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Energie solaire et architecture - Ecole Bossuet

Les élèves sont partis à la découverte des différentes utilisations possibles de l’énergie solaire en architecture


20. 7-9 ans 30. 10-12 ans
Lieu : Classes de Découverte Scientifiques
Domaines : Architecture, Energie,


Afin de diminuer l’utilisation d’énergie produisant des déchets néfastes pour l’environnement, 11 élèves de la classe de CM2 de l’école Bossuet ont voulu en savoir plus sur l’utilisation de l’énergie solaire. Ils ont découvert les conditions qui permettent au soleil de chauffer et d’éclairer au mieux l’intérieur d’un bâtiment lorsqu’ on en a besoin mais aussi de chauffer l’eau utilisée pour se doucher.

  Lundi 3 Mars

Après un long voyage de nuit, les élèves se sont vite retrouvés dans le bain scientifique du Centre de Prabouré. Une brève présentation des diverses positions du soleil suivant les saisons et voilà chaque groupe parti dans la reconstruction de trois maquettes de maisons de types différents. Comment positionner les poteaux et les poutres pour soutenir le toit, comment orienter l’ouverture principale ? Telles furent les premières expériences. Ensuite il fallut installer le toit de telle sorte que le soleil puisse entrer en hiver, mais pas en été.

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2 types de maison
Le riad et son patio méditerranéen
La maison en milieu tempérée
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3e type
La maison en milieu montagnard








  Mardi 4 mars

Deuxième jour au Centre, voici la classe plus reposée, mieux disposée ! Pour la matinée, nous avons ont pu profité de la neige et du cadre de Prabouré grâce à une ballade nature et... des jeux enneigés évidemment !

L’après-midi nous nous sommes interrogés sur la forme des maquettes. Pour quel climat chacune des maquettes est-elle la plus adaptée ?
Ensuite nous avons refermé les ouvertures orientées au Sud avec des plaques de plastique transparent et nous avons testé leur réchauffement grâce à une lampe. Nous avons découvert l’effet de serre.

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Effet de serre
Mesures des températures intérieures et extérieures sous la chaleur de la lampe
(Le soleil s’étant caché !)

Nous avons pu également tester l’efficacité des avancées de toit et du brise-soleil en faisant varier la position de la lampe.
Dernière expérience de la journée, nous avons observé la fonte de la neige provoquée par un verre d’eau posé sur différents matériaux et nous avons découvert que certains matériaux conduisent mieux la chaleur que d’autres. Nous nous sommes interrogés sur la nature et sur la provenance de ces matériaux.

 Mercredi 5 et jeudi 6 mars

Nous en avons enfin découvert plus sur les panneaux solaires qui nous intéressaient tant en faisant des recherches sur internet. Certains servent à produire de l’électricité d’autres permettent de chauffer l’eau.
Nous sommes maintenant prêts pour réaliser notre projet : utiliser au mieux l’énergie du soleil pour diminuer la consommation d’électricité et de fuel qui servent au confort du bloc de chambres où nous dormons.
Nos solutions rapportées sur la maquette existante :

  1. Créer des serres devant les chambres pour bien les chauffer en hiver et installer un brise-soleil orientable en été, s’il fait trop chaud.
  2. Créer une ouverture dans le toit pour chauffer et pour éclairer les couloirs.
  3. Calculer et positionner le nombre de panneaux solaires thermiques nécessaires pour chauffer en partie l’eau des douches.

Chaque solution nous a fait nous interroger et échanger sur l’importance de l’orientation par rapport au soleil et de l’inclinaison de la surface qui reçoit le soleil. Nous avons dû aussi penser à la neige qui vient recouvrir le toit en hiver, mais aussi à la forêt qui cache en partie le soleil du côté Ouest.
Chaque groupe a travaillé sur une solution, mais il a bien fallu travailler tous ensemble pour que chaque solution puisse s’adapter aux autres. Il ne faut pas qu’elles se fassent d’ombre !

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1-La serre
Exposée au Sud le long des chambres elle sert à les chauffer. Le brise-soleil orientable permet d’éviter les surchauffes.
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1,2-Aménagement du toit
L’ouverture s’appelle un shed, il éclaire et permet aussi de chauffer.
Les panneaux solaire thermiques vont chauffer l’eau des douches stockée dans des ballons.







 Vendredi 7 Mars

Une peu de détente pendant cette semaine scientifique : journée consacrée à la neige et au ski ! Dépaysement, quand tu nous tiens !

 Samedi 8 mars

Jour de la retransmission :
Nous allons présenter notre travail au groupe « Energie éolienne » et nous allons découvrir le leur.
Avant tout, finir la maquette et bien se rappeler de l’utilité des solutions apportées. Nous allons aussi pouvoir dire comment nous en sommes arrivé là.

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Retransmission
Le groupe autour de ses productions
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Thomas REBILLARD,
date de publication : 15 avril 2009,
date de dernière mise à jour : 11 février 2013


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