La conception architecturale joue un rôle crucial dans l’optimisation de l’ombrage naturel et dans l’utilisation de techniques de refroidissement passif. Voici quelques détails clés expliquant comment cela est réalisé :
1. Orientation du bâtiment : Une bonne orientation est essentielle pour maximiser l’ombrage et le refroidissement naturels. L'orientation du bâtiment par rapport à la trajectoire du soleil peut minimiser le gain de chaleur solaire direct. Par exemple, dans les climats chauds, les bâtiments sont souvent orientés est-ouest pour réduire l’exposition aux rayons du soleil les plus intenses pendant les moments les plus chauds de la journée.
2. Enveloppe du bâtiment : La conception de l’enveloppe du bâtiment, y compris les murs, les toits et les fenêtres, influence grandement l’ombrage naturel et le refroidissement passif. Les stratégies spécifiques incluent :
- Surplombs et dispositifs d'ombrage : L'intégration de surplombs et de dispositifs d'ombrage tels que des persiennes, des auvents ou des pergolas sur les fenêtres peut bloquer la lumière directe du soleil tout en permettant à la lumière diffuse d'entrer.
- Masse thermique élevée : L'utilisation de matériaux à masse thermique élevée, comme le béton ou l'adobe, dans l'enveloppe du bâtiment permet au bâtiment d'absorber la chaleur pendant la journée et de la restituer la nuit, réduisant ainsi les fluctuations de température.
- Isolation : Une bonne isolation contribue à réduire le transfert de chaleur à travers l’enveloppe du bâtiment, maintenant ainsi une température intérieure confortable sans dépendre fortement du refroidissement mécanique.
3. Ventilation naturelle : Les techniques de refroidissement passif reposent souvent sur la ventilation naturelle, ce qui implique de concevoir le bâtiment de manière à faciliter la circulation de l'air pour rafraîchir l'intérieur. Les stratégies comprennent :
- Ventilation croisée : veiller à ce que la conception du bâtiment permette la circulation de l'air en ayant des fenêtres et des ouvertures sur les côtés opposés pour créer une brise.
- Effet cheminée de ventilation : intégration de puits verticaux ou de cheminées pour induire un flux d'air naturel en profitant du principe de montée de l'air chaud. L'air frais est aspiré par les ouvertures inférieures et l'air chaud est expulsé par les ouvertures supérieures, créant un effet de refroidissement.
- Atriums/Cours : L'inclusion d'espaces ouverts, d'atriums ou de cours dans la conception du bâtiment permet d'augmenter le mouvement et la circulation de l'air, contribuant ainsi au refroidissement naturel.
4. Verdure et aménagement paysager : L'inclusion d'espaces verts et de végétation autour du bâtiment peut contribuer à l'ombrage et au refroidissement naturels. Les arbres stratégiquement placés près des fenêtres ou sur le côté ensoleillé du bâtiment peuvent fournir de l’ombre et réduire les gains de chaleur solaire, tout en permettant également un refroidissement par évaporation par transpiration.
5. Surfaces réfléchissantes : L'incorporation de matériaux réfléchissants sur les surfaces extérieures du bâtiment peut réduire l'absorption de chaleur. Les toits, les murs ou les revêtements de couleur claire réfléchissent davantage la lumière du soleil, réduisant ainsi l'impact thermique sur le bâtiment.
6. Conception solaire passive : les principes de conception solaire passive visent à capter et à utiliser la chaleur du soleil pendant les saisons les plus froides tout en la minimisant pendant les saisons les plus chaudes. Cela peut impliquer des éléments tels que des fenêtres orientées au sud, une masse thermique pour le stockage de la chaleur pendant la journée et un ombrage approprié pour éviter la surchauffe.
L'optimisation des techniques d'ombrage naturel et de refroidissement passif dans la conception architecturale favorise l'efficacité énergétique, réduit le recours aux systèmes de refroidissement mécaniques et crée des environnements intérieurs confortables adaptés aux climats locaux.
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