Géometrie

Comparaison d’aspects géométriques et formes perpendiculaires.

 

A) La grandeur de toutes surfaces par Ex. d’un édifice (toiture, murs et sols) affecte l’ensemble énergétique de manière significative.

Les éclaircissements suivants montrent que les formes cylindriques aux avantages notoires influent fortement l’écologie, l’économie ainsi que la résistance des dites formes:

 

1. La forme des surfaces

L‘équilibre entre les surfaces d’un bâtiment et son volume est décisive quant à l’ampleur de la perte d’énergie dans une fondation. A surfaces égales, un dôme est plus efficace car il perd moins d’énergie du fait de son peu de volume et de ses fondations perpendiculaires.

 

 

Comme indiqué sur la figure 1, un cercle forme un espace/une surface plus petit(e) qu’un carré, un rectangle ou qu’un rectangle agencé aux mêmes surfaces renfermées.

 

 

 

2. La forme des étages supérieurs de l'édifice

La forme extérieure définit le comportement des surfaces jusqu’aux étages supérieurs. Moins il y a de surfaces, à savoir d’enveloppe de bâtiment à construire, plus restreints sont les investissements.

Moins il y a de surfaces exposées aux éléments, moins il y a d’échange d’énergie (chaud, froid).

 

Comme sur la figure 2 la coupole présente moins de surfaces supérieures perpendiculaires pour une surface de sols identique.

 

 

B) L'utilisation de l'énergie est tributaire en grande partie de la réaction de la structure face à une intempérie

La quantité d’énergie entrante et sortante (chaud/froid) dépend de l’isolation ainsi que de l’épaisseur de cette dernière. L’énergie circule au dedans et en dehors à des températures différentes qui s’adaptent selon le principe de polarité pour enfin s’équilibrer.

Cela engendre une hausse proportionnée du mouvement énergétique entre l’extérieur et l’intérieur lors de brises (refroidissement). Moins il y a de résistance, c.à.d. de surfaces agrippantes sur une forme (dôme), plus restreinte devient la prise d’air et de ce fait, la perte d’air conditionné; ce que réduit fortement l’effort d’isolation. A cela s’additionnent les avantages des surfaces supérieures et  surfaces de résistance. Les formes rectangulaires forment un écran contre les vents agressifs et desservent en outre le développement de dépressions considérables sur la surface supérieure de l’arrière de l’édifice (forces de vent positives et négatives). La combinaison de ces forces engendre une plus grande admission de débit extérieur et intérieur et exige ainsi plus de matériaux d’isolation.

 

 

La figure 3 illustre la répartition de la ventilation soufflante dans une forme sphérique en comparaison d’une rectangulaire.

 

 

C) La circulation d'air détermine le degré d'isolation dans une structure interne.

Comme déjà précisé, nous avons d’une part l’isolation et d’autre part la conductivité des matériaux utilisés pour vêtir le manteau. Plus l’isolation est efficace, moins le besoin d’énergie se fait ressentir. Cependant il y a limite à tout.

L’inclinaison du dôme permet naturellement la circulation interne de l’air. Dans une structure rectangulaire, la chaleur grimpe et selon les différents degrés calorifiques s’arrime à la toiture. Dans le dôme, l’air suit les murs arqués pour redescendre. La chaleur viciée augmente la température. Dans la mesure où  il y a peu d’accumulation d’air, ce qui signifie en même une perte de chaleur, l’isolation est possible jusqu’aux moindres exigences. Pour faire circuler l’air librement, l’architecture doit être indépendante des gaines de ventilation, sans murs porteurs ni sols.

 

La figure 4 montre le flux de chaleur à l'intérieur d'un dôme tout comme à l'intérieur des figures rectangulaires d'un ou deux étages.