Juin 2011
Climatiser, est-ce réellement une nécessité dans un habitat bien isolé, à l'ombre, exposé aux courants d'air ? La réponse est non, et elle est détaillée dans la présente chronique.
La climatisation à énergie zéro !
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La climatisation dans l'habitat n'est pas une nécessité absolue, mais elle est nécessaire dans certains cas ! |
En revanche nos très anciens immeubles et maisons sont des exemples de climatisation à énergie zéro. Les maisons étaient conçues avec des parois de pierres épaisses, peu d'ouvertures et des volets de types persiennes; elles bénéficiaient des ombres portées de l'immeuble voisin (ruelles très étroites); tout cela permettait d'offrir une réelle fraîcheur en été ! Comment a-t-on fait pour créer ce nouveau besoin de climatiser ? !
Nous avons tout simplement commencé à construire vite et à suppléer avec la technologie soit du chauffage, soit de la climatisation. Le facteur énergie étant marginal à l'époque, il suffisait d'installer une très grosse chaudière pour chauffer et de disposer d'une climatisation puissante pour répondre aux fuites délibérées et aux défaillances de la construction.
Un habitat bien conçu ne nécessite pas ou peu de climatisation
Avec les objectifs de performances énergétique que s'est fixé la France, les nouvelles normes BBC et la réglementation thermique RT 2012, nous prenons la direction de limiter nos consommations d'énergie, y compris le poste climatisation. Nous prenons conscience que le bâtiment bien protégé consomme peu. Et l'équipement technique, que ce soit une chaudière ou un climatiseur, n'est pas là pour combler les défaillances et pertes thermiques importantes du bâtiment car celles-ci sont réduites à minima par une éco-construction.
Sans tomber dans "le technique" c'est tout l'enjeu de la réglementation RT 2012 qui a inventé le coefficient BBio. Ce coefficient réglementaire dès le permis de construire, impose de limiter les consommations de chauffage, climatisation et éclairage dès le projet initial, dès le PC ! C'est-à-dire que le bâtiment doit être conçu de telle sorte qu'il limite la consommation d'énergie de part sa conception d'origine et sur toute la durée de vie du bâtiment, et ce, quel que soit le futur équipement technique (chaudière, générateur, climatiseur).
Alors comment obtenir un confort d'été sans clim ou climatiser à minima ?
Un manteau thermique pour protéger votre maison
L'isolation (on entend isolation renforcée désormais !) par l'extérieur sera le mode d'isolation thermique le plus recommandé. Il supprime les ponts thermiques, et permet d'intégrer la masse d'inertie de la structure à l'intérieur de la maison. Ainsi, quand le soleil atteint la maison avec force, la structure qui a accumulé de la fraîcheur la nuit est protégée par l'isolation.
Utiliser les ombres portées pour éviter tout ensoleillement direct
Nos anciens savaient très bien se protéger de la chaleur en se mettant à l'ombre. Lapalisse n'aurait pas mieux dit. Mais c'est pour cela que l'on retrouve des auvents dans les entrées d'immeuble, ils ne servent pas uniquement à se protéger de la pluie. A contrario et à titre de comparaison, rappelez-vous la surchauffe que provoquent ces entrées d'immeubles complètement vitrées et exposées à l'ensoleillement direct.
Devant la maison était disposé un imposant arbre (platanes dans le sud) dont le feuillage caduc protégeait du soleil en été et au contraire laissait entrer le soleil en hiver.
Les immeubles de centre ville offraient aussi de l'ombre les uns aux autres avec des ruelles qui sont aujourd'hui devenues la plupart du temps piétonnes. Mais l'ensoleillement direct ne surchauffait pas les appartements eux-mêmes munis de petites fenêtres.
Compléter par des masques, auvents, et stores extérieurs
Les avancées, masques et auvents peuvent être judicieusement dimensionnés pour laisser passer le soleil en hiver et bénéficier de la chaleur gratuite via les vitrages. Et d'un autre côté, avec un azimut plus haut en été, « bloquer » les rayons du soleil.
Ces dispositions architecturales sont possibles au droit des vitrages dans une maison nouvellement conçue. Ceci avec des avancées de balcons par exemple ou des brise-soleil extérieurs !
Le store dans des applications plutôt bureaux, voire véranda dans la maison, n'est efficace que s'il est extérieur. Ne faites pas l'erreur de poser des stores intérieurs, ils n'interviendront qu'une fois le soleil rentré à travers le vitrage.
Connaître les vents dominants
Les anciens connaissaient également bien les vents dominants. De nos jours, il est possible également d'implanter un habitat sur un terrain en tenant compte des ombres portées mais également des vents dominants. Ce sont eux qui traverseront les pièces de vie ou les chambres si elles sont bien disposées.
Aménager avec des pièces traversantes
Cette disposition est bien connue de chacun. Les appartements traversants permettent d'aérer et de rafraîchir la maison ou l'appartement en évitant les mono-expositions mais en privilégiant les orientations les plus opposées possibles en terme de durée d'exposition ; exemple Est/ouest, Nord/sud ou est/nord.
Sortir du standard de 2,50 m de hauteur de plafond !
Qui a inventé la hauteur standard de 2,50 m ? Cette notion vient à notre sens des années 50, où la construction d'immeubles s'est intensifiée - après guerre et venue des rapatriés. C'est un chiffre ancien qui ne correspond plus au contexte d'aujourd'hui. Il est certes guidé par des objectifs de densité maximum et de rentabilité ; les promoteurs ne diront pas le contraire. Mais pour un habitat durable, confortable, quelle est la réelle incidence à vivre dans des pièces de 2,80 mètres, voire 3,20 mètres ? Certes un surcoût de matériaux, de 1 ou 2%. Néanmoins, une hauteur de plafond de 3,00 mètres permet un réel confort d'été, une stratification vers le haut, et une fraîcheur plus naturelle à hauteur d'individu.
Inertie thermique intérieure
L'inertie est un des points clefs pour maintenir un confort d'été. Plus un bâtiment à une masse élevée, plus les transferts de températures entre l'extérieur et l'intérieur seront décalés dans le temps. Il faut ainsi prendre en compte la masse totale du bâtiment avec les murs, les dalles béton, les planchers, les cloisons lourdes dans le calcul d'inertie. Autrement dit, la masse froide du bâtiment accumulée notamment la nuit (pas d'ensoleillement) travaille comme un climatiseur doux qui restitue progressivement sa fraîcheur par équilibre des échanges thermiques durant la journée. Comme dit auparavant, le fait de disposer d'une isolation thermique par l'extérieur génère tout de suite de l'inertie thermique car la "masse structure" est à l'intérieur. Les maisons isolées par l'extérieur seront ainsi plus fraîches en été.
Des vitrages performants avec fort facteur solaire
La qualité des vitrages est également importante. Il est un coefficient qu'il ne faut pas négliger outre la résistance thermique du vitrage. C'est son facteur solaire. C'est un coefficient qui exprime la capacité du vitrage à réfléchir l'ensoleillement direct en été. Nous recommandons des vitrages avec une performances Uwe < 1,6 W/ (ms.), ce qui correspond au minimum à du vitrage 4/16/4 PE Argon (verre de 4 mm, lame de gaz argon de 16 mm, verre peu émissif de 4 mm) et un châssis isolant.
Pour les façades fortement exposées aux rayons du soleil, il est conseillé d'utiliser des vitrages à isolation thermique renforcée et de facteur solaire inférieur à 42 %, c'est-à-dire qui ne laissent passer que 42 % des rayons du soleil.
La couleur des terrasses, balcons et des parois réfléchissantes
Le choix des couleurs permet également de gagner du confort ou de l'inconfort en été. En effet, avec une maison bien isolée et protégée de l'ensoleillement direct, il faut penser également à l'ensoleillement indirect qui peut renvoyer par d'autres biais la chaleur du soleil et la faire pénétrer dans la maison. Des solutions avec des matériaux absorbants, moins réfléchissants, plus sombres,… sont ainsi recommandées.
Exemple une baie bien protégée par un balcon ou auvent, mais dont le sol est d'un carrelage blanc. La réflexion du soleil sur ce sol « réfléchira » négativement l'ensoleillement à l'intérieur de la maison en augmentant ainsi la surchauffe en été.
Autre exemple : une disposition à côté d'immeubles tels des bureaux avec des vitrages très réfléchissants. Le soleil sera réfléchi par des trajectoires qui ne seront pas nécessairement verticales.
Sources et liens utiles
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www.daikin.fr |
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www.ademe.fr |
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www.climatisation-conseils.com |
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Portail de la performance énergétique | |
Saint gobain isolation | |
Guide pro du puits canadien |
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Pour en savoir plus : dossier « CLIMATISER MA MAISON, MON APPARTEMENT » |
Véronique Bertrand a exercé pendant de nombreuses années son métier d'ingénieur spécialisé en installations thermiques à travers le monde. Depuis son retour en France elle met à disposition sa grande expérience en apportant un regard pragmatique et des solutions simples à des problèmes complexes d'optimisation énergétique.
