Comment l’architecture peut-elle être durable ?

Le bâtiment est une composante essentielle de la ville durable. Alors, que fait l’architecture pour proposer de nouvelles solutions vertes ? Du choix des matériaux à la construction de la ville sur la ville, passage en revue des techniques qui permettent de concevoir un bâtiment, ancien ou neuf, plus neutre pour l’environnement.

Des factures d’énergie qui explosent, un impact environnemental néfaste : l’architecture durable entend résoudre ces problèmes grâce à certains principes bien définis qui allient confort de vie et protection de l’environnement. L’idée directrice est d’utiliser seulement des techniques et matériaux respectueux de l’environnement, ou encore de réduire la consommation énergétique du bâtiment tout au long de son cycle de vie. Au-delà des coûts financiers, ce sont les coûts environnementaux qui prévalent dans ce que l’on nomme aussi l’architecture écologique. L’éco-construction est ainsi devenue une discipline architecturale à part entière ces dernières années : entre biomimétisme (imitation technique des processus naturels) et techniques d’optimisation (exposition, isolation et réversibilité des bâtiments par exemple).

Isolation thermique et production d’énergie

Pour optimiser les rendements énergétiques des nouvelles constructions, liant ainsi la recherche esthétique à la protection de l’environnement, il existe différentes techniques architecturales. D’abord, une bonne isolation thermique est primordiale pour parvenir à un bilan énergétique positif, tout comme les panneaux photovoltaïques ou les chauffe-eaux à énergie solaire qui garantissent la production d’une énergie verte. L’utilisation de cellules photovoltaïques intégrées directement dans les surfaces exposées au soleil permet également de produire efficacement de l’électricité solaire tout en limitant le recours à des infrastructures trop encombrantes. 

Mais ce qui s’applique à un bâtiment particulier peut s’adapter à tout un écoquartier avec notamment la cogénération pour produire à la fois de l’électricité et de la chaleur à partir d’un unique carburant afin de limiter toute déperdition d’énergie. La ville d’Annecy a ainsi soutenu la construction de l’écoquartier de Vallin-Fier, qui regroupe 1100 logements sur 17 hectares et qui a la particularité de produire lui-même son énergie grâce à la cogénération.

Le recours à un réseau électrique intelligent ou smart-grid, à l’échelle d’un bâtiment voire même d’un quartier, aidera à optimiser les rendements et la consommation énergétique. Les nouvelles technologies numériques comme le smart-grid vont de pair avec une isolation thermique maîtrisée pour limiter la dissipation de chaleur en hiver et inversement de maximiser l’entrée de chaleur en été. L’emploi du chauffage ou de la climatisation est ainsi contrôlé pour limiter l’impact environnemental et réduire au passage la facture énergétique.

Orientation, forme et taille du bâtiment

Pour favoriser la production d’une énergie verte et atteindre un bilan énergétique positif, il faut aussi prendre en considération différents paramètres qui dépendent du terrain à bâtir comme l’orientation, la forme et la taille du bâtiment. En effet, un immeuble plus compact réduira nécessairement ses pertes calorifiques, et demandera moins de ressources lors de sa construction. Autrement dit, avec la partie physique de l’immeuble, l’objectif est de maximiser les apports en énergies naturelles tout en minimisant les pertes. Pour cela, il faut prendre en considération la direction du vent dominant pour en tirer pleinement parti, mais aussi l’orientation des façades en fonction de la position du soleil. 

Ainsi, selon les principes de l’architecture durable, au nord se situent les façades fermées et au sud les ouvertures pour exploiter la lumière naturelle. Il est ainsi possible de recourir à des persiennes ou brise-soleil pour réguler la température en été et en hiver. La gestion d’un projet durable et écologique est avant tout transversale et l’architecte doit prendre en compte plusieurs paramètres comme le double ou triple vitrage, l’utilisation de stores, de volets, ou encore le recours, chaque fois qu’il se présente, à un éclairage naturel.

Des ressources durables à l’adaptabilité des besoins

Il faut savoir gérer ses ressources sur le long terme pour éviter le gaspillage et une consommation énergivore. Par exemple, l’architecture durable prévoit toujours un système de récupération d’eau de pluie, ainsi qu’un centre de tri et de compostage. Pour optimiser les effets positifs, il est possible d’installer une pompe à chaleur thermodynamique afin de chauffer l’eau ou l’air dans l’immeuble. Pour protéger la santé des habitants, les matériaux de construction doivent être triés sur le volet : le bois lamellé ou la pierre seront privilégiés pour les murs porteurs tandis que pour l’isolation, la laine de verre ou la ouate de cellulose sont recommandées par la plupart des experts.

Un quartier décarboné se développe actuellement dans le cadre de la transformation de la Porte de Montreuil : un espace entier de la capitale pensé pour être réversible et pour réduire ses effets sur l’environnement. Ce qui signifie que les bureaux pourront être transformés en logements avec un impact carbone maîtrisé, puisque la réversibilité est pensée dès la conception du projet pour éviter la démolition des bâtiments. Dès 2023 émergera ainsi un quartier de 58.500m2 adaptable aux besoins futurs et qui comprendra également des îlots de fraîcheur pour faire renaître la nature en ville. Une architecture pérenne, qui s’inscrit dans le temps, doit donc anticiper les besoins et les modes de vie futurs pour éviter le superflus en ne gardant que l’essentiel.

Focus sur la réhabilitation des bâtiments

Pour limiter l’étalement et préserver les zones naturelles, il peut être intéressant de faire le choix de la rénovation. Rénover ou réhabiliter un bâtiment consiste à apporter une logique neuve à une construction déjà existante avec par exemple de nouveaux matériaux comme le bois lamellé-croisé. En effet, la résistance du bois stratifié en fait un matériau de premier choix, plus résistant que l’acier et le béton, il pourrait servir à la construction d’un nouveau genre de gratte-ciel. La ville de Portland ne s’y trompe pas, elle accueille maintenant la plus haute structure en bois de masse d’Amérique. D’ailleurs, le temps de construction peut être accéléré jusqu’à six fois grâce au bois !

Mais encore, durant la réhabilitation des Magasins Généraux, l’architecte Frédéric Jung a choisi de conserver l’architecture emblématique du lieu tout en utilisant de nouveaux matériaux plus durables, dont le bois lamellé-croisé. Les Magasins Généraux offrent maintenant des aménagements pour la biodiversité des insectes et des oiseaux ainsi qu’un jardin au 5ème étage. Cela montre l’importance de la végétation dans l’architecture durable, puisqu’elle est désireuse de s’inscrire dans le temps, d’être donc en harmonie avec son environnement. Véritable projet de réhabilitation durable, les Magasins Généraux couplent également la lumière naturelle, les panneaux solaires et les pompes à chaleurs pour garantir la production d’une énergie verte.