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Une architecture inspirée de la morphologie du tatou pour réguler la température intérieure
Le tatou - ©

Diaporama

Une architecture inspirée de la morphologie du tatou pour réguler la température intérieure

le 17/11/2009  |  Technique

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Le tatou

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Le tatou est un animal à carapace qui régule sa température interne en refroidissant le sang chaud partant du coeur par du sang froid arrivant des pattes. L'architecture de la maison «armadillo box » s'en inspire afin de maintenir, toute l'année, une température intérieure comprise entre 22 et 24°C.

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Le cœur

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Le cœur de la maison est un bloc préfabriqué dans les "Grands Ateliers de l'Isle d'Abeau". Noyau technique compact, il accueille la cuisine, la salle de bain, la ventilation mécanique contrôlée double flux couplée à une pompe à chaleur sur air extrait, et le ballon d'eau chaude sanitaire. Il est posé sur un plancher en bois.

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La peau

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Enveloppe étanche à l'eau et à l'air, les concepteurs de la maison l'envisagent comme la partie « Low tech et Low cost » du projet. Reposant sur une ossature bois, elle devrait être réalisée à partir de matériaux naturels, locaux, économiques et faciles à mettre en œuvre, de telle sorte qu'elle puisse être montée en auto-construction. Les murs intérieurs et extérieurs devront être réalisés en terre, car l'architecture de la maison est pensée de manière à utiliser au mieux sa bonne inertie thermique, en raison de la capacité du matériau à accumuler de la chaleur ou de la fraîcheur, puis de les restituer avec un décalage. Un isolant en laine de bois (20 centimètres) est également envisagé.

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Façade sud

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Une grande baie vitrée, orientée sud, permet de capter le rayonnement solaire direct durant les journées d'hiver. En été, des stores à lames orientables permettent de se prémunir des surchauffes extérieures.

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La carapace

© © DR

En sous face des panneaux photovoltaïques, la température peut monter jusqu'à 80°C, pouvant entrainer une baisse significative de leur productivité et un échauffement de la température intérieure. Afin de s'en prémunir, un système de brumisation d'eau propre sera installé entre la sur-toiture et l'enveloppe. En période chaude, il rafraîchira la zone située entre la peau et la carapace, en augmentant l'hygrométrie de l'air et en consommant des calories lors du changement d'état de l'eau. D'après les concepteurs, ce système ne consommerait que 7 à 28 litres par jour.

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Espace tampon rafraîchi

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En sous face des panneaux photovoltaïques, la température peut monter jusqu'à 80°C, pouvant entrainer une baisse significative de leur productivité et un échauffement de la température intérieure. Afin de s'en prémunir, un système de brumisation d'eau propre sera installé entre la sur-toiture et l'enveloppe. En période chaude, il rafraîchira la zone située entre la peau et la carapace, en augmentant l'hygrométrie de l'air et en consommant des calories lors du changement d'état de l'eau. D'après les concepteurs, ce système ne consommerait que 7 à 28 litres par jour.

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Façades est et ouest

© © DR

En été, des stores à enroulement en PVC, pouvant descendre le long des façades aveugles, normalement orientées est et ouest, permettent de protéger les murs extérieurs des rayonnements solaires. Ainsi, ils évitent à la terre d'accumuler des calories qu'elle restituerait durant la nuit. En hiver, les stores sont relevés durant la journée de manière à laisser les rayons du soleil venir chauffer la terre des façades. La nuit, ils sont descendus de manière à ce que l'enveloppe puisse diffuser la chaleur accumulée vers l'intérieur.

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Panneaux intérieurs en terre

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Le logement étant traversant, la ventilation naturelle permet en été de bénéficier de la fraîcheur nocturne, et ainsi de réduire l'utilisation de la VMC thermodynamique. Les panneaux intérieurs en terre captent alors les frigories et restituent ensuite la fraîcheur dans la journée. En hiver, ils stockent les calories obtenues dans la journée grâce aux rayonnements directs du soleil, et les restituent la nuit.

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Consommation et production énergétique de la maison

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Le bilan énergétique a été fait dans l'hypothèse que la maison de 44 m² habitables soit implantée dans la région Rhône-Alpes et occupée par deux personnes. Théoriquement, les panneaux photovoltaïques produisent l'électricité nécessaire: - au fonctionnement d'un four, de 3 plaques de cuisson, d'un réfrigérateur, de machines à laver et sécher le linge, d'équipements HI-FI et multimédias (TV et PC) ; - à l'éclairage ; - au chargement de la batterie d'une voiture électrique, pour un parcours annuel moyen de 14 000 km ; - à la production de 40% de l'eau chaude sanitaire.3 m² de panneaux thermiques assurent la production des 60% restants d'eau sanitaire et du fonctionnement de la PAC.

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Energie grise

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L'énergie grise de la maison est ici égale à la somme de l'énergie nécessaire à la production, la fabrication, l'utilisation et au recyclage des matériaux. Les panneaux solaires photovoltaïques représentent plus de 60% de l'énergie grise de la maison. Cette part importante s'explique par le fait que la durée de vie du bâtiment est estimée à 50 ans et donc qu'il faudra renouveler les panneaux solaires une fois. Autrement dit, la production énergétique sur 21 ans des panneaux solaires et thermiques permettra d'atteindre l'énergie grise de la maison.

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Configurations

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D'après les concepteurs, "la typologie (traversant, avec murs est et ouest aveugles) a été pensée de manière à favoriser la densification aussi bien horizontale que verticale du logement, permettant ainsi de répondre à différentes configurations urbaines, du logement individuel à l'habitat collectif."
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