Il existe de nombreuses méthodes pour maintenir des températures confortables dans un bâtiment, notamment l’utilisation de combustibles fossiles et d’électricité pour produire de la chaleur. Souvent, les systèmes de chauffage nécessitent des systèmes mécaniques ou électriques pour fonctionner correctement. La conception solaire passive, qui peut également être connue sous le nom de conception de bâtiment solaire passive ou de conception climatique, est une méthode de chauffage et de refroidissement d’un bâtiment à l’aide de processus naturels. L’objectif de la conception solaire passive est de gérer cette chaleur solaire tout au long de l’année, de refroidir l’intérieur d’un bâtiment en été et de le chauffer en hiver.
Un aspect important de la conception solaire passive est la configuration d’un bâtiment en fonction du climat local. La trajectoire du soleil un jour donné est différente pour chaque endroit sur Terre, donc un bâtiment peut généralement être conçu pour exploiter cette position. Considérer la trajectoire annuelle du soleil est une étape importante dans la conception solaire passive. D’autres mesures importantes pourraient inclure l’intempérisation des ouvertures, des fenêtres écoénergétiques et une isolation spéciale conçue pour stocker et redistribuer la chaleur en fonction des conditions météorologiques locales spécifiques. Bien que la conception spécifique change en fonction des conditions locales, la plupart des conceptions solaires passives incluent quelques fonctionnalités.
En règle générale, une conception solaire passive efficace comprendra une sorte de collecteur de chaleur, comme de grandes fenêtres faisant face au soleil et des matériaux extérieurs de couleur sombre. La chaleur peut être absorbée ou collectée, et la conception peut inclure une sorte de support de stockage. C’est ce qu’on appelle généralement la masse thermique, et elle permet à la chaleur d’être distribuée de la manière nécessaire. Les éléments importants d’une conception solaire passive efficace peuvent également inclure des moyens de contrôler la chaleur solaire, comme avec certaines tailles de pièce et de plafond ; surplombs extérieurs pour protéger les fenêtres du soleil d’été; et des évents conçus pour utiliser les processus thermiques naturels, tels que la conduction, la convection et le rayonnement.
De nombreux éléments d’une conception solaire passive peuvent fonctionner à des fins de chauffage et de refroidissement. Par exemple, les systèmes de chauffage solaire passif peuvent utiliser des fenêtres qui font face au soleil. Cela permet à la lumière et à la chaleur d’entrer dans un espace où elles pourraient être retenues ou redistribuées. Le côté du bâtiment faisant face au soleil peut également être fabriqué avec des matériaux sombres pour aider le bâtiment à absorber la chaleur et à la stocker pour une distribution ultérieure. Cependant, lorsqu’un bâtiment doit être refroidi, les éléments de conception solaire passifs peuvent inclure des évents qui tirent parti du flux naturel du vent ou des prises d’air spécialement conçues pour accélérer la vitesse du vent entrant.