Éco-construction

Bâtir l'habitat calédonien de demain

ÉCO-CONSTRUCTION

Construire avec le climat en Nouvelle-Calédonie

 Aujourd’hui, qui ne voudrait pas effectuer des économies et bénéficier de plus de confort ?

Toutes celles et ceux qui s’inscrivent dans cette démarche éco-citoyenne trouveront ici des éléments de réponse sur l’habitat bioclimatique. Des idées pour une habitation plus respectueuse de l’environnement, plus agréable à vivre et moins énergivore sont également présentées.

À travers une quinzaine de rubriques, notre article présente le guide « Construire avec le Climat en Nouvelle-Calédonie » doté d’illustrations, plans et schémas qui permettent de comprendre facilement comment limiter les dépenses énergétiques superflues lors de la construction et les réduire dans un logement déjà existant.

1.Le contexte énergétique

La raréfaction des ressources énergétiques fossiles, ainsi que le contexte calédonien de très forte dépendance aux importations d’énergie, encouragent une baisse de la consommation, pour des raisons économiques, écologiques et sécuritaires. L’impact environnemental et la contribution au réchauffement climatique de l’utilisation d’énergies fossiles, encore largement majoritaires en Nouvelle-Calédonie, incitent d’autant plus à la recherche d’économies et de sobriété énergétique. Le développement des énergies renouvelables est également un moyen d’action, mais il ne pourra se faire qu’avec une maîtrise de la demande énergétique en amont.

2.Le confort

Le confort thermique d’un bâtiment ne dépend pas que de la température de l’air, mais d’un ensemble de paramètres : température ambiante, humidité, courants d’air, qualité de l’air, rayonnement des parois… 

C’est aussi une notion subjective qui peut varier selon les individus. Transpirer permet au corps humain de perdre de la chaleur, ce phénomène d’autorégulation est moins efficace lorsque l’humidité de l’air est élevée. À l’inverse, une bonne circulation de l’air va limiter la sensation de chaleur. En Nouvelle-Calédonie, une conception bioclimatique des bâtiments permet d’assurer des conditions de confort optimales tout au long de l’année, sans climatisation ni chauffage.

Voici quelques exemples de paramètres :

Températures des parois : Par un phénomène de rayonnement, les parois d’un bâtiment transmettent de la chaleur aux occupants.

Température de l’air On se situe dans la “zone de confort” lorsque les températures sont comprises entre 18 et 30 °C, avec une température optimale autour de 25 °C.

Humidité de l’air : Une forte humidité relative de l’air accentue la sensation d’inconfort en freinant l’évaporation de la transpiration.

Confort de l’air : En saison fraîche, des menuiseries (bois ou alu) de qualité avec une bonne isolation à l’air permettent de limiter les déperditions de chaleur et les courants d’air indésirables.

3.Le climat calédonien

Située dans la zone intertropicale et soumise à l’influence des alizés, la Nouvelle-Calédonie bénéficie d’un climat relativement tempéré dit “tropical océanique”. On distingue deux saisons principales, la saison chaude de mi-novembre à mi-avril, la saison fraîche de mi-mai à mi-septembre, et deux intersaisons.

Les températures

Les températures d’air à l’ombre sous abri varient entre 32 °C de maximale lors des journées de saison chaude et 15 °C lors des nuits de saison fraîche, avec une moyenne annuelle de 23 °C.

Le vent

L’exposition au vent peut varier fortement suivant le site. Deux régimes sont généralement observés :

  • Les alizés, vents forts soufflant principalement en journée, du Sud-Est vers le Nord-Ouest sans influence topographique, sont d’origine océanique.
  • Les brises thermiques, phénomènes locaux résultant des différences de température terre / mer, soufflent faiblement, soit la nuit (de la terre vers la mer), soit le jour (de la mer vers la terre).

Les pluies

En Nouvelle-Calédonie, la pluviométrie annuelle peut varier énormément suivant le site, avec des différences notables entre la côte ouest (plus sèche) et la côte est (plus humide). Cependant, l’ensemble du territoire est exposé par moment à des pluies pouvant être très fortes, auxquelles les aménagements et bâtiments sont tous soumis.

L'ensoleillement

Le rayonnement solaire est très élevé en Nouvelle-Calédonie, avec une durée globale d’insolation de 2484 h/an. C’est la première contrainte thermique dont les bâtiments calédoniens doivent se protéger. Pour un bâtiment en rez-de-chaussée, les apports solaires par la toiture représentent environ les ¾ des apports thermiques (source : Météo France).

Les cyclones

La Nouvelle-Calédonie est exposée au risque cyclonique (vents > 200 km/h, pluies diluviennes, marées de tempête), même si les phénomènes extrêmes ont une occurrence faible et n’ont pas été observés depuis de nombreuses années. Tous les bâtiments construits en Nouvelle-Calédonie aujourd’hui subiront dans leur durée de vie au moins un cyclone majeur (source : Météo France).

4.L’orientation du bâtiment

L’orientation du bâtiment va grandement influencer les conditions de confort et le fonctionnement général des locaux. L’orientation doit être réfléchie et adaptée spécifiquement pour chaque terrain, en fonction des contraintes propres au site.

Par rapport à la pente

Une pente forte est une contrainte majeure pour l’implantation d’un bâtiment. Celle-ci doit se faire parallèlement aux lignes de niveau afin de limiter les terrassements, l’impact sur le site et les désordres potentiels pour le bâtiment. Si ce n’est pas possible, privilégier une construction sur pilotis.

Par rapport à la vue

Il sera naturel d’ouvrir largement les façades vers une vue imprenable et de les fermer sur un vis-à-vis important, quelle que soit l’orientation du bâtiment. Cependant, si la façade ouverte sur la vue est trop exposée au soleil (Nord ou Ouest), des protections solaires devront être mises en place.

Par rapport aux vents

Pour une ventilation naturelle efficace, le bâtiment doit être placé perpendiculairement aux vents dominants avec des façades ouvertes sur l’extérieur de chaque côté, permettant ainsi aux vents de traverser aisément le bâtiment de part en part. Si ce n’est pas possible, la porosité des façades pourra éventuellement être augmentée pour conserver le potentiel de ventilation.

Par rapport au soleil

Il est idéal de pouvoir implanter des grandes façades au Nord et au Sud (facilement protégeables du soleil) et des petites façades à l’Est et à l’Ouest (plus
difficilement protégeables du soleil). Si ce n’est pas possible, les protections solaires devront être bien adaptées à l’exposition pour être efficaces (débords de toit ou casquette au Nord, brise-soleil ou autre masque vertical à l’Est et l’Ouest). Les pièces utilisées en soirée (chambres) éviteront d’être disposées à l’Ouest.

Par rapport aux bruits

Si une contrainte acoustique forte est présente (route passante…), le bâtiment pourra être plus fermé sur la façade exposée et plus ouvert sur la façade protégée. S’il est impossible d’orienter le bâtiment en ce sens, des mesures compensatoires (mur ou talus anti-bruit…) pourront éventuellement être envisagées.

5.Les abords du bâtiment

Les abords des bâtiments influencent fortement les conditions de confort à l’intérieur. Pour le climat calédonien, la végétation ou l’ombrage sont à privilégier sur les trois premiers mètres.

La végétation à proximité d’un bâtiment, offre de nombreux avantages :

  • Ombrage les murs et les façades
  • Rafraîchit les abords de la maison
  • Ombrage le sol et limite l’albédo
  • Filtre le vent et les poussières
  • Filtre la vue et crée de l’intimité
  • Infiltre les eaux de pluie dans le sol

Définition – Albédo : Définit la quantité d’énergie lumineuse solaire réfléchie par le sol vers un bâtiment.

6.Les matériaux

Un bâtiment est constitué d’une multitude de matériaux différents. Chacun doit être choisi judicieusement selon différents critères.  Pour la structure porteuse du bâtiment, deux grandes familles se distinguent : la maçonnerie (béton, agglo) et la structure sèche (bois, métal). De nombreux compromis sont possibles en associant certaines parties en maçonnerie et d’autres en structure sèche.

Cinq grands critères permettent de bien choisir ses matériaux de construction :

  • Technique : facilité de mise en œuvre et d’entretien
  • Thermique : confortable en toutes saisons
  • Économique : coût global sur la durée de vie du bâtiment
  • Écologique : faible énergie grise et matériau peu polluant
  • Durabilité : résistance au climat tropical

Définition – Énergie grise : Elle définit la quantité d’énergie nécessaire pour assurer tout le cycle de vie d’un objet, ou d’un matériau. Ceci englobe les étapes d’extraction, de transport, de transformation, de mise en forme, de distribution et en bout de cycle, l’énergie consacrée au recyclage.

7.La toiture

La toiture est la source de 75 % des apports thermiques dans un bâtiment en rez-de-chaussée. Sa constitution va donc très fortement influencer les conditions de confort thermique à l’intérieur du logement.

Différentes solutions sont possibles pour une bonne performance thermique :

  • Isolation thermique
  • Paille traditionnelle
  • Surtoiture décollée
  • Tôle réfléchissante
  • Combles ventilés

Le produit mince réfléchissant appelé sisalation en Nouvelle-Calédonie n’apporte pas, utilisé seul sous toiture, une protection thermique intéressante.

Définition – Isolant thermique : Matériau qui a la propriété de très faiblement conduire la chaleur. Exemples : laines minérales, polystyrène, mousse de polyuréthane, ouate de cellulose, laines bio-sourcées (bois, chanvre…).

8.Les murs

Les parois verticales doivent être protégées de l’ensoleillement direct pour éviter la surchauffe, idéalement par des débords horizontaux pour le Nord et le Sud, et des écrans verticaux pour l’est et l’ouest.

Pour limiter les apports thermiques par les murs, différentes solutions techniques sont possibles :

  • Débord de toit
  • Isolation thermique
  • Abords végétalisés
  • Casquette en façade
  • Brise-soleil

Remarque : Exposé au soleil durant la journée, un mur en béton va continuer de restituer sa chaleur dans le bâtiment pendant toute la soirée, du fait de sa forte inertie thermique.

Définition – Inertie thermique : Propriété d’un matériau ou d’une paroi à stocker de l’énergie thermique pour la restituer plus tard. Généralement, plus un matériau est dense et massif, plus son inertie thermique est forte.

9.Les menuiseries

Les menuiseries permettent d’apporter lumière et aération dans le logement. Il faut cependant bien veiller à ce qu’elles ne soient pas source d’inconfort en les protégeant du soleil direct.

Pour limiter les apports thermiques par les menuiseries et pour favoriser la ventilation naturelle, différentes solutions techniques sont possibles :

  • Volet persienné
  • Végétation d’ombrage
  • Débord de toit
  • Volet tahitien
  • Casquette en façade

Idée proposée : Pour ventiler un logement même quand il pleut et pour limiter l’ensoleillement direct sur le vitrage, les casquettes sont idéales. Privilégiez celles en bois ou en métal par rapport au béton.

10.La ventilation naturelle

Ventiler naturellement un logement consiste à contrôler un flux d’air important qui va traverser le bâtiment de part en part, pour le ventiler et ainsi le rafraîchir. Pour une ventilation naturelle efficace, il est indispensable d’associer les principes suivants :

  • Logement traversant
  • Porosité importante des façades
  • Cloisonnement intérieur judicieux
  • Bâtiment de faible largeur
  • Ouvrants adaptés

Remarque : Pour obtenir un renouvellement d’air important et rafraîchir naturellement un local, il est indispensable qu’il soit traversant, avec des ouvertures sur au moins deux façades opposées. On parle de ventilation traversante.

Définition – Porosité : Exprime le pourcentage de surface vide laissant passer l’air par les menuiseries dans une façade. Un minimum de 20 % sur chacune des façades opposées est à rechercher

11.Les brasseurs d’air

Un ventilateur de plafond, ou brasseur d’air, permet de rafraîchir les occupants d’un local fonctionnant en ventilation naturelle, en assurant une vitesse d’air sur leur corps lorsque le vent est faible. D’ailleurs, un brasseur d’air ne rafraîchit pas la température d’une pièce, il crée une sensation de fraîcheur (-4 °C ressentis) pour les personnes situées dans le flux d’air.

Voici quelques critères de choix à privilégier pour une bonne efficacité :

  • Niveau sonore : < 50 dB à 1 m
  • Diamètre : > 130 cm
  • Répartition : 1 pour 15 m2
  • Efficacité : > 150 m3/Wh
  • Pales inclinées

12.L’éclairage

Les consommations de l’éclairage peuvent être limitées par le recours à l’éclairage naturel en journée, et par la mise en œuvre de luminaires économes.

On privilégiera l’utilisation d’ampoule LED et fluocompacte aux ampoules halogènes et incandescentes. De plus, seuls des équipements de bonne qualité garantissent une longue durée de vie et un coût global inférieur sur le long terme.

Un système de commande adapté à l’usage permet également de limiter la consommation avec des systèmes va-et-vient, de détection de présence ou d’extinction par minuterie.

13.L’eau chaude solaire

La production d’eau chaude sanitaire peut représenter une part importante de la consommation électrique d’un foyer. En Nouvelle-Calédonie, l’énergie solaire peut facilement être utilisée pour chauffer l’eau gratuitement. De véritables économies sont faites avec un chauffe-eau solaire par rapport à un chauffe-eau électrique. En cas d’ensoleillement insuffisant et temps nuageux, un appoint électrique permet de compléter le chauffage de l’eau à la demande.

Éléments à privilégier pour une bonne efficacité :

  • Orientation du capteur vers le Nord
  • Certification professionnelle de l’installateur
  • Dimensionnement adapté aux besoins
  • Inclinaison du capteur de 20
  • Nettoyage régulier du capteur

Pour une meilleure efficacité, votre capteur solaire en toiture doit être orienté vers le Nord.

14.La climatisation

Équipement particulièrement consommateur d’énergie, la climatisation ne doit être utilisée qu’en dernier recours, lorsque le fonctionnement en ventilation naturelle n’est plus confortable.

Paramètres d’usage pour une bonne efficacité :

  • Protection thermique du bâtiment
  • Maintenance annuelle par un professionnel
  • Performance : énergétique EER> 3,2
  • Portes et fenêtres fermées

Une température de consigne à 26 °C est à privilégier. Chaque degré de moins, c’est près de 15 % en plus sur la consommation électrique de votre climatiseur.

15.Le solaire photovoltaïque

Un générateur photovoltaïque produit de l’électricité à partir de l’énergie solaire. Vous pouvez alimenter votre maison avec l’électricité ainsi produite et revendre sur le réseau le surplus d’énergie non consommée. De plus, chaque kWh non consommé et réinjecté sur le réseau est acheté 21 FCFP par le concessionnaire (EEC ou ENERCAL).

Paramètres clefs pour une bonne efficacité :

  • Orientation des capteurs vers le Nord
  • Engagement qualité de l’installateur
  • Maîtrise de la consommation
  • Dimensionnement adapté aux besoins
  • Nettoyage régulier des capteur