Devrions-nous revoir la conception de nos bâtiments ?
Velux et Archipelago Architects montrent comment une conception bien pensée peut réduire les besoins en climatisation
Comment les bâtiments peuvent-ils rester confortables même pendant des étés de plus en plus chauds, sans recourir systématiquement à des installations techniques supplémentaires ? Lors d'une conférence de presse conjointe à Louvain, Velux et Archipelago Architects ont montré comment une conception architecturale bien pensée peut faire la différence. Leur principe de base est clair. En coordonnant dès le départ la lumière du jour, la ventilation naturelle, la protection solaire et la masse thermique, on peut réduire considérablement les besoins en refroidissement actif.
De la technique à la conception comme point de départ
Selon Joost Declercq, directeur de la recherche et de l’innovation chez Archipelago Architects, une forte tendance s’est développée depuis les années 1950 à réguler le confort intérieur principalement par le biais d’installations techniques. Le cadre normatif et législatif a également renforcé cette évolution. Il en résulte des bâtiments de plus en plus complexes, avec des coûts d’investissement plus élevés, une utilisation accrue de matériaux et un impact plus important pendant la phase d’exploitation.
Pourtant, davantage de technologie ne conduit pas automatiquement à plus de confort ni à la satisfaction des utilisateurs. Archipelago prône donc une approche différente, dans laquelle la conception constitue à nouveau le point de départ. Il faut d’abord examiner comment réduire au minimum le besoin de soutien technique. Ce n’est qu’ensuite que l’on détermine quelles installations sont encore nécessaires.
« Alors que l’efficacité consiste à bien faire les choses, la suffisance consiste à faire les bonnes choses », affirme Declercq. « Nous ne devons pas d’abord créer un problème pour ensuite le résoudre à l’aide de la technologie. Nous devons réduire la demande elle-même. »
Jusqu’à 80 % de besoins en refroidissement en moins
Cette philosophie a été appliquée dans les nouveaux bureaux d’Archipelago à Louvain. Le bâtiment a été conçu comme un « laboratoire vivant », dans lequel l’architecture, la lumière naturelle, la ventilation naturelle, la masse thermique, la protection solaire et la gestion intelligente des données doivent, ensemble, créer un climat intérieur confortable, avec un soutien technique limité.
Lors de la conception, l’orientation, l’enveloppe du bâtiment, les ouvertures des fenêtres et les flux d’air naturels ont été considérés comme un tout. La masse thermique du bâtiment joue également un rôle important. Elle permet de stocker temporairement la chaleur, qui est ensuite évacuée aux moments opportuns grâce à la ventilation naturelle.
Selon les simulations réalisées pour le projet, cette approche intégrée permettrait de réduire les besoins en refroidissement de plus de 80 % par rapport à un bureau standard. Même dans des scénarios climatiques extrêmes, l’étude indique qu’une réduction significative reste possible.
Il s’agit là de performances calculées. Le bureau sert justement de terrain d’expérimentation pour tester au quotidien les stratégies de conception, les surveiller et les approfondir.
Conception basée sur le climat
Pour Joël Sels, ingénieur senior en conception de l’éclairage naturel chez VELUX, cette approche s’inscrit dans le principe de la conception basée sur le climat. Dans ce cadre, un bâtiment est conçu en fonction de son orientation spécifique, de son climat, de son utilisation et de son environnement.
Une fenêtre ou une lucarne remplit en effet plusieurs fonctions. Elle laisse entrer la lumière du jour, peut laisser passer la chaleur solaire et permet une ventilation naturelle. L’emplacement et l’orientation d’une ouverture déterminent donc en partie le comportement thermique d’un bâtiment.
Selon M. Sels, il ne s’agit pas seulement de la quantité de lumière naturelle qui pénètre dans une pièce, mais aussi de l’endroit et du moment où cela se produit. Une combinaison stratégique d’ouvertures de fenêtres, de protections solaires extérieures, de masse thermique et de ventilation nocturne peut contribuer à limiter la surchauffe tout en apportant suffisamment de lumière naturelle et d’air frais.
« C’est ce qu’on appelle la conception basée sur le climat. Nous devons d’abord comprendre ce que le soleil, l’orientation, l’air et la masse du bâtiment peuvent nous apporter. Ce n’est qu’ensuite que nous déterminons quelles techniques sont encore nécessaires », explique Sels.
Le confort ne doit pas nécessairement être le même partout
Archipelago et VELUX remettent également en question l’idée classique selon laquelle un bâtiment doit présenter partout et en permanence la même température intérieure. En effet, le corps humain est capable de s’adapter aux variations de température et tous les occupants n’ont pas les mêmes besoins en matière de confort.
Au lieu de créer des conditions identiques partout, un bâtiment peut donc proposer différentes zones de confort. Ces « biotopes de vie » permettent aux utilisateurs de choisir un endroit qui correspond à leur activité et à leurs préférences personnelles.
Un bâtiment confortable ne nécessite pas forcément davantage de technologies
Un espace ne doit donc pas nécessairement offrir à tout moment la même température ou la même quantité de lumière naturelle. En tenant compte de l’utilisation des différents espaces, le climat intérieur peut être mieux adapté aux besoins réels.
Cela ne signifie pas pour autant que les installations techniques deviennent superflues. Elles se voient toutefois attribuer un rôle différent. Au lieu de compenser en permanence les insuffisances architecturales, elles soutiennent le bâtiment là où cela s’avère nécessaire.
Le bureau de Louvain, un « laboratoire vivant »
Le nouveau bureau d’Archipelago réunit ces différents principes au sein d’un même bâtiment. Les choix de conception y sont non seulement étudiés d’un point de vue théorique, mais également expérimentés et suivis dans la pratique quotidienne. Le cabinet d’architectes souhaite ainsi mieux comprendre l’interaction entre la conception du bâtiment, le climat intérieur et le confort des utilisateurs.
Pour VELUX, ce projet illustre également comment la lumière naturelle et la ventilation naturelle peuvent s’inscrire dans une stratégie climatique plus large. Notamment par le biais de la VELUX Daylight Academy, l’entreprise partage ces connaissances avec les architectes et les professionnels du bâtiment, en accordant une attention particulière à l’intégration de la lumière naturelle et des stratégies climatiques dès la phase de conception.
La technologie intelligente comme soutien
Selon les deux partenaires, une conception comportant moins d’installations techniques ne signifie pas pour autant que la technologie intelligente n’a plus sa place. Au contraire, les capteurs et les systèmes de commande automatiques peuvent aider à exploiter les stratégies naturelles au moment opportun.
VELUX cite à cet égard le système VELUX ACTIVE with NETATMO. Ce système surveille notamment la température intérieure, l’humidité de l’air et la concentration en CO₂. Sur la base de ces données et des informations météorologiques, les fenêtres de toit VELUX et les protections solaires connectées peuvent être commandées automatiquement.
Ainsi, le système peut favoriser la ventilation naturelle lorsque les conditions s’y prêtent et activer les protections solaires pour aider à prévenir la surchauffe. La technologie ne se substitue donc pas à la conception, mais veille à ce que la stratégie climatique choisie soit appliquée au bon moment et avec la bonne intensité.
Le message commun d’Archipelago et de VELUX est donc qu’un bâtiment confortable ne nécessite pas forcément toujours davantage de technologies. En tenant compte dès la conception de l’environnement, de la chaleur solaire, de la ventilation et de l’utilisation du bâtiment, on peut réduire considérablement le besoin d’une climatisation active. Il ne s’agit plus d’installer des systèmes pour résoudre des problèmes a posteriori, mais de concevoir un bâtiment mieux adapté pour éviter ces problèmes autant que possible.