"LA CULTURE EN PARTAGE" avec
Frédéric MORIN architecte-conférencier

Histoires d'architectures bioclimatiques

À la fois dedans et dehors, la fluidité de l'espace.
L'architecture moderne en chemin vers une belle architecture adaptée au réchauffement climatique :
La maison Weiss à Norristown (Pen)
par Louis Kahn en 1950

Voici une partie du diaporama proposé par Frédéric Morin, architecte-conférencier, sur l'histoire de la capacité des maisons modernes puis contemporaines de faire face au réchauffement climatique, par la fluidité des espaces entre dedans et dehors, ou « à la fois dedans et dehors », depuis 1900 jusqu'à 2020 :

En théâtralisant les tensions entre la forme et la fonction, entre l'intérieur et l'extérieur, la fluidité spatiale est un outil majeur du sens (= sémantique) de l'architecture.
bioclimatique fluidite des espaces maison Weiss à Norristown par Kahn en 1950 - façade sud
En plus, les architectes peuvent apporter des réponses novatrices aux enjeux climatiques qui vont marquer les décennies à venir. Avec des températures de plus en plus élevées et un climat globalement plus continental, comment assurer le confort tout en diminuant le coût énergétique d'exploitation des espaces de la vie des humains toujours plus nombreux ?
Par exemple en privilégiant un espace intermédiaire entre les espaces intérieurs et extérieurs : « entre dedans et dehors ». L'art de construire ne serait pas seulement des volumes fermés (le « plein ») mais résiderait aussi dans la manière de ne pas fermer l’espace : les loggia, terrasses, patios, auvents et galeries couvertes... bien souvent pour mieux jouer avec l'eau et bénéficier de la fraîcheur qu'elle apporte.
bioclimatique fluidite des espaces maison Weiss à Norristown par Kahn en 1950 - les fenêtres de la façade principale du séjour, vues vers l'Est depuis la cheminée
Plutôt que des barrières étanches, les parois deviennent des filtres qu'il faut accumuler, et entre lesquels nous habitons, et vivons mieux. Aujourd'hui les techniques et les matériaux ont évolué d'une manière telle que ces beautés prouvent leur efficacité lorsqu'elles sont restaurées après leur inscription sur la Liste du Patrimoine Mondial de l'UNESCO pour beaucoup d'entre-elles.
À différents niveaux leurs beautés sont réelles !

La fluidité des espaces entre dedans et dehors, ou « à la fois dedans et dehors », avec La Maison Weiss à Norristown (Pennsylvanie) par Louis Kahn (1901-1974) en 1950 :


bioclimatique fluidite des espaces maison Weiss à Norristown par Kahn en 1950 - accès par la façade est

La Pennsylvanie n'a pas le climat chaud et aride de la Californie mais plutôt continental humide et venté, marqué par des hivers froids sans être absolument glaciaux et des étés lourds, chauds et humides. À Philadelphie, l'amplitude thermique des records est de 65°C : de -24° à + 41°C (58°C à Nîmes, 48°C à Ahmedabad et 47°C à Los Angeles). La pluviométrie annuelle atteint 100cm entre des chutes de neige abondantes et des orages estivaux.
climate data Philadelphia


La maison a été commandée à Louis Kahn et son associée Anne Tyng (1920/2011) par le couple Morton & Leonore Weiss en 1947 et livrée en 1950.
Ce projet fait suite à l'étude par Kahn d'une maison solaire dessinée en 1947 pour Libbey-Owens-Ford Glass Company :


bioclimatique fluidite des espaces maison solaire Ford Glass Company par Kahn en 1947 - dessin montrant les ambiances de la façade sud

La conception d'une maison bioclimatique solaire commence par l'intelligence du plan et de la répartition des espaces diurnes et nocturnes en relation avec l'orientation (dans l'hémisphère nord pour ce qui suit, hors zone tropicale).
En hiver lorsqu'il est désiré, le soleil est bas en façade sud : il rentre facilement dans la maison.
En été lorsque le soleil est trop chaud pour être désiré, il est haut en façade sud : il est alors facile de s'en protéger par une avancée de toit qui protège en été sans occulter en hiver.
La façade sud est naturellement performante dans une maison, solaire ou non, et ce constat est loin d'être répandu dans l'opinion publique. C'est la raison pour laquelle Kahn (et d'autres) allongent les façade sud au détriment des autres orientations :
bioclimatique fluidite des espaces / projet de maison par Kahn - plan général montrant l'étalement de la façade sud
À isolation égale, les pièces ouvertes vers l'Ouest et le soleil couchant sont plus chaudes en fin d'après-midi qu'au matin. De par la physiologie humaine, l'endormissement est favorisé par un abaissement de la température corporelle. En conséquence, les chambres ne seront pas installées à l'Ouest mais à l'Est, qui se réchauffe plus vite au soleil, ce qui favorise le réveil. Les architectes privilégient cette répartition, et réservent l'orientation ouest aux activités sociales de séjour et de réception qui peuvent se prolonger sur la soirée. Il est plus fréquent de partager un agréable moment au soleil couchant qu'au lever du jour...
La lumière directe du soleil sur son ouvrage ne le favorise pas : trop fort contraste entre les zones illuminées et celles à l'ombre, changements de lumière trop rapides, etc. . Le travail est favorisé par une orientation au Nord dont la lumière est plus répartie, régulière et stable, par réflexion sur la face intérieure d'un patio par exemple. Mais attention au rayonnement infra-rouge en soirée...
Capter la chaleur du soleil est utile, mais devient nuisible si les dispositions de protection solaire ne sont pas efficacement prises. Il faut pouvoir bouger dans la maison, quitter l'endroit qui est devenu inconfortable pour un autre meilleur parce que les flux extérieurs modifient les conditions intérieures. Si on ne peut pas bouger, alors il faut combattre la variation des flux naturels par une dépense énergétique artificielle de climatisation ou de chauffage, fût-ce avec des moyens intelligement performants comme une pompe à chaleur réversible qui transfèrent des thermies d'un milieu à un autre en en dégageant le moins possible.
La ventilation est un moyen de lutter contre l'accumulation de la chaleur pendant la journée. Il faut donc apporter de l'air lorsqu'il est frais c'est-à-dire de nuit lorsque l'on dort... tout en interdisant l'intrusion indésirée des malfaisants dont les moustiques (qui causent environ 1 million de morts par an). Les échangeurs thermiques sont indispensables si tout repose sur une Ventilation Mécanique Contrôlée, mais on peut aussi organiser la circulation traversante de l'air avec des grilles de protection à celles des fenêtres laissées ouvertes (pas toutes) et prévoir les emplacements des éclairages électriques de manière à ce qu'ils ne soient pas visibles de dehors et n'attirent ainsi pas les moustiques.
Les tentes des Bédouins des Proche et Moyen Orients sont organisées de la sorte ; les maisons traditionnelles de bien des pays désertiques aussi.
Mais la frugalité est-elle du dernier chic ?

Lorsque Kahn compose la maison Weiss, il ouvre la façade sud autant que possible sous une avancée de toiture :


bioclimatique fluidite des espaces maison Weiss à Norristown par Kahn en 1950 - angle est

bioclimatique fluidite des espaces maison Weiss à Norristown par Kahn en 1950 - façade principale sud-est. À gauche le séjour, à droite les chambres, au milieu une terrasse haute

bioclimatique fluidite des espaces maison Weiss à Norristown par Kahn en 1950 - façade principale sud-est du séjour. À gauche le séjour, à droite les chambres derrière le mur d'une terrasse haute

Le plan illustre l'économie d'un bâtiment bien pensé, implanté en diagonale nord-sud. Le séjour est traversant grâce à la salle à manger ; il est chauffé en hiver par l'importante façade sud-est entièrement vitrée, complétée par son ouverture au Sud-Ouest aussi :


bioclimatique fluidite des espaces maison Weiss à Norristown par Kahn en 1950 - plan

bioclimatique fluidite des espaces maison Weiss à Norristown par Kahn en 1950 - plan compararant les apports solaires en hiver et en été

La partie nuit de la maison est au Nord-Est, la galerie d'un hall et une terrasse faisant l'articulation avec la partie jour au Sud. Relié à la buanderie par une galerie couverte pratique lorsqu'il pleut, le garage au Nord-Ouest protège du soleil couchant les chambres des enfants.
La partie jour offre un plan carré, dont le centre est occupé par le gros bloc de la cheminée implantée en décaissé dans le sol, susceptible de chauffer l'ensemble. Le séjour est plus bas que les chambres et l'air chaud du séjour peut bénéficier aux chambres en hiver : bioclimatique fluidite des espaces maison Weiss à Norristown par Kahn en 1950 - plan, sections et façades
À l'extérieur du séjour à l'Ouest, un mur extérieur délimite une terrasse certainement agréable en hiver. Ce mur empêche le soleil couchant d'été de pénétrer dans la maison alors qu'il réverbère une jolie lumière en hiver à partir de midi. Cette terrasse occidentale est un prolongement naturel de la salle à manger voisine qui s'ouvre sur le Nord-Ouest ; elle est ombragée en été par la végétation qui protège également la fenêtre sud-ouest du séjour :


bioclimatique fluidite des espaces maison Weiss à Norristown par Kahn en 1950 - vue depuis le Sud, la terrasse ouest bien au chaud en hiver

bioclimatique fluidite des espaces maison Weiss à Norristown par Kahn en 1950 - vue vers l'Ouest, la cheminée du séjour. Un mur extérieur empêche le soleil couchant d'été de pénétrer dans la maison alors qu'il réverbère une agréable lumière en hiver

bioclimatique fluidite des espaces maison Weiss à Norristown par Kahn en 1950 - les fenêtres de la façade principale du séjour, vues vers l'Est depuis la cheminée

bioclimatique fluidite des espaces maison Weiss à Norristown par Kahn en 1950 - la cheminée est installée dans une fosse décaissée dans le sol

bioclimatique fluidite des espaces maison Weiss à Norristown par Kahn en 1950 - à droite de la cheminée, un graphisme original de Lois Kahn

Pour limiter l'intrant solaire indésiré, Kahn a mis au point un système de fenêtres à guillotine permettant d'inverser en haut ou en bas la partie opaque avec la partie transparente des fenêtres, et d'échanger l'air intérieur avec celui extérieur en haut et en bas de la même façade :


bioclimatique fluidite des espaces maison Weiss à Norristown par Kahn en 1950 - système de fenêtres interchangeables : allège opaque ou imposte opaque ou ventilation basse et haute simultanée

bioclimatique fluidite des espaces maison Weiss à Norristown par Kahn en 1950 - détail du système de fenêtres interchangeables : allège opaque ou imposte opaque ou ventilation basse et haute simultanée

Construite en même temps que la Maison Kaufmann de Richard Neutra (1947), la Maison Walker de Frank Llyod Wright (1948), la Glass House personnelle de Philip Johnson (1949) et la Maison Farnsworht de Ludwig Mies van der Rohe (1945-1951), cette Maison Weiss de Kahn montre des préoccupations bioclimatiques d'adaptation fonctionnelle au climat et à la météo qui la tiennent à l'écart du besoin de climatisation en été. Bien sûr ce qui ne trouve pas de solution avec du pétrole et beaucoup d'argent trouve toujours une solution avec beaucoup plus d'argent.
Mais Kahn et Le Corbusier choisiront de mettre leurs intelligences au service des Indiens à Ahmedabad et Chandigarh, et des Bengladeshi à Dhaka, notamment en travaillant sur la relation entre l'intérieur et l'extérieur comme cette Maison Weiss en témoigne déjà en constituant l'un des premiers jalons de l'architecture bioclimatique moderne, concuremment avec le "Solar Hemicycle" de Wright autoconsruit par Jacobs en 1948.
La relative impécuniosité des clients fut ainsi l'un des moteurs des conceptions bioclimatiques...




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complété et mis à jour le 10 juin 2023
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Robie House / Wright
Robie House Chicago par Wright en 1909
Chicago (Ill) 1909

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Hollyhock Barnsdall House Los Angeles par Wright en 1909
Los Angeles CA) 1921

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Chase-Schindler House Kings Road Los Angeles par Schindler en 1922
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Poissy 1931

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Palm-Spring (CA) 1947

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Plano (Ill) 1951

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Ahmedabad (Gujarat) 1955

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Kuwait 2017

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Teheran 2018

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