ville durable et changement climatique

Des réalisations françaises à l’international

Construction d’un lycée bioclimatique

Egypte, Le Caire
Franck Boutté
Bâtiment
Ministère des Affaires Etrangères Agence pour l’Enseignement Français à l’Etranger (AEFE)
-43 tCO2e/an
(-22 %)
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Le contexte

L’Égypte ayant des hivers doux et une période estivale très chaude, la problématique du rafraichissement a été au centre de la réflexion architecturale pour le lycée du Caire.
La maitrise d'œuvre a conçu et construit un bâtiment orienté, aux circulations largement ventilées, abritées du soleil et a adopté un système de ventilation naturelle bioclimatique, les cheminées solaires. Ce système a été inspiré par l’observation des systèmes traditionnels de nombreux pays soumis aux mêmes climats. Le  jour,  les  cheminées  solaires assurent le renouvellement d’air et le balayage aéraulique. La nuit, le bâtiment dépourvu  d’isolation thermique et à la forte inertie, emmagasine les frigories, calories négatives, grâce à une sur-ventilation produite par l’effet de cheminée. Au matin la structure est rafraichie et ralentit la montée en température. 

 

Enjeux gaz à effet de serre

Sans se  substituer  totalement  aux  systèmes  de  climatisation  mécaniques,  gros consommateurs  d’énergie  électrique, le  système  de cheminées solaires permet d’en limiter l’utilisation en  dehors  des périodes les plus chaudes de l’année. Par ailleurs l’utilisation du bâtiment en période estivale est limitée du fait des vacances scolaires. Le dispositif permettra de procurer un meilleur confort aux classes lorsque les systèmes de climatisation ne sont pas mis en marche.

Cas de référence

Consommation d'énergie annuelle d'une bâtiment sans cheminées solaires

Frontière du système :
  • Consommation d'énergie annuelle liées au chauffage et au refroidissement

Données utilisées pour les calculs
  • Données d'activité :

Consommation totale en chauffage  et refroidissement : 419 800 kWh/anConsommation liée à la ventilation en occupation : 17 995 kWh/an

  • Facteur d'émissions :

Electricité Egypte 0,45 kg CO2e/kWh (source : Burgeap)

+ 197 tCO2e/an

Cas étudié

Consommation d'énergie annuelle d'une bâtiment avec cheminées solaires

Frontière du système :
  • Consommation d'énergie annuelle liées au chauffage et au refroidissement

Données utilisées pour les calculs
  • Données d'activité :

Consommation totale en chauffage  et refroidissement :  338 440 kWh/aConsommation liée à la ventilation en occupation :  3 162 kWh/an

  • Facteur d'émissions :

Electricité Egypte 0,45 kg CO2e/kWh (source : Burgeap)

+ 154 tCO2e/an

Réduction des émissions de GES
154 - 197 = -43 tCO2e/an
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De la cheminée à la tour solaire

Au-delà des gains énergétiques, le choix d'intégrer des cheminées solaires a  permis de développer une architecture ancrée dans la culture. En effet, le système de cheminée solaire est traditionnel de nombreux pays soumis aux mêmes climats. La cheminée solaire est utilisée depuis des siècles, particulièrement dans le Moyen-Orient et le Proche-Orient par les Perses, mais également en Europe durant l'Antiquité par les Romains.

Ce système a été adapté pour la conception de centrales solaires apellées "tours solaires" avec une grande serre à la base plutôt que de compter uniquement sur le chauffage du conduit de cheminée. À la base de la cheminée se trouvent des turbines entrainant des générateurs électriques permettant de produire de l'électricité.