Ci-dessous, vous trouverez la présentation de la maison bioclimatique réalisée par Patrick Charmeau. Les grands principes du bioclimatisme y sont exposés.

Concevoir des bâtiments adaptés au climat local, en utilisant, avec bon sens, les ressources présentes : le soleil, le vent, la végétation et la température ambiante.

Le but final est de créer les meilleures conditions de confort physiologique (température, humidité, air neuf...) pour les occupants, tout en limitant le recours aux systèmes mécaniques de chauffage, climatisation et ventilation.

Pour cela, on cherche à tirer parti au mieux des transferts naturels d'énergie et de vapeur d'eau, à travers l'enveloppe du bâtiment :

• Réduire les pertes thermiques d'hiver et les gains solaires d'été : isolations fixes ou mobiles (volets), espaces tampons au Nord et à l'Ouest, minimum d'ouvertures au Nord, «casquettes solaires» au Sud pour l'été...
• Favoriser les gains solaires d'hiver et les déperditions d'été : ouvertures au Sud et à l'Est, capteurs solaires, ventilation nocturne estivale
• Limiter le refroidissement extérieur par le vent en hiver : implantation du bâtiment en fonction de la topographie et de la végétation, forme compacte et «aérodynamique» de la construction
• Déphaser les variations de température : en hiver, les déperditions thermiques maximales en fin de nuit, peuvent être compensées par le « stockage » de l'énergie accumulée le jour dans des masses thermiques : c'est le «déphasage». Masses thermiques maximales à l'intérieur

La terre crue est un excellent accumulateur de chaleur et un parfait régulateur de l'hygrométrie intérieure.

Elle permet d'atteindre facilement le déphasage nocturne grâce à ses capacités isolantes :

• en hiver, elle absorbe lentement beaucoup d'énergie (basse température, solaire) et la restitue aussi lentement.
• en été, elle « diffuse » pendant le jour, la fraîcheur stockée pendant la nuit.

Elle constitue la masse thermique intérieure :

• Doublage intérieur des murs extérieurs
• Accumulation dans des murs intérieurs (circulation d'air).
• Accumulation d'énergie solaire en mur capteur placé derrière un vitrage au Sud.
• Accumulation dans un dallage épais, comprenant de la terre et traversé par de l'air chaud (capteurs solaires et cheminée).

De plus, associée au foin (technique du torchis) ou à la paille (technique du terre-paille), la terre offre de bonnes capacités thermiques (inertie et isolation) aux parois des espaces tampons, qui trop souvent sont négligées (voire non isolées).

Fonctionnement d'été

• ouverture permanente de la ventilation haute de la serre
• masques permanents sur les capteurs à air
• ouverture de fenêtres pendant la nuit pour ventiler
• fermeture des portes et fenêtres le jour

Résultat : 10 C° de différence entre l'intérieur et l'extérieur en fin de journée. (26 C° maxi durant l'été 2003)

Fonctionnement d'hiver

• circulation d'air chaud des capteurs vers les masses creuses intérieures par journée ensoleillée.
• stockage de ces calories pour 2 ou 3 jours selon la météo.
• usage du foyer fermé quand la température intérieure descend sous 18 C° : chauffage par rayonnement classique, plus stockage dans les masses par circulation d'air.

Résultat : 2 stères de bois de chêne brûlés par an, pour 160 m2 chauffés, près de Toulouse.

Répartis sur les côtés Nord et Ouest, les espaces tampons (garage, atelier, cellier, buanderie, grenier,...) ne sont pas chauffés mais tout de même isolés par des murs de torchis de 15 cm.

Stockage passif :

• Mur capteur (solaire) en fond de serre (voir Captage de l'énergie solaire).
• Accumulation du rayonnement des cotés et de l'arrière d'un foyer fermé.
• Doublage intérieur des murs qui enveloppent « l'espace vie » chauffé (voir Isolation thermique maximale).

Stockage actif :

Dans des masses intérieures creuses, en terre crue, par circulation d'air chauffé par le foyer fermé ou les capteurs solaires à air :

• « Coeur thermique », local étanche au dos du foyer fermé et dans lequel est intégré le four à pain.
• Mur courbe creux.
• Sol de l'espace vie, sous le dallage : Circulation de l'air dans de la terre cuite creuse, entourée de « béton de terre » (1 terre + 2 sable + 2 gravier + 1 foin) et de chutes de briques de terre crue.

« Isolation thermique » et non pas « étanchéité à l'air » ; la confusion est encore trop fréquente.
Ici l'usage de matériaux naturels (bois, terre crue, foin, copeau, chanvre, ...) sans pare vapeurs ni pare pluie plastifiés ou aluminisés, permet de créer une maison « respirante » par sa peau. Donc pas d'humidité superflue, d'où un « habitat sain ».

Isolation « par l'extérieur » (voir ci-dessous) : l'isolant doit être à l'extérieur des masses thermiques(murs de briques de terre crue pleines).

Isolation entre niveaux : afin d'éviter les surchauffes dans les chambres qui sont au-dessus de l'espace chauffé.

En toiture, l'isolation doit être maximale (ici 35 cm de paillettes de chanvre en vrac).

Captage passif :

Mur capteur en fond de serre, de forte épaisseur (30 cm mini.), en briques de terre crue. Absorption de la chaleur solaire dans la journée et restitution à l'arrière pendant la nuit (déphasage 8h).

Serre au Sud : couverte d'une avancée de toit calculée pour l'ombre d'été, munie d'ouvrants en partie haute pour les surchauffes, équipée de volets roulants pour l'isolation nocturne d'hiver. Elle apporte un chauffage direct (porte intérieure ouverte) en période froide et ensoleillée. Elle procure une grande luminosité intérieure et un grand champ visuel sur la vie extérieure (animaux, végétaux).

Usage de la végétation comme écran d'été La vigne sur pergola à l'Est, évite la surchauffe solaire du matin en été, sans priver des gains solaires de l'Est en hiver. De plus, elle crée un espace de vie extérieure très agréable.

Captage actif :

Eau chaude sanitaire : chauffe eau solaire en thermosiphon (sans pompe ni régulation). Rendement : 75% de l'eau chaude annuelle.

Capteurs à air : où circule l'air de chauffage des masses thermiques intérieures et l'air de ventilation du RdC.