ARCHITECTURE DURABLE: ORIGINE, PRINCIPES, APPLICATIONS, MATÉRIAUX - ENVIRONNEMENT - 2024

L' architecture durable est l'application des principes du développement durable à la conception, la construction et l'exploitation des bâtiments. Il a pour principaux objectifs la recherche d'efficacité énergétique et un faible impact environnemental général.

Afin d'atteindre la durabilité, cinq facteurs sont pris en compte (l'écosystème, l'énergie, le type de matériaux, les déchets et la mobilité). D'autre part, il cherche à réaliser une économie de ressources et à concevoir le design en fonction de l'utilisateur.

Maison solaire à Montréal (Canada). Source: Benoit Rochon

Lorsque ces facteurs et principes sont pris en compte, une plus grande efficacité énergétique est obtenue tout au long du cycle de vie du bâtiment. Cette efficacité est obtenue au niveau de la conception, de la construction, de l'occupation et de l'exploitation.

L'architecture durable cherche à réduire la consommation d'énergie non renouvelable et à maximiser l'utilisation des énergies renouvelables. En ce sens, l'utilisation de systèmes d'énergie propre tels que l'énergie solaire, éolienne, géothermique et hydroélectrique est encouragée.

De même, il cherche à atteindre une utilisation efficace de l'eau, en utilisant l'eau de pluie et en recyclant les eaux grises. En revanche, la relation avec le milieu naturel est essentielle et il est donc courant d'utiliser des toits verts.

Un autre aspect important est la gestion des déchets basée sur la règle des trois R de l'écologie (réduction, réutilisation et recyclage). De plus, l'architecture durable met l'accent sur l'utilisation de matériaux issus de ressources naturelles renouvelables ou recyclées.

Actuellement, les constructions conçues, construites et gérées selon des critères de durabilité sont de plus en plus courantes. En ce sens, il existe des organisations qui accordent des certifications de bâtiments durables telles que la certification LEED.

Quelques exemples de bâtiments durables comprennent la Torre Reforma (Mexique), le bâtiment Transoceánica (Chili) et la coopérative Arroyo Bonodal (Espagne).

Origine

Le concept d'architecture durable est basé sur le concept de développement durable promu par le rapport Brundtland (Premier ministre de Norvège) en 1982.

Plus tard, au cours de la 42e session des Nations Unies (1987), le document Our Common Future a incorporé le concept de développement durable.

De cette manière, le développement durable est conçu comme la capacité de répondre aux besoins de la génération actuelle sans compromettre les besoins des générations futures.

En 1993, l'Union internationale des architectes a officiellement reconnu le principe de durabilité ou de durabilité en architecture. Puis, en 1998, l'École d'architecture et d'urbanisme de l'Université du Michigan a proposé les principes de l'architecture durable.

Plus tard, en 2005, le premier séminaire sur l'architecture durable, durable et bioclimatique s'est tenu dans la ville de Montería (Colombie).

Principes de l'architecture durable

Maisons avec panneaux solaires à Fribourg (Allemagne). Source: Arnold Plesse

-Partie du développement durable

La durabilité en architecture est basée sur les principes généraux du développement durable. Cette durabilité découle de la nécessité de réduire l'impact négatif du processus de construction et du bâtiment sur l'environnement.

En ce sens, il a été estimé que les bâtiments consomment environ 60% des matériaux extraits de la terre. De plus, ils sont directement ou indirectement responsables de près de 50% des émissions de CO2.

-Facteurs à considérer

Lors du Congrès de Chicago de 1993, l'Union internationale des architectes a estimé que la durabilité en architecture devrait prendre en compte cinq facteurs. Ce sont l'écosystème, les énergies, la typologie des matériaux, les déchets et la mobilité.

-Principes de l'architecture durable

Les facteurs de l'architecture durable sont associés à trois principes établis en 1998 à la School of Architecture and Urban Planning de l'Université du Michigan. Elles sont:

Économie des ressources

Il fait référence à l'application des trois R de l'écologie (réduction des déchets, réutilisation et recyclage). De cette manière, on utilise efficacement les ressources naturelles utilisées dans le bâtiment telles que l'énergie, l'eau et les matériaux.

Cycle de vie de conception

Ce principe génère une méthodologie pour analyser les processus de construction et leur impact environnemental. Il doit être appliqué dès la phase de pré-construction (conception du projet), tout au long du processus de construction et d'exploitation du bâtiment.

Par conséquent, la durabilité doit se manifester à toutes les étapes du cycle de vie du bâtiment (conception, construction, exploitation, entretien et démolition).

Conception en relation avec l'utilisateur

Les projets d'architecture durable doivent favoriser l'interaction des êtres humains et de la nature. Pour cela, la préservation des conditions naturelles en adéquation avec le design urbain est prise en compte.

De plus, la qualité de vie de l'usager doit être favorisée, le bâtiment doit donc être pensé en termes de création de communautés durables. Par conséquent, il doit répondre aux exigences suivantes:

1. Soyez efficace dans la consommation d'énergie.
2. Soyez efficace dans l'utilisation d'autres ressources, en particulier l'eau.
3. Pensé pour former des communautés à usage mixte solides et autosuffisantes.
4. Être conçu pour avoir une longue durée de vie.
5. Prévoyez de garantir la flexibilité du mode de vie et de la propriété.
6. Être conçu pour maximiser le recyclage.
7. Être en bonne santé.
8. Être conçu pour s'adapter aux principes écologiques.

Applications

Le recyclage des déchets. Source: Jorge Czajkowski L'architecture durable se concentre sur la réalisation d'un habitat urbain favorisant le bien-être social, la sécurité, la prospérité économique et la cohésion sociale en harmonie avec l'environnement. En ce sens, son champ d'application principal concerne les bâtiments d'habitabilité, que ce soit pour le logement ou le travail.

Par conséquent, l'architecture durable concerne principalement la conception et la construction de bâtiments résidentiels, de bâtiments pour des entreprises propres et de centres éducatifs ou de santé.

Dans ce contexte, les principes de durabilité appliqués à l'architecture s'expriment dans:

-Harmonie avec l'écosystème environnant et la biosphère en général

Il est prévu que tant le processus de construction que l'exploitation du bâtiment aient le moins d'impact négatif possible sur l'environnement. Pour cela, le bâtiment et son système de support (fourniture de services, voies de communication) doivent être intégrés au mieux au milieu naturel.

En ce sens, il est important de promouvoir le lien avec la nature, donc les espaces verts (jardins, toits verts) sont pertinents dans la conception.

-Economie d'énergie et efficacité

L'architecture durable cherche à réduire autant que possible la consommation d'énergie et même à faire en sorte que le bâtiment produise sa propre énergie.

Réduction de la consommation d'énergie

L'accent est mis sur les systèmes de climatisation qui consomment de grandes quantités d'énergie et atténuent ainsi l'impact environnemental du bâtiment.

Pour cela, la conception, l'utilisation de matériaux adaptés et l'orientation du bâtiment sont pris en compte. Dans ce dernier cas, l'orientation par rapport à la course du soleil dans le ciel et le schéma de circulation du vent sont très importants.

Dans le cas de l'abaissement de la température du bâtiment, la ventilation est essentielle tandis qu'une isolation adéquate est importante pour un chauffage efficace. Par exemple, de grandes fenêtres peuvent être utilisées pour profiter de la lumière naturelle et chauffer le bâtiment.

Cependant, le verre est un mauvais isolant thermique, il est donc nécessaire de réduire les pertes de chaleur à travers le verre. Pour cela, une alternative est l'utilisation de double vitrage hermétique.

Production d'énergie alternative

Un autre aspect que l'architecture durable prend en compte est l'incorporation, la production ou l'utilisation d'énergies alternatives (solaire, éolienne ou géothermique). Entre autres alternatives, l'énergie solaire peut être utilisée pour chauffer le bâtiment, l'eau ou produire de l'électricité grâce à des panneaux solaires.

La géothermie (chaleur provenant de l'intérieur de la terre) peut également être utilisée pour chauffer les bâtiments. De même, des systèmes éoliens (énergie générée par la force du vent) peuvent être incorporés pour fournir de l'énergie électrique.

-Utilisation de matériaux renouvelables à faible impact environnemental

Le caractère durable de l'architecture part même de l'origine et des formes de production des matériaux utilisés dans la construction. Par conséquent, l'utilisation de matériaux issus de combustibles fossiles tels que le plastique (à l'exception du recyclage) doit être abandonnée ou réduite.

D'autre part, le bois doit être une plantation et ne pas affecter les forêts naturelles.

-Utilisation efficace de l'eau

L'architecture durable favorise une utilisation efficace de l'eau à la fois dans la construction et dans l'exploitation du bâtiment. Pour cela, il existe différentes alternatives telles que le captage et le stockage des eaux de pluie.

De plus, il est possible de purifier les eaux usées à l'aide de l'énergie solaire ou d'installer des systèmes de réutilisation des eaux grises.

-Architecture verte

Un autre principe fondamental est l'incorporation de la nature dans la conception, c'est pourquoi les jardins intérieurs et extérieurs ainsi que les toits verts sont inclus.

Parmi les avantages de l'inclusion de ces éléments, il y a l'utilisation de l'eau de pluie, atténuant son impact sur la structure et le ruissellement.

De la même manière, les plantes purifient l'air, captent le CO2 ambiant (atténuant l'effet de serre) et contribuent à l'insonorisation du bâtiment. D'autre part, l'interrelation structure-plante a un effet esthétique et un impact psychologique favorable.

-Production et gestion des déchets

La gestion des déchets est prise en compte dès le processus de construction lorsque des déchets à fort impact environnemental sont produits. Par conséquent, il cherche à utiliser efficacement les matériaux, à générer moins de déchets et à réutiliser ou recycler ceux produits.

Par la suite, il doit y avoir un système de gestion adéquat des déchets générés par ses habitants. D'autres aspects peuvent inclure le tri des déchets à des fins de recyclage et de réutilisation, le compostage des déchets organiques pour les jardins.

Matériaux écologiques pour la construction

Les matériaux utilisés dans la conception et la construction avec une approche d'architecture durable devraient avoir un faible impact environnemental. Par conséquent, les matériaux doivent être jetés dont l'obtention pourrait causer des dommages à l'environnement.

Par exemple, un bâtiment dont les intérieurs sont plaqués en bois provenant de la déforestation en Amazonie ne peut être considéré comme durable ou écologique.

-Matériaux traditionnels

Bois

Le bois utilisé doit provenir de plantations et non de forêts naturelles et doit avoir la certification appropriée. Ce matériau permet de générer des environnements chaleureux et agréables et est une ressource renouvelable qui contribue à réduire l'effet de serre.

Adobe ou terre crue

Ce matériau est à faible impact et économe en énergie, et il existe des options améliorées grâce aux innovations technologiques. De cette manière, des mélanges appropriés pour différentes utilisations peuvent être obtenus.

-Recyclage et matériaux biodégradables

Il existe différentes options telles que des bouteilles en plastique ou en verre, des cristaux, des déchets de récolte, entre autres. Ainsi, des panneaux en imitation de bois ont été développés à partir de restes de sorgho, de canne à sucre et de blé.

De même, des briques très solides sont construites avec des déchets miniers et des carreaux de coquilles de noix de coco. De même, il est possible de construire des panneaux de conception fonctionnelle avec des bouteilles en plastique PET pour des environnements insonorisés.

Une autre option consiste à utiliser des panneaux en matière plastique recyclée qui sont incorporés dans des briques pour les rendre plus résistants. De la même manière, les matériaux issus de déchets de construction ou de démolitions tels que portes, tuyaux, fenêtres peuvent être recyclés.

La maçonnerie concassée peut être utilisée pour la sous-couche ou le tubage de puits. D'autre part, des métaux recyclés ou des peintures biodégradables à base de protéines de lait, de chaux, d'argile et de pigments minéraux peuvent être utilisés.

Carrelage

Les carreaux sont des pièces structurelles décoratives qui sont utilisées à la fois pour l'extérieur et l'intérieur. Différentes alternatives de carreaux entièrement en verre recyclé telles que Crush peuvent être utilisées. D'autres incorporent divers déchets tels que des déchets de toilettes, des carreaux ou de la poussière de granit.

Carrelage ou revêtement de sol

Il existe différents produits tels que les pavés, les carreaux ou le parquet, fabriqués avec des matériaux recyclés. Par exemple, vous pouvez obtenir des pavés et du parquet faits de pneus recyclés et de plastique combinés à d'autres éléments.

Blocs

Il existe plusieurs propositions de blocs qui incorporent des matériaux recyclés tels que Blox. Ce matériau contient 65% de cellulose de papier recyclé ou de boues de l'industrie papetière.

Panneaux et planches

Les panneaux peuvent être construits à partir de restes de récolte agglomérés ou de paille comme Panel Caf. De même, il est possible de les fabriquer avec de la fibre de bois liée à la résine (panneaux DM) ou avec du polyéthylène recyclé.

Exemples de bâtiments à l'architecture durable

Torre Reforma et Torre Mayor (Mexico, Mexique). Source: Carlos Valenzuela Aujourd'hui, il existe déjà de nombreux exemples de bâtiments durables dans le monde, parmi lesquels nous avons les exemples pertinents suivants.

Torre Reforma (Mexique)

Ce bâtiment est situé sur le Paseo Reforma à Mexico et sa construction a pris fin en 2016. C'est l'un des bâtiments les plus hauts du Mexique à 246 m et possède un certificat international LEED qui le certifie en tant que bâtiment durable.

Entre autres aspects, pendant la phase de construction, on a pris soin de provoquer le moins d'impact négatif sur la communauté de la zone. Pour cela, il n'y avait que 50 travailleurs dans chaque quart de travail et il y avait un système d'irrigation pour atténuer la génération de poussière.

D'autre part, il génère une partie de l'énergie qu'il consomme grâce à des cellules solaires et à un système éolien situé au sommet du bâtiment. De même, l'énergie hydroélectrique est générée par de petites chutes d'eau qui permettent de fournir de l'électricité aux machines des étages inférieurs.

De plus, le bâtiment consomme 55% moins d'eau que d'autres bâtiments similaires grâce au système de recyclage des eaux grises (rejet des toilettes et des douches). De même, tous les quatre étages, il y a des espaces paysagers qui créent un environnement agréable et génèrent des économies de climatisation.

Les jardins de Torre Reforma sont arrosés avec de l'eau de pluie collectée et stockée à cet effet. Une autre caractéristique durable est qu'il dispose d'un système de climatisation très efficace.

Concernant la gestion de la lumière, des fenêtres à double vitrage sont incluses qui permettent un éclairage adéquat et garantissent une plus grande isolation. De plus, il dispose d'un système automatique avec des capteurs qui éteint les lumières dans les espaces inoccupés ou là où la lumière naturelle est suffisante.

Bâtiment Transoceanic (Chili)

Ce bâtiment est situé à Vitacura (Santiago du Chili) et a été achevé en 2010. Il a une certification internationale LEED en tant que bâtiment durable car il comprend différents systèmes d'économie d'énergie.

Ainsi, il dispose d'un système de génération d'énergie géothermique pour la climatisation du bâtiment. D'autre part, il dispose d'un système d'efficacité énergétique intégré qui permet une économie d'énergie de 70% par rapport à un bâtiment traditionnel.

De plus, il a été orienté pour tirer parti de l'énergie solaire et garantir une vue extérieure depuis toutes ses enceintes. De la même manière, toutes ses façades ont été spécialement isolées pour éviter les pertes ou gains de chaleur indésirables.

Pixel Building (Australie)

Il est situé à Melbourne (Australie), il a été achevé en 2010 et est considéré comme une construction très efficace d'un point de vue énergétique. Dans ce bâtiment, l'énergie est générée par divers systèmes d'énergie renouvelable tels que l'énergie solaire et éolienne.

D'autre part, il comprend des systèmes de collecte des eaux de pluie, des toits verts et la gestion des déchets. De plus, son émission nette de CO2 a été estimée à zéro.

De même, le système de toit vert est irrigué avec de l'eau de pluie préalablement collectée et produit de la nourriture. En ce qui concerne le système d'éclairage et de ventilation, des systèmes naturels sont utilisés qui sont complétés par une isolation thermique du double vitrage dans les fenêtres.

Cooperativa Arroyo Bonodal, Tres Cantos (Espagne)

Il s'agit d'un complexe résidentiel de 80 logements situé dans la ville de Tres Cantos à Madrid, qui a obtenu son certificat LEED en 2016. Il comprend une façade ventilée à double isolation et l'utilisation de l'énergie géothermique.

L'énergie géothermique est obtenue à partir d'un système de 47 puits à une profondeur de 138 m. Avec ce système, le complexe est entièrement climatisé, sans nécessiter aucune source d'énergie provenant de combustibles fossiles.

De cette manière, la gestion de l'énergie thermique produite permet de rafraîchir le bâtiment en été, de le chauffer en hiver et de fournir de l'eau chaude au système.

Références

1. Bay, JH et Ong BL (2006). Architecture durable tropicale. Dimensions sociales et environnementales. ELSEVIER Architectural Press. Oxford, Royaume-Uni. 287 p.

2. Chan-López D (2010). Principes de l'architecture durable et du logement à loyer modique: cas: logement à loyer modique dans la ville de Mexicali, Baja California. Mexique. R: Conférence internationale sur la ville virtuelle et le territoire. «6ème. Congrès International de la Ville et Territoire Virtuels, Mexicali, 5, 6 et 7 octobre 2010 ». Mexicali: UABC.

3. Guy S et Farmer G (2001). Réinterpréter l'architecture durable: la place de la technologie. Journal of Architectural Education 54: 140-148.

4. Hegger M, Fuchs M, Stark T et Zeumer M (2008). Manuel de l'énergie. Architecture durable. Birkhâuser Bâle, Berlin. Détail de l'édition Munich. 276 p.

5. Lyubomirsky S, Sheldon KM et Schkade D (2005). Poursuivre le bonheur: l'architecture du changement durable. Review of General Psychology 9: 111–131.

6. Zamora R, Valdés-Herrera H, Soto-Romero JC et Suárez-García LE (s / f). Matériaux et construction II "Architecture durable". Faculté des études supérieures Acatlán, architecture, Université nationale autonome du Mexique. 47 p.