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