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L’architecture et l’urbanisme peuvent être essentiellement compris comme des stratégies développées par les humains pour produire des microclimats vivables au sein de climats hostiles voire mortels. Cette préoccupation se trouve aussi bien dans l’architecture traditionnelle que dans l'architecture savante. Dans l’hémisphère nord, il s’agit de lutter contre le froid hivernal, la neige et la glace, et de se protéger de la chaleur pendant l’été. Dès l’Antiquité, ce lien intrinsèque entre construction et climat est théorisé et mis en pratique, notamment par Vitruve, architecte romain du 1ᵉʳ siècle avant notre ère et auteur du De architectura. Le choix des formes des bâtiments et des matériaux permet de jouer avec les conditions climatiques.

Quand le chaud et le froid sont produits artificiellement

L’accès à des énergies fossiles vues comme illimitées transforme profondément le rapport de l’architecture à la question climatique à partir du milieu du 19ᵉ siècle. La généralisation du chauffage central, la massification de l’usage de l'électricité, et l’invention de l’air conditionné, dont l’usage se développe à partir des années 1930, permettent de concevoir des bâtiments de manière purement esthétique et symbolique. La question de leur soutenabilité climatique passe au second plan, puisque le chaud et le froid peuvent être produits artificiellement. L'appréciation esthétique est "relative aux périodes historiques", explique l'architecte Philippe Rahm, auteur d'Histoire naturelle de l'architecture (Points, 2023). "Un immeuble complètement vitré, que ce soit à Paris ou à Dubaï en plein désert, [...] a pu être le summum de la beauté en 1960, mais ce bâtiment, quand on n'a plus de pétrole ou qu'on comprend que dépenser autant pour l'air conditionné crée le réchauffement climatique, il paraît tout d'un coup laid."

En effet, depuis les années 1970, la prise de conscience du caractère limité des ressources en énergie fossile fait peu à peu évoluer les mentalités. Des architectes, comme Philippe Rahm, prônent un retour à des formes plus naturelles de construction et invitent à redécouvrir les savoir-faire du passé. "Il y a une forme de glissement de nos références culturelles et historiques" vers un corpus du sud de l'Europe ou du nord de l'Afrique, constate Philippe Rahm.

Des habitats troglodytes aux moucharabiehs

Les techniques pour rafraîchir ou réchauffer un espace sont nombreuses et remontent parfois à l’Antiquité, voire à la Préhistoire. Des systèmes de ventilation traversante, comme les persiennes ou les moucharabiehs, permettent de refroidir les bâtiments. "En Iran, dans les villes où les bâtiments bloquent la circulation du vent, des badguirs – des tours à vent – viennent attraper le vent en hauteur et le faire descendre à l'intérieur des maisons pour créer un courant d'air, comme un ventilateur ou un éventail", décrit Philippe Rahm. Comme l’air chaud monte, il est aussi possible de l’évacuer par le haut d’une construction, grâce à l'aménagement d'un trou ou d'un conduit, comme dans le Panthéon à Rome ou dans les villas de l’architecte Andrea Palladio (1508-1580) en Vénétie.

L’inertie thermique permet également de refroidir les habitats. Le troglodytisme, les habitats enterrés ou l’installation dans une grotte sont autant de stratégies qui permettent de maintenir des températures fraîches en intérieur. Certains matériaux sont utilisés pour rafraîchir les espaces, comme le marbre pour le dallage, ou le chaume pour protéger une construction des rayons du soleil. Peindre une maison en blanc permet de repousser la chaleur à l’extérieur. De manière générale, ménager de l’ombre apparaît comme l’une des techniques principales pour lutter contre la chaleur. L’étroitesse des rues, la végétalisation, la création de passages couverts, l’usage de rideaux ou de vélums peuvent y concourir. L’orientation des bâtiments permet également de réguler