Le réchauffement climatique est un phénomène mondial qui se caractérise par une augmentation de la température globale de la planète. Les conséquences du réchauffement climatique sont de plus en plus visibles, notamment la multiplication des canicules. Les canicules sont des périodes de temps chaud et étouffant qui peuvent causer des problèmes de santé, tels que des coups de chaleur et des déshydratations, et endommager les cultures et les infrastructures. En architecture, il est donc devenu important de prendre en compte les impacts du réchauffement climatique et des canicules lors de la conception de bâtiments pour garantir un confort aux usagers en toute saison et particulièrement en été. On parle alors de confort d'été. Il existe plusieurs stratégies qui peuvent être mises en place pour se protéger des températures élevées et rafraichir les bâtiments. La combinaison de ces deux différentes approches peut contribuer à créer des bâtiments confortables, durables et respectueux de l'environnement.
Le confort d'été, définition et principe bioclimatique
Le confort d'été désigne l'état physique et psychologique d'un individu lorsqu'il est exposé à des températures élevées, généralement lors de la saison estivale. Il prend en compte des facteurs tels que la température, l'humidité relative, l'air frais, la luminosité et la végétation. Le confort d'été est donc un aspect important à considérer lors de la conception des bâtiments pour garantir la qualité de vie des utilisateurs.
La climatisation est souvent considérée comme la solution privilégiée pour rafraîchir les bâtiments et améliorer le confort d'été. Cependant, il est important de noter qu'elle peut consommer beaucoup d'énergie et générer des émissions de gaz à effet de serre. De plus, elle peut causer des problèmes de santé tels que des maux de tête, des allergies et des infections respiratoires. Dans un objectif de sobriété énergétique et d'économie carbone, Il est donc important de chercher des alternatives qui permettent de s'affranchir de la climatisation, tout en garantissant le confort d'été.
En architecture bioclimatique, on prend en compte les caractéristiques climatiques et environnementales pour concevoir des bâtiments qui fonctionnent de manière efficace et confortable. On compose avec une attention particulière au confort d'été, en utilisant des techniques telles que l'ombrage, la ventilation naturelle, l'utilisation de matériaux réfléchissants et l'aménagement paysager pour réduire les températures intérieures et extérieures. Ces techniques, passives ou mécanisées, permettent de créer des espaces confortables en toute saison grâce à l'utilisation de stratégies éco-énergétiques. L'objectif de la conception bioclimatique est à la fois de se protéger du rayonnement solaire pour éviter les surchauffes et de rafraichir, via une ventilation efficace, l'intérieur des habitats, en proposant des matériaux durables et une réduction des consommations d'énergie.
Se protéger du rayonnement solaire
Pour garantir le confort d'été, il est important de limiter les surchauffes dans les bâtiments. Une des stratégies pour y parvenir est de limiter la surface des baies vitrées qui permettent aux rayons solaires de pénétrer dans le bâtiment, augmentant ainsi la température intérieure. L'implantation et l'orientation des baies vitrées sont alors essentielles pour minimiser les apports solaires directs en été.
Les protections solaires sont un moyen efficace pour limiter les surchauffes causées par les rayons directs du soleil en été. Il existe différentes stratégies de protection solaire que l'on peut utiliser, comme l'occultation, les volets et les brise-soleil orientables. Les occultations, comme les stores et les rideaux, ainsi que les volets, permettent de limiter la quantité de lumière entrante dans le bâtiment. Ils sont utilisés pour réguler la quantité de lumière et de chaleur entrante dans l'habitat. Ils peuvent être manuels ou motorisés. Les brise-soleil orientables (BSO) sont des éléments de protection solaire qui peuvent être ajustés en fonction de l'orientation et de l'inclinaison du soleil. Ils permettent de limiter les apports solaires en été tout en laissant entrer de la lumière naturelle dans le bâtiment.
Les protections solaires passives sont une approche qui consiste à utiliser les caractéristiques naturelles des bâtiments pour limiter les apports solaires en été. Les casquettes (ou débords de toit) sont des exemples de protection solaire passive qui peuvent être utilisés pour protéger les façades des rayons directs du soleil. Elles sont des éléments architectoniques de toiture qui dépassent au-dessus des murs extérieurs pour protéger les fenêtres et les murs des rayons directs du soleil en été. Au contraire, en hiver, leur dimensionnement laissent la lumière du soleil pénétrer à l'intérieur de la construction. Les casquettes et débords de toit participe également à améliorer l'esthétique des bâtiments et à s'intégrer harmonieusement dans leur environnement.
La création de zones d'ombre à l'extérieur des bâtiments, proches des fenêtres et autres surfaces vitrées, participe au confort d'été d'une architecture bioclimatique. Les zones d'ombre sont des espaces tampons extérieurs, ouverts ou fermés, qui protègent des rayons directs du soleil et donc de réduire les températures. Alcôves, loggias ou pergolas viennent créer des zones d'ombre et de fraicheur à proximité immédiate des façades. Elles participent directement au confort d'été, aussi bien à l'extérieur qu'à l'intérieur.
La végétalisation est un facteur du confort d'été. En toiture, à l'intérieur ou à proximité des habitations, les végétaux sont utilisés en architecture bioclimatique pour leur propriété de rafraichissement naturel. La végétalisation de toiture est une technique qui consiste à installer des plantes sur les toits des bâtiments pour rafraîchir les zones extérieures et améliorer le confort d'été.
La végétalisation de toiture a plusieurs avantages en matière de confort d'été. Les plantes sur les toits peuvent servir d'isolant naturel pour réduire les gains de chaleur par le toit. Les toits végétalisés peuvent également contribuer à l'évapotranspiration, une technique naturelle qui permet de rafraîchir l'air environnant en libérant de l'eau par les feuilles des plantes. Ils peuvent également contribuer à l'amélioration de la qualité de l'air et à la biodiversité. Les plantations d'arbres à feuilles caduques sont particulièrement appropriés pour les projets bioclimatiques car ils protègent des rayons directs du soleil en été et laissent passer la lumière en hiver. La nature devient acteur du confort d'été des usagers. Il est aussi important de limiter l'imperméabilisation des sols pour permettre à l'eau de s'infiltrer dans le sol et réduire les températures. La végétalisation des sols peut aider à maintenir l'humidité et à réduire les températures.
La limitation des surface vitrées, la création de zone d'ombre, les protections solaires, le dimensionnement des casquettes et débord de toit, et la végétalisation sont des systèmes passifs qui limitent les surchauffes et améliorent le confort d'été sans consommation d'énergie. La meilleure solution pour éviter les déperditions de chaleur est d'améliorer l'isolation de l'enveloppe et l'étanchéité à l'air. Les entrées d'air chaud extérieur sont alors réduites. Il est donc recommandé de bien choisir son isolant pour l'enveloppe du bâtiment (mur, toit, sol) en phase conception, de vérifier l'isolation sa mise en œuvre durant le chantier et d'optimiser l'étanchéité à l'air en mettant en place des solutions adaptées (joints, bandes, etc.).
En utilisant ces différentes approches de conception bioclimatique et écologique, il est possible de diminuer les apports solaires direct en été et donc de créer des espaces confortables sans climatisation à l'intérieur des bâtiments.
Rafraichir et ventiler les constructions et habitations
Lorsqu'on aborde le sujet de la ventilation, il est important de comprendre pourquoi et comment elle peut être si importante dans la maison. La ventilation est un élément essentiel pour améliorer la qualité de l'air intérieur et contribuer à créer un environnement plus sain et plus confortable. En particulier, elle joue un rôle crucial dans le confort d'été. Dans cet article, nous allons examiner les raisons pour lesquelles la ventilation est si importante pour le confort d'été et donner des conseils pratiques sur la façon dont nous pouvons optimiser nos systèmes de ventilation pour profiter au maximum du contrôle thermique en période de forte chaleur.
La ventilation est une méthode de contrôle du climat intérieur qui permet d'évacuer l'air chaud et humide et d'introduire de l'air frais et sec. En été, cela permet de maintenir une température plus fraîche et de soulager la sensation de chaleur étouffante. La ventilation est importante car elle peut éliminer les odeurs désagréables, réduire le taux d'humidité et même améliorer la qualité de l'air intérieur. Une bonne ventilation peut également améliorer l'efficacité énergétique et réduire la facture de chauffage et de climatisation.
La ventilation naturelle est une méthode simple et peu coûteuse pour introduire de l'air frais et évacuer l'air chaud et humide. La méthode la plus courante est l'ouverture des fenêtres. L'objectif est de créer des courants d'air par l'ouverture de fenêtres spécifiques dans un habitat pour évacuer l'air chaud intérieur vers l'extérieur. L'air intérieur est ainsi renouvelé et plus frais. On peut aussi ventiler la nuit, dans ce cas on parle de surventilation nocturne. Elle consiste à ouvrir les fenêtres et les portes de façon à ce que l'air frais de la nuit puisse circuler librement pendant la nuit et rafraichir les espaces intérieur. Lorsque le soleil se lève, il est important de refermer les fenêtres et les portes pour empêcher l'air chaud de s'infiltrer à l'intérieur. La ventilation naturelle peut être très efficace pour améliorer le confort d'été. Il s'agit surtout d'un moyen simple et économique pour ventiler sa maison bioclimatique.
Le puit provençal est une forme plus primitive de ventilation, mais elle peut être très efficace pour améliorer le confort d'été. Le principe est simple : prélever de l’air à l’extérieur, le faire circuler dans des tuyaux enterrés à une certaine (et précise) profondeur pour le rafraîchir et le distribuer dans la maison grâce à un ventilateur. Le dispositif existe depuis plusieurs millénaires au Moyen-Orient, puis a été adapté en Provence. Au Canada, le puit sert plutôt à préchauffer l’air entrant pendant l'hiver. Plus on creuse, moins la température du sol varie avec les saisons. A 2 mètres de profondeur, la température de la terre est égale à la température annuelle moyenne du lieu. L’idée est donc de profiter de la présence des engins de terrassement au début du chantier de construction pour enterrer un ou plusieurs tuyaux d’environ 20 cm de diamètre. En période de canicule, l'air circulant dans les réseaux enterrés va être rafraichit par le contact de la terre puis distribuer dans l'habitat par un ventilateur.
Il existe de nombreux autres systèmes de ventilation et de rafraichissement qui peuvent être utilisés pour améliorer le confort d'été. Par exemple, les brumisateurs naturels (ventilation adiabatique) et les brasseurs d'air sont des méthodes abordables et efficaces pour rafraîchir l'air intérieur. Dans certains cas, il peut être utile de combiner plusieurs systèmes pour obtenir le meilleur résultat.
Jumeler un de ces dispositifs passifs avec une ventilation mécanique double flux est un dispositif très utilisé en architecture bioclimatique et en conception de maison passive.
En conclusion, la ventilation est un élément essentiel pour améliorer la qualité de l'air intérieur et contribuer à créer un environnement plus sain et plus confortable. Il est important de comprendre pourquoi et comment elle peut être si importante pour le confort d'été. Il existe plusieurs systèmes de ventilation et de rafraîchissement qui peuvent être utilisés pour améliorer le confort d'été. La ventilation naturelle, la ventilation mécanique double flux et le puit provençal sont quelques-unes des méthodes les plus courantes. Une bonne ventilation peut non seulement améliorer le confort d'été, mais également réduire la consommation d'énergie et contribuer à créer un environnement plus sain. Il est donc important de prendre le temps de comprendre comment fonctionnent ces systèmes et de prendre les mesures nécessaires pour optimiser le système de ventilation de votre maison.
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