique 2. Les spécificités du climat : Température, humidité, précipitations, insolation, vents.

B.LA CONCEPTION BIOCLIMATIQUE : LES GRANDS PRINCIPES DE CONSTRUCTION EN CLIMAT CHAUD ET HUMIDE 1. 2. 3. 4.

Implantation sur le terrain La protection solaire Protection contre l’humidité ambiante : La ventilation naturelle Les matériaux de construction

C.ETUDE DE CAS : UNE MAISON DES ANNEES 1970 RESTRUCTUREE EN UNE MAISON BIOCLIMATIQUE 1. Etat des lieux et analyse des points forts et des points faibles : a. Le terrain b. La maison

2. Techniques employées pour la restructuration a. A l’échelle du plan masse: Traitement des espaces verts b. A l’échelle de la maison : - Le système constructif - La ventilation et le rafraichissement de la maison - La protection solaire des murs - La protection contre les insectes - L’eau chaude solaire - Le choix des matériaux

3. Propositions d’amélioration du projet en vue d’une autonomie énergétique totale -

L’électricité photovoltaïque La récupération d’eau de pluie La production de biogaz

Conclusion

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A.

PRESENTATION DU CLIMAT DE LA GUYANE

1. LE CONTEXTE GEOGRAPHIQUE ET CLIMATIQUE

Située entre 2°N et 6°N, la Guyane bénéficie d’un climat de type équatorial humide. Cette position privilégiée proche de l’équateur, ainsi que sa façade océanique, lui confère une bonne stabilité climatique. Ainsi, on observe une grande régularité des vents et des températures, qui varient faiblement au cours de l’année. Seules les précipitations connaissent des variations annuelles conséquentes, et c’est donc principalement ce paramètre météorologique qui détermine le rythme des saisons guyanaises. Le cycle des précipitations est lui-même intimement lié aux mouvements saisonniers de la ZIC ou Zone Intertropicale de Convergence. La ZIC ou Zone Intertropicale de Convergence : Pour résumer simplement, la Zone Intertropicale de Convergence constitue l’équateur météorologique. En effet, si l’on observe le schéma ci-dessous, on remarque que dans l’hémisphère Nord, l’Anticyclone des Açores dirige des vents de Nord-Est dans la zone équatoriale, alors que dans l’hémisphère Sud, l’Anticyclone de Sainte-Hélène produit des vents de Sud-Est. La rencontre de ces vents s’effectue donc au sein d’une zone dépressionnaire appelée Zone Intertropicale de Convergence (ZIC). Au sein de cette zone, l’atmosphère est très perturbée et on y observe fréquemment des Cumulonimbus, nuages à haut développement vertical, générateur d’orages et de précipitations violentes. UNE MAISON GUYANAISE DES ANNEES 1970 RESTRUCTUREE EN MAISON BIOCLIMATIQUE

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La Zone Intertropicale de Convergence La ZIC n’est pas immobile et ses déplacements suivent la position apparente du soleil. Ainsi, avec un décalage de 6 à 12 semaines, la Zone Intertropicale de Convergence se déplace du Nord au Sud et du Sud au Nord, suivant les cycles astronomiques. Ce sont donc ces mouvements, et le positionnement de la ZIC par rapport au département, qui rythment les saisons guyanaises. On distingue ainsi : - une saison des pluies de la mi-novembre à fin janvier. Initialement la ZIC se trouvait au Nord, elle entame sa descente, et passe donc une première fois sur la Guyane. - une petite saison sèche, appelée « le petit été de mars » qui se produit en général entre début février et la mi-mars. Cette saison correspond à la position la plus Sud de la ZIC, qui se positionne au voisinage de l’équateur géographique et parfois même dans l’hémisphère Sud. - une saison des pluies, de fin mars à début juillet qui correspond à la remontée de la ZIC et qui repasse donc une deuxième fois sur la Guyane. - une saison sèche, de mi-juillet à mi novembre où la ZIC se positionne au delà du 10°N et épargne donc le département. Les différents types de saisons en Guyane : La petite saison des pluies : Dans sa descente vers le Sud, la Zic aborde franchement la Guyane vers la mi-décembre. Auparavant, les premiers prémices se font sentir pendant un petit mois, où quelques franges Sud se détachent du corps de la Zic et viennent lécher le littoral, y provoquant des précipitations modérées, parfois fortes, mais qui restent brèves et souvent localisées. Le passage du corps même de la Zic sur le département se traduit avant tout par une couverture nuageuse quasi permanente. Les pluies sont abondantes et soutenues, même pendant les accalmies, le ciel reste

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souvent couvert et la sensation de mauvais temps persiste. Durant cette saison, l’amplitude des températures est faible, conséquence d’une insolation minimale. Le petit été de mars : Cette petite saison sèche constitue une trêve des précipitations sur le département : en effet, la Zone Intertropicale de Convergence se positionne au voisinage de l’équateur et parfois même dans l’hémisphère Sud. Le département bénéficie alors d’un alizé de Nord-Est, issu d’un anticyclone des Açores puissant, ou repoussé au Sud par les dépressions hivernales qui circulent sur l’Atlantique Nord. Ce régime d’alizé se traduit par un ciel en général ensoleillé, quelques averses se produisent principalement en fin de nuit sur la bande côtière et le proche intérieur, et plutôt l’après-midi et en début de soirée dans l’intérieur. La saison des pluies : Dès la fin du mois de mars, la Zic remonte vers ses quartiers Nord. Ce déplacement n’est hélas pas régulier et les caprices de la Zic au cours de cette remontée sont souvent imprévisibles. Ainsi, au gré des mouvements et du renforcement des anticyclones de l’Atlantique, la Zic ondule à proximité du département, s’y installant fréquemment. Les précipitations sont alors fréquentes et copieuses dans un ciel très sombre. Ces périodes alternent avec des accalmies de quelques jours, lorsqu’un soubresaut de la zone l’éloigne temporairement du département. Dans ces conditions, le temps devient variable et les timides éclaircies alternent avec des averses brèves mais souvent intenses. La saison sèche : Dès le mois de juillet, la Zic est en perte d’activité sur le département : même si elle y effectue toujours quelques incursions, ces dernières sont moins virulentes. Durant cette phase de transition, le ciel guyanais retrouve de franches périodes ensoleillées, qui constituent cependant un élément moteur pour les averses orageuses de l’après-midi. La période vraiment sèche s’établit de la mi-août à fin octobre, la Zic est ainsi repoussée au delà du 10ème parallèle Nord, voire parfois inexistante sur l’Atlantique; un alizé de Sud-Est sec et stable s’installe alors sur le département. Les journées sont donc bien ensoleillées, seules quelques averses, parfois orageuses, se développent l’après-midi dans l’intérieur. C’est l’époque des cyclones sur l’arc Antillais, qui peuvent parfois générer, à plusieurs milliers de kilomètres de distance, des lignes d’instabilité, provoquant l’espace de quelques heures, de fortes averses orageuses sur la Guyane. Mais ces cyclones n’atteignent jamais le territoire Guyanais. Variabilité interannuelle : Le rythme des saisons, décrit ci-dessus, est toutefois soumis à une grande variabilité interannuelle : en effet d’une année sur l’autre, le début et la fin des saisons ne se produisent jamais rigoureusement aux mêmes dates et peuvent parfois différer de plusieurs semaines. Cette disparité des échéances, ainsi que la puissance même des saisons, sont bien souvent la conséquence de phénomènes climatiques complexes, que les scientifiques continuent de rechercher et d’étudier. UNE MAISON GUYANAISE DES ANNEES 1970 RESTRUCTUREE EN MAISON BIOCLIMATIQUE

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Ainsi, il a été mis en évidence que, dans la ceinture tropicale –et donc particulièrement en Guyane– le climat était lié à un phénomène océanique du Pacifique Sud : le célèbre El Niño et sa petite s!ur La Niña. Pour résumer, on peut écrire que lorsqu’il existe un phénomène El Niño, le climat guyanais est plus sec et plus chaud, alors que La Niña entraîne plutôt une aggravation des précipitations accompagnée de températures plus fraîches. Malheureusement, l’état actuel des connaissances face à la grande complexité de la machine Atmosphère ne permet pas encore d’appréhender l’ensemble des phénomènes qui s’y déroulent, et cela restera toujours une des motivations principales des météorologistes de percer un jour tous les secrets du climat de notre planète.

2. LES SPECIFICITES DU CLIMAT -Les températures: Les températures moyennes sont de l’ordre de 26° tout au long de l’année, on enregistre toutefois quelques minima de 16° à 18°, le matin sur l’intérieur du pays et des maxima de 34° à 36° en début après midi, surtout en période sèche. -Les précipitations: Elles varient entre 1700 millimètres par an dans le Nord-Ouest et 3800 millimètres dans la région de Régina-Cacao. La pluviométrie annuelle est de 3000 millimètres en moyenne sur la bande côtière de Kourou à Cayenne, alors qu’elle atteint 2500 millimètres sur les régions de l’intérieur. Les pluies sont en général fortes et de courte durée, elles ont lieu souvent la nuit. Ci-contre histogramme de la pluviométrie normale (moyenne sur 30 ans).

-L’humidité: L’humidité relative moyenne est élevée, entre 80 et 90%, selon la saison. En saison humide l’amplitude quotidienne moyenne s’établit entre 98 et 75 %, avec un gradient pouvant atteindre les 15 % par heure, dès l’apparition du soleil. En saison sèche cependant on enregistre des minima de l’ordre de 50% en début d’après midi, et 100% quasiment chaque matin vers 6 heures. UNE MAISON GUYANAISE DES ANNEES 1970 RESTRUCTUREE EN MAISON BIOCLIMATIQUE

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Diagramme Enthalpique -L’insolation :

La durée du jour est quasiment invariante tout au long de l’année. Le soleil passe deux fois au zénith, en mars et septembre. Malgré une pluviométrie importante, la Guyane dispose d’un ensoleillement important, avec en moyenne 2200 heures d’insolation annuelle, les maxima étant situés sur la bande côtière. -Le Vent: Soumise au régime permanent des alizés, la Guyane est régulièrement ventilée par des flux de Nord-Est en saison des pluies et Sud-Est en saison sèche.

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Ces vents sont faibles à modérés, on enregistre parfois quelques rafales sous les grains, le vent maximal enregistré ne dépasse pas les 80 Km/h.

En Conclusion, si le climat de la Guyane est relativement pluvieux, il revêt malgré tout un caractère agréable en ce qui concerne sa régularité. Cette pluviométrie importante est souvent constituée de fortes et brèves averses, ceci confère à cette région un ensoleillement agréable. L’ensoleillement est remarquable également par son intensité, l’énergie reçue au sol pouvant atteindre quelques 7 KWh/m²/jour. Toutefois l’humidité relative est forte et quasiment constante, sauf en saison sèche. Cet air humide, s’il est bénéfique à la végétation luxuriante, ne l’est pas forcément pour l’homme et encore moins pour les matériels. En résumé : Les conditions des climats chauds et humides -Peu d’amplitude de T° jour/ nuit -Humidité forte (80 à 100%) -Pluies fréquentes (saisons humide, mousson) -Alternance soleil direct / soleil diffus (ciels nuageux, forte diffusion) Conséquences sur les constructions: -Nécessité de ventiler les structures (évacuation de l’humidité) -Débords de toitures = protection de la pluie et du soleil (direct et diffus)

Illustrations d’habitations locales UNE MAISON GUYANAISE DES ANNEES 1970 RESTRUCTUREE EN MAISON BIOCLIMATIQUE

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B.

LA CONCEPTION BIOCLIMATIQUE : LES GRANDS PRINCIPES DE CONSTRUCTION EN CLIMAT CHAUD ET HUMIDE

Une des fonctions premières du bâtiment est de protéger l’homme des agressions du climat : c'est son rôle d'abri. Un habitat " adapté au climat ", engendre de lui-même, par la propre physique du bâtiment, un micro-climat intérieur plus confortable que les conditions extérieures, de manière à économiser les dépenses énergétiques et les installations spéciales coûteuses. Les objectifs visés simultanément par un bâtiment adapté aux climats chauds et humides, en vue du confort thermique de l'homme sont : - L’implantation du bâtiment sur le terrain est la première étape de l’architecture bioclimatique. Les obstacles naturels et artificiels, le choix des orientations des façades, l’environnement immédiat du bâtiment ont une influence significative sur les conditions de confort thermique à l’intérieur de celui-ci. L’étude du terrain et du climat permet d’exploiter au mieux le potentiel de rafraîchissement et de protection solaire. - La protection solaire des éléments de façades et des baies, pour éviter l’échauffement de la structure, la pénétration directe du rayonnement à l'intérieur des espaces, et la détérioration des éléments de construction. - la protection contre l'humidité (la pluie, les eaux de ruissellement, et la vapeur contenue dans l'air) afin d'éviter la pénétration directe de l'eau à l'intérieur des espaces ce qui dégrade les éléments, éviter le ravinement des soubassements, et aussi ne pas atteindre le niveau de saturation de l'air en humidité ce qui ôte à l'homme son volant de sécurité contre l'échauffement qu'est la transpiration, puisqu'alors la sueur ne peut plus s’évaporer (être absorbée par l'air ). C’est la ventilation naturelle qui assure une fonction d'hygiène par renouvellement de l'air et permet un contrôle thermique par l'accélération des échanges hygrothermiques : une convection forcée aide au refroidissement du bâtiment et du corps, l'air véhicule l'humidité et assèche les matériaux et la peau du corps. Remarque : la différence essentielle entre un climat chaud et sec et un climat chaud et humide est que ce dernier, dont les températures enregistrent de faibles variations diurnes, ne peut bénéficier " de la fraîcheur de la nuit ", qui caractérise les climats chauds et secs. Ainsi l'inertie éventuelle du bâtiment ( restituant durant les heures les plus chaudes une certaine fraîcheur stockée pendant la nuit ), ne pouvant être d'aucun secours, c'est alors à la ventilation des locaux qu'il peut seul être fait appel, pour recréer une ambiance de confort malgré des conditions climatiques extérieures très pénibles, sollicitant de la part de l'organisme de gros efforts réactionnels de défense.

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Choix de l’inertie selon la température du jour et de la nuit et l’hygrométrie. - la protection contre les intrusions est aussi un élément qui doit être pris en compte dès la conception car les insectes nuisibles sont très nombreux du fait du climat humide. Toute la difficulté réside dans le fait de concevoir un bâtiment hyperventilé naturellement, qui soit à la fois sécurisé en l’absence de ces occupants et qui protège contre les insectes et les animaux nuisibles attirés par la lumière la nuit. Les éléments du projet, doivent satisfaire ces objectifs majeurs. La mission la plus délicate du concepteur est de hiérarchiser les solutions partielles qui, élément par élément satisfont chaque objectif indépendamment les uns des autres, afin d'obtenir une solution homogène et globalement performante. En effet il n'est pas toujours évident de rendre compatibles pour un même élément, protection solaire, protection contre l'humidité, ventilation, exigences du programme, désirs du concepteur ou du client, tout élément étant concerné par plusieurs ou même tous ces impératifs ! La décomposition d'un bâtiment en éléments de projet forme une liste in exhaustive ; toutefois on peut discerner ceux relatifs au plan de masse (orientation, juxtaposition des volumes, traitement des espaces verts, parti architectural des toitures, etc...), et ceux relatifs au bâtiment (choix des matériaux, couvertures, système constructif, fondations, baies, organisation spatiale intérieure, etc...).

1.

L'IMPLANTATION DU BATIMENT SUR LE TERRAIN

Avant de couper des arbres il est primordial de bien étudier le terrain. Les obstacles aux alentours peuvent modifier les vents ou faire de l'ombre. La végétation et les arbres peuvent aussi apporter de l'humidité et rafraîchir la maison. La topographie est aussi importante et une simple colline peut favoriser la ventilation naturelle. Les caractéristiques climatiques ainsi que les éléments environnants sont tous à prendre en compte lors de l'implantation d’une maison sur un terrain. La ventilation naturelle est le principe le plus important dans l'architecture bioclimatique en climat équatorial. Le vent permet de rafraîchir la maison naturellement, Il faut donc bien examiner la direction du vent et la circulation de l'air sur le terrain. UNE MAISON GUYANAISE DES ANNEES 1970 RESTRUCTUREE EN MAISON BIOCLIMATIQUE

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Afin de favoriser la ventilation naturelle, on doit s’éloigner le plus possible d'un obstacle pouvant gêner la circulation du vent sur le terrain. À partir de 4 fois la hauteur de l'obstacle dans le sens du vent, la ventilation est possible. Elle est idéale à plus de 12 fois la hauteur de l'obstacle et 4 fois la hauteur de l'obstacle perpendiculairement au sens du vent. Les bâtiments ou les collines peuvent être des obstacles aux rayons du soleil ou à la circulation du vent. La pente au vent d'une colline est une zone favorable pour l'implantation de la maison. L'ombre d'un obstacle ou des arbres sur la maison en fin de journée permettent d'atténuer l'ensoleillement qui peut être désagréable, surtout dans les pièces situées à l'Ouest. L'étude de la topographie et de l'environnement de proximité permettra aussi de déterminer la forme à donner à la maison ainsi que le type de toiture envisageable, et même le type d'ouvrants. Une maison en bord de mer doit être plus protégée qu'une maison en forêt ou en plaine. Elle sera moins haute, aura une faible inclinaison de toiture et des ouvertures permettant de réguler la ventilation. Une analyse du sol permettra de découvrir certaines zones pouvant être inondables. Le vent passant au-dessus de cette zone sera plus frais et permettra donc d’apporter un peu plus de fraîcheur. L’orientation Il faut orienter correctement la maison vers les vents dominants. C’est par la façade principale de la maison que va rentrer l’air extérieur utile à la ventilation naturelle, à condition que la maison soit traversante. Le plus favorable est d’orienter entre - 45" et + 45" de la direction des vents dominants, généralement ENE. Toutefois, la direction du vent peut être différente selon les sites. De plus, le vent change de direction en cours d'année, notamment en saison sèche. Ainsi, il peut être intéressant de ne pas être orienté totalement face au vent en saison des pluies, surtout en bord de mer. Ou alors, être orienté de façon à bien prendre le vent en saison sèche afin de favoriser la ventilation naturelle lors de cette saison plus chaude. L'environnement proche Le sol reflète la lumière du soleil et réchauffe l'air ambiant. Il est préférable d’éviter un sol nu ou alors il faut l’aménager de matériaux réfléchissants. Une bande végétale d'au moins 3 mètres de large doit protéger la périphérie de la maison. On peut planter du gazon ou des arbres pour ombrager le sol et les façades de la maison. Elle en restera d'autant plus fraîche. Dans tous les cas, la végétation apporte un air frais ambiant autour de la maison, mais elle peut également favoriser le développement des insectes (les moustiques vivent majoritairement sous les arbres).

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2.

LA PROTECTION SOLAIRE

La principale cause de surchauffe des bâtiments en Guyane est une mauvaise protection solaire des façades. Protection solaire de la toiture : D’abord il faut opter pour une couleur claire pour la toiture, et éviter toutes les couleurs sombres ainsi que le rouge foncé, le vert foncé, le bleu vif ou même le gris clair. L'ensoleillement étant vraiment fort en Guyane, une couleur claire ne suffit pas, surtout si la toiture est en tôle et si elle est en tuile elle accumulera la chaleur. Il faut s'en protéger par d'autres moyens : -Isoler directement sous la toiture « toiture froide » ou sur les faux plafonds « toiture chaude ». Pour qu'il soit efficace en toiture, une épaisseur de 5 centimètres est le minimum. Mais l'épaisseur dépend aussi de la couleur de la toiture. Il faudra plus d'isolant avec une toiture foncée et avec une toiture en tuile. L'isolant a aussi l'avantage d'être une barrière phonique. Lors de forte pluie, il atténue considérablement les nuisances sonores de la toiture.

-Ventiler les combles ou surélever la toiture par rapport à la maison. Un courant d'air sous la toiture permet de chasser l'air chaud s'accumulant sous le toit. Des entrées d’air doivent être réparties uniformément sur tout le périmètre de la toiture. La surface de ventilation doit être supérieure à 15% de la surface de toiture pour être efficace. Cette conception de toiture doit être traitée de manière à être protégée efficacement contre la pluie, les chauves-souris ou les intrusions. Une toiture en Waï (sorte de paille composée de feuilles de palmier), en bois de Wapa, en tuile ou encore en bitumineux aura une meilleure capacité d'isolation qu'une toiture en tôle. Mais dans tous les cas la toiture doit être ventilée en sous-face pour éviter l’impact thermique sur la sous-toiture isolée en cas de toiture froide.

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Protection solaire des murs :

Diagramme solaire de la Guyane Bien que sous les tropiques le soleil soit presque vertical, les murs reçoivent les rayons du soleil le matin et le soir et apportent de la chaleur dans la maison à l’Est et à l’Ouest. Il convient de se protéger en laissant déborder la toiture suffisamment pour faire de l'ombre la plus grande partie de la journée. Cela protégera en plus les murs de la pluie! Le débord doit être correctement dimensionné suivant la façade à protéger mais le rapport d/h doit être: . Au Nord et au Sud: de 0 pour un mur en bois clair à 0,7 pour un mur en béton de couleur foncée. . À l'Est: de 0,25 au minimum et jusqu'à 1 pour un mur en béton de couleur foncée. . À l'Ouest: de 0,5 au minimum et jusqu'à 1,3 pour un mur en béton de couleur foncée. Un large débord a un coût plus important. Si l’on emploie des matériaux à faible inertie thermique comme le bois ou des briques creuses pour les murs, la chaleur emmagasinée sera moins importante et permettra de réduire le débord de toiture. En l’absence de débord de toiture, il peut-être nécessaire de prévoir des pare-soleil verticaux. Ils doivent être décollés de la façade d'au moins 20cm afin d'assurer une bonne ventilation. UNE MAISON GUYANAISE DES ANNEES 1970 RESTRUCTUREE EN MAISON BIOCLIMATIQUE

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L'important est d’utiliser un dispositif qui permette à la ventilation naturelle d'entrer suffisamment, qui coupe les rayons du soleil tout en laissant entrer la lumière diffuse. Si toutes ces solutions ne sont pas envisageables, il est encore possible d'utiliser l'isolation derrière un mur blanc. Il faudra alors protéger les ouvrants des rayons du soleil. La végétalisation comme protection solaire : Une autre technique pour se protéger des rayons du soleil est la végétalisation. Les plantes vont absorber les rayons du soleil. Elles ont l'avantage de limiter le ruissellement et de maintenir une température plus fraîche que celle de l'air ambiant. De plus cette technique est idéale pour intégrer au mieux la maison au paysage environnant.

La protection des ouvrants : La difficulté de protéger les ouvertures de la maison est de favoriser la circulation de l'air tout en assurant une protection contre la pluie et les intrusions, en permettant l’éclairage naturel. Il est nécessaire de laisser entrer la lumière diffuse et d'empêcher les rayons directs du soleil de pénétrer à l'intérieur de la maison. Tout comme les parois, on peut utiliser les débords de toiture, les casquettes ou les balcons servant à protéger les murs pour protéger également les fenêtres. Il faut néanmoins protéger chaque fenêtre par un dispositif extérieur comme des volets battants, des stores extérieurs, des lames mobiles, des persiennes... mais de préférence de couleur claire. Les stores ou les lames mobiles, pour être plus efficace, doivent absolument être placés à l'extérieur. Placés à l'intérieur derrière une vitre, ils créent un effet de serre et réchaufferaient l'air ambiant. Il est recommandé de protéger tous les ouvrants y compris les pièces de service. Dans tous les cas, un dispositif de protection des ouvrants à l'Est et à l'Ouest est nécessaire car les débords de toiture ne protègent pas complètement des rayons du soleil et de la pluie.

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La maison tropicale de Jean Prouvé : Protection solaire par le choix de l’orientation (axe est-ouest) Dispositifs intégrés (auvents, brises soleil métallique orientables…)

3.

PROTECTION CONTRE L’HUMIDITE VENTILATION NATURELLE

AMBIANTE :

LA

Sous un climat chaud et humide ( équatorial ou tropical ) il faut retenir qu'un habitat "adapté", lorsqu'il a optimisé les solutions vis-à-vis de la protection contre le soleil et l'humidité, n'a plus qu'un seul recours s'il ne satisfait pas encore aux exigences de confort de l'homme, c'est la ventilation naturelle, permanente et efficace, des espaces intérieurs et de la structure du bâtiment. La ventilation est le résultat complexe de l'influence des forces thermiques largement renforcées par les forces des vents. Ces facteurs étant sujets à de perpétuelles variations, très sensibles à tous les paramètres de l'environnement et de I’instant, l'étude aérodynamique de la ventilation des bâtiments vient à être très délicate et difficile. Les expérimentations faites en laboratoires ne peuvent prétendre être une simulation exacte du scénario réel qui se déroulera sur le terrain; cependant elles permettent de tester des facteurs isolés.

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En terme de ventilation naturelle dans le bâtiment il s'agit d'être très prudent quant aux généralisations et démonstrations rigoureuses par le calcul. Si l'architecture n'est pas une science exacte, l'étude aérodynamique en architecture l'est encore moins. Cependant il est possible d'établir certains principes architecturaux susceptibles de favoriser une ventilation naturelle et efficace en vue de satisfaire au confort de l'habitant sous les climats chauds et humides. C'est par le jeu des volumes ( relief, végétation, bâti, ...) et des aspects de surface ( bitume, feuillage, bois, ...), tant à l'échelle du plan de masse qu'à l'échelle de la cellule qu'il est possible d'intervenir sur la répartition des zones de pressiondépression, et ainsi d'exploiter au mieux les forces des vents et les forces thermiques disponibles sur le site, en vue d'une optimisation du balayage du flux d'air autour et à travers le bâtiment. En utilisant la méthode de la décomposition du bâtiment en éléments de projet, on répertorie les effets de quelques paramètres (au niveau du plan de masse et au niveau de la cellule) sur le bilan global de la ventilation autour et au travers des constructions. Quelques règles relativement simples et logiques sont alors applicables aux éléments de projet auxquelles elles se rattachent. Ainsi cherche-t-on à éviter de créer des zones d'inconfort, soit pour ne pas être ventilées soit pour être soumises à des turbulences (tourbillons et survitesses exagérées ). Face à un ventilateur, on ressent une sensation de fraîcheur sur la peau. C'est une des particularités que l'homme a pour refroidir son corps, c'est l'évapotranspiration. Favoriser la ventilation à l'intérieur de la maison pour se rafraîchir, mais pas seulement! L'homme dégage de la chaleur, surtout en activité. De plus, le matériel électroménager et audiovisuel va aussi produire de la chaleur. La ventilation naturelle permettra d'évacuer ce surplus de chaleur qui s'accumule dans la maison. Elle permettra aussi d'évacuer l'humidité et de renouveler l'air... Les ouvrants extérieurs : La ventilation naturelle consiste à faire entrer l'air extérieur par la simple ouverture des parois. La maison doit être complètement traversante. Les façades au vent et sous le vent doivent être entièrement ouvertes. Le vent doit pouvoir entrer mais aussi sortir de la maison, sinon il n'y aura pas de courant d'air. Ces deux façades doivent avoir une porosité la plus grande possible. Une porosité de 35 % est le minimum pour être efficace. Aussi, il est conseillé de surdimensionner les ouvrants de la façade sous le vent par rapport à la façade au vent, cela amplifie le courant d'air à l'intérieur de la maison. La répartition des ouvrants de ventilation des façades principales au vent et sous le vent permet d’avoir un écoulement homogène. Des ouvertures à des hauteurs différentes dans ces deux façades amélioreront l'efficacité de la ventilation naturelle. L'air chaud monte. Il est préférable d’installer des ouvertures en position basse pour la façade au vent et en position haute pour la façade sous le vent. On peut également installer des ouvrants pour les deux autres façades car il faut éviter des zones sous-ventilées dans la maison et améliorer la capacité de ventilation naturelle. Les pièces principales (cuisine, salon, séjour...) doivent être entièrement traversantes au moyen de grandes fenêtres à ouvertures importantes. Il est utile de UNE MAISON GUYANAISE DES ANNEES 1970 RESTRUCTUREE EN MAISON BIOCLIMATIQUE

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pouvoir gérer le débit de la ventilation et l'orientation des courants d'air. Des jalousies ou des dispositifs avec des lames orientables sont préférables à des ouvrants « tout ou rien ». Une autre astuce est de réaliser une écope de toiture. Cela consiste à faire une ouverture en haut de la toiture permettant ainsi d'évacuer l'air chaud s'accumulant dans la maison. Cette conception de la toiture est très efficace, le vent passant audessus de la toiture aspire l'air de la maison. L'écope doit être uniformément répartie.

La construction d'une maison sur pilotis ou sur vide sanitaire ventilé permet de rafraîchir la maison par le sol. De plus, une maison surélevée sera mieux ventilée. La construction sur pilotis apporte d'autres avantages, comme la possibilité de créer un espace supplémentaire sous la maison pour un garage ou un atelier, de renforcer la sécurité contre les intrusions. La qualité sanitaire de la maison sera améliorée car on s'éloigne des insectes rampants et de l'humidité. L'agencement intérieur : Chaque niveau ou étage de la maison doit être entièrement traversant. Une répartition correcte des pièces et des ouvrants permet d'éviter des zones mal ventilées. L’organisation des pièces et du volume doit être pensée avec le moins possible de parois intérieures non mobiles. Ces parois intérieures doivent avoir une porosité bien supérieure à la porosité des façades. Un courant d'air doit pouvoir balayer toutes les pièces de la maison. Contrairement à la logique de compacité volumique propre aux climats continentaux, en Guyane il est plus judicieux de faire une maison qui offre une importante prise au vent, puisqu’il n’y a pas de risque de vent forts. Dans les pièces de vie, on garde des hauteurs sous plafond importantes, au moins supérieur à 2,80 m. Prendre en compte l'orientation des pièces en fonction de leurs principales périodes d'occupation afin de correspondre aux moments d'ensoleillement minimum. Il faut penser à garder quand même un minimum d'intimité, et prévoir des dispositifs de blocage des portes et des parois mobiles en position ouverte la journée.

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Les brasseurs d'air : Il est possible qu’il y ait des jours sans vent. On peut alors avoir recours à des brasseurs d'air au plafond ou des ventilateurs sur pied dans toutes les chambres et les pièces principales. Un brasseur d'air est efficace pour une surface de 15m², avec un diamètre supérieur à 1.2 m, et doit être placé à une hauteur la plus grande possible. Pour une grande pièce, les brasseurs d'air devront être espacés de 3 mètres environ.

Ce diagramme permet de prendre conscience qu’un léger mouvement d’air permet d’améliorer la zone de confort. Le contrôle de la ventilation peut donc se faire de différentes manières : •1. Renouvellement d’air hygiénique et évacuation des surchauffes (si TI>TE) •2. « Freecooling»: refroidissement de la structure quand TE<TI (sur-ventilation de nuit) •3. Stratégie de confort: brassage de l’air (mécanique ou naturel) et évapotranspiration

4.

LES MATERIAUX DE CONSTRUCTION

Afin d’éviter d’utiliser des matériaux qui demandent beaucoup d'énergie et d'eau et qui génèrent un impact important sur l'environnement, la solution est d'employer des matériaux provenant de matières recyclées ou des matériaux écologiques, et dans la mesure du possible fabriqués localement. Le bois :

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En Guyane, le bois est sans doute le matériau le plus utilisé dans la construction traditionnelle car il est léger et rapide à mettre en !uvre (idéal pour les maisons sur pilotis). Le bois diminue l'inertie thermique des maisons ce qui convient parfaitement au climat tempéré de la Guyane. La transformation du bois est destinée aux secteurs du bâtiment et de la menuiserie pour: · La charpente ou l'ossature (maison à ossature bois) · Les menuiseries intérieures et extérieures (portes, fenêtres...) · L'habillage intérieur ou extérieur (lambris, bardage et parquet) · La couverture (bardeaux de Wapa) Les essences utilisées (Gonfolo, Angélique, Grignon, Amarante ou Ebène vert= Ipé) ont le plus souvent des propriétés mécaniques intéressantes en particulier du point de vue structurel et de la dureté. Ils sont en effet très résistants aux termites et aux insectes xylophages. La brique de terre crue : La brique en terre crue de latérite comprimée et stabilisée est un matériau disponible en Guyane qui demande peu d'énergie lors de la fabrication. De la latérite, un peu de ciment et de l'eau sont mélangés afin d'obtenir une pâte. Une presse et séchage pendant 28 jours permet d'obtenir une brique. Esthétique et chaleureuse, elle offre l'avantage de réguler le taux d'humidité et d'absorber les odeurs dans la maison. La brique a une forte inertie thermique, utile pour conserver la fraîcheur. Si elle est bien protégée du soleil, elle joue le rôle d'isolant thermique et phonique. Les murs extérieurs en brique bien protégés du soleil et de la pluie ne demandent pas d'entretien. Toutefois dans le cadre du projet, la brique ne sera pas employée puisque l’agrandissement sera fait structure bois et l’on conservera les murs existant en parpaing de 15cm+ 3cm d’enduit qui offrent tout de même une petite inertie thermique. Le choix de matériaux plus ou moins inertes a de l’influence sur le confort thermique. La température est très peu variable et l’ensoleillement direct faible dans un climat tropical humide. Une inertie par absorption des enveloppes, en maçonnerie, vue extérieurement ne présente pas d’inconvénient mais peu d’avantage. Des grandes surfaces de maçonnerie ne sont donc pas nécessaires.

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C.

ETUDE DE CAS : UNE MAISON DES ANNEES 1970 RESTRUCTUREE EN UNE MAISON BIOCLIMATIQUE Evolution des pratiques constructives en Guyane:

Avant 1960/70: Méthode traditionnelle : - Débords de toiture à chaque étage, protection des murs, pas de rayonnement direct, pas une goutte d’eau. - Forte porosité des parois verticales.

Après 1970: Simplification de la construction. Généralisation du modèle européen. Volonté de construire vite et pas chère : - Parois verticales non protégées (soleil, pluie) - Toiture non ventilée - Taux de vitrage élevé - Ventilation naturelle défaillante

Pour concevoir une maison en milieu tropicale il ne faut pas négliger l’importance de la véranda périphérique (appelée aussi Varangue dans l’océan Indien). Elle joue le rôle d’espace tampon entre les ambiances intérieure et extérieure : -Protection de la pluie et du soleil. -Affaiblissement de la luminosité diffuse. -Exposition au vent indépendamment de son orientation.

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La véranda périphérique :Robie House de F.L.Wright : les espaces de transition sont simplement matérialisés par les auvents de toiture. La varangue est un endroit privilégié de la case créole. Largement ouverte sur le jardin, traditionnellement encadrée de deux colonnes, elle permet une douce transition entre le jardin et l’intérieur du logis. C’est en quelque sorte un entre-deux social où l’on reçoit à l’abri des regards et du soleil tout en profitant de la douceur du jardin.

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1.

ETAT DES LIEUX ET ANALYSE DES POINTS FORTS ET DES POINTS FAIBLES a. LE TERRAIN :

Le terrain est relativement plat et il n’y a pas colline a proximité. De nombreux arbres exotiques sont présents et la végétation très dense et luxuriante témoigne de la générosité du climat en matière d’ensoleillement et de précipitation.

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A la latitude 5° Nord, le diagramme solaire nous indique qu’en toutes saisons les façades à protéger se situent à l’Est et à l’Ouest. (Cf. dessin ci-contre) Le 21 Juin, à 12h00, le soleil est à l’altitude 69.5° (65° à Paris) et le 21 Décembre à 60° (17.3° à Paris)

Le vent souffle souvent sur la parcelle de manière assez fréquente. Il provient principalement de l’océan au Nord-Est. Le sol est en majorité composé de latérite. C’est un mélange de sable et d’argile qui serait tout à fait adapté aux transferts thermiques en cas de puits provençal.

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b. LA MAISON :

Plan actuel de la maison

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La présence de végétation en périphérie de la maison est bénéfique puisqu’elle évite l’échauffement du sol de la parcelle.

Le système constructif : La maison est construite sur terre plein avec des murs en parpaing creux de 15cm + 3cm d’enduit ciment sur les 2 faces. L’inconvénient de cet enduit c’est que contrairement à un enduit à la chaux, il a une perméance limitée et empêche donc le mur de respirer. Le complexe mur enduit et les baies vitrées « ouvertes ou fermées » bloquent la circulation de l’air ce qui rend la maison humide et malsaine. On note aussi dans les pièces l’absence de plaque de plâtre au mur qui permettrait de réguler l’humidité au sein de la pièce en jouant un rôle de « buvard ». Construite de plain-pied, l’air ne circule pas en dessous et l’air ambiant et les murs ne peuvent être assainit. L’état général de la maison est mauvais avec de nombreuses traces de moisissure. D’ailleurs aucun système de ventilation mécanique contrôlée n’est actuellement installé. Grâce à des larges débords de toiture en particulier à l’Est et à l’Ouest et de grands arbres, les murs de la maison sont protégés du rayonnement direct du soleil. Les grandes avancées de toiture abritent des espaces extérieurs protégés qui pourraient être agréable en tant que « varangue » mais le rayonnement chaud de la toiture en tôle les rend inutilisables. (Cf. photos ci-dessous) L’intérieur de l’habitat souffre également de surchauffe le jour à cause de cette couverture en tôle métallique non isolée. UNE MAISON GUYANAISE DES ANNEES 1970 RESTRUCTUREE EN MAISON BIOCLIMATIQUE

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On s’aperçoit, sur les images ci-dessous, que les propriétaires de la maison ont scotchés les jalousies vitrées au dessus des fenêtres. En position ouverte elles ne remplissent probablement pas leur rôle puisque l’air frais qui entre par ces jalousies vitrées ne peut être extrait par une autre ouverture. On remarque aussi que des ventilateurs sur pied ont été installés dans les chambres pour recréer du courant d’air manquant.

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La plupart du temps, l’air est aussi chaud à l’extérieur que dans les chambres. Les occupants ont alors tenté de rendre les chambres étanches. Ils ont ensuite investit dans une climatisation par split pour tenter de les rafraichir. Ils se protègent par la même occasion des insectes et des nuisibles la nuit. L’emploi de la climatisation est un aveu d’impuissance de la maison dans sa capacité à recréer un microclimat plus frais qu’à l’extérieur. Cela illustre les disfonctionnements thermiques de la maison. L’eau chaude solaire est produite par un ballon d’eau chaude traditionnelle, alors que le rayonnement solaire est omniprésent pendant toute l’année…

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2.

TECHNIQUES EMPLOYES POUR LA RESTRUCTURATION a. A L’ECHELLE DU PLAN MASSE: - Le traitement des espaces verts

Les arbres existants sur la parcelle seront conservés car ils contribuent à protéger la maison du soleil et à filtrer le vent parfois soutenu.

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b. A L’ECHELLE DE LA MAISON :

Le projet consiste à restructurer l’existant ce qui sous-entend la conservation d’une bonne partie de la maison actuelle. Après analyse des atouts et inconvénients de la maison, nous avons décidé de distinguer la zone jour de la zone nuit en adoptant 2 stratégies climatiques différentes : - la partie jour sera hyper-ventilée soit par le vent au travers des ouvertures persiennées soit par les brasseurs d’air en l’absence de vent. - la partie nuit sera elle plus étanche. Comme ce sont des chambres et salles de bains, on a besoin d’une certaine intimité. Quelques mois dans l’année, la nuit il fait plus frais que le jour. Cette fraicheur nocturne doit pouvoir être conservée si on règle le problème d’humidité. Le couloir qui dessert les chambres et les salles de bains fait office de sas entre les 2 différentes zones.

Le système constructif : Toute la couverture de la toiture en tôle bac acier est remplacée par une charpente traditionnelle dite « créole ». Il est donc nécessaire de recréer une structure porteuse qui accueillera la nouvelle charpente. Une trame carrée de 3m40 d’entre axe positionne les poteaux autour des murs de la maison. Chaque poteau est composé de 4 pièces de section carrée (8/8) qui accueille la ferme moisée dans un sens et dans l’autre les lisses basses et hautes de

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contreventement qui supportent elles le système persienné double peau (Cf : croquis ci contre)

La couverture est réalisée en bardeaux de Wapa fixés sur liteaux ventilés par un contre-litelage. Ce bois a une durabilité exceptionnelle aux intempéries. Le Wapa est un bois plutôt sombre qui absorbe la chaleur, mais une isolation de 10cm de fibre de bois en sous-toiture vient corriger le problème.

La ventilation et le rafraichissement de la maison : - Au sol : Actuellement la maison existante de plain-pied ne « respire » pas par le sol. L’agrandissement en partie jour sera lui réalisé sur un plancher en bois sur lambourdes posées sur des plots béton. Il sera donc isolé du sol et ventilé par dessous. On évite ainsi les remontées humides par capillarité et les insectes rampants. - Au niveau des murs et l’espace de vie : La nuit la température baisse légèrement mais il y a toujours beaucoup d’humidité ce qui rend l’évapotranspiration difficile donc on est tenté de mettre un ventilateur mais le courant d’air devient vite inconfortable pour dormir. Une autre solution serait d’ouvrir la fenêtre mais se pose alors le problème de la sécurité et de l’intrusion des moustiques et papillons très présents dans la région. De plus l’air la nuit n’est pas très frais puisqu’il y a peu d’écart de température jour/nuit. Dans la zone nuit on profite de la petite inertie des murs existants en parpaings de 15+3cm et du plafond isolé pour garder une relative fraicheur. La journée on peut ouvrir rapidement les fenêtres pour ventiler les chambres. A ce moment là le système de ventilation se coupe grâce à des connecteurs « secs » situés sur les dormants de menuiseries des chambres. La plupart du temps et surtout la nuit, les menuiseries et les jalousies à crémaillère destinées à la ventilation (ci-contre) sont fermées et la ventilation fonctionne. La zone nuit est donc relativement étanche.

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- Principe de températion géothermique dans la zone nuit: Etant donné une température de sol de 18°C et une composition argilosableuse très humide, la quantité de frigorie récupérable du sol s’avère intéressante. On installera donc un puits provençal relayée par une ventilation double flux sans échangeur. (Cf dessin ci-dessous). En climat tropical chaud et humide l’échangeur n’est pas utile puisqu’il n’y a pas d’inversion de la température en hiver… L’air du puits provençal sera donc directement injecté dans les chambres et asséché par la double flux.

Le puits ne sera pas aussi performant qu’en région continentale, mais il permettra toujours d’abaisser de quelques degrés la température des chambres.

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Caractéristique d’un climat équatorial Le processus de rafraichissement de l’air au travers du puits provençal passe par plusieurs phases (Cf schéma ci –dessus) : 1 à 2- L’air extérieur à 28°C chargé d’humidité à 90% rentre dans le puits. Au contact des parois du tuyau il commence à se rafraichir et donc se condense (humidité 100%). 2 à 3- L’air est toujours à 100% d’humidité et petit à petit commence à se rafraichir à la température du sol (environ 18°C). A la sortie du puits il a perdu de son humidité il n’est plus qu’à 12 gr./ kg d’air contre 20gr./kg d’air à l’extérieur. 3 à 4- L’air sort du puits déshumidifié et rafraichit. Il est ensuite pulsé dans les chambres au moyen de la ventilation double flux sans échangeur. Une fois dans la pièce l’air s’assèche en se réchauffant, ce qui permet d’atteindre la zone de confort. Il ne faut pas oublier que la condensation sera permanente dans les tuyaux, il est donc primordial que les tuyaux soient lisses avec une évacuation à condensats visitable en bout. L’emploi d’une pompe à chaleur, pour la zone nuit, permettrait peut-être de perdre encore quelques degrés, mais le résultat n’est pas garanti car l’écart de température entre le jour et la nuit est trop peu important et actuellement les produits proposées ne sont pas assez résistants à la corrosion. En toiture : La toiture sera isolée par 10cm de panneaux de fibre de bois entre pannes et les ouvertures au nord et sud permettront l’évacuation de l’air chaud accumulé. En Guyane, la pose de m² d’isolant de toiture est subventionnée.

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Les forjets composés de tasseaux de bois identiques à ceux de la double peau permettent au vent de s’engouffrer sous la toiture et de ressortir par les deux écopes en partie haute. Pour que la toiture soit considérée comme fortement ventilée le rapport doit être de : Surface totale d’ouverture / Surface de toiture > 0.15

Coupe transversale

Coupe longitudinale

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Axonométrie de la nouvelle charpente En complément des brasseurs d’airs sont prévus dans le salon au niveau de la toiture. Ils permettent d’atteindre le niveau de confort en accélérant la vitesse de l’air d’ 1m/s ou plus.

La protection solaire des murs : De larges débords de toiture et la double peau de tasseaux en bois décollés de la façade en maçonnerie évitent l’ensoleillement direct en particulier le matin à l’Est et le soir à l’Ouest. Le rapport « d/h » est de 0.38 sur la maison ce qui est insuffisant en théorie pour la protection des murs à l’ouest, mais la double peau en bois vient corriger ce défaut. Les baies des chambres sont protégées par les volets en accordéon persiennés qui assurent la sécurité, un éclairage naturel de la pièce même fermés et permettent un « free-cooling » et une aération la journée.

La protection contre les insectes : Chaque ouverture, y compris les larges panneaux persiennés en accordéon au salon, seront équipés de stores roulants intérieurs montés sur rails. Ils feront office de moustiquaire et laisseront circuler l’air dans la maison. L'eau chaude solaire : Grâce au rayonnement du soleil abondant en Guyane, un chauffe-eau solaire permet de chauffer l'eau pour la douche, la vaisselle et la machine à laver. On a le choix entre trois types de modèle en Guyane: - L'auto-stockeur :

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Il est composé d'un ballon de stockage peint en noir intégré dans un caisson aux parois intérieures réfléchissantes et recouvert d'un vitrage. Les parois réfléchissent les rayons du soleil vers le ballon qui absorbe la chaleur, chauffant l'eau qu'il contient. - Le système monobloc: Il est composé d'un capteur solaire et d'un ballon de stockage. Le capteur solaire est un panneau vitré permettant de chauffer l'eau. Par « thermosiphon », l'eau chaude monte naturellement vers le ballon de stockage. - Le système à éléments séparés (qui sera choisit pour la maison): Le capteur solaire et le ballon de stockage sont séparés. Cette conception permet de placer le ballon dans les combles ou dans le logement. L'intégration sur la toiture de la maison est plus esthétique. Même en saison des pluies un chauffe-eau est efficace car il y a toujours du rayonnement solaire diffus qui traverse les nuages pour chauffer l'eau. De plus, un ballon de stockage de 300 litres permet de conserver l'eau chaude pendant plusieurs jours. Une bougie électrique d'appoint peut être prévue.

Le choix des matériaux : Afin de privilégier la filière sèche pour un chantier plus propre et pour utiliser la matière locale, l’essentiel de la restructuration sera faite en bois. Tous les bois employés sont des bois locaux qui proviennent de forêts certifiées par l’ONF, non traités car très denses donc résistants aux insectes, contrairement à certains bois français. Le Wapa, le Wacapou, le Grignon, l’Amarante, l’Angélique seront employés pour la charpente et les menuiseries extérieures, tandis que le Gonfolo servira à la charpente cachée. L’Ebène vert, très durable, sera employé pour les ouvrages proches du sol.

Amarante

Gonfolo

Angélique

Ebène vert (IPE)

Grignon

Wacapou

Wapa UNE MAISON GUYANAISE DES ANNEES 1970 RESTRUCTUREE EN MAISON BIOCLIMATIQUE

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FACADE EST La façade est très exposée au soleil et au vent. On avait donc nécessité de filtrer le vent côté nuit à travers une galerie persiénnée. Cet espace de transition entre l’intérieur et l’extérieur peut devenir très appréciable pour y installer un hamac la nuit tout en étant protégé des évènements extérieurs.

FACADE OUEST Cette façade est elle aussi exposée au soleil le soir, une terrasse couverte vient donc protéger le salon des rayonnements de la fin d’après-midi. La double peau en tasseaux de bois décollés de la maçonnerie assure une protection à la surchauffe. Aucune ouverture vitrée de chambre de donne à l’ouest.

FACADE NORD UNE MAISON GUYANAISE DES ANNEES 1970 RESTRUCTUREE EN MAISON BIOCLIMATIQUE

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Cette façade est plus exposée au vent qu’au soleil. Les volets bois persiénnés créent un filtre en cas de ventilation de la chambre par ouverture de la porte vitrée.

FACADE SUD Au sud comme au nord on a une faible exposition solaire. En revanche, comme en façade ouest, on est en zone de dépression puisqu’on est sous le vent. C’est là que l’on trouve les grandes ouvertures en panneaux accordéon qui favoriseront la circulation de l’air à l’intérieur du salon. Les panneaux solaires sont situés sur la partie de toiture la plus exposée à savoir au sud puisqu’elle bénéficie à la fois du soleil du matin et du soir.

Insertion de la maison dans son environnement

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3.

PROPOSITIONS D’AMELIORATION DU PROJET EN VUE D’UNE AUTONOMIE ENERGETIQUE TOTALE.

Cette maison a fait l’objet d’un dépôt de permis de construire et sera donc réalisée. Mais pour des raisons de coût du projet, il a fallu faire des choix dans les systèmes constructifs et techniques et privilégier par le fait certains aspects plutôt que d’autres. La conséquence est qu’en matière d’indépendance énergétique, la maison est encore largement perfectible. On pourrait en effet proposer au client un certains nombre de dispositifs supplémentaires qui amélioreront le confort dans la maison et surtout la rendre autonome au point de vue de sa consommation énergétique. La pose de panneaux photovoltaïque : Cette région est baignée d’un soleil riche et abondant (4 à 6 kWh thermiques arrivent tous les jours sur un seul mètre carré de surface. Il serait judicieux d’installer en toiture plusieurs panneaux photovoltaïques destinés à produire l’énergie électrique nécessaire au fonctionnement de la maison. Un système adapté à cet ensoleillement est composé d’un générateur photovoltaïque de 1600Wc ("Watt crête"), de batteries stationnaires capables de stocker 20 kWh, d’un onduleur à très haut rendement de 1800W et le tout est relié au système électrique de la maison. Ainsi, la maison disposerait de tout le confort nécessaire à une vie "normale" avec appareils électroménagers (dont, bien entendu, fer à repasser, micro-onde…), chaîne Hi-fi, ordinateur et Internet… Bien sûr pour optimiser la consommation électrique, les propriétaires de la maison devraient choisir uniquement des appareils ménagers de classe A et équiper tout l’éclairage de Lampes Basse Consommation. -Récupérer l’eau de pluie: Sous ces latitudes, la pluie est abondante et elle peut, grâce des systèmes simples, être récupérée pour des usages courants dans la maison. Il pleut entre 2 et 4 mètres d’eau /m² /an en Guyane. Par le passé, toutes les maisons d’ici possédaient des citernes ! Grâce à de larges débords en toiture, l’eau du toit serait canalisée jusqu’à une immense citerne de 50 000 l placée sous la maison. Un système de filtres permettraient d’éliminer les feuilles mortes et les impuretés arrivant du toit. On pourrait même imaginer la consommer grâce à un filtre à porcelaine de 0,45 microns qui en assure une parfaite épuration sans usage de chlore. Ainsi on serait totalement affranchis des coupures d’eau du réseau et parfaitement autonome! -Produire du Biogaz : Le traitement des déchets ménagers, des eaux usées, des déchets alimentaires et du jardin pourrait être envisagé pour produire du gaz. C’est le principe de la méthanisation qui permet grâce à la décomposition naturelle de tous ses déchets "fermentescibles" de produire un gaz (le Biogaz), utilisé ensuite pour la cuisson des aliments. Le principe est assez simple : les déchets verts sont récupérés, broyés puis déposés dans une cuve étanche à l’air dans laquelle ils entrent naturellement en décomposition. Du biogaz se forme rapidement, très énergétique, qui alimente UNE MAISON GUYANAISE DES ANNEES 1970 RESTRUCTUREE EN MAISON BIOCLIMATIQUE

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ensuite la gazinière. Cette solution naturelle s’inscrit dans une véritable démarche de Développement Durable !

CONCLUSION L'architecture bioclimatique est l'architecture la plus ancienne: utilisation de matériaux locaux, volonté de se protéger des contraintes climatiques, recours à des systèmes ingénieux pour améliorer le confort, habitations troglodytes ou vernaculaires, etc… La standardisation actuelle tend à éloigner l'architecture de son environnement, mais le retour de tels concepts apparaît inévitable dans ces pays confrontés à un manque de moyens et à un problème d'accès à l'énergie ne leur permettant pas de disposer autrement de logements confortables. Ainsi, l'architecture bioclimatique répond en partie à cette problématique par l'intégration de concepts passifs permettant de minimiser le recours à la consommation énergétique (notamment pour la climatisation dans les pays chauds) et l'impact sur l'environnement sans négliger le bien-être de l'occupant. Même si la stratégie d’hyper-ventilation propre à ce type de climat, est bien différente de celle de l’hyper-isolation des climats continentaux, l'enjeu est bien le même. Il consiste à proposer des habitations confortables et économes énergétiquement en utilisant au maximum les ressources disponibles à proximité : ressources matérielles, main d’!uvre, mais valeurs culturelles également. Dans un avenir proche la transformation de la maison sera effectuée, il sera donc intéressant de vérifier si toutes les solutions mises en !uvre vont dans le sens d’un gain de confort et d’une ambiance plus fraiche et saine.

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ANNEXE

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LIENS UTILES www.ademe-guyane.fr www.aquaa.fr [email protected] [email protected] www.ctbg.cirad.fr BIBLIOGRAPHIE ARCHITECTURE CLIMATIQUE « une contribution de développement durable » Tome 2 Concepts et dispositifs - éd. EDISUD FRAICHEUR SANS CLIM - Thierry Salomon et Claude Aubert - éd. Terre Vivante KAZ EKOLOJIK - Emmanuel Salomon « SIKODOM » Référentiel environnemental pour la réhabilitation des établissements scolaires en Guyane -ADEMEBIEN CONSTRUIRE EN AMAZONIE -ADEMECAHIER DES PRESCRIPTIONS TECHNIQUES DU LABEL ECODOM GUIDE PRATIQUE DES PRODUITS COMPOSANTS ET SYSTEMES « confort et économie d’énergie en Guyane » -ADEMELES PUITS CANADIENS / PROVENCAUX guide d’information -CETIAT-

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