Conception Énergétique des Bâtiments
100 KartenL'architecture énergétique des bâtiments aborde la conception de bâtiments performants sur le plan énergétique, en intégrant des aspects tels que l'isolation, la ventilation, les apports solaires et la gestion de l'énergie.
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Frage
Quel est le rôle central de l'architecte face aux labels énergétiques ?
Antwort
Demeurer le chef d'orchestre du projet, qui doit comprendre, arbitrer et décider au-delà des outils d'aide à la décision.
Frage
Quelle crise a mené aux premières réglementations thermiques en Belgique ?
Antwort
Les chocs pétroliers de 1973 et 1979, qui ont révélé la dépendance énergétique des États européens.
Frage
Qu'a introduit la directive européenne PEB de 2002 ?
Antwort
Des indicateurs de performance énergétique des bâtiments, comme les niveaux Ew et Espec en Wallonie.
Frage
Quelle nouvelle garantie s'ajoute aux responsabilités de l'architecte ?
Antwort
La garantie énergétique, car la société attend des bâtiments sobres, sanitaires et écosystémiques.
Frage
Quels sont les trois principes de Sir Alex Gordon ?
Antwort
Long life (robuste), loose fit (adaptatif) et low energy (économe en ressources).
Frage
Quelle est la tension entre efficacité et résilience ?
Antwort
L'efficacité pousse à la spécialisation (vulnérable), la résilience privilégie la redondance et la flexibilité (moins optimisée).
Frage
Comment une directive européenne définit-elle la performance énergétique ?
Antwort
La quantité d'énergie nécessaire pour répondre aux besoins normaux du bâtiment (chauffage, refroidissement, ventilation, ECS, éclairage).
Frage
Quelle part de l'énergie primaire en Europe les bâtiments consomment-ils ?
Antwort
Les bâtiments représentent près de 40 % de la consommation d'énergie primaire en Europe.
Frage
Que signifie l'approche low-tech en architecture ?
Antwort
Privilégier les solutions simples, résilientes, accessibles et réparables, en misant sur l'enveloppe plutôt que les systèmes.
Frage
Citez un principe de conception de l'approche low-tech passive.
Antwort
La sobriété : concevoir simplement, avec juste ce qu'il faut de technologie, et pas plus.
Frage
Citez un exemple historique de bâtiment low-tech passif.
Antwort
Les Torfbæir (maisons de tourbe) en Islande, la Maison Feuillette (1921), ou le navire polaire Fram (1883).
Frage
Que signifie la passive survivability ?
Antwort
La capacité d'un bâtiment à maintenir des conditions habitables sans systèmes mécaniques alimentés par le réseau.
Frage
Dans la classification de Köppen, que signifie la lettre 'C' ?
Antwort
Elle désigne un climat tempéré, caractérisé par un hiver doux et un été variable.
Frage
Que signifie le code climatique Köppen 'Cfb' ?
Antwort
Un climat océanique tempéré, avec des précipitations régulières et un été tempéré, comme à Bruxelles ou Paris.
Frage
Quel est l'objectif du Green Deal pour l'Europe en 2050 ?
Antwort
Atteindre la neutralité carbone d'ici 2050 pour l'ensemble de l'Union européenne.
Frage
À partir de quand les nouveaux bâtiments devront-ils être ZEB ?
Antwort
À partir de 2030 pour les bâtiments privés et 2028 pour les bâtiments publics (Zero-Emission Building).
Frage
Quel est le premier principe de la thermodynamique ?
Antwort
L'énergie est une grandeur qui se conserve : elle ne peut être ni créée ni détruite, seulement transformée.
Frage
En architecture, comment se traduit principalement le stockage d'énergie ?
Antwort
Par l'inertie thermique des matériaux lourds (béton, pierre) et par l'intégration de batteries.
Frage
Quelle est la différence fondamentale entre chaleur et température ?
Antwort
La chaleur est une quantité d'énergie (en Joules), tandis que la température décrit un état thermique (en °C ou K).
Frage
Que caractérise la chaleur massique (C) d'un matériau ?
Antwort
Sa capacité à absorber de la chaleur. C'est la quantité d'énergie pour élever 1 kg du matériau de 1°C.
Frage
Qu'est-ce que la puissance par rapport à l'énergie ?
Antwort
La puissance (en Watts) est la vitesse à laquelle l'énergie (en Joules) est transférée ou consommée.
Frage
Qu'est-ce que le Volume Protégé (Vp) ?
Antwort
L'ensemble des locaux chauffés (directement ou non) et soustraits à l'ambiance extérieure, délimité par la couche d'isolant.
Frage
Qu'est-ce que la compacité thermique d'un bâtiment ?
Antwort
Le rapport entre son volume protégé (Vp) et sa surface totale de déperdition (At). C=Vp/At.
Frage
Comment se calcule la résistance thermique R d'une couche de matériau ?
Antwort
En divisant son épaisseur (e) par sa conductivité thermique (lambda). R=e/lambda.
Frage
Comment calcule-t-on la résistance totale d'une paroi multicouches ?
Antwort
En additionnant les résistances de chaque couche, y compris les résistances superficielles Rsi et Rse.
Frage
Pourquoi Re est-elle nulle pour une paroi contre terre ?
Antwort
Car il n'y a pas d'échange de surface par convection ou rayonnement, le transfert se fait uniquement par conduction.
Frage
Pourquoi ne doit-on jamais utiliser le λ de l'air pour une lame d'air ?
Antwort
Car l'air n'est jamais immobile. Il faut utiliser les valeurs forfaitaires Ra qui intègrent convection et rayonnement.
Frage
Qu'est-ce que le coefficient de transmission thermique U ?
Antwort
L'inverse de la résistance thermique totale (U=1/Rtot). Il exprime un flux de chaleur en W/m²K.
Frage
De quoi dépend la performance thermique d'une fenêtre (Uw) ?
Antwort
De la performance du vitrage (Ug), du châssis (Uf) et de l'intercalaire (\\Psi_g), pondérée par leurs surfaces.
Frage
Quelle est la valeur Ug typique d'un double vitrage moderne ?
Antwort
Un double vitrage performant (Low-E, argon) a un Ug d'environ 1,1 W/m²K.
Frage
Qu'est-ce qu'une rupture de pont thermique dans un châssis métallique ?
Antwort
Un élément isolant inséré dans le profilé pour couper la conduction de chaleur et améliorer la performance du cadre (Uf).
Frage
Qu'est-ce que la puissance déperditive par transmission (Ht) ?
Antwort
Le flux de chaleur total qui traverse l'enveloppe par transmission pour 1K d'écart entre intérieur et extérieur (en W/K).
Frage
À quoi sert le coefficient de correction d'ambiance 'a' ?
Antwort
Il ajuste les pertes thermiques pour une paroi en contact avec un espace non chauffé (cave, EANC) où le \\Delta T est réduit.
Frage
À quoi sert le niveau K ?
Antwort
C'est un indice administratif belge d'isolation globale, comparant le Umoy du bâtiment à une référence (Um,ref) liée à sa compacité.
Frage
Quel est le principe de la ventilation selon la norme NBN D 50-001 ?
Antwort
L'air neuf entre dans les locaux secs, transite par les circulations, et est extrait par les locaux humides.
Frage
Quelle est la différence entre un système de ventilation C et D ?
Antwort
Système C : amenée naturelle, extraction mécanique. Système D : amenée et extraction mécaniques, avec récupération de chaleur.
Frage
Quel est le débit de ventilation nominal de base dans la PEB ?
Antwort
Le débit de base est de 3,6 m³/(h·m²), appliqué à la surface au sol de chaque local avant correction.
Frage
Comment détermine-t-on le débit de ventilation hygiénique total ?
Antwort
C'est le maximum entre la somme des débits d'amenée et la somme des débits d'extraction, après application des garde-fous.
Frage
Qu'est-ce qu'un test d'infiltrométrie (blower door) ?
Antwort
Un test qui mesure le débit de fuite d'air de l'enveloppe en la mettant sous une pression de 50 Pa.
Frage
Que représente l'indicateur d'étanchéité n50 ?
Antwort
Le nombre de renouvellements d'air par heure à 50 Pa (n50=Q50/Vp). Il qualifie la performance de l'étanchéité.
Frage
Quelle est la valeur n50 maximale pour un bâtiment passif certifié ?
Antwort
Le taux de renouvellement d'air n50 doit être inférieur ou égal à 0,6 h⁻¹.
Frage
Comment calcule-t-on la puissance déperditive aéraulique Hv ?
Antwort
En multipliant le débit d'air total (sanitaire + infiltration) par la capacité calorifique de l'air (0,34 Wh/m³K).
Frage
Citez deux sources principales d'apports internes de chaleur.
Antwort
Les occupants (chaleur métabolique) et les équipements électriques (éclairage, ordinateurs, appareils ménagers).
Frage
Quelle valeur forfaitaire d'apports internes est utilisée en PEB pour un logement ?
Antwort
Une valeur de 4 W/m² de surface de plancher chauffé est généralement utilisée pour les calculs simplifiés.
Frage
Quelle technologie d'éclairage est la plus grande source de chaleur ?
Antwort
L'ampoule à filament (incandescence), qui convertit environ 95-98% de son énergie en chaleur.
Frage
Quelles sont les trois composantes du rayonnement solaire ?
Antwort
Le rayonnement direct (du disque solaire), diffus (du ciel) et réfléchi (par l'environnement).
Frage
Que représente le facteur de transmission solaire 'g' d'un vitrage ?
Antwort
Le pourcentage du rayonnement solaire qui traverse le vitrage et participe aux gains solaires à l'intérieur.
Frage
Quel est l'impact d'un vitrage très performant (triple) sur le facteur 'g' ?
Antwort
Un vitrage très isolant (Ug bas) a généralement un facteur solaire 'g' plus faible, réduisant les gains solaires.
Frage
Qu'est-ce que l'inertie thermique d'un bâtiment ?
Antwort
Sa capacité à stocker et restituer la chaleur. Elle agit comme un tampon modérant les variations de température.
Frage
Comment la PEB classifie-t-elle l'inertie d'un bâtiment ?
Antwort
Via un indice de massivité, basé sur le pourcentage de surfaces massives (lourdes) verticales et horizontales.
Frage
Quel est le rôle central de l'architecte face aux nouvelles complexités énergétiques ?
Antwort
Il demeure le chef d'orchestre qui doit comprendre, arbitrer et décider, en utilisant les outils comme des aides à la décision et non comme des solutions clé en main.
Frage
Quel événement a déclenché les premières réglementations sur l'isolation en Belgique en 1979 ?
Antwort
Les chocs pétroliers de 1973 et 1979, qui ont souligné la dépendance énergétique des États européens.
Frage
Quel est l'objectif de la directive européenne sur la performance énergétique des bâtiments (PEB) ?
Antwort
Réduire la consommation d'énergie des bâtiments et limiter les émissions de CO2, en introduisant des indicateurs de performance.
Frage
Quelle est la différence entre une réglementation (ex: PEB) et un label (ex: BREEAM) ?
Antwort
La réglementation vise à pousser les retardataires à l'adoption, tandis que les labels poussent les innovateurs vers des performances plus élevées.
Frage
Quels sont les 3 principes de conception de Sir Alex Gordon ?
Antwort
Long life (robuste), loose fit (adaptatif) et low energy (économe en ressources).
Frage
Comment se manifeste la tension entre efficacité et résilience dans un bâtiment ?
Antwort
L'efficacité requiert une spécialisation qui rend vulnérable, tandis que la résilience privilégie la redondance et la flexibilité, parfois au détriment de l'efficacité.
Frage
Comment la directive EU définit-elle la « performance énergétique » ?
Antwort
La quantité d'énergie nécessaire pour répondre aux besoins normaux du bâtiment (chauffage, refroidissement, ventilation, ECS, éclairage).
Frage
Quel est l'objectif principal de l'approche « low-tech passive » ?
Antwort
Assurer un confort intérieur en limitant au maximum les consommations, en privilégiant la conception de l'enveloppe plutôt que les systèmes techniques.
Frage
Que signifie « low-tech » selon le Low-Tech Lab ?
Antwort
Une technologie qui est « utile, durable et accessible », en opposition aux solutions high-tech souvent complexes et fragiles.
Frage
Qu'est-ce que la sobriété énergétique selon l'ADEME ?
Antwort
La réduction volontaire des consommations d'énergie par des changements de comportements, de modes de vie et d'organisation collective.
Frage
Citez un exemple historique de bâtiment « low-tech passif ».
Antwort
Les « Torfhaeuser » en Islande, maisons de tourbe assurant une isolation remarquable avec des ressources locales limitées.
Frage
Où et quand ont été construits les premiers logements passifs ?
Antwort
À Darmstadt, en Allemagne, en 1991, validant scientifiquement la performance du standard.
Frage
Quel est le premier principe de la thermodynamique ?
Antwort
L'énergie est une grandeur qui se conserve : elle ne peut être ni créée ni détruite, seulement transformée.
Frage
Citez trois formes d'énergie pertinentes en architecture.
Antwort
Énergie calorifique (thermique), énergie radiative (solaire) et énergie électrique.
Frage
Quelle est la différence fondamentale entre énergie et puissance ?
Antwort
L'énergie est une quantité (en kWh ou Joules), tandis que la puissance est la vitesse de transfert de cette énergie (en Watts).
Frage
Quelle est la différence entre la chaleur et la température ?
Antwort
La chaleur est une quantité d'énergie (en Joules), la température est une mesure de l'agitation des molécules (en °C ou K).
Frage
Que caractérise la chaleur massique d'un matériau ?
Antwort
Sa capacité à absorber une quantité de chaleur pour une augmentation de température donnée. C'est une mesure de son inertie thermique.
Frage
Quelle est la formule liant la puissance (P), l'énergie (E) et le temps (t) ?
Antwort
P=tE. La puissance est l'énergie divisée par le temps.
Frage
Quels sont les trois modes de transfert de chaleur ?
Antwort
La conduction (à travers un matériau), la convection (par un fluide en mouvement) et le rayonnement (par ondes électromagnétiques).
Frage
Qu'est-ce que la conductivité thermique (λ) d'un matériau ?
Antwort
La quantité d'énergie (W) traversant 1m d'épaisseur d'un matériau sur 1m² pour 1K de différence de température. Son unité est le W/mK.
Frage
Comment calcule-t-on la résistance thermique totale (Rtot) d'une paroi composite ?
Antwort
C'est la somme des résistances de chaque couche, y compris les résistances de surface : Rtot=Rsi+∑Ri+Rse.
Frage
Que représentent les résistances superficielles Rsi et Rse ?
Antwort
La résistance aux échanges par convection et rayonnement à la surface intérieure (Rsi) et extérieure (Rse) d'une paroi.
Frage
Qu'est-ce que le volume protégé (Vp) dans la réglementation PEB ?
Antwort
Le volume des espaces où de l'énergie est utilisée pour le chauffage ou le refroidissement, délimité par une enveloppe isolée.
Frage
Qu'est-ce que la surface de déperdition (At) ?
Antwort
La somme des superficies des parois séparant le volume protégé de l'extérieur, du sol, et des espaces adjacents non chauffés (EANC).
Frage
Que représente la compacité thermique d'un bâtiment ?
Antwort
Le rapport entre le volume protégé et la surface de déperdition (C=Vp/At). Un bâtiment compact a moins de pertes surfaciques.
Frage
Qu'est-ce qu'un EANC ?
Antwort
Un Espace Adjacent Non Chauffé, comme un garage ou un grenier, qui agit comme un tampon thermique entre le volume protégé et l'extérieur.
Frage
Quelle est la formule de la résistance thermique (R) d'une couche de matériau ?
Antwort
R=λe, où e est l'épaisseur du matériau et λ sa conductivité thermique.
Frage
Quelle est la relation entre le coefficient U et la résistance thermique totale (Rtot) ?
Antwort
Le coefficient U est l'inverse de la résistance totale : U=1/Rtot. Il s'exprime en W/m²K.
Frage
Pourquoi Rse est-il considéré nul pour un mur contre terre ?
Antwort
Car il n'y a pas d'échange de chaleur par convection ou rayonnement avec la terre, seulement par conduction directe.
Frage
Comment est traitée une lame d'air ventilée dans le calcul de la résistance thermique ?
Antwort
Sa résistance est nulle. Toutes les couches extérieures à elle sont négligées et la résistance extérieure Rse est remplacée par Rsi.
Frage
De quels éléments dépend le coefficient Uw d'une fenêtre ?
Antwort
Du vitrage (Ug), du châssis (Uf) et de l'intercalaire (Ψg), pondérés par leurs surfaces et longueurs relatives.
Frage
Que représente le facteur Ψg (psi) dans le calcul d'une fenêtre ?
Antwort
La perte de chaleur additionnelle au pourtour du vitrage, due au pont thermique créé par l'intercalaire (spacer).
Frage
Quels sont les 4 systèmes de ventilation (A, B, C, D) ?
Antwort
A: Naturel/Naturel. B: Mécanique/Naturel. C: Naturel/Mécanique. D: Mécanique/Mécanique (double flux).
Frage
Quel est le principe de circulation de l'air dans un logement selon la PEB ?
Antwort
L'air neuf entre par les locaux secs (chambres), transite via les couloirs et est extrait par les locaux humides (cuisine, SDB).
Frage
Quel est le débit de ventilation nominal surfacique pour un logement (PEB) ?
Antwort
3,6 m³/h par m² de surface au sol, pour les locaux secs et humides, avant application des débits minimums et maximums.
Frage
Quel est l'objectif d'un test d'infiltrométrie (Blower Door) ?
Antwort
Mesurer le débit de fuite d'air total de l'enveloppe du bâtiment sous une différence de pression standardisée de 50 Pa.
Frage
Que représente l'indicateur n50 ?
Antwort
Le nombre de renouvellements d'air par heure du volume protégé du bâtiment lorsque la différence de pression est de 50 Pa.
Frage
Quel est le principal avantage d'un système de ventilation double flux (type D) ?
Antwort
La possibilité d'installer un récupérateur de chaleur qui préchauffe l'air entrant, réduisant ainsi les pertes énergétiques liées à la ventilation.
Frage
Quels flux composent la puissance déperditive aéraulique (Hv) ?
Antwort
Le débit d'air des infiltrations (Qv,in) et le débit de ventilation hygiénique (Qv,san), le tout multiplié par la capacité calorifique de l'air.
Frage
Quel est le débit d'extraction minimum pour une salle de bains ?
Antwort
50 m³/h, mais ce débit peut être plafonné à 75 m³/h au maximum.
Frage
Citez 3 sources d'apports internes de chaleur dans un bâtiment.
Antwort
La chaleur métabolique des occupants, les équipements électriques (ordinateurs, appareils ménagers) et l'éclairage artificiel.
Frage
Quelle est la valeur forfaitaire des apports internes utilisée dans la PEB pour un logement ?
Antwort
4 W/m² de surface de plancher chauffé.
Frage
Quelles sont les 3 composantes du rayonnement solaire qui atteignent une surface ?
Antwort
Le rayonnement direct (du soleil), diffus (du ciel) et réfléchi (par l'environnement).
Frage
Que représente le facteur solaire (g) d'un vitrage ?
Antwort
Le pourcentage du rayonnement solaire total qui est transmis à l'intérieur du bâtiment à travers le vitrage.
Frage
Qu'est-ce que l'inertie thermique d'un bâtiment ?
Antwort
Sa capacité à stocker de la chaleur dans sa masse et à la restituer plus tard. Elle agit comme un tampon thermique, lissant les variations de température.
Frage
Sur quoi se basent les classes d'inertie de la PEB ?
Antwort
Sur le pourcentage de parois massives (béton, maçonnerie) par rapport à la surface totale, pour les parois verticales et horizontales.
Frage
Qu'est-ce que le niveau K d'un bâtiment ?
Antwort
Un indice d'isolation global qui compare la performance moyenne de l'enveloppe (Umoy) à une valeur de référence, qui dépend de la compacité.
Frage
Pourquoi la ventilation est-elle devenue cruciale après 1970 ?
Antwort
L'isolation a rendu les bâtiments plus étanches, supprimant la ventilation par les fuites et créant des problèmes d'humidité et de condensation.
Frage
Quelle est la valeur Umax exigée pour un mur en Région wallonne ?
Antwort
La valeur U maximale pour un mur est de 0,24 W/m²K.
Frage
Qu'est-ce que le BNC ?
Antwort
Le Besoin Net de Chauffage. L'énergie nécessaire pour compenser les déperditions, après déduction des apports gratuits (solaires et internes).
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