« Recherche:Pastech/243-3 puits canadien » : différence entre les versions

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En Afrique, des écritures sur papyrus confirment l'usage d'eaux thermales dans l'Egypte antique, les familles les plus riches installaient des piscines dans leur maison pour nager et traiter certaines maladies. On sait aussi que dans le sud de la Tunisie des sources d'eau chaude ont été utilisées pendant des centaines d'années par les locaux pour se baigner, en leur donnant même le nom de "Hammam". Par ailleurs, dans l'Afrique du Sud antique, l'eau des sources chaudes de Die EIaind et Soutini servaient à faire du sel, pratique qui est encore présente dans le nord de la région de Limpopo à des fins religieuses et médicales.
 
En Europe et sur le bassin méditerranéen, les romains ont, quant à eux, réfléchi sur l’optimisation de l’architecture des Domus pour récupérer l’air frais mais sans utiliser la géothermie de surface : ils utilisaient tout de même le phénomène d'inertie thermique des pierres de construction. Ils construisaient notamment des habitations centrées sur une pièce à grande inertie thermique, à base de pierres principalement, où les flux d’air frais nocturne et l’eau de pluie récoltée<ref name=":4" /> servaient à rafraîchir la maison. On entend souvent parler du fait que le puits canadien a été inventé par les romains, mais il semblerait que ce ne soit pas vraiment le cas. Il y aurait eu, de nos jours, une confusion avec le système d’[[w:Hypocauste|hypocauste]], qui est un système de chauffage au sol mais qui tire sa chaleur d’un chauffage central à bois, donc qui n’utilise nullement la géothermie de faible profondeur. (voir [https://fr.wikiversity.org/wiki/Recherche:Pastech/243-3_puits_canadien#Un_syst%C3%A8me_existant_depuis_les_romains_Un_système_existant_depuis_les_romains_? Un système existant depuis les romains ?] en annexe).
 
En Iran, c'est la tour à vent<ref>{{Lien web|titre=Yazd - Les Tours des vents|url=http://www.richard-tolouie.com/toursdesvents/richard_tolouie.htm|site=www.richard-tolouie.com|consulté le=2019-05-08}}</ref> (ou tour de refroidissement) qui se développe. Elle est le plus souvent construite dans des régions chaudes voire arides. On ajoute une tour à un bâtiment avec une ou plusieurs ouvertures selon les directions des vents locaux. Le vent est capté par les ouvertures et l'air est rafraîchi grâce à la présence de bacs d'eau dans le conduit et d'un bassin en bas de la tour. Pour améliorer le processus, on pouvait ajouter une grille au dessus du bassin sur laquelle on plaçait du charbon de bois qui permettait de filtrer l'air et de ne pas laisser passer les particules de poussière. [[Fichier:Schéma termitière.png|vignette|Schéma explicatif des flux de chaleur dans une termitière|alt=|gauche]]En absence de vent, les tours à vent font office de cheminée : la tour est chauffée par le soleil ce qui chauffe l'air présent dans la tour : celui ci remonte sous l'effet de la convection et ventile la pièce en évacuant l'air chaud.
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En outre, les années 1970 marquent un tournant dans l’importance de la religion en Europe.<ref>{{Ouvrage|nom1=Delort, Robert, 1932-|nom2=Le Goff, Jacques, 1924-|titre=Histoire de l'environnement européen|éditeur=PUF|date=2001|isbn=2130514723|isbn2=9782130514725|oclc=421703518|lire en ligne=https://www.worldcat.org/oclc/421703518|consulté le=2019-05-05}}</ref> En effet, à partir des années 1970, l’importance de la religion dans la vie des Européens paraît reculer.<ref>Dittgen Alfred, « Évolution des rites religieux dans l'Europe contemporaine. Statistiques et contextes », ''Annales de démographie historique'', 2003/2 (no 106), p. 111-129. DOI : 10.3917/adh.106.0111. URL :https://www.cairn.info/revue-annales-de-demographie-historique-2003-2-page-111.htm</ref> La pensée chrétienne a fortement influencé le rapport de l’homme avec la nature, faisant de la terre la propriété de l’homme qu’il peut exploiter à sa guise. « Que l’homme domine sur les poissons de la mer, sur les oiseaux du ciel, sur le bétail, sur toute la terre et sur tous les reptiles qui rampent sur la terre », lit-on dans la Genèse I, 26. Ainsi, en se détachant de plus en plus de la religion, les Européens questionnent le rapport de l’homme à la nature et le droit qu’ont ceux-ci d’en exploiter toutes les ressources.
[[Fichier:Schéma du développement durable.svg|vignette|Schéma du développement durable|alt=|gauche]]
Entre les années 1960 et 1970 naît un courant d’architecture appelé eco-tech, qui s’appuie sur la technologie pour résoudre des problématiques de gestion des habitats et d’intégration dans leur environnement.<ref>Contributeurs à Wikipedia, 'Architecture écologique', ''Wikipédia, l'encyclopédie libre,'' 15 octobre 2018, 13:21 UTC, <<nowiki>https://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Architecture_%C3%A9cologiqueArchitecture_écologique&oldid=153073970</nowiki>> [Page consultée le 15 octobre 2018]</ref> Les années 1970 voient également naître l’architecture bioclimatique aux États-Unis après le choc pétrolier de 1973. Ce type d’architecture veut que chaque habitat s’intègre dans son environnement en utilisant ses caractéristiques sans pour autant le défigurer.
 
Deux tendances de construction se développent parallèlement dans les années 1980 : le low-tech et le high-tech. Le puits canadien s’appuie sur les deux. Il s’inspire en effet d’une technologie simple mais nécessite une étude pointue et des matériaux de qualité pour être efficace. Ces deux mouvements vont être réconciliés par la notion de « développement durable ». Celui-ci a été popularisé avec le Sommet de la Terre à Rio de Janeiro en 1992. Il s’appuie sur trois piliers : écologique, social et économique.
 
==== L'urgence écologique ====
Dans les années 1990, le monde se rend compte de l’urgence climatique.<ref>Contributeurs à Wikipedia, 'Chronologie de l'écologisme', ''Wikipédia, l'encyclopédie libre,'' 14 novembre 2018, 19:10 UTC, <<nowiki>https://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Chronologie_de_l%27%C3%A9cologisme27écologisme&oldid=153958416</nowiki>> [Page consultée le 14 novembre 2018]
</ref> Les négociations pour le protocole de Kyoto visant à réduire les émissions de gaz à effet de serre débutent en 1997. On notera également que la convention d’Aarhus de 1998 vise à établir une « démocratie environnementale » rendant les informations en matière d’environnement publiques. C'est également à ce moment là que le puits canadien renaît. En parallèle, la demande en énergie croît toujours plus, et les centrales nucléaires vieillissent. Il faut les rénover ou les renouveler, mais cela coûte cher et l’opinion publique n’y est pas favorable. De plus, la canicule de 2003 pose le problème du mauvais rafraîchissement des habitations. Des techniques moins traditionnelles pour tempérer l'air des habitations sont explorées.
 
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=== Des limites d’efficacité ===
Pour essayer de comprendre si oui ou non le système du puits canadien est efficace, nous avons cherché à quantifier son efficacité. Pour cela, nous avons donc fait des simulations numériques de puits canadien et avons trouvé des chiffres issus de systèmes de la vie réelle. Tous les détails et les conclusions précises sont développés en [[Recherche:Pastech/243-3 puits canadien#Simulation num%C3%A9riquenumérique de puits canadiens|annexe]]. Nous allons voir ici les principales conclusions.
 
De nos études, nous avons pu voir que le puits canadien est un système dont l'efficacité est fortement dépendante de la situation géographique et de la nature du sol dans lequel il est implanté. Il est d’ailleurs presque inefficace dans les régions côtières et les régions du sud pour une utilisation de chauffage.
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=== Des limites de confiance ===
Même si des cas de personnes convaincues par le puits canadien existent, ils restent marginaux. En effet, comme nous l'avons montré, le puits canadien a du mal à faire sa place. Dans de nombreux cas, la construction d’un puits canadien s’est faite malgré l’avis défavorable de l’architecte. Par exemple, dans notre [[Recherche:Pastech/243-3 puits canadien#Etude de cas : Gymnase de l'%C3%A9quinoxeéquinoxe (69230 St Genis Laval)|étude de cas]], l’architecte était peu convaincu de ce système car il manquait de preuves de son efficacité. En effet, c’est un système peu utilisé donc construire un puits canadien dans les années précédentes était et reste aujourd'hui encore une sorte de « saut dans l’inconnu ».
 
Une autre raison expliquant les limites de confiance est l’efficacité du puits canadien. Ce système reste un système cher avec peu de retour sur investissement surtout qu’il n’est qu’une solution de préchauffage et qu’il faut en plus penser à investir dans un autre système de chauffage. Dans l’exemple de [https://www.fiabitat.com/evaluer-la-rentabilite-financiere/ fiabitat]<ref name=":1" />, un coût de 3000 € pour une économie de 114 € par an mène à un minimum de 27 ans pour le rentabiliser, sans compter l’entretien. Surtout que la durée de vie d’un puits canadien est difficile à estimer puisque cela ne fait que 15 ans que l’on a vraiment commencé à en parler. Cependant, le puits canadien reste une solution assez écologique donc malgré le coût économique important, nous pouvons être en mesure de nous demander si du point de vue environnemental, ce genre de système n’est pas préférable à utiliser.
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=== Trajectoire ===
Pour ce projet, nous avons imaginé une représentation graphique donnant l'importance de l'utilisation de systèmes fonctionnant sur des principes similaires au puits canadiens en fonction du temps. C'est une version très simplifiée mais visuelle de la [[Recherche:Pastech/243-3 puits canadien#Chronologie compl%C3%A8tecomplète|chronologie complète]].
 
=== Chronologie complète ===
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|1851  
|James Harisson, un australien, conçoit le premier système de réfrigération basé sur le principe d'évaporation. [https://fr.wikipedia.org/wiki/Climatisation#XIXe_si%C3%A8cleXIXe_siècle]
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|1860  
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Que faut-il en retenir ? En comparant les deux graphiques, on peut estimer que dans un système puits canadien + double flux, le double flux participe à 2/3 des économies d’énergie. On voit d’ailleurs que dans la situation 1 l’installation permet d’économiser 113 € soit environ {{Unité|1200|{{Abréviation|kWh|kilowattheure}}}} sur un an (pour un prix de 0,095 € le kWh), soit des chiffres environ 3 fois supérieurs aux notre (pour véritablement comparer il faudrait avoir le détail des puits en étude). On voit donc qu’il faut se méfier des gens promouvant avec de très bons chiffres car ils sont généralement obtenus grâce à un système double flux.
 
<nowiki>Le site nous dit également clairement : « Le puits canadien […] n’est ici utile que pour produire un rafraîchissement estival ». Ceci renforce nos conclusions basées sur la </nowiki>[[Recherche:Pastech/243-3 puits canadien#Simulation num%C3%A9riquenumérique de puits canadiens|simulation]].
 
Enfin, la comparaison entre le premier et le troisième graphique nous montre qu’un puits canadien dans une habitation où l’énergie est déjà à faible coût (généralement dans les maisons neuves et écologiques), le puits canadien est encore moins rentable. Or c’est généralement dans ce type de maison que l’on construit actuellement des puits canadiens.
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4. LAPLAIGE P, LEMALE J. Géothermie de surface- Puits canadiens, capteurs enterrés et géostructures [en ligne]. In : Techniques de l'Ingénieur. 2010, 16p. Disponible sur <nowiki>https://www.techniques-ingenieur.fr/base-documentaire/construction-et-travaux-publics-th3/environnement-et-construction-42552210/geothermie-de-surface-be8592/</nowiki> (consulté le 08 avril 2019)
 
5. DUTREIX Armand. Solutions de Bioclimatisme - les formes et techniques bioclimatiques. In : Bioclimatisme et performances énergétiques des bâtiments [en ligne]. Paris, Eyrolles, 2010, p.178 -186. Disponible sur https://unr-ra.scholarvox.com/reader/docid/45005555/page/1?searchterm=Bioclimatisme%20et%20performances%20%C3%A9nerg%C3%A9tiques20énergétiques%20des%20b%C3%A2timents. ISBN : 2212127022
 
6. HERZOG Bruno. Le puits canadien. Eyrolles, France : Eyrolles, 2007, 116p p. (Collection Eyrolles Environnement) <nowiki>ISBN 978-2-212-12141-4</nowiki>