Étude de ventilation naturelle d'un hôtel troglodyte dans le désert d'Al-Ula, en Arabie Saoudite : caractériser les microclimats pour valoriser « l'énergie de la montagne ».
SHARAAN est un projet de l'architecte Jean Nouvel : construire un hôtel dans une montagne rocheuse du désert d'Al-Ula, en Arabie Saoudite, en préservant le paysage de la réserve naturelle tout en y incorporant des concepts architecturaux modernes.
Porté par les ateliers Jean Nouvel et Terrell, EOLIOS a réalisé une étude globale du site pour caractériser précisément l'aéraulique du resort (microclimats, déplacements d'air internes, effets de thermosiphon).
L'essentiel. Hôtel troglodyte creusé dans une montagne du désert d'Al-Ula (Arabie Saoudite), pour Jean Nouvel & Terrell. EOLIOS a caractérisé les microclimats (exposition solaire par héliodons, rose des vents) puis simulé en CFD la ventilation naturelle du resort complet (montagnes environnantes et conduits intérieurs inclus) pour valoriser « l'énergie de la montagne » et tenir un confort intérieur agréable malgré les extrêmes désertiques.
L'enjeu majeur est de préserver le paysage de la réserve naturelle de Sharaan tout en y incorporant un complexe hôtelier aux concepts architecturaux modernes, creusé dans la roche à flanc de montagne.
Les habitats troglodytes — logements creusés dans la roche — offrent une excellente isolation thermique grâce à la roche environnante : les températures sont stables (chaleur conservée en hiver, fraîcheur en été), et les habitations solides. C'est l'idée retenue par Jean Nouvel pour son palace dans le désert.
Logement creusé dans la roche. La forte inertie thermique de la masse rocheuse amortit les variations de température : l'intérieur reste frais en été et tempéré en hiver, sans apport énergétique.
Le climat d'Al-Ula combine plusieurs contraintes fortes, mais offre aussi des potentiels de rafraîchissement exploitables pour une maîtrise bioclimatique en environnement désertique complexe :
Des études climatiques déterminent les tendances générales du site : des héliodons ont caractérisé l'exposition solaire, et les vitesses de vent ont été relevées sur la station météo la plus proche. Les variations thermiques des surfaces liées à l'irradiation solaire engendrent des microclimats locaux ; en première approche, la base des canyons est considérée peu ensoleillée pour valoriser ces effets.
Dispositif, physique ou numérique, reproduisant la course du soleil sur une année pour caractériser l'exposition solaire d'un site et de son relief à chaque saison.
Ce projet, faisant corps avec la montagne, s'inspire et utilise le vent en son cœur. Le vent marque la roche de motifs caractéristiques. La rose des vents annuelle détermine les vents dominants et leurs amplitudes maximales, pour mener les études dans les cas les plus défavorables et prendre en compte les effets locaux de la montagne.
Représentation graphique des directions dominantes du vent et de leurs vitesses sur une année. Elle guide le choix des cas de vent les plus défavorables à simuler.
La simulation CFD a été réalisée avec un modèle complet de l'hôtel et de son environnement proche (géométrie du site et des montagnes, à partir du modèle des ateliers Jean Nouvel), incluant les conduits intérieurs du resort pour étudier précisément la ventilation naturelle.
L'enjeu : creuser la roche pour créer des espaces à haut niveau de confort, malgré des températures ambiantes très élevées et le vent (et les rafales). La CFD simule les pressions, mouvements d'air et températures en tout point : les températures doivent rester agréables et bien plus faibles que les extrêmes du désert, et les simulations donnent les lignes de courant du vent extérieur et les tendances du déplacement d'air intérieur. L'effet de tirage thermique est mobilisé pour renouveler l'air des espaces creusés.
À retenir. En milieu désertique, la CFD permet de valoriser « l'énergie de la montagne » (inertie de la roche, microclimats frais des canyons et vent) pour tenir un confort intérieur agréable tout en limitant fortement le recours à la climatisation.
Habitat troglodyte, microclimats du désert et ventilation naturelle valorisant « l'énergie de la montagne ».
Un logement creusé dans la roche profite de la forte inertie thermique de la masse rocheuse : la température y reste stable, plus fraîche en été et plus tempérée en hiver. En plein désert, cette inertie limite le recours à la climatisation et sert de base à la stratégie bioclimatique du resort, aux côtés d'une optimisation du confort thermo-aéraulique.
Par des études climatiques : des héliodons ont reconstitué l'exposition solaire annuelle du relief, et les vitesses de vent ont été relevées sur la station météo la plus proche. Une rose des vents annuelle a fixé les directions dominantes et les amplitudes maximales, pour étudier les cas les plus défavorables.
Un renouvellement d'air sans apport mécanique, mobilisant les différences de pression dues au vent et les différences de température (effet de thermosiphon). L'objectif : valoriser « l'énergie de la montagne » pour rafraîchir et ventiler les espaces troglodytes.
La CFD restitue en tout point les pressions, mouvements d'air et températures, à partir d'un modèle complet du resort, des montagnes environnantes et des conduits intérieurs. Elle donne les lignes de courant extérieures et les tendances de déplacement d'air interne, impossibles à obtenir sur une simple maquette.
Oui : l'inertie de la roche, les microclimats plus frais des canyons et une ventilation naturelle bien orientée permettent de maintenir des températures agréables, bien inférieures aux extrêmes désertiques, tout en limitant la consommation énergétique.
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