Cette maison solaire &eacute;cologique se trouve au Canada, sur l'&icirc;le de Sainte-H&eacute;l&egrave;ne. Elle a &eacute;t&eacute; con&ccedil;ue par des &eacute;tudiants (universit&eacute; McGill, universit&eacute; de Montr&eacute;al et &Eacute;cole de technologie sup&eacute;rieure) dans le cadre du Solar Decathlon, une comp&eacute;tition universitaire internationale cr&eacute;&eacute;e en 2002 par le d&eacute;partement de l'[popupdefinition id=15884]&Eacute;nergie[/popupdefinition] des &Eacute;tats-Unis.&copy; Benoit Rochon, Wikimedia Commons, CC by 3.0

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Maison solaire écologique sur l’île de Sainte-Hélène

Les physiciens emploient le terme d'énergie pour désigner une capacité à modifier un état ou à produire un travail entraînant un mouvement ou générant un rayonnement électromagnétique – de la lumière, par exemple – ou de la chaleur. Le mot vient d’ailleurs du grec et signifie « force en action ».
Dans le système international, l’énergie s’exprime en joules, mais dans le langage courant, elle s’exprime plus souvent en kilowatt-heure (kWh). Quant à la tonne d’équivalent pétrole (tep), elle permet généralement de comparer les différentes sources d’énergie entre elles.
Il est à noter que, selon le premier principe de la thermodynamique, l’énergie d’un système fermé se conserve.
Pas une mais des énergies
Il existe en fait de nombreuses formes d’énergie. Ainsi, l’énergie cinétique, par exemple, est une forme d’énergie liée au mouvement d’un corps. Elle est proportionnelle au carré de sa vitesse. La combustion, quant à elle, permet de récupérer l’énergie potentielle chimique contenue dans un combustible. Les panneaux solaires captent l’énergie lumineuse pour la transformer en énergie électrique.
Les sources d’énergie
Les énergies sont également parfois classées en fonction de leur source. On peut parler des énergies fossiles – tirées du charbon ou du pétrole, par exemple –, de l’énergie nucléaire – qui provient de réactions nucléaires –, ou encore des énergies renouvelables, qui sont naturellement régénérées comme l’énergie solaire ou l’énergie éolienne.
Énergie primaire, secondaire, finale ou utile
Une autre classification vient du fait que les énergies qui nous sont utiles dans la vie de tous les jours ne sont pas forcément disponibles, prêtes à l’emploi dans la nature. On parle ainsi :
d’énergie primaire quand elle est directement exploitable (le rayonnement solaire, par exemple) ;d’énergie secondaire pour celle obtenue après transformation (l’électricité, par exemple) ;d’énergie finale pour l’ensemble des énergies prêtes à l’emploi, délivrées au consommateur (l’essence disponible à la pompe, etc.) ;d’énergie utile pour celle qui rend réellement service à l’utilisateur (la lumière issue d’une lampe, etc.).

Énergie

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Dans une maison enterr&eacute;e, se pose la question de l'&eacute;clairage ; en revanche, les probl&egrave;mes d'[popupdefinition id=10728]isolation[/popupdefinition] et de temp&eacute;rature sont moindres par rapport &agrave; une habitation classique puisqu'une une maison enterr&eacute;e garde la [popupdefinition id=15898]chaleur[/popupdefinition] en [popupdefinition id=17687]hiver[/popupdefinition] et le frais en &eacute;t&eacute;. Ici, &agrave; Dietikon, en Suisse.&copy; Roland zh, Wikimedia Commons, CC by-sa 3.0

Une maison enterrée, en Suisse

L’hiver est une saison qui commence avec le solstice d’hiver et se termine à l’équinoxe de printemps. L’existence des saisons est due à l’inclinaison de l’axe de rotation de la Terre. Dans l'hémisphère nord, le solstice d’hiver correspond à la nuit la plus longue, vers le 21 décembre, alors que dans l'hémisphère sud il a lieu vers le 21 juin car les saisons sont inversées. Le solstice d’hiver de l’hémisphère nord correspond au moment où le Soleil est le plus haut dans le ciel au pôle sud. En même temps, le nord du globe terrestre est dans l’obscurité, avec une zone d’ombre qui s’étend jusqu’aux limites du cercle polaire arctique. Le jour du solstice de l’hémisphère nord, les rayons du Soleil sont au zénith au tropique du Capricorne, ou tropique sud.Lors de l’équinoxe de printemps, qui a lieu vers le 21 mars, le Soleil est au zénith à l’équateur. Entre le solstice d’hiver et l’équinoxe de printemps, la durée des jours rallonge et celle des nuits diminue.La symbolique culturelle du solstice d’hiverLes saisons ont beaucoup influencé les cultures humaines dans le monde, comme le rappellent deux chercheurs de l’université Trent de Nottingham dans un article paru dans The Conversation. Avant l’apparition de la chrétienté, certains peuples du nord de l’Europe fêtaient Yule, avant que cette fête ne devienne Noël. Pendant l’Antiquité, les Romains fêtaient les saturnales, des fêtes données en l’honneur du dieu Saturne, une semaine avant le solstice d’hiver. Les Saturnales se terminaient par le dies natalis solis invicti, à savoir « l’anniversaire du soleil invaincu », qui avait lieu le 25 décembre.Un hiver sur Mars aussiComme l’axe de rotation de la planète Mars est lui aussi incliné, la planète rouge connaît, tout comme la Terre, des saisons et donc un hiver. En 2018, le solstice d’hiver sur Mars a eu lieu le 16 octobre. Comme décrit dans The Conversation, le prochain solstice d’hiver dans l’hémisphère Nord de Mars est prévu pour le 2 septembre 2020. Cependant, contrairement à la Terre qui a une orbite presque circulaire autour du Soleil, celle de Mars est très excentrique. Cela signifie que la distance entre Mars et le Soleil varie dans l’année ; la durée des saisons varie elle aussi.

Hiver

L'isolation consiste de manière générale à empêcher le contact entre un corps et ce qui l'entoure.

Dans certains domaines, comme la construction, l'isolation consiste à protéger contre le bruit, la chaleur ou l'électricité. On parle d'isolation thermique pour désigner les techniques visant à limiter les transferts de chaleur à l'aide de matériaux comme la ouate de cellulose, la laine de verre ou la laine de roche. L'isolation phonique empêche la propagation du son, grâce à l'emploi de polyester par exemple. L'isolation d'une maison peut se faire de deux façons : isolation intérieure et isolation extérieure.L'importance de l'isolation thermiqueL'isolation thermique joue un rôle crucial dans le confort d'un habitat et dans l'efficience énergétique d'un bâtiment. En limitant les échanges thermiques entre l'intérieur et l'extérieur, elle permet de maintenir une température ambiante agréable tout au long de l'année, en réduisant les besoins en chauffage en hiver et en climatisation en été. Ceci se traduit par une réduction significative de la consommation énergétique et, par conséquent, des émissions de gaz à effet de serre.Choix des matériaux pour l'isolation
 Ouate de cellulose : Fabriquée à partir de journaux recyclés, elle est appréciée pour son faible impact environnemental et ses bonnes performances en isolation thermique et phonique.
 Laine de verre : Issue du sable et du verre recyclé, la laine de verre est utilisée pour ses propriétés isolantes thermiques et acoustiques remarquables.
 Laine de roche : Fabriquée à partir de roche volcanique, elle est résistante au feu et offre une excellente isolation thermique.
Techniques d'applicationIl existe différentes méthodes d'application pour l'isolation thermique, telles que l'isolation des murs par l'intérieur, l'isolation par l'extérieur et l'isolation des combles. Chaque technique présente des avantages spécifiques qui doivent être évalués en fonction des contraintes architecturales et des attentes en matière d'efficacité énergétique.L'isolation en électricitéEn électricité, l'isolation consiste à empêcher le passage du courant entre deux conducteurs grâce à un matériau isolant (qui ne conduit pas l'électricité). L'isolation galvanique, quant à elle, empêche deux circuits électriques couplés mais non connectés électriquement de se perturber mutuellement.L'isolation en informatiqueEn informatique, on emploie également le terme d'isolation. Il constitue alors l'une des quatre propriétés ACID dans le domaine des bases de données.Importance de l'isolation des donnéesL'isolation des données assure que les transactions simultanées ne nuisent pas à l'intégrité des données. Cela est crucial dans les environnements où plusieurs utilisateurs ou applications accèdent et modifient les mêmes données en temps réel. Une bonne isolation garantit que chaque transaction est traitée de manière indépendante, évitant ainsi les conflits et les erreurs potentielles.Finalement, que ce soit dans le bâtiment, l'électricité ou l'informatique, l'isolation constitue un élément fondamental pour assurer la sécurité, le confort et l'efficacité des systèmes et des environnements. Investir dans une bonne isolation apporte des bénéfices durables, économiquement et écologiquement parlant.

Isolation

Dans le langage courant, le terme de chaleur est employé pour qualifier la sensation que donne un corps chaud.

Les physiciens qualifient la chaleur d'énergie thermique. Dans le système international, elle se mesure donc en joules (J). La chaleur correspond plus précisément à un transfert d'énergie.

Compréhension de la transmutation thermique
Transfert de chaleur et variation de température sont directement liés par le biais de la capacité calorifique notée C.

Ainsi, un transfert de chaleur provoque généralement une variation de température. Lorsque deux corps sont mis au contact l'un de l'autre, le plus chaud cède de la chaleur au plus froid jusqu'à établir un équilibre.

En revanche, les changements d'état physique s'opèrent à température constante. Chauffez un glaçon : il restera à 0 °C ! Mais l'eau qui le compose passera de l'état solide à l'état liquide. Ce changement d'état consomme de l'énergie, de la chaleur, qui, de fait, ne pourra pas servir à faire monter la température de l'eau.

Modes de transfert de la chaleur
Il existe trois modes de transfert de la chaleur :

la conduction thermique, qui correspond à un échange d'énergie sans déplacement de matière ;
la convection, résultat d'un déplacement de particules de températures différentes dans un fluide ;
le rayonnement thermique, qui est émis pour tous les corps.


Principes fondamentaux de la thermodynamique
Les lois de la thermodynamique régissent les échanges de chaleur et leur impact sur les propriétés des matériaux et des systèmes physiques. Par exemple, la première loi de la thermodynamique stipule que l'énergie ne peut être ni créée ni détruite, seulement transformée d'une forme à une autre. Cette loi est essentielle pour comprendre que toute l'énergie utilisée pour changer l'état de la matière provient d'une autre forme d'énergie déjà présente dans le système.

Applications pratiques de la chaleur
La maîtrise des transferts de chaleur joue un rôle crucial dans des domaines variés tels que la gestion de l'efficacité énergétique dans les bâtiments, la conception de moteurs et systèmes mécaniques, et le développement de techniques de conservation ou de génération d'énergie. En génie thermique, les principes de transfert de chaleur sont appliqués pour optimiser les systèmes de chauffage et de refroidissement, augmentant ainsi leur efficacité et réduisant leur impact environnemental.

Dans le secteur de la santé, la compréhension de la chaleur corporelle et de sa régulation est vitale pour le diagnostic médical et le traitement des maladies. Par exemple, les techniques d'imagerie thermique sont utilisées pour détecter les variations de température à la surface du corps, pouvant indiquer la présence de pathologies ou d'inflammations.

Les études avancées sur la thermodynamique et les technologies de transfert de chaleur continuent de favoriser des innovations dans de nombreux secteurs industriels et scientifiques, améliorant la qualité de vie et la sécurité des personnes. 

Pour plus d'informations scientifiques sur le sujet, consultez des sources telles que les publications sur études sur la chaleur et la thermodynamique sur arXiv qui offrent des recherches avancées sur les différents aspects de la thermodynamique et du transfert de chaleur.

Chaleur

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Install&eacute; &agrave; Culembourg, aux Pays-Bas, l&rsquo;&eacute;coquartier Eva Lanxmeer, est un projet semi-public qui compte environ 250 maisons &eacute;cologiques, dont certaines sont autoconstruites. Il inclut aussi plusieurs immeubles de bureaux et une ferme urbaine.&copy; Lamiot, Wikimedia Commons, GFDL

Eva Lanxmeer, un écoquartier aux maisons autoconstruites, aux Pays-Bas

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Certains grands b&acirc;timents aussi se mettent au vert. Cette fa&ccedil;ade recouverte d'&eacute;tranges jardins verticaux appartient au One Central Park de Jean Nouvel, situ&eacute; &agrave; Sydney, en Australie. Il comprend deux tours d'habitation et un centre commercial &agrave; sa base.&copy; bobarc, Wikimedia Commons, CC by 2.0

Le One Central Park et ses murs végétaux, à Sydney

Il est difficile de déterminer avec précision quand le premier mur a été construit, car les premières constructions humaines remontent à la préhistoire. Cependant, on sait que les premiers Hommes utilisaient déjà des murs depuis au moins 10 000 ans pour se protéger des animaux sauvages et des intempéries. Les premières constructions en dur remontent à la période néolithique. Les Hommes de cette époque construisaient des maisons en utilisant des matériaux locaux, comme la pierre, la terre et le bois. Ils érigeaient des murs pour délimiter leur espace de vie et se protéger des éléments extérieurs. Un des premiers exemples de mur construit par l'Homme est le mur de Jéricho, qui date d'environ 8 000 av. J.-C. Ce mur, qui entourait la ville de Jéricho, était fait de pierres et de boue séchée. Il mesurait environ 3,6 mètres de haut et 1,8 mètre d'épaisseur.Fonctions du murUn mur est une structure solide qui définit un espace, le sépare ou le protège. Les fonctions d'un mur peuvent être structurelles : le mur peut servir de support à une structure (comme un toit par exemple) et doit donc être suffisamment solide pour résister aux charges. Il peut aussi séparer deux espaces distincts, comme deux pièces dans une maison. Le mur peut avoir également vocation à protéger contre les intempéries, le bruit, le froid ou la chaleur. Il peut aussi assurer une fonction de sécurité, comme un mur d'enceinte, ou dans une forteresse. Enfin, il peut avoir une fonction décorative, esthétique pour embellir un espace.Les différents types de mursIl existe de nombreux types de murs qui portent chacun un nom différent en fonction de leurs propriétés. Parmi eux :
Mur aveugle : il s'agit d'un mur dépourvu d'ouvertures (fenêtres ou portes). Sa fonction principale est de renforcer la structure du bâtiment et de fournir une isolation thermique et acoustique. Il peut également servir de support pour des éléments de décoration extérieure.
Mur banché : ce type de mur est construit pour retenir la terre, généralement dans des zones de forte pente ou de dénivelé. Il permet de prévenir les glissements de terrain et de stabiliser le sol.
Mur de pignon : il s'agit du mur situé à l'extrémité d'un bâtiment, perpendiculairement aux façades. Il a pour fonction de supporter la charpente et la couverture du bâtiment, et peut également servir de support pour des éléments de décoration.
Mur de façade : situé à l'extérieur du bâtiment, il a pour fonction principale de protéger l'intérieur du bâtiment contre les intempéries et les variations de température. Il contribue également à l'esthétique du bâtiment.
Mur de refend : il s'agit d'un mur intérieur qui sépare les pièces d'un bâtiment. Sa fonction principale est de renforcer la structure du bâtiment, mais il peut également servir à améliorer l'isolation acoustique entre les pièces.
Mur de soutènement : comme le mur banché, il est construit pour retenir la terre et prévenir les glissements de terrain. Il est souvent utilisé dans la construction de routes, de ponts ou de jardins en pente.
Mur mitoyen : il s'agit d'un mur qui sépare deux bâtiments contigus et appartient aux deux propriétaires. Sa fonction principale est de séparer les deux bâtiments et de fournir une isolation acoustique et thermique.
Mur porteur : c'est un mur qui supporte le poids de la structure du bâtiment (planchers, charpente, etc.). Sa fonction principale est donc structurelle.
La muraille d'Ávila est une enceinte militaire romane qui entoure le noyau ancien de la cité d'Ávila, en Espagne .© Pélayo2, CC BY-SA 3.0, Wikimedia CommonsLes matériaux utilisés pour la construction des murs sont variés :

brique : matériau traditionnel, solide et isolant ;

béton : résistant et durable, il est souvent utilisé pour les murs porteurs ;
bois : matériau naturel et isolant, il est souvent utilisé dans la construction écologique ;
pierre : matériau naturel et durable, il est souvent utilisé pour les murs de clôture et les façades ;

plâtre : utilisé pour les cloisons intérieures, il est facile à travailler mais moins résistant ;
parpaing : bloc de béton creux, il est souvent utilisé pour les murs porteurs et les murs de refend.
Quelques murs historiques célèbres Certains murs sont des témoins de l'histoire et de la culture des peuples qui les ont construits. Ils sont souvent associés à des événements historiques importants et ont une grande valeur symbolique. Il existe de nombreux murs historiques célèbres dans le monde, voici quelques exemples :La Grande Muraille de ChineLa Grande muraille de Chine est l'un des monuments les plus célèbres au monde. Construite pour protéger la Chine des invasions, elle s'étend sur plus de 21 000 kilomètres. Le mur de BerlinSymbole de la Guerre froide, le mur de Berlin a séparé Berlin-Est et Berlin-Ouest de 1961 à 1989. Aujourd'hui, il ne reste que quelques sections, comme la East Side Gallery, qui est devenue une galerie d'art en plein air.Le mur des LamentationsSitué à Jérusalem, le mur des Lamentations est un mur de soutènement de l'esplanade du Temple, lieu saint pour les juifs. Il est également connu sous le nom de Kotel.Le mur d'HadrienConstruit par les Romains au IIe siècle, le mur d'Hadrien marquait la limite nord de l'Empire romain en Bretagne (actuelle Grande-Bretagne).Le mur de l'AtlantiqueConstruit par les Allemands pendant la Seconde Guerre mondiale, le mur de l'Atlantique s'étendait le long des côtes de la Norvège à la frontière espagnole et était destiné à empêcher une invasion alliée.Le mur de séparation israélienConstruit par Israël, le mur de séparation israélien sépare Israël et une partie de la Cisjordanie. Sa construction a commencé en 2002, pendant la Seconde Intifada. 

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L'&eacute;coquartier Vauban, &agrave; Fribourg-en-Brisgau, en Allemagne, regroupe des maisons &agrave; [popupdefinition id=15884]&eacute;nergie[/popupdefinition] positive. Elles sont construites selon les normes HQE ([popupdefinition id=5350]haute qualit&eacute; environnementale[/popupdefinition]) et produisent plus d'&eacute;nergie qu'elles n'en consomment.&copy; Claire 7373, Wikimedia Commons, CC by-sa 3.0

L'écoquartier Vauban, à Fribourg-en-Brisgau, en Allemagne

Derrière cet acronyme, HQE, se cache l'abréviation de « haute qualité environnementale » qui s'inspire du label de Haute performance énergétique (HPE). La HQE s'inscrit dans le concept de Développement durable qui vise à protéger les ressources naturelles et s'articule autour de trois axes que sont l'économie vertueuse, le social et l'environnement. La HQE est donc un référentiel de 14 objectifs pour les constructeurs, les maîtres d'ouvrage et les architectes qui répondent ainsi aux préconisations du Grenelle de l'Environnement pour la transition écologique et énergétique.La HQE, pour quoi faire ? La haute qualité environnementale concerne la construction de bâtiments d'habitation, commerciaux ou d'usage tertiaire. C'est une évaluation, accompagnée d'une certification, visant à réduire les impacts sur l’environnement des bâtiments lors de leur construction ou de leur rénovation — en effet, le secteur du bâtiment génère chaque année 25 % de l'ensemble des émissions de CO2. Dans leur usage aussi, au quotidien, il s'agit de mieux gérer les consommations d'énergie, d'eau et d'électricité mais également de réduire la production des déchets et d'organiser le circuit de leur recyclage. C'est donc une approche globale tant d'un point de vue de l'ingénierie que de l'urbanisme.Le BIM au service de la performance des bâtiments, de la conception à l’exploitationQuels critères pour respecter la HQE ? Tout constructeur doit ainsi prendre en compte les notions de confort (thermique, visuel, acoustique, olfactif) pour l'usager, des critères d'hygiène, de fonctionnalité, d'écoconstruction, d'écogestion (énergie, eau, déchets) mais il s'attachera aussi à pérenniser le bâtiment, c'est-à-dire à optimiser son cycle de vie dans le temps. Désormais, dès la conception des bâtiments, les concepteurs peuvent désormais s'appuyer sur le BIM (Building Information Modeling), maquette virtuelle où tous les corps de métiers rentrent leurs données techniques. Cet outil numérique permet ainsi de mieux gérer les coûts financiers et environnementaux et de tenir les objectifs de la HQE.À noter que la dénomination HQE est une marque commerciale déposée par l'association HQE contrairement à l'appellation BBC, bâtiment basse consommation, qui est un label public français. 

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Dans une maison solaire passive, l'avanc&eacute;e de la [popupdefinition id=10942]toiture[/popupdefinition] joue un r&ocirc;le important : elle ombre le [popupdefinition id=10786]mur[/popupdefinition] sud en &eacute;t&eacute;, rafra&icirc;chissant la maison. En [popupdefinition id=17687]hiver[/popupdefinition], le [popupdefinition id=3727]soleil[/popupdefinition] est plus bas et r&eacute;chauffe directement l'int&eacute;rieur.&copy; Alan Mak, Wikimedia Commons, CC by-sa 3.0

La maison solaire passive, pour profiter au maximum du soleil

Etoile centrale du système solaire. 
Le Soleil est l'étoile la plus proche de la Terre, dont elle est distante d'environ 150 millions de kilomètres. Le Soleil est situé à 8,5 kparsecs du centre de la Voie lactée. Dans la classification des étoiles, le soleil est une étoile de type G2.
La masse du Soleil représente la majeure partie de la masse du système solaire. Elle est utilisée comme unité de masse pour les étoiles. L'énergie solaire, d'une importance capitale pour la Terre et notamment pour la vie, est produite par les réactions nucléaires qui se déroulent au coeur du Soleil. Agé d'environ 5 milliards d'années, le Soleil continuera à briller, avec une luminosité augmentant lentement, pendant une durée équivalente, avant d'évoluer en géante rouge et finalement de mourir.
Le mouvement apparent du Soleil par rapport à la Terre donne lieu aux saisons, dues à l'inclinaison du plan de l'écliptique par rapport à celui de l'équateur terrestre. 
La rotation de 27 jours du Soleil autour de lui-même a été découverte par Galilée en 1611. 
On distingue dans le Soleil diverses couches parmi lesquelles le noyau ou coeur, la zone radiative, la zone de convection, la photosphère (qui émet la majeure partie de la lumière solaire), la chromosphère et sa partie extérieure, la couronne. La densité décroît avec l'altitude, du noyau vers l'atmosphère. La température régnant dans le noyau est de l'ordre de 15 millions de kelvins. Elle décroît dans les zones radiatives et convectives. Dans la photosphère, qui constitue la surface visible du Soleil, elle est de l'ordre de 5800 K en moyenne. Dans les plus basses couches de la chromosphère, la température décroît avec l'altitude jusqu'à environ 4500 K, avant de croître à nouveau, surtout dans la zone de transition, où cette croissance est très forte sur une épaisseur réduite. La température de la couronne atteint des températures de l'ordre de 106 K. Cette température extrêmement élevée n'est pas encore totalement expliquée. 
L'atmosphère solaire est un milieu complexe constitué de plasma soumis à un champ magnétique intense, siège d'éruptions solaires et qui émet le vent solaire. Les taches solaires, qui apparaissent sombres à cause de leur température plus basse sont, comme la couronne, des radiosources. L'activité solaire liée à ces phénomènes varie de manière cyclique.
Récemment, l'héliosismologie a permis de mieux appréhender la structure interne du Soleil. La couche convective interne n'est connue que par les ondes étudiées dans cette discipline et par l'étude des neutrinos solaires, produits au cours des réactions nucléaires se déroulant dans le coeur. Le déficit des neutrinos solaires observés par rapport à ceux attendus est l'une des interrogations de l'astrophysique solaire. 
L'observation du spectre solaire s'effectue grâce à des spectrohéliographes. Ce spectre comprend des raies, connues depuis Fraunhofer (1814), qui signalent la présence d'hydrogène et d'hélium principalement et d'une soixantaine d'autres éléments. Il comprend également des bandes qui trahissent la présence de molécules dans l'atmosphère solaire.

Soleil

La toiture désigne la partie qui recouvre la charpente d'un toit, elle lui apporte des propriétés d'étanchéité et de résistance, favorise l'écoulement des eaux de pluie et y ajoute parfois un côté esthétique.Quelles sont les différentes parties d'une toiture ?Une toiture typique est composée de plusieurs parties essentielles :Charpente : la charpente est la structure de support de la toiture. Elle est généralement composée de poutres et de fermes qui soutiennent le poids du toit et des éléments extérieurs.Isolation : l'isolation est placée entre la charpente et la couverture pour aider à réguler la température à l'intérieur de la maison et à réduire les pertes de chaleur.Écran de sous-toiture : c'est une membrane posée sur la charpente sous la couverture principale. Elle protège contre l'infiltration d'eau en cas de défaillance de la couverture principale et contribue également à la ventilation du toit.Couverture : la couverture est la partie extérieure visible de la toiture. Elle peut être composée de divers matériaux tels que tuiles, ardoises, bardeaux, métal, etc. Sa principale fonction est de protéger la maison contre les intempéries.Système de ventilation : les toitures nécessitent souvent un système de ventilation pour évacuer l'humidité et empêcher la formation de condensation dans l'espace sous le toit. Cela peut inclure des évents de crête, des évents de soffite, des évents de pignon, etc.Écrans pare-vapeur : dans certaines conceptions de toiture, des écrans pare-vapeur peuvent être installés pour empêcher la vapeur d'eau de pénétrer dans l'isolation et la charpente, ce qui pourrait entraîner des problèmes d'humidité.Fenêtres de toit ou lucarnes : ces éléments ajoutent de la lumière naturelle et de la ventilation à l'intérieur des combles ou des espaces sous le toit.Description et matériaux des toituresLes matériaux utilisés pour la toiture sont très nombreux : on peut ainsi retrouver des toitures en tuiles, en ardoises, en bardeaux de bois, en acier, en cuivre, en tôle ondulée, en matière plastique, etc. Certaines formes de toiture ont un nom particulier : c'est le cas pour les dômes, qui révèlent une toiture en voûte sphérique, ou encore des toitures dites « à l'impériale », constituées de courbes et contre-courbes, généralement surmontées d'éléments décoratifs comme par exemple une flèche. De plus en plus répandue depuis quelques années, la toiture végétale quant à elle est un type de toiture qui consiste à la couvrir de différents végétaux.Quels sont les différents types de toiture ?Dans le domaine de la construction, plusieurs types de toitures sont couramment utilisés, chacun offrant ses propres avantages et caractéristiques distinctes. Les toitures en pente, telles que les toits à pignon, à croupe et à mansarde, sont parmi les plus répandues, offrant une esthétique traditionnelle et une bonne évacuation des eaux de pluie. Les toitures plates, y compris les toitures-terrasses et les toitures inversées, sont appréciées pour leur utilisation polyvalente et leur potentiel d'aménagement.Les toitures en arc, comme les voûtes en berceau et en ogive, ajoutent une touche d'élégance architecturale. Les toitures en dôme, telles que les dômes géodésiques, offrent un design unique et souvent une grande résistance structurelle. Enfin, les toitures en matériaux spéciaux, comme les tuiles, les bardeaux et le métal, offrent une variété de styles, de durabilité et de performances pour répondre aux besoins spécifiques de chaque propriétaire. Le choix du type de toiture dépend souvent des préférences esthétiques, du budget et des exigences climatiques locales.

Toiture

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Le mus&eacute;e folklorique norv&eacute;gien, &agrave; Oslo (Norv&egrave;ge), regroupe les diff&eacute;rents types d'habitats traditionnels existant dans le pays.&copy; Kjetil Bj&oslash;rnsrud, Wikimedia Commons, CC by-sa 3.0

L'habitat traditionnel en Norvège

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Maisons avec une [popupdefinition id=10942]toiture[/popupdefinition] v&eacute;g&eacute;tale (des [popupdefinition id=10941]toits[/popupdefinition] de gazon) &agrave; Sk&oacute;gar, en Islande. La v&eacute;g&eacute;talisation du toit permet une meilleure int&eacute;gration de l'habitat dans le paysage.&copy; Stefan Schafft, Wikimedia Commons

Maisons avec toitures végétales, en Islande

Un toit est la partie supérieure d'une construction, d'un édifice ou d'un véhicule, qui a pour but de protéger l'intérieur contre les intempéries et les agressions extérieures. Il peut être plat, en pente ou arrondi, et être constitué de divers matériaux tels que des tuiles, de l'ardoise, du métal, du bois, du béton, etc. Le choix du type de toit et du matériau dépend de plusieurs facteurs, comme le climat, les réglementations locales, le style architectural et le budget.Le toit dans l’histoireLes premiers toits remontent à la préhistoire et aux premières constructions humaines. C’étaient probablement des structures simples et temporaires, faites de branches, de feuilles, de peaux d'animaux ou de terre, qui servaient à protéger les hommes des intempéries et des animaux sauvages.Au fil du temps, les techniques de construction se sont améliorées et les toits sont devenus plus solides, plus durables et plus élaborés. Dans l'Antiquité, les Égyptiens, les Grecs et les Romains utilisaient des matériaux comme la pierre, la brique et le marbre pour construire des toits imposants et décorés. Au Moyen Âge, les toits en bois et en chaume étaient courants en Europe, tandis que les toits en tuiles ou en ardoise se sont répandus à partir de la Renaissance. Aujourd'hui, les toits peuvent être fabriqués à partir d'une grande variété de matériaux, allant des plus traditionnels aux plus modernes et écologiques, et peuvent être équipés de systèmes de ventilation, d'isolation ou de production d'énergie solaire.Aperçu des différents toits dans le mondeIl existe une grande variété de toits dans le monde, qui reflètent les traditions, les cultures, les climats et les ressources locales. Voici quelques exemples de toits caractéristiques de différentes régions :Toits de chaume : ils sont fabriqués à partir de tiges de roseaux, de joncs ou de blé, qui sont tressées et attachées ensemble pour former une couche épaisse et isolante. Les toits de chaume sont courants dans les régions rurales d'Europe, d'Asie et d'Afrique, et sont souvent associés à un style de vie rustique et traditionnel.Toits de tuiles : ils sont constitués de pièces de terre cuite, de béton ou de céramique, qui sont posées en rangées serrées pour former une surface imperméable et résistante. Les toits de tuiles sont courants en Europe, dans les régions méditerranéennes, en Amérique latine et en Asie, et peuvent être de différentes formes, couleurs et textures.Toits de bois : ils sont fabriqués à partir de planches, de bardeaux ou de rondins, qui sont assemblés et fixés sur une charpente. Les toits de bois sont courants dans les régions montagneuses, en Amérique du Nord, en Scandinavie et en Russie, et peuvent être peints, vernis ou laissés à l'état brut.Toits de métal : ils sont constitués de feuilles de métal, comme l'acier, l'aluminium, le cuivre ou le zinc, qui sont posées sur une structure porteuse. Les toits de métal sont courants dans les régions urbaines, les zones industrielles et les régions côtières, et peuvent être de différentes couleurs et finitions.Toits de béton : ils sont fabriqués à partir d'un mélange de ciment, de sable, de gravier et d'eau, qui est coulé et lissé sur une surface plane. Les toits de béton sont courants dans les régions chaudes et sèches, comme le Moyen-Orient et l'Afrique du Nord, et peuvent être recouverts d'une couche d'isolation ou de peinture.Toits verts : ils sont recouverts d'une couche de végétation, comme des plantes grasses, des herbes ou des fleurs, qui poussent sur un substrat spécial. Les toits végétalisés sont courants dans les villes écologiques et durables, et peuvent contribuer à l'isolation, à la rétention d'eau et à la biodiversité.Toits végétalisés sur les îles Féroé. © Erik Christensen, Wikimedia Commmons, CC by-sa 3.0Les différentes formes de toit Il existe différentes formes de toit, qui sont choisies en fonction de l'architecture, du climat, de la tradition et de l'esthétique. Voici quelques exemples de formes de toit courantes :Toit à deux pans : c'est la forme de toit la plus répandue, qui se compose de deux surfaces inclinées qui se rejoignent au sommet, formant un angle appelé « faîtage ». Les toits à deux pans sont adaptés aux climats tempérés et pluvieux, car ils permettent une bonne évacuation des eaux de pluie.Toit à quatre pans : c'est une variante du toit à deux pans, qui se compose de quatre surfaces inclinées qui se rejoignent au sommet, formant une pyramide. Les toits à quatre pans sont adaptés aux climats venteux, car ils offrent une meilleure résistance au vent que les toits à deux pans.Toit en croupe : c'est une forme de toit qui se compose de quatre surfaces inclinées, dont deux sont plus courtes que les deux autres et se rejoignent au sommet, formant une arête appelée « croupe ». Les toits en croupe sont adaptés aux climats neigeux, car ils permettent une bonne évacuation de la neige et une meilleure isolation thermique.Toit en appentis : c'est une forme de toit qui se compose d'une seule surface inclinée, qui repose sur un mur porteur et dépasse au-delà de celui-ci. Les toits en appentis sont adaptés aux climats chauds et secs, car ils offrent une protection contre le soleil et une bonne ventilation naturelle.Toit terrasse : c'est une forme de toit plat, qui peut être accessible ou non, et qui peut être recouvert de différents matériaux, comme du béton, du bois, du carrelage ou du gazon. Les toits terrasses sont adaptés aux climats chauds et secs, car ils offrent une surface supplémentaire pour l'aménagement et la détente.Le toit en demi-croupe (ici côté pignon) est une architecture traditionnelle dans les Vosges gréseuses, ici à Châtas. © Christian Amet, Wikimedia Commons, CC by-sa 2.5Il existe bien sûr d'autres formes de toit, comme les toits en dôme, en voûte, en shed, en mansarde ou en tourelle, qui sont choisies en fonction des besoins et des préférences.Par exemple, le dôme est un type de toit, qui se caractérise par sa forme arrondie et sa structure en voûte. Les dômes sont généralement fabriqués en pierre, en brique, en métal ou en béton, et peuvent être recouverts de différents matériaux, comme du cuivre, du zinc, du plomb ou de la tuile. Les dômes sont souvent utilisés pour couvrir des édifices importants, comme des églises, des mosquées, des palais ou des musées, car ils offrent une grande surface intérieure, une bonne acoustique et une esthétique remarquable. Les dômes peuvent être de différentes tailles, formes et styles, et peuvent être ornés de décorations, de fresques, de mosaïques ou de vitraux.Les dômes sont également adaptés aux climats chauds et secs, car ils offrent une protection contre le soleil et une bonne ventilation naturelle. Cependant, ils peuvent être plus coûteux et plus difficiles à construire que les autres types de toit, en raison de leur forme complexe et de leur structure en voûte.Toits plats et dômes de la Grande Mosquée de Kairouan, en Tunisie. © Christian, Wikimedia Commons, CC by-sa 2.0Éléments de composition du toit Un toit est composé de différents éléments, qui sont choisis en fonction de la conception, de la charpente, de la couverture, de l'isolation et de la ventilation. Voici quelques exemples d'éléments de composition d'un toit :les fermes : ce sont les éléments porteurs de la charpente, qui sont généralement fabriqués en bois, en métal ou en béton. Les fermes peuvent être de différentes formes, comme des triangles, des arcs ou des poutres, et peuvent être assemblées par des clous, des vis ou des boulons ;les chevrons : ce sont les éléments secondaires de la charpente, qui sont généralement fabriqués en bois ou en métal. Les chevrons sont posés sur les fermes et sont espacés régulièrement, pour former une surface plane et stable qui supporte la couverture ;les liteaux : ce sont les éléments tertiaires de la charpente, qui sont généralement fabriqués en bois ou en métal. Les liteaux sont posés sur les chevrons et sont espacés régulièrement, pour former une surface plane et stable qui supporte la couverture et permet une bonne ventilation ;les tuiles : ce sont les éléments de base de la couverture, qui sont généralement fabriqués en terre cuite, en béton ou en céramique. Les tuiles sont posées sur les liteaux et sont emboîtées ou clouées, pour former une surface étanche et résistante aux intempéries et aux agressions extérieures ;les gouttières : ce sont les éléments de collecte et d'évacuation des eaux de pluie, qui sont généralement fabriqués en PVC, en zinc ou en cuivre. Les gouttières sont posées sur les bordures du toit et sont raccordées à des descentes, pour éviter les infiltrations et les dégâts des eaux ;les isolants : ce sont les éléments de protection thermique et acoustique du toit, qui sont généralement fabriqués en laine de verre, en laine de roche, en polystyrène ou en ouate de cellulose. Les isolants sont posés sur les chevrons ou sur les plafonds, et sont maintenus par des suspentes ou des agrafes ;les bouches et les grilles de ventilation : ce sont les éléments de renouvellement de l'air à l'intérieur du toit, qui sont généralement fabriqués en métal ou en plastique. Les bouches et les grilles de ventilation sont posées sur les bordures ou sur les surfaces du toit, et sont raccordées à des conduits.Principes de construction d'un toitLa construction d'un toit est une opération complexe, qui nécessite des compétences techniques, des connaissances en matériaux et en réglementation, et une attention particulière à la sécurité. Quelques principes de base sont à respecter lors de la construction d'un toit.La conception : avant de commencer la construction, il est important de concevoir le toit en fonction de l'architecture, du climat, de la tradition et de l'esthétique. Cette étape comprend le choix de la forme, de la pente, de l'orientation, des ouvertures et des matériaux.La charpente : c'est la structure porteuse du toit, qui est généralement fabriquée en bois, en métal ou en béton. La charpente doit être solide, stable et résistante aux charges et aux actions extérieures, comme le vent, la neige et les séismes.La couverture : c'est la partie extérieure du toit, qui est généralement fabriquée en tuiles, en ardoises, en métal, en bois ou en béton. La couverture doit être étanche, résistante aux intempéries et aux agressions extérieures, et durable dans le temps.L'isolation : c'est la partie intérieure du toit, qui est généralement fabriquée en laine de verre, en laine de roche, en polystyrène ou en ouate de cellulose. L'isolation doit être performante, c'est-à-dire qu'elle doit limiter les déperditions de chaleur en hiver et les surchauffes en été, et qu'elle doit être adaptée aux besoins et aux contraintes du bâtiment.La ventilation : c'est le système qui permet de renouveler l'air à l'intérieur du toit, et qui est généralement composé de grilles, de bouches et de conduits. La ventilation doit être efficace, c'est-à-dire qu'elle doit évacuer l'humidité, les polluants et les odeurs, et qu'elle doit être adaptée aux besoins et aux contraintes du bâtiment.Il existe bien sûr d'autres éléments et principes qui peuvent être pris en compte lors de la construction d'un toit, comme les systèmes de production d'énergie solaire, les systèmes de récupération d'eau de pluie, les systèmes de protection contre la foudre, etc.

Toit

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L'h&ocirc;tel de ville de Chicago et son [popupdefinition id=10941]toit[/popupdefinition] v&eacute;g&eacute;talis&eacute;, aux &Eacute;tats-Unis.&copy; TonyTheTiger, Wikimedia Commons, CC by-sa 3.0

L'hôtel de ville de Chicago et son toit végétalisé

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La [popupdefinition id=10764]maison passive[/popupdefinition] standard combine une vari&eacute;t&eacute; de techniques et de technologies pour arriver &agrave; un usage tr&egrave;s peu gourmand en [popupdefinition id=15884]&eacute;nergie[/popupdefinition].&copy; Antiamour, Wikimedia Commons, CC by 3.0

La maison passive et son fonctionnement

Une maison passive est une habitation dont la consommation en énergie de chauffage est basse et ne dépasse pas les 15 kWh par m² et par an. 
Principe de la maison passive
Grâce à une bonne isolation thermique, à la ventilation de l'air, à l'énergie solaire, elle conserve une température ambiante douce tout au long de l'année. Une maison passive est d'architecture assez simple et doit être si possible orientée vers le sud, afin d'engranger un maximum d'énergie solaire. Le concept d'habitation passive est né dans les années 1970 suite à de multiples essais et repose sur des normes allemandes en matière de construction. 
Coût d'une maison passive
Une maison passive est plus chère à la construction qu'une maison dite « traditionnelle ». En effet, son coût peut être supérieur de 20 %, mais ses occupants réaliseront des économies sur le long terme grâce à la réduction significative de leurs dépenses en énergie.

Maison passive

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Des maisons solaires de l'&eacute;coquartier Vauban &agrave; Fribourg-en-Brisgau, en&nbsp;Allemagne.&copy; <a href="http://www.yannarthusbertrand2.org/index.php?option=com_datsogallery&amp;Itemid=27&amp;func=detail&amp;catid=16&amp;id=2305&amp;l=1680">www.yannarthusbertrand2.org</a>

Des maisons solaires d'un écoquartier en Allemagne

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Cette maison solaire futuriste et biomorphique (c'est-&agrave;-dire dont les formes rappellent celles du monde organique) baptis&eacute;e la Pavie-House a &eacute;t&eacute; construite par l'[popupmetier id=187]architecte[/popupmetier] fran&ccedil;ais Ephraim Henry Pavie. Elle se situe &agrave; Neve Daniel, en Isra&euml;l.&copy; Biomalon, CC by-sa 4.0

La Pavie-House, une maison solaire futuriste et biomorphique, en Israël - Photos Futura

Qu’il prenne en charge la construction d’une maison individuelle, d’un immeuble, d’un hôpital ou encore d’une prison, l’architecte intervient à tous les niveaux du chantier, de la phase de conception ...

Architecte

La Pavie-House, une maison solaire futuriste et biomorphique, en Israël

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La photographie est la technique permettant de fixer des images grâce à la lumière. Ce terme désigne également l'image obtenue par un tel procédé et la branche des arts graphiques lui étant dédiée.

Inventée en 1826 par Joseph Niépce


Ce procédé se base sur deux types de connaissances : l'optique, permettant de capter et de livrer une image en un point précis, et la chimie, servant à fixer l'image obtenue sur une surface. Les premières avancées d'optique sont lointaines et débutent sous Aristote qui crée déjà des images inversées à partir d'un trou dans le mur d'une chambre noire. Les alchimistes découvrent, au XVIe siècle, que le chlorure d'argent noircit à la lumière du soleil.
Plusieurs expériences sont lancées : en 1780, Jacques Charles arrive fugitivement à fixer une silhouette sur du papier imbibé de chlorure d'argent, Thomas Wedgwood, en 1802, utilise du nitrate d'argent, John Herschel, en 1819, opte pour l'hyposulfite de sodium, futur fixateur. En 1826, Joseph Niépce, lithographe français, a l'idée d'associer les trois procédés afin de fixer l'image sur des plaques d'étain qu'il prend soin de recouvrir de bitume de Judée, durcissant à la lumière. Il tire la première épreuve positive réclamant à son auteur un temps d'exposition de huit heures. La première photographie prise par Joseph Niépce est une représentation d'une aile de sa propriété de Saint-Loup-de-Varennes.

Évolution de la photographie
Son inventeur décède en 1833, mais Louis Daguerre poursuit les travaux et découvre le développement de l'image latente qui permet notamment de réduire le temps de pose. La photographie ne cesse ensuite d'évoluer avec les inventions du négatif, de l'image souple, de la couleur, du film et des photographies instantanées, en relief, photos numériques, de synthèse et astronomiques.

Impact culturel et sociétal de la photographie
Depuis son invention, la photographie a profondément impacté la société en documentant de manière fidèle et rapide les événements historiques, les catastrophes naturelles, les figures politiques et les événements familiaux. Elle a transformé la manière dont nous percevons le monde, mais aussi la façon dont l'histoire est enregistrée et transmise aux générations futures. De plus, elle joue un rôle crucial dans les médias, l'éducation, et même la justice, en apportant une preuve visuelle qui peut appuyer ou infirmer des témoignages oraux.

Techniques et matériel modernes
Avec l'avènement du numérique, les techniques photographiques se sont simplifiées et démocratisées. Les appareils photo modernes, incluant les smartphones, permettent à presque tout le monde de capturer des images de haute qualité. En outre, le développement du logiciel de retouche photo a ouvert la voie à une créativité sans précédent, permettant aux photographes de modifier et d'améliorer leurs photos après la prise de vue.

Photographie dans l'éducation et la science
La photographie est également un outil pédagogique efficace, utilisé dans de nombreuses disciplines scientifiques pour étudier des phénomènes difficiles à observer autrement. En biologie, par exemple, elle permet de documenter les étapes de différents processus biologiques, tandis qu'en astronomie, elle est essentielle pour étudier les corps célestes et les phénomènes cosmiques distants.

Photographie

Le concept de développement durable (DD) a vu le jour dès le tout début des années 1970. Quelques personnalités, politiques et scientifiques, inquiètes de dysfonctionnements qu’elles pouvaient observer (modifications climatiques, diminution des ressources en énergies fossiles, inégalités sociales grandissantes, etc.), avaient alors attiré l’attention sur la nécessité d’intégrer équité sociale et prudence écologique dans les modèles de développement économique.Ainsi le DD est une nouvelle façon d’aborder l'économie. Objectif : porter une vision globale sur la Terre et son évolution et envisager l'économie comme un concept qui intègre les aspects environnementaux et sociaux.Les trois piliers du développement durable sont des préoccupations sociales, écologiques et économiques. © Vigneron, Wikimedia Commons, CC by-sa 3.0Enjeux du développement durableIl faudra attendre la fin des années 1980 pour que la présidente de la Commission mondiale sur l’environnement et le développement ne donne du développement durable une véritable définition en le qualifiant de « développement qui répond aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures à répondre aux leurs ». Cela correspond donc à une vision à long terme permettant à la fois de combler les besoins des générations actuelles et de préserver la planète pour les besoins des générations futures.Le DD doit également permettre à tous de bénéficier des ressources naturelles. Il vise à envisager autrement le développement de nos sociétés et intègre, de ce fait, tous les domaines de l'activité humaine comme l'agriculture, l'habitat, l'industrie, etc. De ce fait, ce sont de nombreux secteurs qui doivent s'adapter à cette nouvelle donne. Par exemple, les enjeux du développement durable en immobilier son nombreux et touchent à tous les aspects de l'habitat, en particulier celui de l'énergie. Trois piliers et quatre principesLe développement durable tel que nous l’envisageons aujourd’hui repose sur trois piliers que sont :l’efficacité économique ;l’équité sociale ;la qualité environnementale.Pour atteindre ces objectifs, il s’appuie sur quatre principes fondamentaux :une solidarité à tous les étages (pays, peuples, générations, etc.) et le partage des ressources de la planète ;un principe de précaution (éviter les catastrophes écologiques ou les risques pour la santé) de mise dans chaque prise de décision ;une participation de chacun ;une responsabilité de tous.

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