Passons rapidement sur cette dernière, enceinte discontinue de fibres végétales, largement perméable à l'exception du toit, et qui ne se rencontre que dans des climats tropicaux humides où la ventilation est largement souhaitée. La caverne (et par analogie toutes les enceintes « lourdes » à forte masse et forte inertie thermique) recouvre l'ensemble des architectures de terre et de pierre ; ces enceintes ont pour principale caractéristique thermique de minimiser et de déphaser les échanges thermiques entre l'intérieur et l'extérieur, ce qui rend leur qualité intéressante en climats contrastés.

Il est instructif de comparer les avantages et les inconvénients de cette masse thermique à l'intérieur d'une aire de diffusion climatiquement variée, par exemple de part et d'autre de la Méditerranée, et d'observer comment les constructeurs-habitants en tirèrent parti avec plus ou moins de science contre la chaleur et le froid. En climat froid, la pire nuisance était l'humidité intérieure, d'où une attention particulière aux moyens de chauffage, que les Européens portèrent à un degré de perfectionnement élevé (cheminées) ; il faut noter aussi le soin avec lequel ils réduisirent et protégèrent les ouvertures (au détriment, d'ailleurs, des apports solaires), et leur souci de bien les orienter, de tirer profit des locaux annexes, principalement agricoles, du relief et des masses végétales, pour isoler ces enceintes des vents dominants. Cependant, l'adaptation des enceintes lourdes aux climats chauds et secs nous semble beaucoup plus riche (architecture musulmane). Citons quelques-unes des « inventions » architecturales qui concourent à leur qualité d'ambiance : d'abord le patio ; ensuite tous les espaces intermédiaires entre patio et enceinte (galeries, porches couverts, ou iwan) ; le traitement des enveloppes et de leurs percements (claustra, moucharabiehs) ; enfin et surtout, la gamme des guide-vents, tous les artifices destinés à rafraîchir l'air en utilisant l'eau ou la masse des murs et des sols, à l'extraire (convection forcée), à le capter loin du sol et à l'envoyer avec précision dans les locaux d'habitation (tours à vent arabes et iraniennes).

Nous avons appelé « bulles » des enceintes édifiées en matériaux isolants, dépourvues de masse thermique et coupées aussi parfaitement que possible du milieu extérieur ; le cas extrême en est l'igloo , dont tous les composants (neige, fourrures) emprisonnent de l'air, et qui n'a aucune ouverture directe sur l'extérieur. Dans des contextes moins rigoureux, les maisons de bois de l'Europe nordique ou montagneuse illustrent elles aussi ce concept. Dans l'isba en particulier, l'abri permanent (pièce du poêle) est littéralement englobé dans des espaces tampons : porche et vestibule, dépôts et services aveugles, comble et vide sanitaire hermétiques. Cependant, par la « masse fictive » de son énorme poêle, cette maison constitue, thermiquement parlant, une sorte d'enceinte mixte où l'inertie du poêle amortit les fluctuations de la température interne. Cette observation est applicable à la plupart des maisons de bois européennes : maisons ottomanes et balkaniques qui comprennent une base maçonnée abritant les services et un étage plus léger d'habitation ; chalets alpins, associant au contraire l'habitation lourde et les resserres en comble isolant, sans oublier les pans de bois, type exemplaire d'enveloppe mixte. On examinera, à propos de l'architecture moderne industrialisée, des enceintes réellement dépourvues de masse thermique et les suppléments de consommation énergétique qu'elles nécessitent pour maintenir l'ambiance intérieure.

Un caractère commun à toutes les architectures vernaculaires est que, si bonne que soit leur conception et si étudiés que fussent leurs moyens de chauffage ou de rafraîchissement, ils ne suffisaient qu'exceptionnellement à assurer totalement le confort d'ambiance de leurs enceintes : dépourvues de masse thermique suffisante, celles-ci étaient à la merci de variations accidentelles du climat ou du combustible disponible ; lourdes, elles ne s'adaptaient que trop lentement à ces variations, imposant aux habitants des sortes de migrations à l'intérieur de leur habitat, à la recherche de zones tantôt tièdes tantôt fraîches. Cette hétérogénéité de l'ambiance et son caractère négatif ou positif constituent un argument clef pour ou contre l'architecture bioclimatique d'aujourd'hui.

Aux XVIIe et XVIIIe siècles, les demeures des classes aisées représentent une tentative pour s'affranchir de ces inconforts : par la systématisation du recours aux menuiseries pour corriger la rudesse des enceintes lourdes (lambris, contrevents), par l'élargissement des ouvertures et par la multiplication des moyens de chauffage, elles préfigurent dans les meilleurs des cas le « confort » que nous connaissons ; mais cela entraîne la réduction du caractère défensif des enceintes thermiques, et partant le gaspillage de combustible.

L'architecture moderne proprement dite apparaît avec de nouveaux matériaux : fer et verre d'abord, suivis bien plus tard de toute une gamme d'isolants. Ce qui donne naissance à un type d'enceinte entièrement nouveau, la serre.

Dès le XIXe siècle, la serre fut plus et autre chose qu'une resserre à plantes délicates. Elle fut associée à l'habitat, et à tous les niveaux : niveau domestique avec les jardins d'hiver, les oriels, les halls ; niveau des grands bâtiments publics (magasins, musées, écoles) dont les verrières de plus en plus hardies permettaient l'extension selon des proportions inimaginables auparavant ; niveau des espaces urbains, où elle métamorphosa la conception des marchés et des passages commerciaux, et imposa des images nouvelles du grand hall collectif (dans les gares en particulier).

Mais, en même temps que la lumière et le continuum spatial interne, les serres et les verrières apportèrent des déboires à leurs constructeurs, tant par la débauche de combustible qu'engendra l'habitude d'ouvrir largement les locaux habitables sur ces enceintes d'un nouveau genre que par la difficulté d'entretien de structures si vulnérables aux agents climatiques (corrosion par l'humidité, sensibilité aux chocs thermiques) ; cependant, le gain de lumière acquis rendait irréversible l'attrait des grands vitrages, et si la mode des serres et des verrières s'atténue au lendemain de la Première Guerre mondiale, c'est pour faire place à l'architecture « internationale », née en Europe avant de gagner les États-Unis, puis toute la planète, et qui n'assignera pratiquement plus de limite à l'ampleur des vitrages.

Les théories de l'architecture « internationale » se définissent entre les deux guerres après avoir connu dès le milieu du XIXe siècle quelques formulations prophétiques (utopistes, ingénieurs et médecins) : l'importance du rayonnement solaire dans l'habitat est reconnue, en termes d'hygiène et de lumière sinon encore d'apport calorique, tandis que la prise en compte de la carence en habitat social entraîne un recours illimité aux procédés industriels de construction ; après l'installation des premiers pans de verre de Le Corbusier, des constructivistes russes ou du Bauhaus allemand, se succèdent durant vingt ans des hivers cruels et des étés infernaux ; d'où les premières tentatives, par Le Corbusier encore, de conditionnement d'air (air exact), puis, après leur échec (immeuble de l'Armée du salut à Paris), du brise-soleil, suivi plus tard de « rebouchages » partiels des pans de verre trop étendus.

C'est cependant l'après-guerre, avec la formidable progression technique des États-Unis, qui verra se développer réellement l'architecture « internationale » : l'air conditionné, largement commercialisé, semblant capable de corriger, sous tous les climats, les audaces et même les erreurs des nouveaux bâtisseurs. Bâtiments « légers », juxtaposant le métal, les pans de verre et les panneaux « sandwich », ou bâtiments apparemment massifs en béton armé se substituent partout à la multiplicité des anciens modèles architecturaux en même temps que de nouveaux modèles urbains (immeubles en tour ou en barre largement espacés) remplacent les anciens tissus denses générateurs de microclimats défensifs.