Introduction à la lumière du soleil et exemple pratique de la conception d'un avant-toit avant le soleil.
Dans cet article, nous nous penchons sur la définition de laensoleillement, son calcul et ses caractéristiques de base. Adopter des mesures de conception bioclimatique dans nos projets, c'est une opportunité que nous ne devons pas perdre. Pouvoir profiter de ses avantages offre une multitude d'avantages par rapport à des constructions non conçues de manière cohérente.
Pour résoudre le étude de cas du calcul d'un avant-toit nous allons d'abord faire une brève introduction et guider ensoleillement en architecture plate pour une meilleure compréhension de l'exercice de manière globale.
Ensoleillement
Comprendre et mesurer la trajectoire apparente du soleil est un besoin que les professionnels doivent comprendre. On peut la définir comme "Étude qui permet de déterminer à quelles périodes de l'année et à quelles heures un espace urbain ou les différents plans d'un bâtiment reçoivent le rayonnement solaire direct"
Pour une compréhension directe de la programme d'ensoleillement et du mouvement du soleil nous présentons une animation interactive qui nous aidera à comprendre l'inclinaison de l'axe de rotation de notre planète par rapport au plan de l'orbite terrestre autour du soleil : (En cliquant sur l'image vous accédez à l'application , on peut voir les quatre saisons et la trajectoire de notre planète devant le soleil)
Maintenant, nous devons connaître le chemin du soleil nous plaçant au centre de la terre pour laquelle nous avons un autre outil interactif pour prendre le soleil. (Cet outil et le précédent ont été créés par le Nebraska Astronomy Applet Project et nous pouvons voir la course du soleil à Buenos Aires, en Espagne ou partout où nous voulons. On peut accéder à l'application interactive pour voir les positions du soleil d'ICI dans la première image et la seconde d'ICI. )
Diagramme solaire en perspective de l'application où l'on voit le chemin du soleil:
Il faut mentionner que les deux courbes qui se croisent dans l'animation sont les Équateur et laécliptique (ligne courbe où le soleil "passe"). Pour finir de comprendre tous les aspects liés à la lumière du soleil, nous pouvons accéder à ce fantastique manuel graphique ICI (Rappelez-vous que cela s'explique par le positionnement de l'Amérique latine, où le nord est ensoleillé et le sud est ombragé, l'inverse de l'Espagne)
Comment concevoir un avant-toit face au soleil :
Le modèle le plus simple est le conception d'un débord de toit. Pour cet exemple, nous serons situés dans la ville de Mar del Plata, province de Buenos Aires, Argentine, avec une latitude sud de 38° et une longitude ouest de 57,5°. (Nous pouvons consulter la trajectoire du soleil de n'importe où dans le monde dans un portail très utile qui est sunearthtools.com où nous trouverons également d'autres applications utiles)
Si nous voyons l'image dans laquelle un diagramme d'ensoleillementPour la ville de Mar del Plata (Buenos Aires), nous observerons que dans la trajectoire solaire le soleil se lève d'environ 30º vers le sud-est en été et un autre 30º vers le nord-est en hiver. Ce qui nous pose une question…. Combien de fois le soleil se lève-t-il à l'Est ?… Deux fois par an.
Un autre point à noter est que la ligne noire en été court pendant plus de 14 h (représentée par les points noirs) et en hiver ne court que quelques heures, obtenant la variation de la durée du jour.
Le cas pratique réside dans la détermination de la hauteur et de la longueur que devra avoir notre avant-toit pour maximiser la captation de l'énergie solaire directe en hiver et nous protéger en été. Pour cela, vous pouvez utiliser le graphique de diagramme polaire ou le suivant Diagramme cartésien. (Le diagramme cartésien de la trajectoire solaire est disponible gratuitement sur http://solardat.uoregon.edu/ ainsi que différents outils qui peuvent nous aider à exécuter le diagramme d'ensoleillement)
On peut reconnaître dans l'image précédente que :
- Axe vertical = Marque la hauteur en degrés de l'horizon au zénith.
- Axe horizontal = Au centre, repérez le nord.
La couleur violette de l'image détermine l'angle sous lequel nous voulons empêcher le soleil de nous affecter.Pourquoi adoptons-nous 53º pour exclure la lumière du soleil et pas d'autres degrés ?… Les 53º sont « arbitraires », c'est-à-dire qu'il s'agit de sélectionner les dates de l'année dont vous avez besoin pour vous protéger du soleil qui dépendront de chaque endroit où nous réalisons le projet. Avec les dates et les heures, vous décidez de l'angle à adopter.
Maintenant, pour pouvoir concevoir le plafond qui couvre la surface vitrée (53º), nous devrons travailler en plan et en coupe comme les images suivantes.
Pour terminer, Nous marquerons en plan où se termine le plafond (55º) et nous procéderons à le représenter graphiquement dans la projection cylindrique (Attention à l'orientation du mur, l'exemple est au nord). Si nous regardons le graphique, nous pouvons voir que certaines heures d'ensoleillement intense - entre 14h00 et 15h00 en été - nous affectent. Nous pourrions le résoudre en augmentant les avant-toits de ce côté ou avec un pare-soleil vertical.
Pour comprendre plus de caractéristiques, nous pouvons accéder à l'article sur les façades bioclimatiques où nous parlons des aspects généraux et de l'orientation de la maison.
Manuels de soleil
- Notions de base sur diagramme solaire… ICI.
- UNE exemple pratique dans un bâtiment sur l'étude de la désolation et géométrie solaire… ICI.
Nous pouvons en apprendre davantage avec les articles d'architecture bioclimatique et le manuel de conception bioclimatique urbaine.
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Article préparé par Gabriel Salas (Architecte - Enseignant et/ou chercheur, amoureux de la vie naturelle et durable) Accès à son site internet ggsalas.com. A noter que cet article forme l'union de deux articles publiés sur le portail Redminka. (Mouvement du soleil avec animations interactives et Comment concevoir un avant-toit ?)
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Liens d'intérêt:
- Comment la couleur affecte l'architecture.
- Eclairage naturel.
- Architecture avec des conteneurs.
- Design urbain. (Plus de 30 manuels)
- Bois et architecture. (Plus de 30 manuels)
- Architecture avant le vent et le soleil.
