[Livre blanc R-evolution] Penser l'enveloppe de manière globale et dans son environnement : s'inspirer de 3,8 milliards d'années de R&D
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En matière d’adaptation aux conditions climatiques et d’évolution des usages, le monde des organismes vivants offre une multitude de solutions découlant de presque 4 milliards d’années d’évolution. En observant les formes, matériaux, propriétés, processus et fonctions des systèmes biologiques que sont les végétaux, animaux, champignons ou bactéries, la bio- inspiration conduit les concepteurs à développer de nouveaux systèmes dans divers domaines dont l’architecture et le monde du bâtiment.
Pour un bâtiment, le rapport entre la surface de son enveloppe extérieure et son volume intérieur est généralement élevé, donc déperditif en termes d’énergie. Dans le vivant, les mammifères tels que les baleines échappent habilement à ce problème, en réduisant au maximum ce rapport grâce à leur grand volume et une forme compacte minimisant les surfaces avec son environnement. A l’inverse, les insectes ont un taux surface/volume élevé, et ceux-ci sont donc très sensibles aux fluctuations climatiques ; ainsi, il a fallu innover dans leur façon de se protéger du chaud et du froid via la conception de leur habitat et le choix des matériaux utilisés.
« La soie qui vient sertir les cocons est un matériau thermoélectrique capable d’absorber une certaine quantité de chaleur lorsqu’il fait trop chaud [...] et à l’inverse, de restituer de la chaleur par effet Joule lorsqu’il fait trop froid »
Christophe MÉNÉZO
Récemment,unfrelonaégalementétéidentifié comme générant du micro-courant via les composés chimiques qui constituent sa cuticule. Même si l’explication n’est aujourd’hui pas claire, il est possible de supposer qu’il y a photo- conversion pour de la dissipation de chaleur. Certaines surfaces du vivant vont également dissiper, collecter, diffuser thermiquement, par des effets optiques en lien avec leur nano- structuration.
Pour le bâtiment, ces mécanismes physiques sont une source précieuse d’inspiration. Outre les habitats animaux et les propriétés des matériaux des règnes existants, les interfaces des êtres vivants présentent l’avantage d’être multifonctionnelles. Ainsi, plutôt que d’ajouter fonction sur fonction dans l’enveloppe du bâtiment (capteur solaire, isolation, pare- vapeur, pare-pluie, etc.), il pourrait être possible, en observant et reproduisant les principes biologiques, de créer une enveloppe composée d’un minimum de couches et intégrant toutes les fonctions désirées.
Contrairement au vivant, ces solutions sont généralement très énergivores en fabrication. La difficulté de la bio-inspiration réside dans le passage de la compréhension d’un concept biologique intéressant à son application concrète, et plus spécifiquement au transfert vers le bâtiment. Dans l’idéal, la compréhension des principes du vivant et sa transposition en technologie se traduit par une application low-tech d’un principe high-tech. Malheureusement, ces principes sont souvent transposés en technologies high-tech (nanomatériaux, impressions additives) qui demandent des principes de fabrication et de mise en place plus complexes et demandeurs de ressources que le vivant.
La bio-inspiration reste cependant un levier incroyable d’innovations dans le secteur du bâtiment et pourrait apporter un grand nombre de solutions par ses propriétés adaptées, adaptables, régénératives et optimisées.
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