3-Archibiotique

A-Chez les termites

    Une termitière est une structure biogénique (fabriquée par le vivant) qui abrite sous ses grandes cheminées de nombreuses espèces de termites. Celles-ci ont réussi à construire un habitat qui leur permet de survivre aux températures hostiles de leurs milieux naturels. En effet, grâce à ces gigantesques cheminées qui peuvent atteindre les 8 mètres en Afrique, un ingénieux système peut se mettre en place.

    Les termitières sont généralement constrituées de trois grandes cheminées, et de quelques unes moins imposantes qui y sont reliées. L'air chaud, moins dense que l'air froid, sort de la termitière par la cheminée, remplacé peu à peu par l'air frais arrivant du ras du sol. Une fois qu'il sera devenu chaud, il va à son tour monter, permettant ainsi un renouvellement continu de l'air. Pour avoir une température constante de 30°C, les termites bouchent ou débouchent, en fonction de la température extérieure, de petits conduits à la base de la termitière afin de faire rentrer plus ou moins d'air frais. Et l'isolation de la termitière (l'argile est un matériau qui a une grande inertie) fera en sorte que cette température idéale reste à l'intérieur lors des nuits glaciales.

    C'est donc grâce à cela que l'intérieur reste à une bonne température de jour comme de nuit alors qu'à l'extérieur, des températures trop fortes ou trop faibles entourent la termitière.

Sur cette image l'on distingue très nettement les cheminées principales.

    Nous avons construit une maquette de termitière à l'aide d'argile, pour concrétiser les faits rencontrés , nous assurant ainsi de la véracité de nos informations, et pour appuyer notre propos. Nous avons percé de trous un monticule d'argile que nous avions façonné, en imitant les cheminées. Nous les avons faites de différentes tailles, plaçant une cheminée principale au centre et des boyaux secondaires près de la base et sur les côtés.

    Nous l'avons laissée une semaine devant une vitre, dans une zone ensoleillée, avec les orifices ouverts, l'air circulait donc librement.

    Nous avons pu constater que la température à l'intérieur de la termitière est plus basse qu'à l'extérieur ( bien que la différence soit faible car probablement proportionnelle à la taille de la termitière et aussi à cause du fait que la température extérieure était peu élevée). Les systèmes de ventilation et d'inertie thermique sont donc bien efficaces. La différence aurait certainement été plus grande s'il avait fait plus chaud, mais compte tenus des moyens à dispositions, le résultat est tout de même concluant. On peut supposer que l'efficacité du système est proportionnel à la taille de la termitière.

Notre maquette et les résultats

    L'homme s'est donc inspiré du système de ventilation des termites, en l'étudiant auparavant pour en comprendre le principe, et ce afin d'améliorer ses propres constructions.

B-L'Eastgate building

 Ouvert en 1996 à Harare, Zimbabwe, le centre Eastgate Building dispose de 5600m² de commerces, de 26000 m² de bureaux et de 450 places de parking, sur une surface au sol de 9313 m². Le principe est simple : de nombreuses cheminées créent un courant d’air rafraîchissant et rend inutile toute climatisation électrique dans ce pays où la température journalière peut dépasser les 35°C. Explications.

Harare est située dans le sud de l'Afrique.

Les 48 cheminées, très visibles sur le toit du bâtiment.

    Voici un schéma du batiment. Il est construit de manière à stocker la chaleur dans la journée pour la libérer le soir, à l'aide d'une ossature en briques et en béton récupérés localement -dans une optique de développement durable-, qui ont une grande inertie thermique. Les fenêtres sont faites de seulement 25% de verre*, et elles ont une forme particulière* ne laissant pas passer les rayons du soleil, pour éviter de faire chauffer l'intérieur du bâtiment. Les problèmes de luminosité, pouvant éventuellement découler de la présence de surplombs, sont palliés par la décoration intérieure très claire. L'air du bâtiment est renouvellé régulièrement (de nuit 10 fois par heure, et de jour 2 fois par heure) grâce à des ouvertures installées sur les parois du bâtiment (voir schéma, au dessus de l'aire de restauration et du parking) et à 48 cheminées d'aération situées sur le toit.

    L'air se renouvelle seul grâce à un système de ventilation passive. L'air frais entre au niveau du sol -en bleu-. L'air chaud, plus léger, monte (c'est le phénomène de convection) vers le haut du bâtiment en suivant la cheminée, remplacé peu à peu par l'air frais arrivant du sol, qui va se réchauffer à son tour et donc monter progressivement, créant un cycle continu. Ces mouvements d'air produisent un courant d'air rafraichissant.

    Les résultats sont pour le moins concluants : ce système a permis d'économiser 3,1 millions d'euros sur trois ans sur la consommation énergétique (comparé à un système de ventilation classique), alors que le coût de construction était déjà peu élevé (23 millions d'euros). Il est donc effectivement moins énergivore qu'un immeuble normal : grâce au refroidissement passif, le bâtiment utilise 35% de moins que l'énergie habituellement dépensée pour climatiser un immeuble conventionnel. De plus, les pannes d'électricité fréquentes n'ont pas d'incidence sur son fonctionnement car c'est une construction autonome, et la ventilation passive ne fonctionne pas à l'électricité, contrairement à la climatisation.

*Le reste nous est inconnu.

*Elle aussi introuvable, et il est impossible de voir sur les photos disponibles sur le net.

IV-Sous la mer - TPE : Le Biomimétisme

A-De l'ingénieux poisson... Le poisson a besoin à chaque instant , pour évoluer dans l'eau ou échapper à un prédateur habile, de remonter à la surface o u de descendre dans les profondeurs. ...

http://tpe-biomimetisme.over-blog.com/sous-la-mer.html