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L'architecture solaire est une méthode de construction globale à faible consommation d'énergie, laquelle inclut l'utilisation directe du rayonnement solaire, grâce à des éléments de construction transparents. Une bonne masse d'accumulation thermique est la condition pour emmagasiner la chaleur dans le sol, les murs et plafonds et en profiter au cours des heures pauvres en soleil.
Autrefois la question se posait de savoir si une maison à absorption solaire directe devait davantage être optimisée en termes de minimisation de la perte de chaleur ou de maximisation du gain de chaleur solaire. L'unanimité règne désormais : les deux approches sont requises dans le cadre d'un tel concept de bâtiment durable.
Identifier le rendement solaire
La maison à absorption solaire directe a recours uniquement à la technique impérativement nécessaire. La chaleur est gagnée en priorité par les fenêtres orientées au sud. Avant la construction, il est donc nécessaire de réaliser sur place une analyse de la situation de rendement solaire. Ce dernier peut notamment être restreint par les bâtiments voisins ou des arbres. En hiver aussi, les branches d'un feuillu peuvent causer jusqu'à 50 % d'ombrage.
Orientation
En décembre et janvier, le rayonnement solaire se situe entre 30° sud-est et 30° sud-ouest. Avec le vitrage solaire correspondant, en fonction de la situation, durant la période la plus froide de l’hiver un rendement net entre 50° sud-est et 50° sud-ouest est possible. Les rendements les plus importants sont réalisés de 15° sud-est à 15° sud-ouest.
Forme extérieure
Les surfaces vitrées orientées au sud devraient être peu ombragées et placées le plus en avant possible. Embrasures et linteaux doivent être réalisés en conséquence. Si des embrasures profondes sont déterminantes pour le concept architectonique, il est possible de les aménager en considérant l'ensoleillement.
En effet, le jour le plus court, le soleil se situe seulement à 20° horizontalement par rapport au zénith, par contre l'angle de l'embrasure devrait être conçu à plus de 30°, car sinon les rendements entre fin février et mars ainsi qu'en octobre et jusqu'à début novembre s'en verraient trop fortement réduits.
Ombrage et protection contre l'éblouissement
Pour la période estivale et l'entre-saison, les fenêtres entre le sud-est et le sud-ouest sont dotées d'une protection solaire extérieure et pour l'hiver d'une protection contre l'éblouissement intérieure.
- Protection solaire sud-est / sud-ouest : une toile déroulante de 1,5 m de long, un parapet inclinable ou un avant-toit temporaire sont généralement bien appropriés pour une hauteur d'étage ordinaire.
- Protection solaire est et ouest : seules les installations de protection solaire verticales sont adaptées pour protéger des bas rayons du soleil le matin et le soir.
- Protection contre l'éblouissement sud-est / sud-ouest en hiver : déterminante pour le concept du bâtiment, car à cette période aucune protection solaire extérieure ne peut être utilisée. Sert non seulement de protection contre l'éblouissement, mais aussi de déviation de la lumière et d'obscurcissement.
Refroidissement naturel
Une aération transversale pour le refroidissement nocturne est optimale, lorsque deux surfaces de façade opposées, si possible orientées dans la direction principale du vent, peuvent être ouvertes. Une aération angulaire nécessite un agencement correspondant. L'aération verticale, ou par la cage d'escaliers, est aussi très efficace.