
L’IMPLANTATION DES INFRASTRUCTURES
Les bâtiments
Orientation · Bioclimatisme · Protection · Toitures végétalisées
Le bâtiment n’est pas extérieur à l’écosystème
Un bâtiment est souvent considéré comme une infrastructure indépendante du jardin ou de la ferme.
On dessine :
- la maison ;
- la grange ;
- la serre ;
- l’atelier ;
- les bâtiments agricoles ;
- les hangars ;
- les locaux techniques.
Puis, autour de ces constructions, on aménage les espaces végétalisés.
Cette manière de procéder inverse pourtant la logique agroclimatique.
Un bâtiment modifie profondément son environnement.
Il intercepte le rayonnement solaire.
Il bloque ou canalise le vent.
Il projette des ombres.
Il stocke de la chaleur.
Il récupère les précipitations.
Il concentre les eaux de toiture.
Il modifie localement les températures.
Il crée des surfaces minérales.
Il peut protéger certaines plantes.
Il peut également créer des zones de turbulence, de ruissellement ou de surchauffe.
Le bâtiment appartient donc pleinement au système.
Dans la Vision Omakëya™, il devient une infrastructure agroclimatique.
La question n’est plus seulement :
« Où construire le bâtiment ? »
mais :
« Quelle fonction climatique, hydrologique, énergétique, biologique et productive le bâtiment peut-il assurer dans l’ensemble du site ? »
1. Le bâtiment comme machine agroclimatique
Un bâtiment reçoit et redistribue plusieurs flux.
Flux énergétiques
- rayonnement solaire ;
- chaleur ;
- électricité ;
- énergie thermique ;
- biomasse éventuellement stockée.
Flux hydrologiques
- pluie ;
- ruissellement ;
- récupération de toiture ;
- infiltration ;
- évacuation ;
- stockage.
Flux aérodynamiques
- vent ;
- turbulences ;
- zones protégées ;
- accélérations autour des angles.
Flux thermiques
- absorption ;
- stockage ;
- conduction ;
- convection ;
- rayonnement ;
- pertes.
Flux biologiques
- végétation ;
- oiseaux ;
- insectes ;
- microorganismes ;
- végétation grimpante ;
- toiture végétalisée.
Flux humains
- accès ;
- déplacements ;
- stockage ;
- production ;
- maintenance.
Le bâtiment devient ainsi un nœud de flux.
2. Avant de construire : lire le terrain
L’implantation d’un bâtiment doit commencer par le diagnostic déjà réalisé dans les chapitres précédents.
Il faut notamment connaître :
- relief ;
- altitude ;
- pente ;
- orientation ;
- hydrologie ;
- écoulements ;
- zones humides ;
- risques d’inondation ;
- nature du sol ;
- vents dominants ;
- exposition solaire ;
- végétation existante ;
- corridors écologiques ;
- risques d’incendie ;
- accès.
Le bâtiment ne doit pas être implanté simplement parce qu’un emplacement paraît « pratique ».
Il faut déterminer :
où sa présence perturbera le moins les flux essentiels et où elle pourra au contraire les valoriser.
3. Orientation
L’orientation constitue l’une des premières décisions architecturales.
Elle détermine notamment :
- les apports solaires ;
- les ombres ;
- les besoins de chauffage ;
- les risques de surchauffe ;
- la ventilation naturelle ;
- l’éclairage naturel ;
- les possibilités photovoltaïques ;
- la relation avec le jardin.
Mais il n’existe pas une orientation universelle parfaite.
Elle dépend :
- de la latitude ;
- du climat ;
- de la topographie ;
- des vents ;
- des usages ;
- de la saison ;
- de la forme du bâtiment ;
- des bâtiments voisins ;
- de la végétation.
4. Orientation solaire
Le soleil doit être étudié selon sa trajectoire annuelle.
Il faut distinguer :
- soleil d’hiver ;
- soleil de printemps ;
- soleil d’été ;
- soleil d’automne ;
- matin ;
- midi ;
- après-midi.
Un bâtiment peut avoir besoin :
- de capter le soleil en hiver ;
- de l’éviter en été.
C’est précisément l’un des fondements du bioclimatisme.
5. Le soleil comme ressource saisonnière
Dans un climat où le chauffage est nécessaire en hiver, le rayonnement solaire peut constituer un apport énergétique précieux.
À l’inverse, le même rayonnement en été peut devenir une source de surchauffe.
Il faut donc raisonner :
soleil utile + soleil indésirable.
Une façade peut être conçue pour :
- capter ;
- filtrer ;
- réfléchir ;
- stocker ;
- ou bloquer le rayonnement.
Le bâtiment devient alors un dispositif de gestion radiative.
6. Ombres portées par le bâtiment
Le bâtiment projette une ombre qui évolue continuellement.
Cette ombre peut être :
- favorable ;
- défavorable ;
- saisonnière ;
- permanente ;
- temporaire.
Elle peut protéger :
- une terrasse ;
- un potager ;
- des plantes sensibles ;
- une réserve d’eau ;
- un espace de travail.
Mais elle peut également réduire :
- la production solaire ;
- la lumière d’une serre ;
- la croissance d’une culture ;
- le séchage naturel.
L’ombre du bâtiment doit donc être intégrée à la cartographie solaire globale du site.
7. Le bâtiment et le vent
Un bâtiment modifie le champ de vent.
Il peut créer :
- une zone abritée ;
- une accélération autour d’un angle ;
- des turbulences ;
- un sillage sous le vent ;
- des couloirs entre bâtiments.
Un bâtiment placé perpendiculairement à un vent dominant peut protéger une zone située derrière lui.
Mais un angle peut également provoquer une accélération locale.
Il faut donc éviter de raisonner uniquement :
« bâtiment = écran contre le vent ».
La réalité est plus complexe.
8. Le bâtiment comme brise-vent
Un bâtiment peut constituer une protection extrêmement efficace.
Il peut protéger :
- une cour ;
- une serre ;
- un verger ;
- une zone de travail ;
- des animaux ;
- certaines cultures.
Mais la protection doit être étudiée avec les infrastructures végétales.
Une combinaison peut être particulièrement intéressante :
bâtiment → espace tampon → haie → verger
ou :
haie → bâtiment → espace protégé
L’objectif n’est pas nécessairement de supprimer le vent.
Il peut être préférable de :
réduire sa vitesse et répartir progressivement son énergie.
9. Le bioclimatisme
Le bioclimatisme consiste à concevoir le bâtiment en fonction de son environnement climatique afin de réduire les besoins énergétiques et d’améliorer le confort.
Il utilise notamment :
- orientation ;
- forme ;
- isolation ;
- inertie ;
- protections solaires ;
- ventilation ;
- éclairage naturel ;
- matériaux ;
- végétation ;
- gestion de l’eau.
L’idée fondamentale est simple :
utiliser le climat plutôt que de lutter constamment contre lui.
Cette philosophie rejoint directement la Vision Omakëya™.
10. Réduire avant de produire
Dans une logique agroclimatique, l’ordre des priorités peut être :
éviter les besoins
↓
réduire les échanges indésirables
↓
optimiser les apports naturels
↓
récupérer les flux
↓
stocker
↓
produire l’énergie nécessaire
↓
utiliser les systèmes mécaniques en dernier recours
Cette logique est similaire à celle développée pour le jardin.
11. L’isolation
L’isolation réduit les échanges thermiques entre intérieur et extérieur.
Mais elle ne constitue qu’une partie du système.
Il faut également considérer :
- inertie ;
- orientation ;
- vitrages ;
- protections solaires ;
- ventilation ;
- humidité ;
- surfaces extérieures ;
- végétation.
Un bâtiment parfaitement isolé mais fortement surchauffé par un rayonnement solaire non maîtrisé peut rester inconfortable.
12. L’inertie thermique
Les matériaux lourds peuvent stocker une quantité importante de chaleur.
La relation fondamentale est :
[
Q=mc\Delta T
]
où :
- (Q) = quantité de chaleur stockée ;
- (m) = masse ;
- (c) = capacité thermique massique ;
- (\Delta T) = variation de température.
Mais l’inertie n’est efficace que si elle est correctement couplée au système.
Une masse thermique peut :
- absorber de la chaleur pendant la journée ;
- la restituer plus tard.
Elle doit cependant pouvoir être refroidie lorsque cela est nécessaire.
13. Ventilation naturelle
La ventilation peut utiliser :
- le vent ;
- les différences de pression ;
- les différences de température ;
- l’effet de tirage thermique.
Un bâtiment peut être conçu pour favoriser :
- entrées d’air ;
- sorties d’air ;
- ventilation traversante ;
- ventilation nocturne.
En été, une stratégie peut être :
accumulation de chaleur le jour
→
ventilation nocturne
→
évacuation de la chaleur stockée.
Le bâtiment devient alors un système thermique dynamique.
14. Protection solaire
La protection solaire constitue souvent une stratégie essentielle contre la surchauffe.
Elle peut être :
Architecturale
- débords de toiture ;
- auvents ;
- casquettes ;
- brise-soleil ;
- pergolas.
Végétale
- arbres ;
- lianes ;
- plantes grimpantes ;
- haies ;
- végétation saisonnière.
Mobile
- stores ;
- volets ;
- toiles ;
- protections temporaires.
La protection mobile permet de répondre à la variabilité climatique.
15. L’arbre comme protection du bâtiment
Un arbre correctement positionné peut contribuer à :
- ombrer une façade ;
- réduire le rayonnement sur une toiture ;
- protéger une terrasse ;
- filtrer le vent ;
- modifier le microclimat.
Mais sa position doit être étudiée sur plusieurs décennies.
Un jeune arbre peut être parfaitement positionné aujourd’hui et devenir problématique lorsqu’il atteindra sa taille adulte.
Il faut donc simuler :
1 an → 5 ans → 10 ans → 20 ans → 50 ans.
16. Arbres caducs et bâtiments
Les arbres caducs sont particulièrement intéressants dans certains contextes.
Ils peuvent fournir :
Été
- ombre ;
- réduction du rayonnement ;
- refroidissement végétal.
Hiver
- perte des feuilles ;
- récupération d’une partie du rayonnement solaire.
Ils constituent ainsi une forme de :
protection solaire saisonnière biologique.
Mais cette stratégie dépend du climat, de l’espèce, de la localisation et de la disponibilité en eau.
17. Le bâtiment et l’eau
Une toiture représente une surface de collecte considérable.
Une pluie de hauteur (P) sur une surface (A) fournit théoriquement :
[
V=P\times A
]
avec (P) exprimée en mètres.
En pratique :
[
V_{\text{récupéré}}=P\times A\times C
]
où (C) représente un coefficient tenant compte notamment des pertes et du dispositif de récupération.
Exemple :
Une toiture de :
[
A=150,m^2
]
recevant :
[
P=20,mm=0,020,m
]
produit théoriquement :
[
V=150\times0,020=3,m^3
]
soit environ 3 000 litres avant prise en compte des pertes.
Le bâtiment devient ainsi un élément du système hydrologique.
18. Toiture → stockage → irrigation
L’eau récupérée peut être orientée vers :
- cuves ;
- citernes ;
- bassins ;
- mares ;
- jardins de pluie ;
- noues ;
- zones d’infiltration.
On peut construire une cascade :
toiture
↓
filtration
↓
cuve
↓
irrigation
↓
trop-plein
↓
noue / bassin / mare
↓
infiltration
L’objectif est d’éviter que chaque pluie soit immédiatement transformée en ruissellement perdu.
19. Toiture et pluies extrêmes
La récupération d’eau doit cependant être dimensionnée pour les événements extrêmes.
Une toiture peut recevoir en quelques minutes une quantité d’eau importante.
Il faut donc prévoir :
- trop-plein ;
- évacuation de sécurité ;
- débordement maîtrisé ;
- capacité des canalisations ;
- stabilité des ouvrages ;
- cheminement de l’eau en cas de dépassement.
Le système doit fonctionner non seulement lors d’une pluie ordinaire, mais également lorsque la capacité de stockage est déjà presque pleine.
20. Les toitures végétalisées
La toiture végétalisée ajoute une couche biologique au bâtiment.
Elle peut contribuer à :
- retenir une partie des précipitations ;
- ralentir le ruissellement ;
- protéger la membrane ;
- modifier les échanges thermiques ;
- créer des habitats ;
- augmenter la végétalisation du site.
Mais une toiture végétalisée n’est pas une solution universelle.
Elle possède :
- un poids ;
- une épaisseur ;
- une capacité de stockage limitée ;
- des besoins éventuels en entretien ;
- des contraintes structurelles ;
- des besoins hydriques variables.
21. Toiture extensive et intensive
On distingue notamment :
Toiture extensive
Substrat relativement peu épais.
Végétation généralement basse.
Entretien limité.
Masse et besoins hydriques généralement plus faibles que pour une toiture intensive, toutes choses égales par ailleurs.
Toiture intensive
Substrat plus profond.
Végétation plus développée.
Possibilité d’accueillir davantage de diversité et parfois des végétaux plus grands.
Mais :
- poids supérieur ;
- besoins structurels supérieurs ;
- entretien plus important ;
- besoins hydriques potentiellement plus élevés.
La conception doit donc commencer par la structure du bâtiment.
22. La toiture végétalisée comme microclimat
La toiture végétalisée crée une interface supplémentaire :
atmosphère
↓
végétation
↓
substrat
↓
membrane
↓
structure
Elle peut modifier :
- température de surface ;
- humidité ;
- stockage temporaire de pluie ;
- échanges thermiques.
La végétation peut également fournir une protection contre certaines variations thermiques de surface.
Mais il faut distinguer :
effet sur la température de surface
et
effet sur la température intérieure.
Ils ne sont pas nécessairement équivalents.
23. La toiture végétalisée et l’évapotranspiration
Lorsque l’eau est disponible, la végétation peut dissiper de l’énergie par évapotranspiration.
Cela peut réduire certaines températures de surface.
Mais en période de sécheresse prolongée :
- le substrat sèche ;
- les plantes réduisent leur activité ;
- l’évapotranspiration diminue.
Une toiture végétalisée ne doit donc pas être présentée comme un système de climatisation permanent.
Son fonctionnement dépend du bilan hydrique.
24. Toiture végétalisée et biodiversité
Une toiture peut devenir un habitat supplémentaire.
Selon sa conception, elle peut accueillir :
- plantes ;
- insectes ;
- pollinisateurs ;
- oiseaux ;
- microorganismes.
La diversité dépend notamment :
- de la profondeur du substrat ;
- des espèces ;
- de la structure ;
- de l’humidité ;
- de la présence de zones minérales ;
- de la continuité avec les habitats environnants.
Une toiture végétalisée peut donc participer à une mosaïque écologique verticale.
25. La toiture comme infrastructure multifonctionnelle
Une même toiture peut combiner :
végétation + eau + énergie.
Par exemple :
- récupération d’eau ;
- végétation ;
- panneaux photovoltaïques ;
- zones techniques.
Mais les fonctions peuvent entrer en concurrence.
Les panneaux solaires peuvent :
- ombrer la végétation ;
- modifier le bilan hydrique ;
- modifier les températures.
La végétation peut :
- créer de l’ombre ;
- augmenter l’humidité ;
- modifier les conditions autour des équipements.
Il faut donc concevoir les fonctions ensemble.
26. Le concept de toiture productive
Une toiture peut également avoir une fonction productive.
Selon la structure et le contexte :
- plantes aromatiques ;
- végétation mellifère ;
- petits végétaux ;
- production horticole.
Mais une toiture productive nécessite généralement davantage :
- de substrat ;
- d’eau ;
- d’entretien ;
- de capacité structurelle ;
- d’accessibilité.
Il faut donc éviter de confondre :
toiture végétalisée
et
toiture agricole.
Ce sont deux niveaux de conception très différents.
27. Le bâtiment comme capteur solaire
Les toitures et façades constituent également des surfaces énergétiques.
On peut y intégrer :
- photovoltaïque ;
- solaire thermique ;
- dispositifs de séchage solaire ;
- serres ;
- espaces tampons.
La question devient :
quelle surface doit recevoir quelle fonction ?
Il faut croiser :
- orientation ;
- inclinaison ;
- ombrage ;
- consommation ;
- stockage ;
- végétation ;
- maintenance.
28. Le bâtiment et les serres
Une serre ne doit pas être considérée comme un simple « bâtiment transparent ».
Elle constitue une véritable machine énergétique.
Elle reçoit :
- rayonnement solaire ;
- chaleur ;
- eau.
Elle peut produire :
- chaleur ;
- humidité ;
- biomasse.
Elle peut également devenir extrêmement chaude.
Il faut donc prévoir :
- ventilation ;
- ombrage ;
- évacuation de chaleur ;
- gestion de l’eau ;
- inertie éventuelle.
La serre doit être intégrée au réseau énergétique et hydrologique du site.
29. Les bâtiments agricoles
Une ferme peut comporter :
- grange ;
- hangar ;
- atelier ;
- étable ;
- poulailler ;
- stockage ;
- local technique.
Chacun possède des besoins différents.
Une implantation peut chercher à créer des synergies :
toiture
→ eau
toiture
→ énergie
bâtiment
→ protection contre le vent
atelier
→ transformation de biomasse
stockage
→ proximité des cultures
bâtiment animal
→ récupération/valorisation des flux organiques selon les systèmes.
Le bâtiment devient ainsi un nœud de production et de transformation.
30. Les interfaces bâtiment-végétation
Les zones situées entre bâtiment et végétation sont particulièrement intéressantes.
On peut y créer :
- pergolas ;
- façades végétalisées ;
- haies ;
- arbres ;
- jardins protégés ;
- espaces tampons.
Mais la végétation doit rester compatible avec :
- structure ;
- humidité ;
- fondations ;
- toiture ;
- ventilation ;
- entretien ;
- sécurité incendie.
La végétalisation n’est pas simplement une question esthétique.
C’est une question d’ingénierie.
31. Végétation sur façade
Une façade peut être végétalisée directement ou indirectement.
Végétation directe
La plante s’accroche au bâtiment.
Végétation sur support
La plante pousse sur une structure indépendante.
La seconde solution permet souvent de mieux contrôler :
- distance avec le mur ;
- ventilation ;
- entretien ;
- humidité ;
- remplacement.
Le choix dépend du matériau, du climat et de la plante.
32. Les bâtiments comme protections climatiques
Une implantation intelligente peut créer des microclimats.
Par exemple :
bâtiment
→ zone abritée
→ pergola
→ haie
→ verger.
On peut ainsi créer une succession :
très protégé → protégé → semi-protégé → ouvert.
Cette transition est souvent plus intéressante qu’une frontière brutale.
33. Les bâtiments et les zones froides
Un bâtiment peut également créer des situations défavorables.
Une zone située dans une dépression, derrière un obstacle ou dans une cour mal ventilée peut accumuler de l’air froid.
En hiver, il faut donc étudier :
- relief ;
- circulation de l’air froid ;
- rayonnement nocturne ;
- obstacles ;
- drainage de l’air froid.
Une construction mal placée peut transformer un microclimat favorable en piège à froid.
34. Les bâtiments et le risque d’incendie
Dans les régions exposées au feu, l’implantation doit intégrer :
- végétation ;
- combustible ;
- vent ;
- accès ;
- topographie ;
- matériaux ;
- distances de sécurité.
Il faut éviter de créer une continuité excessive entre :
végétation → bâtiment → végétation
lorsqu’elle augmente le risque de propagation.
La conception doit intégrer les principes de défendabilité et de réduction de la continuité du combustible, selon les règles locales applicables.
35. Les bâtiments et les eaux de pluie
L’objectif n’est pas nécessairement :
évacuer rapidement toute l’eau.
Il peut être préférable de :
collecter
→ filtrer
→ stocker
→ infiltrer
→ utiliser
→ déborder de manière contrôlée.
Le bâtiment devient alors un élément de la stratégie :
infiltrer avant de rejeter.
36. Concevoir le bâtiment avec la topographie
La gravité constitue une ressource énergétique.
Si la topographie le permet, on peut organiser :
- récupération en hauteur ;
- stockage ;
- irrigation gravitaire ;
- bassins successifs ;
- écoulement contrôlé.
Cela peut réduire le recours aux pompes.
Le principe est identique à celui développé pour l’hydrologie :
utiliser la gravité avant de produire de l’énergie mécanique pour déplacer l’eau.
37. Le bâtiment comme réservoir de flux
Une infrastructure bien conçue peut stocker temporairement :
Eau
Cuves, bassins, citernes.
Énergie
Batteries, chaleur, biomasse.
Matière
Bois, compost, graines, récoltes.
Chaleur
Murs, sols, matériaux à forte inertie.
Biomasse
Bois, branches, fourrage, matériaux organiques.
Le stockage permet de découpler :
moment de production
et
moment d’utilisation.
38. Concevoir par fonctions
Pour chaque bâtiment, il faut établir une matrice.
| Fonction | Question |
|---|---|
| Habiter | Quel confort ? |
| Travailler | Quels accès ? |
| Stocker | Quelle matière ? |
| Produire | Quelle énergie ? |
| Collecter | Quelle eau ? |
| Protéger | De quel vent/chaleur ? |
| Transformer | Quels flux ? |
| Biodiversité | Quels habitats compatibles ? |
| Climatique | Quel microclimat ? |
| Hydrologique | Quel devenir de l’eau ? |
Le bâtiment est alors défini par ses fonctions plutôt que par sa seule forme.
39. Le bâtiment multifonctionnel
L’une des ambitions de la Vision Omakëya™ est de rechercher la multifonctionnalité.
Un bâtiment peut simultanément être :
- habitation ;
- atelier ;
- stockage ;
- récupérateur d’eau ;
- support photovoltaïque ;
- protection contre le vent ;
- élément du réseau écologique ;
- régulateur thermique.
Une toiture peut simultanément être :
eau + énergie + biodiversité + protection thermique.
Une façade peut être :
mur + inertie + protection + support végétal.
Une pergola peut être :
ombre + production + biodiversité + circulation.
40. La conception intégrée
Le bâtiment ne doit donc pas être dessiné séparément du paysage.
L’ordre peut devenir :
1. Relief
Où se situe le terrain ?
2. Eau
Où circule-t-elle ?
3. Soleil
Où arrive le rayonnement ?
4. Vent
D’où vient-il ?
5. Sol
Où sont les zones constructibles et fertiles ?
6. Écologie
Quels habitats faut-il conserver ?
7. Usages
Où doivent circuler les humains et les matériaux ?
8. Infrastructure
Où placer les bâtiments ?
9. Végétation
Comment organiser les protections et les microclimats ?
10. Flux
Comment connecter l’ensemble ?
41. Le bâtiment dans le plan agroclimatique
Le plan masse doit donc intégrer :
- bâtiment ;
- ombres ;
- vents ;
- eau ;
- végétation ;
- accès ;
- production ;
- stockage ;
- habitats.
On peut ensuite créer différentes cartes :
Carte solaire
Rayonnement + ombres.
Carte hydrologique
Collecte + stockage + infiltration.
Carte thermique
Zones chaudes + zones froides.
Carte aérodynamique
Vent + turbulence + zones protégées.
Carte biologique
Habitats + corridors + interfaces.
Le bâtiment devient un objet actif dans chacune de ces cartes.
42. Simuler avant de construire
Plus le bâtiment est important et peu réversible, plus la simulation devient pertinente.
Il est possible de tester :
- orientation ;
- hauteur ;
- implantation ;
- ombres ;
- végétation future ;
- vent ;
- eau ;
- photovoltaïque ;
- accès.
On peut comparer plusieurs variantes.
Variante A
Orientation solaire maximale.
Variante B
Protection contre les vents dominants.
Variante C
Priorité à la récupération d’eau.
Variante D
Priorité au confort estival.
Variante E
Compromis multifonctionnel.
La meilleure solution n’est pas nécessairement celle qui optimise une variable unique.
C’est celle qui offre le meilleur compromis global.
43. Le bâtiment et le temps
Comme pour les végétaux, le bâtiment doit être conçu avec plusieurs horizons.
Aujourd’hui
- besoins actuels ;
- climat actuel ;
- végétation existante.
Dans 10 ans
- arbres plus grands ;
- nouveaux usages ;
- équipements différents.
Dans 30 ans
- vieillissement ;
- climat différent ;
- végétation mature.
Dans 50 ans
- rénovation ;
- renouvellement ;
- évolution des ressources.
Vers 2100
- changement climatique ;
- nouvelles contraintes ;
- nouveaux usages ;
- évolution du territoire.
Le bâtiment doit donc être conçu comme une infrastructure évolutive.
44. Réversibilité et adaptation
Un bâtiment très rigide peut devenir rapidement inadapté.
Une conception plus évolutive peut prévoir :
- extensions possibles ;
- espaces transformables ;
- toiture accessible ;
- réseaux facilement modifiables ;
- équipements remplaçables ;
- végétation contrôlable ;
- systèmes de récupération évolutifs.
La question devient :
Comment rendre l’infrastructure adaptable sans devoir tout reconstruire ?
45. Le bâtiment comme élément du génie climatique végétal
La notion de génie climatique végétal ne concerne donc pas uniquement les arbres.
Elle inclut l’ensemble :
bâtiment + végétation + eau + sol + relief + rayonnement + vent.
Un bâtiment peut fournir :
- ombre ;
- inertie ;
- protection ;
- récupération d’eau ;
- support végétal.
La végétation peut fournir :
- ombre ;
- évapotranspiration ;
- protection ;
- biomasse ;
- habitat.
L’eau peut fournir :
- stockage ;
- évaporation ;
- habitat ;
- irrigation.
Le sol fournit :
- stockage hydrique ;
- inertie thermique ;
- support biologique.
Le relief organise :
- eau ;
- vent ;
- froid ;
- exposition.
Le système devient une véritable infrastructure climatique hybride.
46. Méthode Omakëya™ pour implanter un bâtiment
Étape 1
Cartographier le relief.
Étape 2
Cartographier l’eau.
Étape 3
Cartographier les vents.
Étape 4
Réaliser l’étude solaire.
Étape 5
Identifier les zones froides.
Étape 6
Identifier les zones de surchauffe.
Étape 7
Identifier les habitats à conserver.
Étape 8
Identifier les sols constructibles et les sols à préserver.
Étape 9
Définir les usages.
Étape 10
Définir les fonctions du bâtiment.
Étape 11
Choisir l’orientation.
Étape 12
Définir les protections solaires.
Étape 13
Définir la ventilation.
Étape 14
Définir l’inertie et l’isolation.
Étape 15
Concevoir la récupération des eaux.
Étape 16
Définir les fonctions de toiture.
Étape 17
Intégrer la végétation.
Étape 18
Simuler la croissance des arbres.
Étape 19
Simuler les flux.
Étape 20
Tester les scénarios climatiques.
Étape 21
Tester les événements extrêmes.
Étape 22
Tester l’horizon 2100.
Étape 23
Construire.
Étape 24
Mesurer.
Étape 25
Adapter.
47. Tableau synthétique des infrastructures
| Infrastructure | Soleil | Eau | Vent | Thermique | Biodiversité | Production |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Maison | ●●● | ●●● | ●● | ●●● | ● | ●● |
| Grange | ●● | ●●● | ●●● | ●● | ● | ●●● |
| Hangar | ●●● | ●●● | ●●● | ● | ● | ●●● |
| Serre | ●●● | ●● | ● | ●●● | ● | ●●● |
| Toiture végétalisée | ● | ●●● | ● | ●● | ●●● | ● |
| Pergola | ●● | ● | ●● | ●● | ●● | ●● |
| Haie | — | ● | ●●● | ●● | ●●● | ●● |
| Mur | ●● | — | ●●● | ●●● | ● | — |
Les valeurs ne sont pas universelles : elles indiquent seulement les fonctions potentielles à examiner dans la conception.
48. Le principe des infrastructures combinées
La puissance du système apparaît lorsque plusieurs infrastructures sont associées.
Par exemple :
bâtiment
toiture végétalisée
cuve
pergola
arbre caduc
haie
mare
peuvent constituer un ensemble cohérent.
Le bâtiment :
- collecte l’eau ;
- produit de l’énergie ;
- crée une masse thermique ;
- protège du vent.
La toiture :
- retient temporairement l’eau ;
- héberge de la végétation ;
- réduit certains flux thermiques.
L’arbre :
- apporte de l’ombre ;
- modifie le microclimat ;
- produit de la biomasse.
La haie :
- filtre le vent ;
- fournit un habitat.
La mare :
- stocke de l’eau ;
- crée un habitat ;
- participe au microclimat.
Le système est alors supérieur à la somme de ses éléments.
49. Le bâtiment comme nœud du réseau agroclimatique
Le bâtiment devient finalement un nœud central du système.
Il reçoit :
soleil + pluie + vent + matériaux + énergie + flux humains
et produit :
eau stockée + chaleur + fraîcheur + biomasse transformée + énergie + déchets + usages.
La conception consiste à organiser ces flux.
On peut représenter le principe :
Soleil
↓
Bâtiment
↓
Énergie
Pluie
↓
Toiture
↓
Cuve
↓
Jardin
Vent
↓
Bâtiment + haie
↓
Zone protégée
Chaleur
↓
Masse + ventilation + ombrage
↓
Confort
Cette représentation permet de comprendre le bâtiment comme une infrastructure et non comme un objet isolé.
Construire dans le paysage plutôt que sur le paysage
L’architecture agroclimatique commence lorsque le bâtiment cesse d’être considéré comme un élément indépendant du terrain.
Son orientation détermine son rapport au soleil.
Sa forme détermine ses interactions avec le vent.
Ses matériaux déterminent son comportement thermique.
Sa toiture détermine une partie du devenir de l’eau.
Sa végétalisation peut créer de nouveaux habitats.
Son implantation modifie les microclimats.
Ses surfaces peuvent produire de l’énergie.
Ses toitures peuvent collecter de l’eau.
Ses murs peuvent stocker de la chaleur.
Ses interfaces peuvent créer des transitions écologiques.
Le bâtiment devient ainsi une véritable infrastructure agroclimatique.
La Vision Omakëya™ cherche à aller encore plus loin :
ne pas simplement construire un bâtiment dans un écosystème, mais faire du bâtiment un élément fonctionnel de l’écosystème.
Il ne s’agit plus seulement de demander :
« Comment rendre ce bâtiment confortable ? »
mais :
« Comment faire en sorte que le bâtiment contribue au confort du site ? »
Puis :
« Comment peut-il contribuer à l’eau, à l’énergie, à la biodiversité, à la production et à la résilience ? »
Cette logique conduit à une architecture où :
bâtiment + paysage + végétation + eau + énergie + sol
forment un seul système.
Principe Omakëya™
« Ne posez pas le bâtiment sur le terrain. Intégrez-le dans les flux du territoire. »
Et, à l’échelle du projet :
« Une bonne architecture ne se contente pas de résister au climat : elle utilise le soleil, le vent, l’eau, la végétation et l’inertie pour réduire les besoins du système tout entier. »
- TOME « SUPP » AGROCLIMATOLOGIE : pour aller plus loin …
- TOME 15 AGROCLIMATOLOGIE : Le Grand Traité de l’Agroclimatologie
- TOME 14 AGROCLIMATOLOGIE : Économie, Gouvernance et Transition Écologique
- TOME 13 AGROCLIMATOLOGIE ! Les Retours d’Expérience
- TOME 12 AGROCLIMATOLOGIE : Mesurer, Diagnostiquer et Piloter les Écosystèmes
- TOME 11 AGROCLIMATOLOGIE ; Les Territoires Résilients
- TOME 10 AGROCLIMATOLOGIE : Modélisation, Simulation et Intelligence Artificielle
- TOME 9 AGROCLIMATOLOGIE : Concevoir les Jardins, Vergers et Fermes Résilients
- TOME 8 AGROCLIMATOLOGIE : Les Plantes du Climat de Demain
- TOME 7 AGROCLIMATOLOGIE : Les Sols Vivants et l’Hydrologie Régénérative
- AGROCLIMATOLOGIE : TOME 6 – Les applications : mise en œuvre de la méthode Omakëya™ à toutes les échelles, du balcon au territoire.
- AGROCLIMATOLOGIE : TOME 5 – L’Ingénierie des Écosystèmes
- AGROCLIMATOLOGIE : TOME 4 – Les Fondements Scientifiques de l’Agroclimatologie (un peu plus loin !)
- AGROCLIMATOLOGIE : TOME 3 – Les Applications de la Vision Omakëya™
- AGROCLIMATOLOGIE : TOME 2 – L’Ingénierie des Écosystèmes Résilients
- AGROCLIMATOLOGIE : TOME 1 – Les fondements scientifiques (initial)
- AGROCLIMATOLOGIE : De la biologie des sols à l’intelligence artificielle, comprendre, concevoir et faire évoluer les jardins, vergers, fermes et paysages capables de résister au climat du futur.