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