Villa solaire, Concours 1er prix

Typologie(s): BI3
Emplacement: 1400 Yverdon-les-Bains, VD
Bureau d'architecture: J.-J. Fivaz, J.-L. Thibaud et Ch. Zingg
Bureau d'ingénieurs: C. Calatayud, M.-O. Nilsson
Conception: 1978 — 1978

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Le Centre d’enseignement professionnel (CEP), en banlieue de la ville, dans un ensemble d’écoles et d’immeubles de logements récents.

Logement destiné au concierge du CEP, à concevoir suivant une utilisation optimum de l’énergie solaire : séjour, cuisine, chambre des parents, 2 chambres d’enfants, W.-C. séparé, bains, cave, buanderie, éventuellement locaux de chauffage.

Cube SIA 495 m3 Prix du m3 estimé à Fr. 380.— Coût total estimatif (y compris surcoût de construction) Fr. 183 000.— Surcoût solaire Fr. 41 000.— Gains (chauffage de base : mazout) et toiture (isolation et couverture) Fr. 16 500.— Surcoût de construction Fr. 24 500.— Surface construite (emprise au sol) 65 m2 Surface habitable (sans terrasse) 130 m2

— Vitrages isolants — Isolation murs k = 0,4 W/m2 ko — Verrière :14 m2 — Murs Trombe : 26 m2 — Capteurs solaires : 30 m2, incl. 50° — Stockage : 4000 litres + 500 litres (boiler) — Système de chauffage : serpentins dans dalle (chauffage basse température) — Chauffage d’appoint : cheminée bois et branche ment au chauffage du CEP — Estimation réaliste «revente» énergétique au CEP : 6000 kWh. Rez-de-chaussée Entrée sas, cave, buanderie, local technique et de stockage.

INTEGRATION GENERALE : affirmation de l’axialité du plan d1 ensemble et des terminaisons axiales (en plan:têtes d’axe) (en coupe :accentuatuion de la verticalité)=»non-écrasement par la volumétrie généreuse des bâtiments environnants

Surcoût solaire: Il comprend les prix de : capteurs (3o m2), stockage, isolation stockage, murs "trombe", vitraoe murs "trombe", vitrage verrière en sus, stores protections solaires, volets thermiques. cheminée, système total de régulation et tuyauterie Fr.

INDEPENDANCE de la maison p.r. à 11 ensemble marquée par le le détachement de 1'habitat p.r. au sol et par ses prolon gements extérieurs directs en terrasse supérieure

L . + _ —_ ESPACES DE TAMPONS THERMIQUES (en plan M l'arrière, côté nord (froid): les services / en coupe: services en bas, espace de toiture en haut)

REFERENCE VOLUMETRTOÖE ET FORMELLE au système de toiture en sheds et au toit plat du complexe scolaire

CAPTAGES ACTIFS ET PAS SIFS au SUD murs "trombe" corres pondant aux vides ét. inférieur Q verrière centr. avec accumulation chaleur ds partie centr.dalle ■ capteurs solaires sur toiture (inclinaison 50e)

I Volume chauffe inférieure moyenne Ylbmpéna-h/re intérieure mo I Taux de renouveHemen! horon “ ire de

1) Puisque le rendement des capteurs est dépendant de la température de retour (stock), une simulation sur plusieurs jours était nécessaire. A noter pour Hiver temps clair que 2 jours de beau suffisent pour accumu ler la couverture nécessaire pour 1 mauvais et que 5 jours beaux suffisent pour 2 mauvais. Ce résultat remarquable vient du fait que la puissance directe le jour est telle que les 30 m2 de capteur peuvent stocker inté gralement le passif suffisant au chauffage le jour. 2) Pour la revente l’été: Cas A on ne soutire que le soir Cas B on accumule sur le week-end (2 ème jour) Cas C on soutire pendant le jour

Préoccupations conceptuelles — Atteindre à une valeur de maison solaire exemplifiée par la mise en œuvre des systèmes de captation et de stockage d’énergie propre à se définir en tant qu’architecture et à offrir une autonomie énergétique opti male, tant pour l’eau chaude sanitaire (ECS) que pour le chauffage. — Exploration des systèmes de captage en tant que structuration spatiale : verrière - façade légère - zone de lumière ; murs trombe - façade lourde - zone d’ombre ; chauffage d’appoint - cheminée centrale - cœur de la maison.

30 m2 capteurs plans double vitrage 26,25 m mzr trombe Volet thermique pour mur trombe 4000 litres stock 500 litres boiler ECS Système de régulation et distribution Cheminée Chauffage par le sol Appel d’air pour climatisation l'été Gaine technique Echangeur à distance Production ECS du CEP

— Surfaces captantes passives (murs trombe - verrière - fenêtres) et actives (capteurs solaires) composent entièrement de verre la façade sud. Par opposition, la façade nord, borgne, s’architecture selon le moins d’emprise aux vents. — Double enveloppe (en plan et coupe) constituée de tampons thermiques où ont pris place les espaces servants (hall, cave, W.-C.) « carapaçant » ainsi la partie d’habitabilité proprement dite. — Recherche d’un équilibre système actif et système passif où, grâce à ce dernier, l’actif s’utilise maximalement au stockage. — Complémentarité du système passif dans ses gains calorifiques directs (exemple : verrière) et ses gains retardés (exemple : accumulation calorifique dans masse dalle ou masse murs et restitution par déphasage). — Equilibre économique résultant d’une minimalisation des besoins calorifiques d'appoint, d’ailleurs largement compensés par la « revente » énergétique estivale au CEP -> la maison qui ne coûte rien en chauffage d’appoint. Bibliographie AS Architecture suisse N° 36 / Avril 1979