Principe de l'architecture solaire passive
\( Q_{gain} = G \times A \times \tau \times \alpha \)
Calcul des gains solaires
Définition: L'architecture solaire passive utilise les caractéristiques du bâtiment pour capter, stocker et distribuer l'énergie solaire sans systèmes mécaniques actifs.
Loi de conservation de l'énergie: L'énergie solaire entrante est captée, stockée et redistribuée dans le bâtiment pour maintenir une température intérieure confortable.
Exemples de gains passifs :
Orientation sud: 30-50% de gain énergétique
Surfaces vitrées: 20-30% de chauffage gratuit
Inertie thermique: 15-25% de régulation
Surfaces vitrées: 20-30% de chauffage gratuit
Inertie thermique: 15-25% de régulation
Calcul d'isolation :
R = 3.5 m².K/W → U = 0.29 W/m².K
Baisse des déperditions de 70%
Baisse des déperditions de 70%
Éléments architecturaux clés
Orientation: exposition sud pour maximiser le rayonnement
Vitrages: double ou triple pour isolation thermique
Inertie thermique: masses lourdes pour stockage chaleur
Étanchéité: limitation des infiltrations d'air
Caractéristiques techniques
Coefficient U: conductivité thermique des parois
Température de consigne: 19-21°C idéal
Double flux: récupération de chaleur
Protection solaire: stores pour été
Formules et calculs
\( H = \sum (U_i \cdot A_i) + \sum (\Psi_j \cdot L_j) \)
Coefficient de transmission thermique
\( Q_d = H \cdot (T_{int} - T_{ext}) \)
Déperdition thermique
\( C = m \cdot c_p \)
Capacité thermique
Critères de performance
Performance énergétique: < 50 kWh/m²/an pour BBC
Coût d'exploitation: réduction de 70-80%
Empreinte carbone: -50% par rapport conventionnel
Confort thermique: stabilité de température
Valorisation immobilière: +10-15%
Applications et exemples
Maison passive:
• Consommation: < 15 kWh/m²/an
• Isolation: R > 5 m².K/W
• Ventilation: double flux haute performance
• Isolation: R > 5 m².K/W
• Ventilation: double flux haute performance
École exemplaire:
• Orientation optimisée: 30° est/sud-ouest
• Inertie massive: plancher béton
• Vitrages orientés: 40% de surface sud
• Inertie massive: plancher béton
• Vitrages orientés: 40% de surface sud
Rénovation éco:
• Isolation par l'extérieur: R = 3.7
• Fenêtres haute performance: U = 0.8
• Ponts thermiques éliminés
• Fenêtres haute performance: U = 0.8
• Ponts thermiques éliminés
Erreurs Fréquentes
Erreur 1:
Oublier les ponts thermiques dans la conception
Erreur 2:
Négliger la ventilation et la qualité de l'air
Erreur 3:
Confondre architecture passive et active
