remerciement - université larbi tébessi · le concept « bioclimatique » fait référence à la...

Remerciement

Louange à Dieu qui nous à donner la force et le courage d’élaborer et de concevoir ce

modeste travail.

A l’occasion de ce mémoire, je remercie tous ceux qui ont de près ou de loin m’aidé à

réaliser ce travail. Particulièrement mon encadreur le docteur MANSOURI

SADDEK, d’abord pour avoir accepté de diriger ce travail, ensuite pour les précieux

conseils qu’il n’a cessé de me prodiguer tout au long de la réalisation de ce travail.

Je tiens à remercier mes parents, enseignants, amis et collègues du département

d’architecture et de l’université de Tébessa.

Enfin Je remercie les membres du Jury pour l’intérêt qu’ils ont bien voulu porter à ce

modeste travail.

Dédicace

A ceux qui n’ont jamais oublié à solliciter le tout puissant pour que je réussisse dans

ma vie et mes études, ceux qui m’ont toujours poussé à affranchir les obstacles et

m’ont remonté le moral, à l’esprit de ma mère défunte à mon adorable père et ma

belle-mère « Maalem Saida» que Dieu les garde pour moi.

A mon frère et mes sœurs.

A Mon grand-mère Djebari Djemaa

Sans que j’oublie mes amis intimes pour leurs soutiens et à tous mes collègues de la

promotion de Master I et II « LMD ». Tous les enseignants et les administrateurs

qu’ils m’ont aidé.

I. Introduction :

L’architecture bioclimatique d’aujourd’hui est la redécouverte des principes de

construction qui permettaient aux bâtisseurs d’autrefois de composer avec le climat.

Elle recherche un équilibre entre la conception et la construction et son milieu (climat,

environnement,…).

Les modes et rythmes fonctionnel de la construction. L’architecture bioclimatique

permet de réduire les besoins énergétiques, de maintenir des températures agréables, de

contrôler l’humidité et de favoriser l‘éclairage naturel.

Elle utilise l’énergie renouvelable disponible sous forme de lumière ou de chaleur,

afin de consommer le moins d’énergie possible pour un confort équivalent. Elle vise

également à protéger la construction des vents et pluies froides. Elle s’appuie sur

l’emplacement, l’orientation, l’isolation et l’agencement des pièces ; il s’agit pour les

constructeurs d’allier, par ces biais, l’architecture au contexte du climat local.

D’un autre part, la télécommunication c’est un des plus importants secteurs de

services en Algérie, leur efficacité est très importante pour assure le développement

économique des pays, pour ça Algérie télécom comme le patron de télécommunication

algérienne a été initié des projets afin d’améliorer leur services par l’intégration des

nouveaux techniques et équipements de la dernier génération.

MSAN (Multi Services Access Node) c’est une nouvelle technologie utilisée par

Algérie télécom pour améliorer les services de réseau télécommunication et

spécialement optimiser le débit d’internet obtenu par le client dans un plan stratégique

suivi par l’organisme pour réduire l'écart avec le niveau et la qualité de service des

payés développe et changer le point de vue de client algérienne sur leur services.

Cet équipement a besoin des conditions bioclimatiques bien déterminées pour obtenir

le rendement optimal.

Ce projet face un grand problème au niveau de Wilaya de Tébessa ce qui est les

contraintes climatique, le climat chaud qui caractérisé la Wilaya surtout en été cause un

surchauffement de micro climat intérieur d’abri qui compte l’équipement ce qui a

conduit à un débranchement fréquent de l’MSAN.

Dans notre travaille on va essaie de sauver ce projet qui cout Algérie télécom des

milliards de dinar avec l’utilisation des principes, des méthodes et des techniques de

l’architecture bioclimatique pour crée un bâtiment avec un micro climat intérieur

convenable pour optimiser le rendement de l’équipement MSAN et minimise à la fois

la consommation d’énergie nécessaire pour obtenir ces conditions dans un

environnement climatiquement chaud.

II. Problématique :

Les zones climatique chaude est constituer un cauchemar réel pour le

fonctionnement pour tous les équipements industrielle, malgré leur système d’auto-

refroidissement qui est utilisé dans la plus part de ces équipements.

Dans Notre cas d’étude, le problème de l’insuffisance de climatisation malgré

l’existence de climatiseur puissant supplémenter pose plusieurs points d’interrogations

Dans une autre vision le bâtiment (abri MSAN) consomme une quantité important

d’énergie électrique à cause de l’utilisation d’un climatiseur supplémentaire puissant

pour le refroidissement d’équipement sans aucun résultat respectable obtenu.

L’humidité constituer un problème essentielle pour tous les équipements

industrielle, elle est agressive a l’équipement qui cause la dégradation de la situation

d’MSAN avec le temps.

Tous ces problèmes nous poussent à poser les questions suivant :

Quelle sont les causes réelle de tous ces problèmes ?

Comment construire un abri bioclimatique avec un micro climat intérieur qui

réponde aux besoins nécessaires de l’équipement MSAN ?

III. Hypothèses :

Le système constructif est totalement déperditions thermique les

matériaux de construction utilisé sont des matériaux avec une forte

conductivité thermique (sol, dalle des étages, mur). L’utilisation d’une

bonne isolation thermique été obligatoire pour ce type des bâtiments.

Au niveau de la conception, il est impératif de choisir des procédés de

construction et des composants réduisant au maximum les pertes

surfaciques par les parois et intégrant les pertes les plus réduites

possibles au niveau des jonctions de ces parois, il faut a désigné une

conception créative pour crée une bâtiment passive qui résiste les

contraintes climatique afin de crée un microclimat spécifique

convenable a l’équipement.

La mauvaise orientation et emplacement et le choix aléatoire du terrain

d’abri MSAN et le non prendre en compte les contraintes climatique

naturels (rayonnement solaire, les vents dominant…) ce qui participer

d’une manière ou d’une autre au surchauffe de microclimat intérieur

d’abri.

L’Algérie est une paye totalement riche par les ressources naturelles

qu’on peut utiliser comme des solutions naturelles écologiques gratuites

et renouvelable pour renduire la consommation d’énergie électrique,

parmi ces ressources naturelles c’est le refferaichement d’air par la

géothermie.

IV. Objectifs :

On peut résumer nos objectifs principaux dans trois points essentiels :

1. Obtenir un bâtiment bioclimatique qui répond aux besoins de l’équipement

MSAN dans un climat aride et semi-aride (Tébessa).

2. Trouver et résolu les problèmes réels qui empêchent l’avancement du projet.

3. Minimise le maximum la consommation d’énergie de bâtiment.

V. Approche méthodologique et structure de mémoire :

Pour arriver à des résultats précises et répondre à ces objectifs, il est nécessaire de

travaillé sur une méthode adéquate avec le thème de recherche. Donc, à partir de cette

recherche nous avons choisi de s'orienter vers le choix de l'approche environnementale

qui est s'inscrit dans la démarche bioclimatique et concerne l'analyse des aspects

négatifs produits par les changements climatiques. Elle prête de l'attention pour la

production d'un environnement extérieure sain et confortable et de concevoir un

bâtiment dont le système utilisé est basé sur les énergies renouvelables.

Afin d’atteindre l’objectif ciblé par notre recherche et d’étudier tous les aspects touchés

par cette dernière, nous avons structuré notre travail selon les étapes suivantes :

- Une introduction générale qui comprend l’objet de la recherche, la problématique, la

question de départ, l’hypothèse, ainsi que la méthodologie d’approche.

- Une première partie est à caractère théorique : elle est constituée de deux chapitres :

la première présente l'architecture bioclimatique et ses principes et le deuxième chapitre

détaille la climatisation géothermique qui est un composant essentiel de l'architecture

bioclimatique.

- Une deuxième partie est plus pratique. Elle divisé en deux parties, la première partie

présente notre cas d'étude, elle donne des informations détaillées sur son fonction,

implantation et particulièrement sur son climat. Et la deuxième partie est une analyse

critique d’abri MSAN sur quatre volets (technique-architecturale-urbain-économique)

dans le but de comprendre et maitriser les problèmes caché puis les résoudre sous une

forme des recommandations.

Finalement, le mémoire sera clôturé par une conclusion générale qui dressera un

principal résultat et des propositions d’éventuelles perspectives futures de recherche.

Chapitre I :

Architecture Bioclimatique

Chapitre I Architecture Bioclimatique

1

1. Introduction :

Afin de rationaliser la consommation d’énergie et sauver notre planète des conséquences

de l’utilisation excessive des énergies fossile et en termes d’épuisement des ressources et

d’impact sur le réchauffement de la planète. Les tentations des concepteurs pour créer des

ambiances intérieures confortables dans une optique de développement durable se

matérialisent par l’apparition de nouveaux vocabulaires et concepts.

Ces nouveaux concepts qui été utilisé aujourd’hui, prennent une nouvelle dimension

d’économie d’énergie et de rentabilité, tentent de s’intégrer dans une démarche plus généreuse

liée à la notion globale d’éco-bâtiment ou écoconstruction. Le pari est de maîtriser

naturellement les conforts d’été et d’hiver, en privilégiant des solutions simples et de bon sens

telles que : la bonne orientation, le choix judicieux du matériau, la prise en compte de

l’environnement, la végétation, …etc.

Etant donné que cette recherche va aborder l’un des principes majeurs de la démarche

bioclimatique comme élément acteur dans le confort thermique des bâtiments, en l’occurrence

la végétation, il est donc impératif de présenter et de définir ces concepts.

Fig n°1 : les principes d’un bâtiment bioclimatique

k Source : Site web officiel de bureau des études arc en ciel (2012).


2

2. Définition de l'architecture bioclimatique :

« L’architecture bioclimatique rétablit l’architecture dans son rapport à l’homme

("l'occupant") et au climat (extérieur et intérieur "les ambiances.)». 1

L'architecture bioclimatique est une architecture qui profite au maximum des apports

naturels du soleil par des aménagements

simples et une conception adéquate.

L'architecture bioclimatique permet de se

protéger du froid, de capter la chaleur, de la

stocker, de la distribuer et de se protéger des

surchauffes. Elle apporte à la construction la

garantie de profiter au maximum des apports

solaires qui constituent une source d'énergie

gratuite et inépuisable. C'est une architecture

qui cherche un équilibre entre les conditions

climatiques, l'habitat et le confort de l'occupant.

« L'architecture bioclimatique tente de tirer parti de ces énergies ambiantes disponibles sous

forme de lumière et de chaleur : plus de lumière naturelle pour mieux relier l'homme à son

environnement et réduire le cout de fonctionnement de l'éclairage artificiel ; plus de chaleur

gratuite pour freiner les consommations en énergie marchande et limiter les atteintes à

l’environnement ».2

La conception bioclimatique consiste à mettre à profit les conditions climatiques

favorables tout en se protégeant de celles qui sont indésirables, ceci afin d'obtenir le meilleur

confort thermique.

En période froide, une architecture bioclimatique favorise les apports de chaleur gratuits,

diminue les pertes de chaleur et assure un renouvellement d'air suffisant. En période chaude,

elle réduit les apports caloriques et favorise le rafraîchissement.

1 Alain Liébard et André De Herde , [Traité d'architecture et d'urbanisme bioclimatiques].Alain Liébard et André De Herde, observ, ER 2005. , page : 60b 2 - Ibid., p. 2a

Fig n°2: Les quatre éléments l’architecture

j Source : Site officiel innovhabitat (2016).


3

3. L’évolution de l’architecture bioclimatique : Redécouverte au début des années 70, l'architecture bioclimatique recherche une synthèse

harmonieuse entre la destination du bâtiment, le confort de l'occupant et le respect de

l'environnement, en faisant largement appel aux principes de l'architecture. L'architecture

bioclimatique permet de réduire les besoins énergétiques et de créer un climat de bien être

dans les locaux avec des températures agréables, une humidité contrôlée et un éclairage

naturel abondant.

Le concept « bioclimatique » fait référence à la bioclimatologie qui est une partie de

l’écologie. Elle étudie plus particulièrement les relations entre les êtres vivants et le climat

d’où une définition générale de l’architecture bioclimatique se résumant à ceci : « Cette

expression vise principalement l’amélioration du confort qu’un espace bâti peut induire de

manière « naturelle » c’est à dire en minimisant le recours aux énergies non renouvelables, les

effets pervers sur le milieu naturel et les coûts d’investissement et de fonctionnement.

L’intérêt du Bioclimatique va donc du plaisir d’habiter ou d’utiliser un espace à

l’économie de la construction, ce qui fait un élément fondamental de l’art de construire»3.

En effet, une architecture bioclimatique tire le meilleur parti du rayonnement solaire et de

la circulation naturelle de l'air. Il s'agit de trouver l'équilibre idéal entre l'habitat, le mode de

vie des occupants et le climat local, en ajustant l'orientation de la maison, la disposition des

ouvertures et la répartition des pièces. Même la végétation a son rôle à jouer : un simple écran

végétal peut protéger efficacement contre le vent et le rayonnement solaire.

En 1999, ces objectifs environnementaux étaient plutôt avant-gardistes. Aujourd'hui,

« bâtir durable » est une tendance forte, tant auprès des particuliers que des entreprises. La

conception architecturale bioclimatique s'inscrit dans la problématique contemporaine liée à

l'aménagement harmonieux du territoire et à la préservation du milieu naturel. Cette

démarche, partie prenante du développement durable, optimise le confort des habitants, réduit

les risques pour leur santé et minimise l'impact du bâti sur l'environnement4. Elle constitue par

conséquent un mode de conception architecturale qui recherche la meilleure adéquation

possible entre le climat, le bâtiment et le confort de l’occupant.

3 - URCAUE, Guide-conseil I' Union Régionale, des Pays-de-la-Loire 312, avenue René Gasnier 49100Angers. [www.urcaue-paysdelaloire.com]. 4 Ahmed Ali Ep et Ait Kadi Salima, Performances thermiques du matériau terre pour un habitat durable des régions arides et semi-arides ; Cas de Timimoune, Mémoire magistère, Université Mouloud Mammeri - Tizi-Ouzou, page: 40, 41.


4

4. Principes de base de l'architecture bioclimatique :

S’inscrivant dans une démarche de développement durable, l'architecture bioclimatique se

base sur les principes suivants :

Minimisation des pertes énergétiques en s’adaptant au climat environnant :

Compacité du volume

Isolation performante pour conserver la chaleur

Réduction des ouvrants et surfaces vitrées sur les façades exposées au froid ou aux

intempéries.

Privilégier les apports thermiques naturels et gratuits en hiver

Ouvertures et vitrages sur les façades exposées au soleil

Stockage de la chaleur dans la maçonnerie lourde

Installations solaires pour le chauffage et l'eau chaude sanitaire

Privilégier les apports de lumière naturelle

Intégration d'éléments transparents bien positionnés

Choix des couleurs

Privilégier le rafraîchissement naturel en été

Protections solaires fixes, mobiles ou naturels (avancées de toiture, végétation,…)

Ventilation

Inertie appropriée


5

5. Relation : Architecture/Climat :

De tous temps, l'homme a essayé de tirer parti du climat pour gagner du confort et

économiser l'énergie dans son habitation. Aujourd'hui, des règles d'adaptation à

l'environnement, à l'architecture et aux climats permettent d'allier une tradition millénaire et

des techniques de pointe.

De nos jours, les exigences du confort augmentent et se multiplient de plus en plus et les

concepteurs semblent avoir négligé la fonction d’adapter le bâtiment au climat et la maîtrise

de l’environnement intérieur et extérieur. Ils ont confié le soin à la technologie de créer un

environnement artificiel.

En considérant l’architecture dans une

recherche d’intelligence, celle-ci doit créer

elle-même, par son enveloppe (forme,

matériaux, répartition des ouvertures) et ses

structures intérieures, un microclimat

confortable. L’architecture doit être étudiée en

fonction du climat.5

Aujourd’hui, il faut réorganiser la relation

entre l’architecture et son milieu, sous l’angle

de la double responsabilité : par rapport au

milieu actuel et par rapport à celui des générations futures. En d’autre terme, on doit adapter

le bâtiment au climat et au mode de vie des futurs habitants ; Car un mauvais choix peut

coûter très cher à long terme sur le plan énergétique.

Dans les pays à climat chaud, aujourd’hui encore, le constat des conditions d’inconfort

extrême que l’on rencontre dans les bâtiments est sévère : les conséquences néfastes pour les

occupants sont nombreuses.

Pour cela, des concepts nouveaux dans le vocabulaire architectural tel que : « Architecture

bioclimatique », « solaire passive » ou « architecture climatique » ou une conception

consciente de l’énergie ont pris en considération les mécanismes du confort et l’économie

5 ADEME, Guide de l'éco-construction, Agence régionale de l'environnement en Lorraine. Page:37, 38, 39.

Fig n°3 : Bâtiment bioclimatique.

y Source : finbow construction (2016).


6

d’énergie. Alexandroff.G et J.M, 19826 insistent sur la relation de l’habitation au climat en

vue de créer des ambiances «confortables » par des moyens spécifiquement architecturaux.

En considérant l’architecture dans une recherche d’intelligence, celle-ci doit créer elle-

même, par son enveloppe (forme, matériaux, répartition des ouvertures) et ses structures

intérieures, un microclimat confortable. L’architecture doit être étudiée en fonction du

climat1.

Aujourd’hui, il faut réorganiser la relation entre l’architecture et son milieu, sous l’angle

de la double responsabilité : par rapport au milieu actuel et par rapport à celui des générations

futures. En d’autre terme, on doit adapter le bâtiment au climat et au mode de vie des futurs

habitants ; Car un mauvais choix peut coûter très cher à long terme sur le plan énergétique.

Dans les pays à climat chaud, aujourd’hui encore, le constat des conditions d’inconfort

extrême que l’on rencontre dans les bâtiments est sévère : les conséquences néfastes pour les

occupants sont nombreuses.

Pour cela, des concepts nouveaux dans le vocabulaire architectural tel que : « Architecture

bioclimatique », « solaire passive » ou « architecture climatique » ou une conception

consciente de l’énergie ont pris en considération les mécanismes du confort et l’économie

d’énergie. Alexandroff.G et J.M, 19827 insistent sur la relation de l’habitation au climat en

vue de créer des ambiances « confortables » par des moyens spécifiquement architecturaux.

6. La conception bioclimatique :

"La conception bioclimatique d’un bâtiment est une architecture qui tient compte du climat

dans lequel l’édifice est construit pour subvenir aux besoins de confort des occupants". [Mimi

Tjoyas] 8

L'objectif de la conception bioclimatique était de concevoir des bâtiments adaptés au lieu,

construits avec des matériaux naturels et locaux, capables d'apporter un confort de vie tout en

réduisant le cout de construction et l'impact environnemental des constructions.

On parle de conception bioclimatique lorsque l’architecture du projet est adaptée en

fonction des caractéristiques et particularités du lieu d’implantation, afin d’en tirer le bénéfice

des avantages et de se prémunir des désavantages et contraintes. L’objectif principal est

7 - S. Courgey, J. P. Oliva, la conception climatique, Edition. Terre vivante, Paris 2006. 8 [MIMI TJOYAS], -Architecte Française- « www.travaux.com »


7

d’obtenir le confort d’ambiance recherché de manière la plus naturelle possible en utilisant les

moyens architecturaux, les énergies renouvelables disponibles et en utilisant le moins possible

les moyens techniques mécanisés et les énergies extérieures au site. Ces stratégies et

techniques architecturales cherchent à profiter au maximum du soleil en hiver et de s’en

protéger durant l’été. C’est pour cela que l’on parle également d’architecture bioclimatique.

Le choix d’une démarche de conception bioclimatique favorise les économies d’énergies et

permet de réduire les dépenses de chauffage et de climatisation, tout en bénéficiant d’un cadre

de vie très agréable.

Afin d’optimiser le confort des occupants tout en préservant le cadre naturel de la

construction, de nombreux paramètres sont à prendre en compte. Une attention tout

particulière sera portée à l’orientation du bâtiment (afin d’exploiter l’énergie et la lumière du

soleil), au choix du terrain (climat, topographie, zones de bruit, ressources naturelles, …) et à

la construction (surfaces vitrées, protections solaires, compacité, matériaux, …).

6.1.La méthodologie de conception bioclimatique

La conception bioclimatique consiste à tirer le meilleur profit de l’énergie solaire,

abondante et gratuite. En hiver, le bâtiment doit maximiser la captation de l’énergie solaire, la

diffuser et la conserver. Inversement, en été, le bâtiment doit se protéger du rayonnement

solaire et évacuer le surplus de chaleur du bâtiment. La conception bioclimatique s’articule

autour des 3 axes suivants :

6.1.1. Capter / se protéger de la chaleur

Dans l’hémisphère nord, en hiver, le soleil se lève au Sud Est et se couche au Sud-Ouest,

restant très bas (22° au solstice d’hiver). Seule la façade Sud reçoit un rayonnement non

négligeable durant la période d’hiver. Ainsi, en maximisant la surface vitrée au sud, la lumière

du soleil est convertie en chaleur (effet de serre), ce qui chauffe le bâtiment de manière

passive et gratuite.

Dans l’hémisphère nord, en été, le soleil se lève au Nord Est et se couche au Sud-Ouest,

montant très haut (78° au solstice d’été). Cette fois ci, ce sont la toiture, les façades Est (le

matin) et Ouest (le soir) qui sont le plus irradiées. Quant à la façade Sud, elle reste fortement

irradiée mais l’angle d’incidence des rayons lumineux est élevé. Il convient donc de protéger

les surfaces vitrées orientées Sud via des protections solaires horizontales dimensionnées pour


8

bloquer le rayonnement solaire en été. Sur les façades Est et Ouest, les protections solaires

horizontales sont d’une efficacité limitées car les rayons solaires ont une incidence moins

élevée. Il conviendra d’installer des protections solaires verticales, d’augmenter l’opacité des

vitrages (volets, vitrage opaque) ou encore de mettre en place une végétation caduque.

En règle générale, dans l’hémisphère nord, on propose :

Une maximisation des surfaces vitrées orientées au Sud, protégés du soleil estival par

des casquettes horizontales,

Une minimisation des surfaces vitrées orientées au Nord. En effet, les apports solaires

sont très faibles et un vitrage sera forcément plus déperditif qu’une paroi isolée,

Des surfaces vitrées raisonnées et réfléchies pour les orientations Est et Ouest afin de

se protéger des surchauffes estivales. Par exemple, les chambres orientées à l’ouest

devront impérativement être protégées du soleil du soir.

6.1.2. Transformer, diffuser la chaleur

Une fois le rayonnement solaire capté et transformé en chaleur, celle-ci doit être diffusée

et/ou captée. Le bâtiment bioclimatique est conçu pour maintenir en équilibre thermique entre

les pièces, diffuser ou évacuer la chaleur via le système de ventilation.

La conversion de la lumière en chaleur se fait principalement au niveau du sol.

Naturellement, la chaleur a souvent tendance à s’accumuler vers le haut des locaux par

convection et stratification thermique, provoquant un déséquilibre thermique. Afin d’éviter le

Schéma n°01 : L’orientation des ouvertures des pièces

j Source : ADEME (2014)


9

phénomène de stratification, il conviendra de favoriser les sols foncés, d’utiliser des teintes

variables sur les murs selon la priorité entre la diffusion de lumière et la captation de l’énergie

solaire (selon le besoin) et de mettre des teintes claires au plafond.

Les teintes les plus aptes à convertir la lumière en chaleur et l’absorber sont sombres

(idéalement noires) et celles plus aptes à réfléchir la lumière en chaleur sont claires

(idéalement blanches).

Il est également à noter que les matériaux mats de surface granuleuse sont plus aptes à capter

la lumière et la convertir en chaleur que les surfaces lisses et brillantes (effet miroir).

Une réflexion pourra également être faite sur les matériaux utilisés, pouvant donner une

impression de chaud ou de froid selon leur effusivité.

6.1.3. Conserver la chaleur ou la fraicheur

En hiver, une fois captée et transformée, l’énergie solaire doit être conservée à l’intérieur

de la construction et valorisée au moment opportun.

En été, c’est la fraicheur nocturne, captée via une sur-ventilation par exemple, qui doit être

stockée dans le bâti afin de limiter les surchauffes pendant le jour.

De manière générale, cette énergie est stockée dans les matériaux lourds de la construction.

Afin de maximiser cette inertie, on privilégiera l’isolation par l’extérieur.


10

7. Techniques utilisées par l’architecture bioclimatique

7.1.Les espaces tampons :

Ces espaces jouent un rôle de protecteurs, situés au Nord.

Ce sont des locaux de services (buanderie, garages, ateliers, celliers...), exposés aux

vents froids.

Elles sont des locaux peu chauffés et peu ensoleillés.

Permettent de limiter les déperditions de chaleur en été et l’effet de surchauffe en

hiver.

Il est nécessaire de placer un isolant entre les espaces de vie et les espaces tampons.

7.2. Le puits canadien :

Le puits canadien est un système géothermique avant tout. Il consiste à utiliser l’inertie

thermique du sol de manière passive pour traiter l’air neuf de renouvellement d’air de la

maison, des bureaux, de la construction... Ce procédé consiste à refroidir l'air extérieur en le

faisant passer à l'intérieur d'un circuit enterré dans le sol où la température est plus fraîche en

été. Il peut également servir à réchauffer l’air extérieur pour le chauffage de l’habitation en

hiver.

Fig n°4: La protection du froid par les espaces tampons.

kj h Source: Présentation des labels passivhauss. Mémoire Formation QEB 2009/2010 – Dorothée Tochon Fremont & Sebastien Viret – Concept Passivhaus et étude de cas –

ENSAL. p:36.


11

7.3. Les serres et vérandas :

La serre est un dispositif solaire passif qui permet l’accumulation et la redistribution

de l’énergie solaire sous forme de chaleur dans le bâtiment.

Elle doit être encastrée dans le bâtiment et orientée au plein de Sud. Avec double

hauteur, elle sera encore plus efficace.

Les vitrages extérieurs doivent être doubles et les vitrages entre la serre et le logement

simples.

Les parois et le sol doivent être conçus avec des matériaux à forte inertie pour stocker

l'énergie produite par la serre et restituer pendant la nuit.

Les matériaux de construction doivent être en couleur foncée pour capter le mieux des

rayonnements solaires d'hiver, puisque une serre bien pensée offre environ 25% des

besoins en chauffage.

Fig n°5 : fonctionnement de puits canadien en hiver/été.

j jn Source : Site web : http://www.ma-maison-environnementale.fr/lenergie/vmc-et-puits-canadien/

Fig n°6: Principes de fonctionnement de la serre en été et en hiver.

Source: Conseil d’Architecture, d’Urbanisme et d’Environnement de la Seine-Maritime, [[email protected] - www.caue76.org]. [ADEME].


12

Il est préférable d'implanter une végétation à feuilles caduques sur le côté Sud pour

une protection solaire efficace. En plus de ça, la serre ajoutant une touche esthétique à

la maison.

7.4. Les végétations naturelles :

La végétation est un outil efficace de protection solaire et de contrôle de rayonnement

solaire. Elle permet de créer un microclimat par l'évapotranspiration. Le choix de type de

végétation est important puisque la qualité de l'ombre d'un arbre dépend de sa densité.

7.5. La ventilation naturelle :

La ventilation naturelle est l’élément

indispensable à la réussite de tout bon projet passif.

Le principe est simple : faire en sorte qu’il n’y ait

qu’une seule issue pour l’air vicié et qu’une seule

entrée pour l’air neuf afin de favoriser entre ces

deux flux les échanges thermiques.9

En effet, L’air chaud à stagner en haut et l’air

froid en bas : c’est la stratification de l’air par la

différence de température et de pression entre

l’intérieur et l’extérieur provoquent un tirage

9 Alain Liébard et André De Herde, Traité d'architecture et d'urbanisme bioclimatiques, observ, ER 2005. Page: 186.

Photo n°1 : Protection solaire par la végétation en France.

Fig n°7: Ombrage naturel

j j

Photo n°: Traité d'architecture et d'urbanisme bioclimatiques, p 69b.Alain Liébard et André de Herde, observ, ER

2005].

Source : Solaire passif, la maison solaire passive de A a Z [Eco-habitation. Canada].p17.

Fig n°8 : représentation de la ventilation naturelle

k

Source : site web http://www.deco-moderne-fr.com/t4281-une-maison-confortable

http://www.deco-moderne-fr.com/t4281-une-maison-confortable

http://www.deco-moderne-fr.com/t4281-une-maison-confortable


13

naturel. Ce système est plus efficace en hiver qu’en été car les différences de température et

de pression sont plus importantes. Dans les maisons à plusieurs niveaux, on a intérêt, les nuits

d’été, à ouvrir les fenêtres au rez‐de‐chaussée et au premier étage. L’air chaud aura tendance à

monter et à sortir par les fenêtres du haut pendant que l’air froid rentrera par les fenêtres du

bas. L’air frais va circuler dans l’ensemble du bâtiment.10

Le ventilateur récupérateur de chaleur est un incontournable des maisons passives. Le

principe est très intéressant : l’air frais entrant dans la maison est chauffé par la chaleur de

l’air vicié qui en sort. Le ventilateur récupérateur de peut renouveler tout l’air d’une maison

en trois heures, sans que le confort thermique s’en ressente. Le tout a un coût énergétique très

modéré.

L’aération doit être générale et constante et la circulation de l’air doit se faire depuis des

entrées situées dans les pièces principales jusqu’à des sorties dans les pièces de service

(cuisine, salle de bains…).

Il existe plusieurs systèmes de ventilation mécanique contrôlée qui permettent une

circulation continue de l’air grâce à un ventilateur pilote par un moteur électrique. Qui sont :

La VMC simple flux, et la VMC double flux. La VMC

hygroréglable :

7.5.1. La Ventilation Mécanique Contrôlée

(VMC) simple flux :

Pour la VMC simple flux, l’air neuf est capte au

niveau des pièces de séjour et des chambres et l’air

vicie est extrait au niveau des pièces de service

(cuisine, salles d’eau…) grâce au groupe

d’extraction.11

10 Kabouche Azouz, Architecture et efficacité énergétique des panneaux solaires, Mémoire magistère, Université Mentouri de Constantine, promotion : Juin 2012, page: 43. 11 RUELLE et François, La standard « maison passive » en Belgique : potentialités et obstacles, Mémoire magistère, Université Libre de Bruxelles, promotion : 2007/2008, page: 22, 23.

Fig n°9 : Ventilation mécanique contrôlée simple flux

Source : Castorama compagnie (2016)


14

7.5.2. La VMC double flux :

Ce système permet de récupérer de la chaleur sur

l’extraction de l’air vicie. Le renouvellement d’air dans

la construction passive est permanent et optimise pour

assurer le confort des occupants. Le débit est régulé, de

manière à garantir à tout moment une excellente

qualité de l’air intérieure.

7.5.3. La ventilation hygroréglable:

L’air vicie est extrait dans les pièces d’eau par des

bouches hygroréglable qui s’ouvrent en fonction de

l’humidité ambiante, ou par des bouches minutées,

avec une possibilité de gestion automatique des entrées

d’air.

7.5.4. La végétation :

La végétation participe à la protection solaire. Elle

permet de stabiliser la température de l'air par rétention

de l'eau dans ses feuilles et par évaporation de l'eau à

leur surface. Elle apporte aussi un ombrage et créer un

microclimat par évapotranspiration. Le choix de

l'espèce est important car la qualité de l'ombre d'un

arbre dépend de sa densité.

Fig n°10 : La VMC double flux

j Source : Electricité générale domotique

chauffage (2016)

Fig n°11 : La ventilation hygroréglable

j j Source : Econologie encyclopédie (2016)

Fig n°12 : Végétation bioclimatique

j Source : Site web


15

8. Energies renouvelables :

8.1.Notion d’énergie renouvelable :

Les retombées néfastes de la consommation fulgurante des énergies fossiles, constitués

lors de la formation du système solaire et au cours des âges géologiques et dont les stocks

forcement limités à plus au moins brève échéance, font de plus en plus parler d’eux et leur

impact en matière de changements climatiques et de réchauffement de notre planète est un fait

indéniable et surtout irréversible.

En effet, la raréfaction des ressources fossiles (pétrole, gaz, charbon), la recherche d'une

moindre dépendance énergétique et la lutte contre les émissions de gaz à effet de serre,

imposent de plus en plus le recours à des sources d'énergies renouvelables.

C’est dans ce contexte que ces énergies sont devenues plus que jamais d’actualité.

Par définition, une énergie renouvelable est une énergie produite à partir d’une source qui,

contrairement aux énergies fossiles, se régénère au moins au même rythme que celui auquel

on l’utilise. Le soleil étant la source de réapprovisionnement énergétique quotidien qui créé le

vent et la pluie, son énergie constamment renouvelée peut être récoltée et consommée.

Graphe n°1 : Ressources énergétiques fossiles et consommation d’énergie

a Source : Jean-Marc Jancevicé (2007)


16

Selon Sidler.O, 2007, dans la situation d’urgence actuelle, il faut d’abord maîtriser

l’énergie parce que c’est facile et spectaculaire, puis rechercher des solutions énergétiques de

substitution pérennes capables de répondre à nos besoins à long terme.

Dès 2006, et pour se conformer à une Directive européenne, la réglementation devra

considérer la performance énergétique globale du bâtiment, c’est à dire son niveau d’isolation,

la ventilation mais aussi la valorisation des apports solaires, le rendement des systèmes de

chauffage et de production d’eau chaude sanitaire, la possibilité d’utiliser des énergies

renouvelables.

8.2.Les types d’énergies renouvelables :

Les énergies renouvelables constituent une solution respectueuse de l’environnement.

Elles permettent d’acquérir une certaine autonomie énergétique et de réaliser des

économies à moyen et long terme. En fonction de la situation géographique, plusieurs types

d’énergies renouvelables utilisables :

8.2.1. L'énergie des courants

Le rayonnement solaire est à l'origine des flux atmosphériques et des précipitations qui ont

pour principales conséquences la formation et la circulation des cours d'eau. Ressources

hydrauliques et surtout éoliennes sont les énergies les plus anciennement utilisées pour

produire directement un travail mécanique.il y a deux type essentielle de cette technique :

La force hydraulique (énergie hydraulique).

Le vent (énergie éolienne).

Fig n°13 : Eolienne Fig n°14 : Energie hydraulique j hhh

Source : Site web. Source : Site web.

http://www.larousse.fr/encyclopedie/images/%C3%89olienne/1309185

http://www.larousse.fr/encyclopedie/images/Centrale_hydro%C3%A9lectrique/1003264


17

8.2.2. L'énergie solaire :

Ce que l'on désigne par énergie solaire est le rayonnement émis dans toutes les directions

par le soleil, et que la Terre reçoit à raison d'une

puissance moyenne de 1,4 kW/m2, pour une

surface perpendiculaire à la direction Terre-

Soleil. Ce flux solaire est atténué lors de la

traversée de l'atmosphère par absorption ou

diffusion, suivant les conditions

météorologiques et la latitude du lieu ; au niveau

du sol, la puissance restante est de l'ordre de

1 kW/m2. La quantité d'énergie utilisable varie

entre 800 et 2 500 kWh/m2/an, encore suivant le

lieu.

8.2.3. L'énergie géothermique :

Le noyau de la Terre contient des éléments

radioactifs tels que l'uranium dont la

désintégration produit de la chaleur

(radioactivité). Mis à part les manifestations

naturelles parfois violentes que constituent les

volcans, cette chaleur se propage vers la surface,

et échauffe des nappes aquifères situées entre

500 et 2 000 m de profondeur. Ce sont les nappes

les plus profondes qui sont portées à la température la plus élevée ; le gradient géothermique,

qui est de l'ordre de 3 °C par 100 m, peut atteindre 100 °C par 100 m dans les zones limites de

plaques. Suivant la profondeur des nappes et la température de l'eau disponible, on distingue

la géothermie de très basse, basse, moyenne, et haute énergie.

8.2.4. L'énergie de la biomasse :

La biomasse est tout ce que produisent la terre et les milieux aquatiques sous l'action du

rayonnement solaire : arbres, plantes, algues. Les végétaux contiennent de l'énergie ; ils ont

d'ailleurs constitué pendant des millénaires l'unique source d'énergie utilisée par l'homme : les

Photo n°2 : Panneaux photovoltaïque

h Source : Site web :

http://www.bertin.fr/production-energie-eolienne-photovoltaique.aspx

Fig n°15 : énergie géothermique

k Source : http://www.esmer-benin.org/comprendre-

les-energies-renouvelables/

http://www.larousse.fr/encyclopedie/images/Panneaux_solaires/1314642

http://www.larousse.fr/encyclopedie/images/Champ_g%C3%A9othermique/1004768

http://www.larousse.fr/encyclopedie/divers/%C3%A9nergie_solaire/185916

http://www.larousse.fr/encyclopedie/divers/Soleil/92465

http://www.larousse.fr/encyclopedie/divers/radioactivit%C3%A9/85235




18

aliments de l'homme lui-même et du bétail qui étaient les seuls moteurs, et le bois, seul

combustible connu, employé avec un rendement

énergétique désastreux jusqu'à la découverte des

combustibles fossiles. Les déchets des industries

de transformation du bois, ainsi que certaines

cultures énergétiques (bois-énergie).il y a deux

sources essentielles pour cette technique :

Les effluents d'élevage et de l'industrie

agro-alimentaire (Bio méthanisation).

Les cultures énergétiques et les déchets

des industries de transformation du bois (biocarburants).

L’hydroélectricité et la biomasse sont actuellement les plus exploitées, et l’utilisation de

l’énergie éolienne progresse rapidement. En 2004, ces énergies renouvelables, biocarburants

compris, ont couvert environ 13 % de la demande mondiale d’énergie primaire.

L'utilisation des énergies renouvelables permet le plus souvent de valoriser des ressources

locales (résidus d'exploitation forestière, coproduits agricoles, un site venteux, le soleil,...) et

d'éviter ainsi d'importer des combustibles. En outre, par rapport aux autres sources d'énergie,

leur utilisation génère un impact relativement limité sur l'environnement.

En effet, dans le cas de la biomasse, le CO2 émis par sa valorisation énergétique ou sa

dégradation est à nouveau absorbée par les plantes pour leur croissance. Il ne contribue donc

pas à l'effet de serre.

La demande mondiale d’électricité augmente rapidement, de même que la demande

d’énergie pour les transports. Les énergies renouvelables ne sont pas encore en mesure

d’égaler la densité énergétique des combustibles fossiles, et elles nécessitent de vastes

superficies de terres, notamment pour produire des panneaux solaires. De l’énergie solaire à

l’hydraulique, ces sources ne sont pas également réparties et leur fourniture peut être

irrégulière.

De toute façon, la croissance rapide de pays comme l’Inde et la Chine réclame des

densités d’énergie supérieures à celles que peuvent offrir actuellement les énergies

renouvelables. Ces pays commencent à élaborer des politiques en faveur des énergies

renouvelables, notamment pour réduire la pollution. Néanmoins, l’impact local des

Fig n°16 : L’énergie de la biomasse j

Source : Globale footprint network (2015)


19

installations solaires ou éoliennes sur l’habitat ou la végétation, voire sur les caractéristiques

climatiques, est encore à l’étude.

Par conséquent, les technologies des énergies renouvelables sont prometteuses. Avec le

réchauffement climatique, il est de l’intérêt de tous qu’une nouvelle économie fondée sur les

énergies renouvelables s’implante fermement et de manière stable.

9. L’isolation thermique :

9.1.Les ponts thermiques :

Les ponts thermiques sont des points

faibles de l’isolation thermique qui

engendrent des pertes de chaleur et par

conséquent, une augmentation des frais de

chauffage. Ces points faibles se situent

généralement aux jonctions de différents

éléments de construction, c’est-à- dire aux

endroits de jonction entre les différentes

surfaces comme : (Pied de mur, pied de

toiture, coin du parement, les

raccordements des fenêtres et des balcons, …).

9.2.Matériaux d’isolation thermique :

9.2.1. Les blocs à isolation répartie :

Le béton cellulaire et les brique alvéoles offrent des performances thermiques très

intéressantes et un impact environnemental réduit par rapport aux matériaux traditionnels. On

distingue le béton cellulaire et les brique alvéoles. Ils présentent une épaisseur plus importante

que les matériaux traditionnels et offrent des performances thermiques supérieures.

Fig n°17 : Représentation des pourcentages de déperdition d’énergie d’un bâtiment.

j Source : Site web https://www.calculeo.fr/Eco-travaux/La-

deperdition-thermique (2016)

https://www.calculeo.fr/Eco-travaux/La-deperdition-thermique

https://www.calculeo.fr/Eco-travaux/La-deperdition-thermique


20

9.2.2. Le bois :

Le bois est un matériau écologique par

excellence. Grâce à sa structure cellulaire

particulière. C’est une ressource naturelle,

locale et saine, sa mise en place et sa

fabrication ne nécessitent que peu

d’énergie. De plus, il permet de réaliser un

chantier rapide et à faibles nuisances. Il

ajoute une touche esthétique indéniable et

offre une ambiance agréable et

chaleureuse. Son impact environnemental

est neutre en raison de son caractère renouvelable, de sa biodégradation et de sa capacité à

fixer le gaz carbonique en excès dans

l’atmosphère.

9.2.3. La terre crue :

La terre crue est un matériau écologique,

grâce a ses caractéristiques thermiques

spécifiques. C’est une ressource naturelle et

locale qui offre une vie saine et confortable.

C'est le matériau le plus utilisé pendant

l'architecture vernaculaire jusqu'à aujourd'hui

grâce à sa simplicité et sa fabrication qui ne consomme pas l'énergie et ne découle pas le

Photo n°3 : Brique alvéoles Photo n°4 : Béton cellulaire j j

Source : Guide de l'éco-construction, Agence régionale de l'environnement en

Lorraine. [ADEME]. p:15.

Source : Guide de l'éco-construction, Agence régionale de l'environnement en

Lorraine. [ADEME]. p:16.

Photo n°5 : Bois

1 Source : Site web

Photo n°6 : Construction en terre crue

k Source : Site web


21

temps. La terre crue utilisé dans la construction des murs extérieurs, des cloisons intérieures,

des enduits intérieurs et extérieurs, remplir des colombages, isolant thermique et acoustique.

9.3.Les matériaux d’isolation :

Une bonne isolation est nécessaire dans la conception d’un bâtiment bioclimatique. Elle

permet de conserver la chaleur emmagasinée pendant la journée, en période chaude et permet

aussi de conserver la fraîcheur emmagasinée pendant la nuit par une bonne ventilation. Pour

avoir une maison saine, naturelle et écologique. Les matériaux d’isolation sont de différentes

natures : les isolants synthétiques, minéraux et végétaux.

9.3.1. Les isolants synthétiques :

Le polystyrène: on distingue deux types :

Le polystyrène expansé :

C'est un matériau imputrescible qui obtenu à partir

d’hydrocarbures expansés à la vapeur d’eau et au pentane

ce qui lui confère une structure à pores ouverts. Il peut

avoir un impact sur la santé par le dégagement des gaz

toxiques.

Le polystyrène extrudé :

C’est un matériau imputrescible mais instable aux

solvants, au temps et à la chaleur. S'obtient de la même

manière. Il est dégradable par les rongeurs et sa

perméabilité a l’eau est nulle ce qui empêche les parois de

respirer.

Il s’agit d’une ressource non renouvelable et il n’est pas

recyclable. Sa production dégage du pentane et demande

une grande quantité d’énergie. Il peut également avoir un

impact sur la santé par le dégagement des gaz toxiques.

Photo n°7 : Polystyrène expansé

k Source : Guide de l'éco-construction

Photo n°8 : Polystyrène extrudé

j Source : Guide de l'éco-construction


22

Le polyuréthane:

C'est un matériau qui représente d'une bonne qualité

isolante. Il se trouve sous forme de panneaux nus et

composites, d’éléments préfabriqués et moules spéciaux

et de mousse. Il s’agit d’une ressource non renouvelable,

demandant beaucoup d’énergie à la fabrication. Il n'est

pas recyclable. Il peut également avoir un impact sur la

santé par le dégagement des gaz toxiques.

9.3.2. Les isolants minéraux :

On distingue plusieurs types des isolants minéraux comme : les laines minérales, les laines

roches, les perlites, les vermiculites.

Les laines minérales : Deux types de laines minérales :

Les laines de verre : Sont obtenues à partir de

sable siliceux et de verre de récupération.

Les laines de roches :

Sont obtenues à partir de roches volcaniques

comme le basalte.

Photo n°9 : Isolation de toiture en polyuréthane

l Source : Guide de l'éco-construction

Photo n°10 : Laines de verre f

Source : Guide de l'éco-construction

Photo n°11 : Laines de roches

k Source : Site web


23

Les deux matériaux se présentent sous forme de rouleaux et panneaux semi-rigides, en

vrac, d’éléments préfabriqués et moules spéciaux pour tous les usages de la construction.

Elles ont un bon comportement au feu et sont imputrescibles mais se tassent au cours du

temps. Elles sont dégradables par les rongeurs. Elles sont perméables à l’eau mais perdent

leurs performances thermiques à l’humidité.

C’est une ressource non renouvelable mais abondante. Elles demandent moins d’énergie à

la fabrication. Mais, ils sont également difficilement recyclables.

La perlite et la vermiculite :

La perlite : est une roche volcanique

siliceuse.

La vermiculite : est une roche

micacée fabriquée de la même

manière.

Ce sont des matériaux perméables qui

laissent la maison respirer. Elles sont des

ressources non renouvelable mais abondante.

Demandant moins d’énergie à la fabrication. Elles sont recyclables.

Les deux matériaux se trouvent sous forme de vrac, panneaux, mortiers et enduits pour

isoler les combles, insufflé dans les parois, dans les bétons et les mortiers allèges. Concernant

l’impact sanitaire, il n’y a pas de dégagement toxique en cours d’utilisation ou en cas

d’incendie.

9.3.3. Les isolants végétaux :

On distingue plusieurs types :

Le bois feutré :

Le bois feutré se présente sous la forme de panneaux

mous, mi-durs et composites et peut être utilisé comme

isolation complémentaire ou isolation principale. Ces

panneaux sont perméables à la vapeur d’eau et sont

inflammables. Le bois est une ressource renouvelable,

Photo n°12 : Roche volcanique perlite

n Source : Site web

Photo n°13 : Panneau et feutre isolant naturel pour l’écoconstruction en fibre de

bois

u Source : Site web officiel archiproducts

(2016)


24

locale et recyclable. Il n’y a pas de dégagement toxique.

La laine de cellulose :

La cellulose est le résultat du recyclage du papier

(journaux et coupes d’imprimerie). Il se trouve sous

forme de vrac, des panneaux isolés texturés et les

panneaux d’agencement. Ces derniers sont utilisés pour

l’isolation phonique sous dalle. La cellulose est

diffici lement inflammable, perméable a l’eau,

imputrescible et non consommable par les rongeurs.

La laine de cellulose présente une bonne qualité technique, écologique et cout très

intéressant. Concernant l’impact sanitaire, il n’y a pas de dégagement toxique en cours

d’utilisation.

Le liège expansé :

C’est un matériau inflammable, imputrescible,

inaltérable mais faiblement perméable à l’eau et

attaquable par les rongeurs. Il existe sous forme de vrac

pour l’isolation par déversement ou insufflation. C’est

une ressource renouvelable. Sa fabrication nécessite peu

d’énergie. Concernant l’impact sanitaire, le liège ne

présente aucun effet nocif sur la santé mais les colles et

vernis utilisés pour les panneaux composites peuvent

renfermer des substances toxiques.

Le chanvre :

Le chanvre est un matériau difficilement

inflammable et perméable à l’eau. Il est imputrescible

et présente une grande résistance mécanique. Il a

l’avantage de ne pas attirer les insectes et les nuisibles

en raison de l’absence d’albumine dans ses fibres. La

laine de chanvre se présente sous forme de vrac,

rouleaux ou en panneaux pour des utilisations

Photo n°14 : Laine de cellulose

h Source : Guide de l'éco-construction

Photo n°15 : Liège

k Source : Site web

Photo n°16 : Le chanvre

j Source : Site web


25

traditionnelles. Il s’agit d’une ressource renouvelable et potentiellement abondante. De plus, il

est réutilisable et composable. Aucun effet nocif sur la santé n’est connu à ce jour et il ne

dégage aucun gaz toxique en cas d’incendie.

La laine de lin :

La laine de lin est un matériau qui présente une

bonne qualité isolante, elle est traitée par des sels

minéraux, C’est une ressource renouvelable,

réutilisable, qui demande relativement peu d’énergie

a sa fabrication. Difficilement inflammable,

perméable a l’eau et présente de très bonnes

propriétés de résistance mécanique. Elle ne présente

aucun risque pour la santé et ne dégage pas de gaz

toxique en cas d’incendie.

La laine de coco :

Les fibres de coco sont utilisées depuis une

trentaine d’années en tant qu’isolant thermique. Elles

offrent une grande résistance à l’humidité. Très

réputées par leur élasticité et leur durabilité.

La laine de coton :

C'est matériau écologique se présente sous forme

de rouleaux qui servent à isoler les planchers, les

toitures et les combles ou en vrac comme isolant de

remplissage manuel ou insufflé dans les planchers, les

combles, les murs et dans les toitures en rampants.

Photo n°17 : Laine de lin

j Source : Site web

Photo n°18 : Laine de coco

k Source : Guide de l'éco-construction

Photo n°19 : Laine de coton

h Source : Site web


26

9.3.4. Les isolants animaux :

On distingue deux types :

La laine de mouton :

C'est un isolant polyvalent conditionné sous forme

de rouleaux ou en vrac. Ce produit serait plus sensible

aux parasites et les mites.

La Plume :

C'est un isolant thermique et acoustique, se présente

sous forme de panneaux. Provenant essentiellement de

plumes de canard. Ce produit caractérise par sa

résilience (capacité à reprendre son volume après

compression), sa perméabilité à la vapeur d'eau et sa

capacité d'absorption. Il peut ainsi absorber jusqu'à

100% de son poids en eau sans altérer ses

caractéristiques.

9.4.Procédés d’isolation thermique des murs extérieurs :

L’isolation des murs extérieurs est complexe, surtout lorsqu’il s’agit d’une rénovation, car

le choix est souvent restreint par des aspects techniques, urbanistiques, patrimoniaux ou

économiques.

Un mur extérieur existant peut être isolé principalement selon trois procédés différents :

Par remplissage de la lame d’air dans le cas d’un mur creux.

Les avantages :

Finitions intérieures et extérieures conservées.

Pas d’encombrement.

Technique simple.

Coût moindre.

Photo n°20 : Laine de mouton

h Source : Site web

Photo n°21 : Panneau de plume

j Source : Site web

Fig n° : Isolation thermique dans la lame d’air

j

Source : Guide de l’isolation thermique en France


27

Pas de permis d’urbanisme à introduire.

Les inconvénients :

Possible que si coulisse suffisamment large (min. 4 cm) et régulière : examen

préalable de la coulisse indispensable (endoscopie).

Pas applicable si parement peint ou émaillé : couche étanche empêche évacuation de la

vapeur d’eau.

Épaisseur d’isolation limitée.

Risque d’accentuation des ponts thermiques aux interruptions de la coulisse.

Refroidissement du mur de parement : potentiel de séchage réduit, risque de gel.

Par l’extérieur :

L’isolation thermique par l’extérieur ou ITE est une méthode

d’isolation par l’extérieur des murs. Elle est souvent appelée mur

manteau.

Les avantages :

Continuité de l’isolant : supprime les risques de ponts

thermiques locaux

Amélioration de l’étanchéité de la façade

Protège le mur du gel et de la fissuration

Améliore l’aspect extérieur en cas de revêtement abîmé ou pas assez homogène

Masse thermique et finitions intérieures préservées

Pas de perte de surface habitable à l’intérieur


Modification de l’aspect extérieur et, si maisons mitoyennes, modification de

l’alignement des façades : nécessité d’introduire un permis d’urbanisme dans la

plupart des cas

Retours de baies doivent être isolés, seuils remplacés, etc. (diminution de la surface

vitrée)

Déplacement/remplacement/adaptation des descentes d’eau, gouttières, chéneaux, etc.

Nécessité de faire appel à une entreprise spécialisée ; Coût élevé

Fig n° : Isolation thermique par l’extérieur

j

Source : Guide de l’isolation thermique en France


28

− Par l’intérieur :

Les avantages :

Aspect extérieur maintenu.

Réalisation sans échafaudages.

Grande diversité de choix au niveau des

isolants.

Chantier à l’abri des intempéries.

Réalisation possible pièce par pièce : phasage du chantier et des dépenses

Coût moindre.

Pas de permis d’urbanisme à introduire.


Diminution de la surface habitable.

Finitions intérieures (et éventuellement installations électriques ou de chauffage) à

déplacer ou remplacer.

Augmentation des sollicitations hygrothermiques dans le mur : risque de condensation

interne, de gel, de dilatations de la maçonnerie et d’efflorescences de sels.

Ponts thermiques difficiles à résoudre : risque de condensation superficielle et de

formation de moisissures.

Diminution de l’inertie thermique : risque de surchauffe.

10. Conclusion :

L’architecture bioclimatique permet de retrouver les principes de construction d’antan et

de les adapter aux progrès effectués en la matière. L’efficacité de tous ces concepts est

reconnue et prouvée et permet de proposer des bâtiments exemplaires en termes

d’architecture, de confort, d’efficacité énergétique et environnementale. Elle valorise en outre

les cultures et traditions locales en dégageant une architecture spécifique à chaque région du

monde. Plus que de l’architecture, c’est tout un paysage qui est travaillé car l’intégration

optimale des bâtiments par le choix des matériaux ou l’implantation d’un quartier respecte le

lieu. Finalement, elle s’inscrit dans un cadre global de développement durable.

Fig n° : Isolation thermique par l’intérieur

h Source : Guide de l’isolation

thermique en France

Chapitre II :

Energie Géothermique

Chapitre II Energie Géothermique

30

Chapitre II : Energie Géothermique

1. Introduction :

L'énergie renouvelables ou spécialement le rafraichissement par la géothermie, est une

technique utilisée traditionnellement dans notre région de SAHARA, Les gens construisent

leurs maisons sous-sol (les caves) pour rafraichir les habitas en été, on veut développer cette

technique traditionnelle avec une étude scientifique approfondie et par des méthodes

nouvelles qui nous permettent de l'utiliser convenablement et dans les meilleures conditions

dans une société moderne.

Cette technique nouvelle consiste à alimenter un habitat avec de l'air frais qui passe par

un tube enterré à une certaine profondeur sous-sol, qui quelles que soient les conditions

climatiques extérieures, le rafraichie par l'air froid ou le réchauffe par l'air chaud en utilisant

l'inertie thermique du sol, l'air prend le rôle de fluide caloporteur et le tube comme un

échangeur thermique tout en canalisant l'air jusqu'à l’habitat.

2. Définition de la géothermie :

La géothermie est d’abord la science qui étudie les phénomènes thermiques internes du

globe terrestre. Par extension, ce terme désigne aussi l’ensemble des applications techniques

qui permettent d’exploiter les sources d'énergie géothermique.1

La géothermie, du grec géo (la terre) et thermie (la chaleur). C’est la science qui étudie les

phénomènes thermiques internes du globe terrestre et les techniques à utiliser.

En réalité on exploite la chaleur accumulée, stockée dans certaines parties du sous-sol

(nappes d'eau) en faisant un ou plusieurs forages profonds.

La terre est chauffée ou refroidie en même temps par: le soleil, l'air, le vent et l'eau de

pluie. Donc le sol constitue un réservoir qui reçoit en permanence de l'énergie sous forme de

calories. Le gradient de température n'est pas le même entre le centre de la terre et la couche

1 Site Web consulté le 10/02/2014 http://www.crit.archi.fr/produits%20innovants/FICHES/geothermieJCB/technique.html

http://www.crit.archi.fr/produits%20innovants/FICHES/geothermieJCB/technique.html


31

terrestre, où on peut atteindre plusieurs centaines de degrés pour de faibles profondeurs et

inversement.

Plus l'on fore profond dans la croûte terrestre, plus la température augmente. En moyenne,

l'augmentation de température atteint 20 à 30 degrés par kilomètre. Ce gradient thermique

dépend.

3. Historique :

Les premières traces d'utilisation de la géothermie par l'homme remontent à une période

lointaine, tout au long de l'histoire des civilisations, la pratique des bains thermaux s'est

multipliée et depuis un siècle, les exploitations industrielles se sont développées pour la

production d'électricité et le chauffage urbain.

S'il faut trouver des origines lointaines à l'utilisation de la géothermie, les plus anciens

vestiges en rapport avec la chaleur de la Terre, retrouvés sur le site de Niisato au Japon, sont

des objets en pierre volcanique taillés (outils ou armes) datant du troisième âge glaciaire, il y a

15 ou 20000 ans. Les régions volcaniques ont donc constitué, très tôt, des pôles d'attraction,

du fait de l'existence de fumerolles et de sources chaudes que l'on pouvait utiliser pour se

chauffer, cuire des aliments ou tout simplement se baigner.2

4. Les types de l’énergie géothermique :

4.1. La géothermie profonde :

La géothermie profonde va forer à plusieurs

kilomètres pour trouver des nappes aquifères ou des

roches sèches brûlantes dont on tirera de la vapeur sous

haute pression, directement utilisable pour entraîner des

turbines et produire de l’électricité. Les techniques

d’exploration et d’exploitation seront donc directement

dérivées de celles des pétroliers. On privilégiera les zones

de failles ou de rift, en bordure de plaques. Mais on ne sait

pas aujourd’hui forer au-delà de quelques kilomètres. La chaleur terrestre profonde reste

2 Site de Web ADEME-BRGM : consulté le 10/02/2014 http://www.geothermie-perspectives.fr/05-geothermie/02-chaleur-ressource.html

Fig n°18 : La géothermie profonde. k

Source : Global footprint (2016)


32

encore largement hors de portée. La production d’électricité géothermale est ainsi marginale

avec une puissance installée totale dans le monde de 11,7 GWe en 20123, dont notamment

29% aux États-Unis et 16% aux Philippines

4.2.La géothermie à moyenne et basse énergie :

S’intéresse aux nappes aquifères de températures

intermédiaire (30 à 150°C) inapte à la production

électrique mais utilisable directement pour le

chauffage urbain par des réseaux de chaleur

géothermique. En France, les régions Aquitaine et

Île-de-France ont développé cette filière pour

chauffer près de 200 000 logements. 4

4.3.La géothermie à très basse énergie :

La géothermie à très basse énergie exploite la chaleur superficielle du sol. 2.5m à 10m de

profondeur, sa température est couramment de l’ordre de 15°C, grâce à la fois à la chaleur

terrestre et à l’énergie solaire, en particulier celle qui est stockée dans l’eau de pluie

s’infiltrant vers les nappes phréatiques. Cette chaleur à basse température peut être extraite de

ces nappes, ou du sol, par des pompes à chaleur couplées à des capteurs. Ce procédé est

adaptée au « chauffage et à la climatisation » des logements individuels. 5

5. Le puits canadien :

5.1.Définition du puits canadien :

Le puits canadien, aussi appelé puits provençal ou échangeur air-sol, utilise un procédé de

géothermie nécessitant très peu d'énergie. Le principe de ce système est d'amener de l'air dans

un local après l'avoir fait transiter sous terre. L'inertie du sol permet de refroidir ou de

réchauffer cet air. Les tuyaux sont enterrés à une profondeur d'environ 1,50 mètre sous la

terre. À cette distance, le sol est plus chaud en hiver et plus froid en été. Cette installation,

3 Renewables 2013 Global Status Report, REN21 4 Renewables 2013 Global Status Report, REN21 5 Renewables 2013 Global Status Report, REN21

Fig n°19 : La géothermie à moyenne et basse énergie.

k

Source : Global footprint (2016)

http://www.connaissancedesenergies.org/fiche-pedagogique/energie-solaire-exploitation

http://www.ren21.net/Portals/0/documents/Resources/GSR/2013/GSR2013_lowres.pdf




33

surtout répandue en Amérique du Nord, participe également au développement durable par

une consommation très faible d'électricité et des rejets limités de gaz à effet de serre.

5.2. Evolution du puits canadien :

Le « puits canadien » est sorti peu à peu de l'oubli à partir de 2003, suite à la canicule, et

grâce à la visibilité croissante des énergies renouvelables. S'il existe de nombreuses solutions

écologiques pour produire de la chaleur, les solutions alternatives à la climatisation sont peu

nombreuses. Le puits canadien est l'une d'elle, la plus facilement transposable sur l'habitat

individuel.

Devant le développement de ce système, il nous a paru utile de réaliser ce dossier pour

présenter le fonctionnement du puits canadien, de présenter son usage, les conditions de

bonne réalisation, et de mettre en garde contre les mauvaises mises en œuvre de celui-ci. En

effet, si la mise en place d'un puits se traduit par des économies d'énergie, il ne faut pas

qu'elles se fassent au détriment de la qualité de l'air ambiant. L'objectif de ce dossier est de

mettre à disposition toutes les informations essentielles à la compréhension de la technique et

de permettre son développement.

5.3.Principe de fonctionnement :

Le puits canadien, appelé aussi puits provençal, est un système géothermique qui utilise

l’inertie thermique du sous-sol à une profondeur limitée de 2 à 3 m. Ce système sert pour le

préchauffage de l’air en hiver et pour le rafraichissement en été. Il est basé sur le simple

constat que la température à 2 mètres de profondeur est à peu près constante, environ 12°C en

été et 7°C en hiver.

Fig n°20 : représentation simplifié d’un puits canadien.

k

Source : Site web


34

Si l’on fait circuler de l’air dans une canalisation enterrée à faible profondeur, il ressortira

plus chaud que l’air extérieur l’hiver, et plus frais que l’air extérieur l’été, d’où l’application

de ce principe pour le renouvellement de l’air d’une habitation pour réaliser des économies

d’énergie. En demi-saison la différence de température entre l’air extérieur et le sol n’est pas

significative et la circulation dans le sous-sol n’est pas nécessaire [9].

5.4.Caractéristiques des tubes :

Nombre des tubes :

Le conduit du puits peut être constitué d'un seul tube posé en méandre ou en boucle

autour du bâtiment ou être organisé sous la forme d'un réseau de tubes parallèles

installés entre des collecteurs afin d'augmenter le débit d'air circulant dans le puits.

Longueur de chaque tube :

Elle est habituellement de l'ordre de 30 à 50 m afin de limiter les pertes de

charge. La longueur totale du conduit est calculée en fonction du débit d'air

souhaité, de la nature du sol, de la zone géographique (température extérieure tout

au long de l'année) et du type d'installation choisie.

Diamètre des tubes :

Pour optimiser les transferts thermiques sol/air, la vitesse de l'air au sein du

puits doit être comprise entre 1 et 3 m/s. En fonction des débits d'air requis, le diamètre

du conduit du puits est alors calculé pour respecter ces conditions de vitesse d'air.

Disposition des tubes :

Afin de minimiser les pertes de charge au sein du conduit et de faciliter son entretien,

il est conseillé de limiter le nombre de coudes.

Deux dispositions sont majoritairement utilisées lorsque le puits ne comporte qu'un seul

tube :


35

Profondeur d'enfouissement des tubes :

La profondeur préconisée est souvent comprise entre 1,5 et 3 m. A ces profondeurs,

la température du sol varie bien moins que la température de l'air extérieur entre l'été et

l'hiver (entre 7 et 12 °C en moyenne). Il est cependant possible d'enfouir les tubes plus

profondément mais cela augmente les contraintes de terrassement et de pose du conduit.

Espacement entre les tubes :

Il est préférable qu'il soit supérieur à 3 fois le diamètre des tubes afin de garantir un bon

échange thermique de chaque tube avec le sol.

Pente du conduit :

Elle doit être comprise entre 1 et 3% pour favoriser l'évacuation des condensats

qui peuvent se former dans le conduit lorsque l'air extérieur chaud est en contact avec

les parois plus froides du puits.

Matériau constitutif des tubes :

Le choix du matériau est important car il impacte directement sur les échanges

thermiques sol/puits. L’utilisation de parois compactes à conductivité thermique élevée

doit être favorisée car elle permet d'augmenter les échanges et ainsi de réduire la longueur

du puits. Les matériaux utilisés doivent également avoir une bonne tenue à l'enfouissement

(une classe de rigidité minimale de 8 kN/m2 est conseillée). Les tubes entrant dans la

Schéma n°2 : Différents circuits pour l’implantation des tubes.

j

Source : mémoire Étude des performances ther i ues d’un échangeur de chaleur enterré,

Page : 40


36

composition des puits canadiens/provençaux actuellement en fonctionnement sont

généralement en PVC, en polyéthylène ou en polypropylène souple ou rigide. Certains

tubes sont constitués de matières plastiques (PVC structurés ou gaines type TPC)

emprisonnant des bulles d’air, ce qui diminue l’échange thermique sol/conduit. Le

recours à ce type de tube est donc déconseillé.

Zone à risque radon :

Le radon peut être introduit dans la maison par l'intermédiaire du puits si le conduit

apportant l'air extérieur n'est pas étanche. Dans les zones à risque radon, il convient

donc de veiller à l'étanchéité du puits et de porter une attention particulière à l'enrobage du

conduit avec de la terre afin d'éviter la formation de cavités où le radon pourrait se loger.

Fig n°21 : La méthode de l’emplacement du tube de l’échangeur j

Source : mémoire Étude des perfor ances ther i ues d’un échangeur de chaleur enterré, P36

Traitement antimicrobien :

Les tubes du conduit peuvent avoir subi un traitement permettant de freiner la

prolifération microbienne, source de mauvaise odeur dans les bâtiments et de

dégradation de la qualité de l'air intérieur. L’emploi de sel d’argent est par exemple

un excellent traitement antimicrobien.

Entretien du puits :

Il doit être régulier (une à deux fois par an) et doit comporter le remplacement des filtres

de la bouche d'entrée d'air neuf, l'inspection de l'intérieur du conduit pour vérifier le bon

écoulement des condensats et le contrôle de l'état général du puits.


37

5.5.Système d'évacuation des condensats :

La vapeur d'eau contenue dans l'air qui circule dans le conduit enterré peut se condenser en

fines gouttelettes lorsque celui-ci est en contact avec les parois intérieures froides du puits. La

stagnation de cette eau de condensation au sein du puits favorise le développement de germes

et de bactéries, peut perturber la circulation et altérer la qualité de l'air neuf dans le puits. Afin

d'éviter ces phénomènes, le puits dont le conduit est incliné, doit impérativement être muni

d'un système d'évacuation des condensats. La structure de ce système dépend de la présence

ou non d'un sous-sol au sein du bâtiment :

5.5.1. Présence d'un sous-sol :

La récupération des condensats peut alors se faire

dans le sous-sol. Ils sont ensuite évacués vers l'égout

à l'aide d'un siphon, ce qui permet une étanchéité

parfaite du puits depuis l'entrée d'air neuf jusqu'au

système de ventilation. Cette solution est donc à

privilégier dans les zones à forte concentration de

gaz radon dans le sol ou si le sol entourant le puits

est très humide.

5.5.2. Absence de sous-sol :

Un regard de visite doit être placé à l'endroit le

plus bas du puits (sous la bouche d'entrée d'air si le

conduit est montant, à l'extrémité du conduit côté

bâtiment si celui-ci est descendant) afin d'évacuer les

condensats soit par infiltration dans le sol à l'aide

d'un lit de cailloux, soit en utilisant une pompe de

relevage. Ce regard permet également d'inspecter

visuellement le conduit afin de déceler d'éventuels

problèmes et de procéder à l'entretien du puits.

Schéma n°3 : Système d'évacuation des condensats dans le sous-sol

k Source : Site web

Schéma n°4 : Système d'évacuation des condensats à l’absence sous-sol

j Source : Site web


38

5.6.Dimensionnement et mise en œuvre pour entrer l'air pure

5.6.1. La prise d'entrée de l'air neuf :

photo n°21 : La prise d'entrée de l'air neuf

l Source : Site web

Type d’entrée :

Il s'agit généralement d'une bouche extérieure pour le secteur résidentiel et d'un plénum

pour le secteur tertiaire nécessitant de plus gros volumes de renouvellement d'air.

Hauteur de la prise d'entrée d'air neuf :

Elle doit être supérieure à 1,10 m pour limiter l'encrassement.

Chapeau de protection :

Il permet d'éviter les infiltrations d'eau de pluie à l'intérieur du puits.

Grille de protection à fin maillage :

Elle est indispensable pour éviter l'intrusion de rongeurs, oiseaux, insectes. Elle doit

être facilement accessible pour nettoyage.


39

Filtres :

Il est conseillé de munir les entrées d'air des puits canadiens/provençaux d'un filtre. La

classe du filtre à utiliser dépend de la densité et du type de poussières à proximité de l'entrée

d'air. Il est recommandé d'inspecter et de changer régulièrement les filtres (trois à quatre fois

par an en moyenne) car un filtre encrassé contribue à augmenter les pertes de charge du puits

et donc la consommation du ventilateur.

Positionnement de l'entrée d'air neuf :

Celle-ci doit être implantée loin des sources de pollution (voirie, parking, poubelles)

et loin de toute végétation pouvant produire des pollens allergisants [10].

5.7.Choix des matériaux pour le conduit :

Le conduit est l'élément le plus important du puits canadien. C'est lui qui échange des

calories avec le sol.

Le choix des matériaux est également primordial pour la durée de vie de votre puits

canadien. Voici les caractéristiques optimales conseillées :

Paroi intérieure lisse : évite les dépôts de saletés et de bactéries.

Paroi extérieure annelé : meilleure conductivité.

Matériau résistant aux fortes chaleurs : sans dégagement de vapeurs toxiques.

Matériau offrant une bonne conductivité thermique.

Matériau résistant : évite les risques de déchirures et donc assure une bonne

étanchéité.

Attention à ne pas utiliser de colle pour les raccords éventuels : risques de dégagements

toxiques lors de fortes chaleurs.

Le polypropylène :

Ce matériau est spécialement conçu pour les conduits

de puits canadien :

Bonne conductivité : 7 fois supérieure au PVC.

Couche anti bactérienne à l'intérieur.

Photo n°22 : Conduite polypropylène j

Source : gamme t ravaux pub l ics (2016)


40

Excellente longévité.

Matériau très résistant.

Etanchéité assurée.

Le polypropylène est un matériau cher mais son prix se justifie par ses caractéristiques

parfaitement adaptées pour les conduits extérieurs.

Le polyéthylène haute densité (PEHD) :

Le PEHD est très utilisé pour la réalisation des puits

canadiens :

Intérieur lisse.

Extérieur annelé.

Très rigide : excellente résistance.

Excellente conductivité : 2,5 fois supérieure

au PVC.

Pas de dégagements toxiques en cas de

fortes chaleurs.

Le PEHD est donc, comme le polypropylène, un des matériaux à privilégier pour les

conduits extérieurs.

Le polyéthylène (PE) :

Ce matériau est généralement utilisé pour la

protection des câbles électriques :

Extérieur annelé.

Intérieur lisse : bonne évacuation des

condensats.

Résistance moyenne : à ne pas enfouir trop profond pour garantir sa longévité.

Matériau plus écologique que le PVC pour un prix similaire.

Photo n°23 : Tuyaux PEHD en barre. k

Source : SEPI les fluides maitrisés (2016).

Photo n°24 : conduite en polyéthylène non isolée.

j

Source : Source : E-novelec (2016).


41

Le béton ou la terre cuite :

Ce matériau est surtout utilisé pour des conduits de

puits canadien d'un diamètre supérieur à 30 cm :

qualité moyenne.

mauvaise étanchéité : risque d'infiltration de

polluants.

mise en œuvre difficile : raccords difficiles à

étanchéifier.

bonne conductivité thermique.

Le béton et la terre cuite sont à proscrire en cas de

présence de radon dans le sol

La fonte :

La fonte est une solution tout à fait

envisageable pour les conduits d'un puits

canadien :

Excellente conductivité.

Rigide et résistant.

Bonne longévité.

Très étanche grâce à des raccords en

joints en élastomère.

Veillez à ce que l'extérieur de votre conduit soit traité contre la corrosion pour assurer une

bonne étanchéité sur le long terme.

, Photo n°25 : conduite en béton

Source : heinrich canalisation (VHM groupe en 2016).

Photo n°26 : Conduite en terre cuite

l Source : artefacts encyclopédie en ligne

de petits objets archéologiques (2014)

Photo n°27 : conduite en fonte ,

Source : SNI export & matériaux services (2016)

https://puits-canadien.ooreka.fr/comprendre/puits-canadien-radon


42

Le PVC :

Bien que disponible sur le marché, les conduits en PVC sont à éviter :

Pas écologique ;

Risque de dégagements toxiques en cas de fortes

chaleurs.

Peut entraîner des odeurs désagréables.

Intérieur pas assez lisse pour éviter le dépôt de

bactéries.

Le PVC est le matériau le moins cher mais ses

caractéristiques en font le matériau le moins adapté et le plus dangereux pour la santé.

6. Etude expérimentale d’efficacité du puits canadien en Algérie (Biskra) :

En 2010 PR. N.Moummi et BENABDI Mohamed Larbi, ont menés une étude théorique et

expérimentale sur le procédé du rafraîchissement de l’air par la géothermie dans le site de

Biskra. L’étude entreprise, concernant le rafraîchissement par la géothermie, constitue un

projet pilote de démonstration d’une technique qui est jusqu’à présent non exploitée dans

notre pays. Cette technique a pour support technique un échangeur air/sol enterré dit ‘puits

canadien’. La température du sol influe principalement sur les performances d’un tel

échangeur du fait que le sol, à une certaine profondeur devient le facteur essentiel pour les

échanges thermiques entre l’air qui circule à l’intérieur de l’échangeur et le milieu qui

l’entoure.

6.1.Description du site et du protocole expérimental :

Le banc d’essai expérimental est monté depuis 2008 photo n°(1) et (2) sur le site de

l’université Mohamed Khider de Biskra. Il s’agit d’un réseau de quatre tançons d’une

longueur totale d’environ 47 m Fig. reliés entre elle pour former un échangeur en serpentin,

le diamètre interne du tube est de 110 mm. L’ensemble est placé à une profondeur de 3 m

sous une pente de 2 %.

Pour le site de Biskra, cette profondeur 03 m a été déterminée préalablement grâce à une

étude effectuée en fonction des données locales du site. Les tubes sont disposés et espacés les

uns des autres d’une distance entre axes de 02 m.

Photo n°28 : conduits en PVC

j Source : KIOWA groupe (2016)


43

Une fosse de réception en béton est construite à la sortie de l’échangeur. Un extracteur d’air de débit variable est placé à l’entrée de l’échangeur. Une série de sondes thermiques a été placées le long de l’échangeur de l’entrée jusqu’à la sortie. Les sondes sont reliées à une centrale d’acquisition.

6.2.Instruments de mesure utilisés :

L’acquisition des paramètres climatiques (température, humidité relative et vitesse de l’air)

est effectuée par le biais d’instruments de mesures à affichage digitale de type KIMO, il s’agit

d’un anémomètre à hélice KIMO LV 110 pour mesurer la vitesse de l’air (0,25 à 35 m/s)

juste à la sortie de l’échangeur enterré photo n°(7) et d’un hygro-thermomètre de type KIMO

Photo n°28 : tranchées pour installation de l’échangeur enterré air/sol

k Source : mémoire Étude des perfor ances ther i ues d’un

échangeur de chaleur enterré, Page : 46

photo n°29 : pose de l’échangeur air/sol enterré avec conduites pour installation des thermocouples de mesure de la température.

j Source : mémoire Étude des perfor ances ther i ues d’un



44

HD 100, dont la plage de mesure pour l’humidité relative est compris entre 5 à 95 % et la

température entre -20 à +70°C, ceci est pour mesurer l’humidité relative et la température de

l’air avant et après le soufflage dans l’échangeur.

Photo n°30 : Extracteur d’air utilisé pour le pompage de l’air.

j Source : mémoire Étude des performances thermiques

d’un échangeur de chaleur enterré, Page : 48

Photo n°31 : Sondes de mesure de la température de l’air en circulation à travers l’échangeur et dans le sol

h Source : mémoire Étude des performances thermiques

d’un échangeur de chaleur enterré, Page : 48

Photo n°32 : Anémomètre à hélice de type Kimo pour mesurer la vitesse de et la

température de l’air.

Photo n°33 : Hygromètre de type Kim pour mesurer l’humidité relative et la température

de l’air. j

k Source : mémoire Étude des performances thermiques d’un échangeur de chaleur enterré, Page :

49


45

6.3.Résultats expérimentaux obtenus :

Les résultats sont représentés sous une forme des graphs :

Photo n°34 : Solarimètre pour mesurer le rayonnement

solaire global

j

Source : mémoire Étude des performances thermiques d’un échangeur de chaleur

enterré, Page : 50

Photo n°35 : Mesure de la vitesse de l’air à la sortie de l’échangeur par anémomètre à hélice de type KIMO LV 110

j Source : mémoire Étude des performances thermiques d’un


Graphe n°2 : Evolution de la température de l’air à l’entrée (T01), au milieu (T07) et à la sortie (T14) de l’échangeur en fonction du temps le 21/04/2013

Source : mémoire Étude des performances thermiques d’un échangeur de chaleur enterré, Page : 55


46

Graphe n°4 : Evolution de la température de l’air à l’entrée (T01), au milieu (T07) et à la sortie (T14) de l’échangeur en fonction du temps le 23/04/2013.





47






48






49

Les relevés expérimentaux effectuées du 21 avril au 02 Mai 2013 sous différentes

conditions de fonctionnement, nous ont permis de suivre l’évolution en fonction du temps les

profils de températures en plusieurs points Figures (III-11) à (III-17), depuis l’entrée de

l’échangeur (T01) jusqu’à la sortie (T14) et également la température du sol (T16). Où on a

constaté une température du sol (T16) qui était pratiquement stable entre 22 et 23 °C, et ceci

durant toute la période des expérimentations malgré les variations des conditions extérieures

environnantes. D’autre part, on a remarqué que l’écart de température entre la sonde (T14) et

celle du sol (T16) est minimal, correspond à un échange satisfaisant entre l’air acheminé dans

l’échangeur tubulaire en PVC air/sol enterré et le sol après une distance parcourue de 40 m

depuis l’entrée de l’échangeur.

7. Conclusion :

L’intérêt de l’échangeur thermique air-sol consiste a amélioré tout au long de l’année, les

conditions du confort thermiques recherchées. Qu’il soit utilisé en mode réchauffement en

hiver ou refroidissement en été, il intervient de manière efficace sur l’amortissement des

amplitudes thermiques.

Ce système favorise un confort d’ambiance pour les individus en limitant les contraintes

thermiques. La rentabilité de l’échangeur peut être atteinte, s’il permet d’avoir une ambiance

plus homogène en termes de température avec une consommation énergétique modérée

comparativement aux systèmes conventionnels classiques.

Chapitre I II : Traitement De Microclimat

Intérieur D’Abri MSAN Télécom Tébessa (Cas D’étude)

Chapitre III Traitement De Microclimat Intérieur D’Abri MSAN Télécom Tébessa

50

Chapitre III : Traitement De Microclimat Intérieur D’Abri MSAN Télécom Tébessa

1. Présentation du NGN :

1.1. Définition du NGN :

Les NGN (Next Generation Network) sont définis comme un réseau de transport en mode

paquet permettant la convergence des réseaux Voix/données et Fixe/Mobile; ces réseaux

permettront de fournir des services multimédia accessibles depuis différents réseaux d'accès.

Afin de s'adapter aux grandes tendances qui sont la recherche de souplesse d'évolution de

réseau, la distribution de l'intelligence dans le réseau, et l'ouverture à des services tiers, les

NGN sont basés sur une évolution progressive vers le « tout IP » et sont modélisés en couches

indépendantes dialoguant via des interfaces ouvertes et normalisées.

1.2. Architecture NGN en couches :

Schéma n°5 : Les couches successives de NGN j

Source : Ingénierie des MSANs (Multi Service Access Node) (2010)


51

2. Présentation de l’équipement MSAN :

2.1. Définition d’équipement MSAN :

L’MSAN (Multi-Service Access Node ou le Noeud d'Accès Multi-Service) est une nouvelle

technologie qui permet à travers des équipements de lignes et de commutation utiliser

dernièrement par Algérie télécom spécialement pour améliore la qualité de service ADSL et

pour réduire la distance avec la qualité de service ADSL des payes développé.

Cet équipement utilisé la technologie de NGN (Next Generation Network) sur une

organisation hiérarchique des commutateurs selon différentes zones d'appels. De plus, ce réseau

de téléphonie cohabite avec un ou plusieurs réseaux dédiés au transport de données (dont le

réseau utilisé pour la fourniture de services haut-débit ADSL).

Equipement MSAN

Photo n°36 : Partie énergie dans l’équipement MSAN

Photo n°37 : Partie transmission fibre optique-câble cuivre dans

l’équipement MSAN

Photo n°38 : Partie abonne dans l’équipement

l j n

Source : Par l’auteur (16-03-1016)

« La température idéal du fonctionnement normale d’équipement été entre 8° jusqu’à 28° »1

1 Direction Algérie Télécom DOT Tébessa


52

2.2. Le rôle de l’équipement MSAN :

Le rôle principal de cette Equipment c’est :

- Diminuer le plus possible l’artère traversée par le câble de cuivre.

- Mettre la fibre optique plus proche au client.

Afin d’applique la relation : « câble de cuivre court = vitesse d’accès ADSL optimale ».

2.3. Types des câbles de transmission :

2.3.1. Fibre optique :

C’est une nouvelle technologie de transmission utilisé par Algérie télécom, basée sur

l’utilisation des fibres de verre qui peut transmettre des messages cryptés illimité sous une

forme de lumière avec une vitesse de « 300000 km/s ».

2.3.2. Câble en cuivre :

Câble C’est le composant électro technique

servant à transmission, afin de transmettre de

l'énergie et de l'information. Il est

un matériau conducteur multi-brin, souvent entouré

d'une enveloppe isolante (plastique, Téflon...).

L'intérieur du fil de transmission est appelée « âme »

du fil.

L’équipement MSAN alimenté juste une artère inférieure à 1 Km maximum avec le câble

en cuivre selon les normes d’Algérie télécom.

Schéma n°6 : Représentation de rôle d’équipement MSAN

j Source : Ingénierie des MSANs (Multi Service Access Node) (2010),

Page : 24

Fig n°22 : Les deux câbles de transmission utilisée par Algérie télécom

j Source : Ingénierie des MSANs (Multi Service Access Node) (2010), Page : 24

https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89nergie

https://fr.wikipedia.org/wiki/Information

https://fr.wikipedia.org/wiki/Mat%C3%A9riau

https://fr.wikipedia.org/wiki/Conductivit%C3%A9_%C3%A9lectrique

https://fr.wikipedia.org/wiki/Isolant_%C3%A9lectrique

https://fr.wikipedia.org/wiki/T%C3%A9flon


53

Les câbles de transmission sont ramifiés dans un réseau des chambres téléphoniques lié

entre aux par une canalisation sous terrain (tubes PEHD PN 10 ᴓ90 mm), la distance maximale

entre deux chambres téléphoniques c’est 147m.

Les deux composants de la canalisation téléphonique

Photo n°39 : Chambre téléphonique Photo n°40 : Canalisation téléphonique entrée en PEHD

o j Source : par l’auteur (2016)

3. Description d’abri : 3.1. Description technique d’abri

Un volume total : 4x5x3 m³

Volume d’air intérieur : 35,9 m³

Dalle pleine + une dalle flottante

Caniveau avec des ouvertures présenté

par 9 tube PCV ᴓ 75 mm qui faire la

liaison sous terrain avec la chambre

téléphonique 0 « type B1 » à l’extérieur

de bâtiment.

Mur double parois en brique de 30cm

avec une lame d’air de 5cm

Structure poteau poutre en béton armée

Porte métallique

Aucune ouverture d’aération

Photo n°41 : Abri MSAN j

Source : Par l’auteur (le 10/05/2016).

Photo n°42 : construction d’un abri MSAN

j source : Par l’auteur (le 05-03-2016)


54

3.2. Le matérielle qui existe à l’intérieur d’abri :

Equipement MSAN

Un climatiseur puissant

4. Analyse critique d’abri MSAN :

4.1. Volet technique

4.1.1. Les pontes thermiques :

L’abri d’MSAN a été totalement riche en pontes thermiques représenté par :

4.1.2. La dalle flottante :

Construit sans aucune isolation thermique avec le sol

4.1.3. La porte métallique :

La conductivité thermique élevée d’acier mettre la porte

métallique jouer un rôle d’une ponte thermique surfacique

avec une surface de 1.1x2.2 m².

Ainsi que le vide au niveau de la partie inferieur du port

qui faire la déperdition thermique d’une façon directe.

Photo n°43 : Le climatiseur puissant d’abri MSAN

j

Source : Par l’auteur (le 16-03-2016)

Photo n°44 : Construction d’une dalle flottante d’abri MSAN

j Source : Par l’auteur (le 15-04-

2016)

Photo n°45 : Vide au niveau de la partie inferieur de port métallique

j

Source : Par l’auteur (16-03-2016)


55

4.1.4. La superstructure :

Les poteaux et les poutres n’ont pas isolée

4.1.5. La dalle pleine : la conductivité thermique de béton armée est très élevé ainsi que leur

inertie thermique ça ce qu’il mettre d’obtenir une quantité importante de chaleur à partir de

rayonnement solaire ce qu’il mettre la dalle plein joue le rôle d’un « flamboyant thermique »

en été.

4.1.6. L’absence d’isolation thermique :

L’isolation thermique modeste limitée avec une lame d’air de 5 cm dans un bâtiment qui

nécessite d’une isolation thermique importante.

4.2. Volet architecturale :

4.2.1. Aération :

Les caractéristiques de l’air dit que l'air chaud

est moins dense que l'air froid car il contient moins

de molécules d'air pour un volume égal (les

molécules sont plus distancées les unes des autres

à cause de leur agitation plus élevée). L'air chaud

étant moins dense, il monte en altitude.

Avec l’absence d’ouverture d’aération, l’air

chaud sorti de l’équipement MSAN va monter et

occuper plus en plus la plus par de volume

supérieure à l’intérieur d’abri et poussé l’air froid

pour sorti à partir de climatiseur vers le bas ou bien

vers les tubes PVC qui sont lie le caniveau avec la

chambre téléphonique « 0 » puis d’une artère des

centaines kilomètres de canalisation sous terrain.

Fig n°23 : Représentation du mouvement d’air chaud/froid à l’intérieur d’un bâtiment

k Source : Site web

Photo n°46 : Les neuf tubes PVC qui faire la liaison de câble au caniveau.

k Source : Par l’auteur (le 25-04-2016).


56

« D’une autre façon, le climatiseur réservé pour la

climatisation d’abri, en fait il est climatisé d’une

artère des centaines kilomètres de canalisation sous

terrain ».

4.2.2. Humidité :

La chambre téléphonique : les chambres

téléphoniques sont généralement rempli avec

l’eau pluvial est resté comme ça tout l’année à

cause de la faible perméabilité de béton, cette

humidité a été transmettre vers l’intérieur d’abri

MSAN partir de la canalisation qui faire la liaison

entre la chambre téléphonique ‘0’ et le caniveau à

l’intérieur d’abri.

4.2.3. Conception et implantation :

Façades aveugle qui ne comptent aucune

ouverture d’aération pour dégagé l’air chaud sorti

de l’équipement.

Photo n°47 : Les neuf tubes PVC qui faire la liaison de câble au chambre 0

j Source : par l’auteur (le 25-04-2016)

, Photo n°48 : chambre téléphonique 0 compte eau pluvial

j Source : par l’auteur (le 28-04-2016)

Photo n°49 : Abri MSAN fatma zohra

j Source: Par l’auteur (le 15-03-2016)


57

4.2.4. L’orientation :

Lorsqu’on parle sur l’orientation d’un bâtiment qui compte une seule pièce on parle sur

l’orientation des ouvertures de ce bâtiment, la seule baie au niveau d’abri MSAN c’est « la porte

métallique ».

La porte métallique été orienté aléatoirement est pas mal des fois la porte a été orienté vers

le sud se qui le exposé directement au rayonnement solaire.

La conductivité thermique d’acier est très élevée ce qui permet d’augmenter la température

intérieure de l’abri.

4.3. Volet Urbain :

4.3.1. Choix de terrain :

Le choix aléatoire de terrain qui été pas mal des fois

dans un endroit isolée et exposé directement au

rayonnement solaire et les vents.

4.4. Volet économique :

4.4.1. Consommation énergétique :

L’abri consomme une quantité importante d’énergie électrique et par une comparaison

entre deux facture d’électricité (voire l’annexe) la premier lorsque le climatiseur ne

fonctionne pas et l’autre lorsque le climatiseur fonctionne par leur rendement optimal, on

remarquant que la différence a été vraiment vaste entre les deux.

5. Recommandation :

1. La climatisation artificiel consomme une quantité très élevé et bien sûr très couteuse et

pour ça on va faire un changement de méthode de climatisation par une autre ecologique,

durable et gratuit ce qui est la climatisation géothermique ou bien « le puits canadien ».

Photo n°50 : Abri MSAN EPLF

h Source : Par l’auteur (le 10-05-2016)


58

Ce système de climatisation géothermique applique d’une façon créative par

l’exploitation de canalisation téléphonique comme une installation double fonction, la

premier fonction a été le rôle principale de cette canalisation ce qui est la protection des

câble de transmission et la deuxième c’est le rafraîchissement d’air pour climatiser l’abri

MSAN sous une forme d’un puits canadien.

Pour assure le fonctionnement de cette méthode il faut faire des changements technique

selon les recommandations suivent :

Crée une prise d'entrée de l'air neuf au niveau d’une chambre téléphonique qui été

loin d’abri par une distance de 50m ou plus.

Augmenté la profondeur des tubes PEHD de la canalisation sous terraine a fin

d’obtenir la profondeur nécessaire pour applique cette technique, la profondeur

doive être entre 1.5m jusqu’à 2,5m avec une pente de 2% pour l’évacuation d’air

produit par la condensation d’air dans la canalisation.

Installer un système de VMC (ventilation mécanique contrôler) double flux au

niveau d’abri pour contrôler le sens de mouvement d’air reffraiché à partir de

canalisation sous terraine vers l’intérieur d’abri, puis dégager l’air intérieur chauffé

vers l’extérieur.

Exploitation de la chambre téléphonique 0 par une autre fonction ce qui est

l’évacuation d’eau produite à partir de la condensation d’air dans les tubes PEHD

par la création d’une plateforme perméable avec l’utilisation du béton drainant.

2. Au niveau constructif, il est impératif de choisir des procédés de construction et des

composants réduisant au maximum les pertes surfaciques par les parois et intégrant les

pertes les plus réduites possibles au niveau des jonctions de ces parois. Quels que soient

les systèmes d’isolation, il existe des solutions qui traitent à la fois de thermique,

d’acoustique et/ou de sécurité incendie.

D’une façon générale, dans le cas des MSAN, il faut faire une très bonne isolation du

plancher et la dalle flottante, selon le procédé d’isolation des murs , le plancher sera traité

par une dalle flottante ou un système maçonné intégrant l’isolation thermique.

L’isolation thermique a été obligatoire et pour ça on a choisir l’isolation thermique par

l’extérieur à cause de :

http://www.toutsurlisolation.com/Isolation-thermique/Isolation-de-la-maison-murs-combles-et-toitures/L-isolation-des-murs

http://www.toutsurlisolation.com/Isolation-thermique


59

Plus d'inertie pour plus de confort : L'isolation extérieure permet de bénéficier

de l'inertie de vos murs l'été pour amortir l'arrivée du front de chaleur. L'hiver, vos

murs sont dans votre volume chauffé et rayonne donc à une température plus

élevée pour un meilleur confort thermique.

La protection du bâti: l'I.T.E protège le gros-œuvre des variations de

température. Les risques de fissures sont donc réduits.

Une rupture des ponts thermiques: Seule une isolation par l'extérieur permet de

couper les ponts thermiques de dalle, de plancher ou de mur de refend.

3. Le choix de terrain pour la construction d’abri MSAN doive être choisi par soigneusement

en prendre en compte les critères suivant :

La protection contre les rayonnements solaires.

La protection contre les vents dominants.

Le sol favorable pour l’utilisation de la technique de climatisation

géothermique (puits canadien).

4. Sur le plan conceptuelle, il faut crée un espace tampon au niveau de la partie « Sud »

d’abri pour améliore la capacité de conception architecturale a la protection contre les

rayonnements solaires.

L’utilisation d’un écran végétale dans le but de protéger l’équipement au rayonnement

solaire et les vents dominants ainsi que la participation à la protection de l’environnement.

Conclusion Générale

60

Conclusion Générale :

La production architecturale des édifices ayant une performance correcte vis-à-vis des

aspects énergétiques montre que la problématique énergétique doit être intégrée aux phases

primaires de la conception. La mise en œuvre des éléments du bâtiment (paroi opaque, paroi

transparente,), joue un rôle important dans les échanges thermiques avec l’environnement.

Une abondante radiation solaire se manifeste sur toutes les surfaces des bâtiments,

exceptés sur le mur Nord. La radiation solaire transmise au travers des fenêtres non protégées

et des murs transparents donne lieu à une forte augmentation de la température dans les

maisons qui ne sont pas climatisées. L'emploi de stores et autres méthodes pour réduire les

gains de chaleur solaire est à conseiller pour tous les bâtiments. Les gains de chaleur solaire

peuvent être largement réduits en orientant un bâtiment de telle façon qu'il aura un minimum

de parois vitrées vers l'EST et vers l'OUEST. Les gains de chaleur solaire que l'on obtient par

les fenêtres donnant vers le sud peuvent être réduits durant l'été par des stores extérieurs ou en

basculant les fenêtres.

La protection et la mise à l’ombre des parois participent dans la création du confort à

l’intérieur du bâtiment et ce dernier dépend de l’orientation de la paroi verticale et de la

position des ouvertures, donc le choix judicieux de l’orientation et le choix de la protection

propice minimise les surchauffes et provoque le refroidissement d’été et maximise les gains

pour le chauffage de l’intérieur en hiver.

L’effet de l’orientation sur le confort intérieur est largement influencé par les différents

éléments du climat, et le choix d’une orientation dépend de la position du soleil et du vent.

Bibliographie :

Ouvrage :

Alain Liébard et André De Herde, [Traité d'architecture et d'urbanisme bioclimatiques].Alain Liébard et André De Herde, observ, ER 2005. , page : 60b

LAVIGNE Pierre : « Architecture climatique une contribution au développement durable Tome1 : bases physiques » EDISUD 1994 p 13.

ALEXANDROFF.G et J .M : « Architecture et climat soleil et énergies naturelles dans l’habitat » ; édition architectures, Berger- Levrault, Paris1982 p216

Association HQE : « Bâtiment et démarche HQE » Valbonne : ADEME. Réédition Avril 2007.

M. Benhammou et. Draoui ’’Modélisation de la température en profondeur du sol pour la région d’Adrar - Effet de la nature du sol’’, article-revue des énergies renouvelable vol.14 N°2(2011) P (219-228).

B. Mebarki et Al ’’Etude d’un système de climatisation intégrant un puits Canadien dans les zones arides, cas de Béchar’’, article- revue des énergies renouvelable vol15 N°3(2012) P (465-478).

N. Moummi et al ’’Le rafraîchissement par la géothermie: étude théorique et Expérimentale dans le site de Biskra’’article- revue des énergies renouvelable vol N°3(2010) P (399-406).

M. Benhammou et Al ’’Simulation et caractérisation d’un échangeur géothermique à air destiné au rafraîchissement des bâtiments fonctionnant dans les conditions climatiques du sud de l’Algérie’’, article- revue des énergies renouvelable vol .15 N°2 (2012) P (275-284).

ADEME, Guide de l'éco-construction, Agence régionale de l'environnement en Lorraine. Page:37, 38, 39.

S. Courgey, J. P. Oliva, la conception climatique, Edition. Terre vivante, Paris 2006.

Articles

Article- revue des énergies renouvelable vol N°3(2010).

Article- ce que vous avez toujours voulu savoir sur les ponts thermiques (2014).

Travaux de recherche

RUELLE et François , Le standard « maison passive » en Belgique : potentialités et obstacles, Mémoire magistère, Université Libre de Bruxelles, promotion : 2007/2008,page: 22, 23.

Kabouche Azouz, Architecture et efficacité énergétique des panneaux solaires, Mémoire magistère, Université Mentouri de Constantine, promotion : Juin 2012, page: 43.

Ahmed Ali Ep et Ait Kadi Salima , Performances thermiques du matériau terre pour un habitat durable des régions arides et semi-arides ; Cas de Timimoune, Mémoire magistère, Université Mouloud Mammeri - Tizi-Ouzou, page: 40, 41.

«Lumière De Jour, Chauffage Et Refroidissement Naturel En Milieu Urbain Dense». O.Tizouiar, EPAU et S.Baali, Université Amar Telidji Laghouat Département D'architecture, 2015.

Med Zakaria Elqasmi, ‘ingénierie des MSANs (Multi Service Access Node), Ecole marocaine des sciences de l’ingénieur (EMSI) – Ingénieur 2010.

H. Benfattah, ‘Etude du Rafraîchissement par la Géothermie, Application à l’Habitat’, Mémoire de Magister, Université de Biskra, 2009.

MABROUKI DJAMEL ‘Étude de l’influence des paramètres climatiques sur la température du sol (application au site de Biskra)’, mémoire de Master, Université de Biskra, Juin 2013.

AD Salah Eddine, ‘Dimensionnement d’un échangeur air/sol enterré destiné au rafraichissement de l’air’, mémoire Master, Université de Biskra, Juin 2014.

Autres sources

URCAUE, Guide-conseil I' Union Régionale, des Pays-de-la-Loire 312, avenue René Gasnier 49100Angers. [www.urcaue-paysdelaloire.com].

AG, (2005). The private cost effectiveness of improving energy efficiency. Productivity Commission, Australian Government.

SIDLER Olivier, Directeur ENERTECH : « Les bâtiments à faible consommation d’énergie - Eléments de contexte» Journée technique sur l’étanchéité à l’air des bâtiments Dijon - 21 Novembre 2007.

WEBOGRAPHIE :

http://www.e-rt2012.fr/explications/conception/explication-architecture-bioclimatique/

http://energies-renouvelables.consoneo.com/guide/maison-ecologique/normes-isolation/613/

https://puits-canadien.ooreka.fr/comprendre/puits-canadien-conduit-exterieur

http://www.okbob.net/article-publication-revue-des-energies-revouvelables-cder-algerie-92545285.html

http://www.lemonde.fr/idees/article/2013/09/18/illusoire-transition-ecologique_3480144_3232.html

http://www.energies-renouvelables.org/articles/newsletter_13112014/greenpeace-usa.asp

[MIMI TJOYAS], -Architecte Française- « www.travaux.com »





https://puits-canadien.ooreka.fr/comprendre/puits-canadien-conduit-exterieur







Annexes

Les références :

Alain Liébard et André De Herde, [Traité d'architecture et d'urbanisme

bioclimatiques].Alain Liébard et André De Herde, observ, ER 2005. , page : 60b

Ibid., p. 2a

URCAUE, Guide-conseil I' Union Régionale, des Pays-de-la-Loire 312, avenue

René Gasnier 49100Angers. [www.urcaue-paysdelaloire.com].

Ahmed Ali Ep et Ait Kadi Salima , Performances thermiques du matériau terre

pour un habitat durable des régions arides et semi-arides ; Cas de Timimoune,

Mémoire magistère, Université Mouloud Mammeri - Tizi-Ouzou, page: 40, 41.

ADEME, Guide de l'éco-construction, Agence régionale de l'environnement en

Lorraine. Page:37, 38, 39.

S. Courgey, J. P. Oliva, la conception climatique, Edition. Terre vivante, Paris

2006.

[MIMI TJOYAS], -Architecte Française- www.travaux.com

Alain Liébard et André De Herde, Traité d'architecture et d'urbanisme

bioclimatiques, observ,ER 2005. Page: 186.

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Mémoire magistère, Université Mentouri de Constantine, promotion : Juin 2012,

page: 43.

RUELLE et François , Le standard « maison passive » en Belgique : potentialités

et obstacles, Mémoire magistère, Université Libre de Bruxelles, promotion :

2007/2008,page: 22, 23.

Site Web consulté le 10/02/2014

http://www.crit.archi.fr/produits%20innovants/FICHES/geothermieJCB/technique

.html

Renewables 2013 Global Status Report, REN21




Table des graphs, des schémas, des photos et des figures :

Liste des graphs :

Graphe n°1 : Ressources énergétiques fossiles et consommation d’énergie …………………………15

Graphe n°2 : Evolution de la température de l’air à l’entrée (T01), au milieu (T07) et à la sortie (T14)

de l’échangeur en fonction du temps le 21/04/2013 …………………………………………………45


de l’échangeur en fonction du temps le 22/04/2013 ………………………………………………….46











Liste des figures :

Fig n°1 : Les principes d’un bâtiment bioclimatique …………………………………………………...1

Fig n°2: Les quatre éléments l’architecture …………………………………………………………….2

Fig n°3 : Bâtiment bioclimatique …………………………………………………………………...…5

Fig n°4: La protection du froid par les espaces tampons. ……………………………………………..10

Fig n°5 : Fonctionnement de puits canadien en hiver/été. ……………………………………………..11

Fig n°6: Principes de fonctionnement de la serre en été et en hiver. ………………………………….11

Fig n°7: Ombrage naturel ……………………………………………………………………………………….………………………..12

Fig n°8 : Représentation de la ventilation naturelle …………….…………………………………………………………….12

Fig n°9 : Ventilation mécanique contrôlée simple flux ………………………………………………..13

Fig n°10 : La VMC double flux …………...…………………………………………………………...14

Fig n°11 : La ventilation hygroréglable ………………...……………………………………………...14

Fig n°12 : Végétation bioclimatique ……………………………………………………………...……14

Fig n°13 : Eolienne ……………………………………………………………………………...……..16

Fig n°14 : Energie hydraulique ………………………………………………………………………...16

Fig n°14 : Energie hydraulique ………………………………………………………………………...17

Fig n°15 : Energie géothermique …………………………………………...………………………….17

Fig n°16 : L’énergie de la biomasse …………………..……………………………………………….18

Fig n°17 : Représentation des pourcentages de déperdition d’énergie d’un bâtiment. …………...……19

Fig n°18 : La géothermie profonde. ……………………………………………………………………31

Fig n°19 : La géothermie à moyenne et basse énergie ………………………………………………...31

Fig n°20 : représentation simplifié d’un puits canadien. ………………………………………………33

Fig n°21 : La méthode de l’emplacement du tube de l’échangeur ……………………………………..36

Fig n°22 : Les deux câbles de transmission utilisée par Algérie télécom ……………………………...52

Fig n°23 : représentation du mouvement d’air chaud/froid à l’intérieur d’un bâtiment ……………….55

Liste des photos :

Photo n°1 : Protection solaire par la végétation en France ……………………………………………………………….12

Photo n°2 : panneau photovoltaïque……………………………………………………………………17

Photo n°3 : Brique alvéoles …………………………………………………………………………….20

Photo n°4 : Béton cellulaire …………………………………………………………………………...20

Photo n°5 : Bois ………………………………………………………………………………………..20

Photo n°6 : Construction en terre crue …………...…………………………………………………….20

Photo n°7 : Polystyrène expansé ……………………………………………………………………….21

Photo n°8 : Polystyrène extrudé ………………………………………………………………………..21

Photo n°9 : Isolation de toiture en polyuréthane ……………………………………………………….22

Photo n°10 : Laines de verre …………………………………………………………………………...22

Photo n°11 : Laines de roches ………………………………………………………………………….22

Photo n°12 : Roche volcanique perlite ……………...………………………………………………….23

Photo n°13 : Panneau et feutre isolant naturel pour l’écoconstruction en fibre de bois ……………….23

Photo n°14 : Laine de cellulose ………………………………………………………………………..24

Photo n°15 : Liège ……………………………………………………………………………………..24

Photo n°16 : Le chanvre ……………..………………………………………………………………...24

Photo n°17 : Laine de lin ………………………………………………………………………………25

Photo n°18 : Laine de coco …………………………………………………………………………….25

Photo n°19 : Laine de coton ……………………………………………………………………………25

Photo n°20 : Laine de mouton ……………..…………………………………………………………..26

Photo n°21 : Panneau de plume ………………………………………………………………………..26

Photo n°21 : La prise d'entrée de l'air neuf …………………………………………………………….38

Photo n°22 : Conduite polypropylène ………………………………………………………………….39

Photo n°23 : Tuyaux PEHD en barre. ………………………………………………………………….40

Photo n°24 : Conduite en polyéthylène non isolée. ……………...…………………………………….40

Photo n°25 : Conduite en béton ……………...………………………………………………………..41

Photo n°26 : Conduite en terre cuite …………………………………………………………………...41

Photo n°27 : Conduite en fonte ……………...…………………………………………………………41

Photo n°28 : Conduits en PVC …………………………………………………………………………42

Photo n°1 : Tranchées pour installation de l’échangeur enterré air/sol …………..…………………...43

Photo n°2 : Pose de l’échangeur air/sol enterré avec conduites pour installation des thermocouples de

mesure de la température. ……………………………………………………………………………...43

Photo n°30 : Extracteur d’air utilisé pour le pompage de l’air. ……………………………………….44

Photo n°31 : Sondes de mesure de la température de l’air en circulation à travers l’échangeur et dans le

sol ……………………………………………………………………………………………………...44

Photo n°32 : Anémomètre à hélice de type Kimo pour mesurer la vitesse de l’air. …………………...44

Photo n°33 : Hygromètre de type Kim pour mesurer l’humidité relative et la température de l’air. …44

Photo n°34 : Solarimètre pour mesurer le rayonnement solaire global ……………………………….45

Photo n°35 : Mesure de la vitesse de l’air à la sortie de l’échangeur par anémomètre à hélice de type

KIMO LV 110 ………………………………………………………………………………………….45

Photo n°36 : Partie énergie dans l’équipement MSAN ………………………………………………..51

Photo n°37 : Partie transmission fibre optique-câble cuivre dans l’équipement MSAN ………………51

Photo n°38 : Partie abonne dans l’équipement ………………………………………………………...51

Photo n°39 : Chambre téléphonique …………………………………………………………………...53

Photo n°40 : Canalisation téléphonique entrée en PEHD ……………………………………………...53

Photo n°41 : Abri MSAN ………………………………………………………………………………53

Photo n°42 : Construction d’un abri MSAN ……………………………...……………………………53

Photo n°43 : Le climatiseur puissant d’abri MSAN …………………………………………………...54

Photo n°45 : Vide au niveau de la partie inferieur de port métallique …………………………………54

Photo n°44 : Construction d’une dalle flottante d’abri MSAN ………………………………………...54

Photo n°46 : Les neuf tubes PVC qui faire la liaison de câble au caniveau. …………………………..55

Photo n°47 : Les neuf tubes PVC qui faire la liaison de câble au chambre 0 …………..……………..56

Photo n°48 : Chambre téléphonique 0 compte eau pluvial ………………………………………….....56

Photo n°49: Abri MSAN fatma zohra ………………………………………………………………….56

Photo n°50: Abri MSAN EPLF ………………………………………………………………………..57

Liste des schémas :

Schéma n°01 : L’orientation des ouvertures des pièces …………………………………………..…..8

Schéma n°2 : Différents circuits pour l’implantation des tubes. ………………………………………35

Schéma n°3 : Système d'évacuation des condensats dans le sous-sol …………………………………37

Schéma n°4 : Système d'évacuation des condensats à l’absence sous-sol …………………………….37

Schéma n°5 : les couches successives de NGN ………………………………………………………..50

Schéma n°6 : Représentation de rôle d’équipement MSAN …………………………………………...52

ملخص البحث:

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Résume :

Ce travail donne un exemple aux étudiants universitaire sur comment peut-on participer dans le projet de développement de leur pays avec une recherche scientifique importante et efficace pas n’importe quoi.

Le but de cette recherche a été l’explication comment peut l’architecture sauvé et développer l’économique de pays ainsi que la participation dans le développement de l’industriel local par la fourniture des bâtiments bioclimatique convenable et économique qui réponde aux besoins spécifiques des équipements industrielles, surtout dans ce moment de crise économique ce qui cause la fragilité économique des organismes étatique qui ne peut pas résisté de perdre des milliards pour des projets non successif comme notre cas d’étude qui a été spécifier pour étudie et résolu les contraintes qui face Algérie télécom leur projet de l’amélioration de la qualité de service ADSL et téléphone fixe. D’un autre part.

Aussi ce travaille nous rappeler par l’énergie renouvelable et gratuit qu’on a oublié au-dessous de notre pieds ce qui est l’énergie géothermique et détaillé une des méthodes de cette technique ce qu’il concerne la rafraichissement d’air et la climatisation des bâtiment et surtout les bâtiments industrielle pour garantir un microclimat spécifique pour obtenir le rendement optimale de ces équipement.

Ce travail met en valeur comment utiliser l’architecture bioclimatique pour fournir un bâtiment avec un microclimat idéal pour le fonctionnement d’une des plus importants équipements utilisée par l’Algérie télécom dans le domaine de la télécommunication et que l’organisme a fourni des milliards, ce projet risquer d’être échoue à cause de la inadéquation de leur bâtiment à leur besoins spécifiques ce qui empêché leur avancement.

Les mots clés : développement économique – bâtiment convenable – équipements industrielles - Algérie Télécom – énergie renouvelable – énergie géothermique – climatisation - architecture bioclimatique – microclimat idéal.

remerciement - université larbi tébessi · le concept « bioclimatique » fait référence à la...

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