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Brise-soleil : des protections qui produisent de l’énergie

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Brise-soleil : des protections qui produisent de l’énergie

Choix du verre, pour les lames du modèle Shadoglass, avec possible intégration de cellules photovoltaïques productrices

Améliorant fortement le confort d’été des locaux, les brise-soleil pourraient aussi constituer l’un des modes d’intégration du solaire photovoltaïque dans les bâtiments « à énergie positive » du futur.

Source d’énergie gratuite prise en compte dans la RT 2000 (1), l’ensoleillement se révèle trop souvent une source d’inconfort thermique en été. Un problème qui se double généralement d’un inconfort visuel pour les occupants tel que éblouissement, reflets parasites sur écrans… Avec la mode de « l’architecture de lumière » permise par des produits verriers performants et les techniques du « structural glazing », les concepteurs du bâti – particulièrement dans le tertiaire – ont perdu de vue la notion d’écrans solaires. En fixant des exigences destinées à améliorer le confort d’été dans les bâtiments non-climatisés, la RT 2000, et la perspective d’une RT 2005 plus contraignante, ont favorisé depuis quelques années, le retour d’une réflexion de l’architecte sur le contrôle de l’ensoleillement. Cette réglementation a refait prendre conscience que la meilleure façon d’éviter la surchauffe des mois d’été et d’assurer la qualité de l’air est beaucoup plus complexe que l’installation pure et simple d’un système de climatisation énergivore. Responsable prescription chez Renson, Arlette Blache-Merle confirme la systématisation de cette demande : « Les architectes et les bureaux d’étude sont de plus en plus nombreux à nous interroger sur les systèmes de contrôle de l’ensoleillement. Notre société a développé une approche plus globale que celle du simple recours aux brise-soleil, le Healthy Building concept. En pratique, il s’agit d’assurer une bonne qualité de l’air et des températures agréables pendant l’été en maîtrisant les rayons solaires grâce à des brise-soleil externes et permanents et à une ventilation intensive naturelle de nuit. Ce concept peut être appliqué tant dans des bâtiments neufs que pour des rénovations ».

Un contrôle de l’ensoleillement qui devient impératif

Répondant à cette approche innovante qui associe la ventilation aux brise-soleil, de nombreux systèmes élargissent les solutions architecturales et techniques proposées. Les produits employés sont le plus souvent en aluminium même si de nouvelles solutions multimatériaux apparaissent. En aluminium extrudé avec finition anodisée ou thermolaquée, le système Sunclips de Renson se compose de lames de 6 m de longueur ou sur mesure. Calées à inclinaison fixe, elles peuvent être posées horizontalement ou sous un plan incliné (jusqu’à 30°) en débord de façade. Du même fabricant, Icarus est composé de lames en aluminium extrudé en forme elliptique d’aile d’avion dont le type de pose (horizontal ou vertical) est triple :

– installation fixe composée de lames clipées en façade (clips en aluminium) ;

– installation fixe de lames fixées entre des plaques à embouts découpés au laser ;

– installations motorisées de lames orientables sous plusieurs angles. Dans cette version orientable à 135°, le mouvement est assuré par un moteur électrique linéaire qui peut être commandé pour gérer les apports thermiques et filtrer la lumière. Par ailleurs, une protection au vent peut être proposée. Six types de lames sont disponibles en plusieurs pas de 125 x 25 mm à un maximum de 480 x 80 mm maximum. Luxalon, du groupe Hunter Douglas, a également fait le choix de l’aluminium pour ses brise-soleil. Son modèle fixe 110HC se compose de lames courbées en aluminium extrudé, liées par une structure porteuse et finies avec un panneau de front rectangulaire ou arrondi. Il peut être installé pour créer une protection horizontale au-dessus des fenêtres à ombrager, ou sous un angle (notamment sur les façades est et ouest où l’angle d’entrée des rayons solaires est plus faible). Les lames peuvent couvrir une largeur allant jusqu’à 2 400 mm sans supports additionnels et sont fixés sur des blocs antivibratoires. Autre système du fabricant, Aérofoil 200AF-450AF comprend 6 types d’ailerons différents en aluminium extrudé de 200 à 450 mm, par multiples de 50 mm. Il existe en deux versions : fixe, l’angle des ailerons pouvant être positionné par multiples de 5° (de 0 à 180°) et sont bloqués dans la position requise lors de la mise en œuvre ; orientable, par motorisation pour orienter les ailerons. Le brise-soleil Airfoil de C/Steel est destiné aux façades traditionnelles et aux murs-rideaux. Ses lames de forme ovoïde sont montées sur des fourchettes en aluminium définissant leur inclinaison (30°, 45° ou 90°). Trois types de lames (double profil, monobloc ou demi-lame) sont proposées pour quatre types d’applications : horizontale, verticale, en auvent ou anti-effraction. De son côté, Ducosun C de Duco est un brise-soleil composé de lamelles planes ou en demi-ellipse, destinées à une pose horizontale, verticale, filante sur profilés ou dans un cadre. Ducosun F est constitué de lames à section elliptique en quatre modèles, à poser sur la structure porteuse du bâtiment ou sur une structure rapportée. Trois versions : lames fixes sur des profilés porteurs ou en pose verticale, et en version motorisée et amovible, fixées par des ressorts. L’angle de pose des lames est réglable individuellement de 0° à 75°.

Solutions multimatériaux en développement

Colt propose le Solar C, un brise-soleil à lames inclinables dont les lamelles aluminium en forme de C sont fixées sur des profilés supports articulés en polycarbonate. Conçu pour recevoir une bordure de rive profilée, ce produit dispose d’une inclinaison réglable des lamelles de 0° à 135° par pas de 15°. Il est utilisable comme parement de façade et disponible en 4 largeurs et 5 dimensions de support. C’est à PMA (2) qu’il revient d’avoir développé des solutions en acier, même si son modèle Écume (brise-soleil fixe ou orientable profilé en aile d’avion) est constitué de lames en aluminium post-laqué, montées sur deux tubes en acier. La fixation se fait sur rail (fixe ou réglable) par l’intermédiaire de platines positionnées en extrémité de lame. Il est disponible sur mesure, jusqu’à 4,50 m de longueur. Du même fabricant, Mascaret brise-soleil constitue un parement métallique en acier galvanisé thermolaqué ou inoxydable, aluminium, cuivre ou zinc. Disposé en surtoiture ou en protection solaire verticale ou horizontale, sa surface est perforée et nervurée au pas de 22,75 cm. Autre système : ST Lumière 300 et ses lames embouties et perforées de 30 cm de largeur en acier galvanisé laqué, inoxydable ou aluminium, destinées au parement extérieur ou intérieur, surtoiture et protection solaire. La pose se fait sur ossature plane ou inclinée. Deux types de rives sont disponibles pour assemblage par emboîtement mâle/femelle ou fixation indépendante par crapauds (finition en C).

Le red cedar, une essence très prisée

Le bois fait une percée significative dans l’offre de brise-soleil fixes, notamment proposés par Appimex. De même pour la terre cuite, avec le brise-soleil Shamal qui a valu à Terreal un Trophée du design en 2003. Les éléments en terre cuite en forme d’aile d’avion de grande dimension (jusqu’à 135 cm), ne nécessitent aucun entretien, se déclinent en deux épidermes (lisse ou sablé) et six coloris. L’inclinaison et l’espacement des éléments sont déterminés en fonction du choix architectural. Installés verticalement ou horizontalement, notamment devant des façades vitrées, ils offrent une réelle protection au soleil avec une meilleure isolation thermique des bâtiments. On notera également que les CCV (3) sont utilisés pour la réalisation du brise-soleil à lames fixes que propose Betsinor. Il s’agit d’une occultation préfabriquée en mortier de ciment blanc ou teinté, lisse ou structuré, gravillons lavés ou microbéton désactivé ou sablé, renforcé en fibres de verre. La palme de l’originalité revient à Colt avec son système Shadoglass, un brise-soleil à lames orientables en verre traité et commandées électriquement, utilisable en façade ou en couvertures vitrées. Les lamelles de verre de 8 à 16 mm d’épaisseur sont fixées sur des supports moulés en aluminium logés ou non dans un tube-porteur en aluminium selon la longueur des lames. L’inclinaison synchrone des lames se fait par levier de commande couplé à un moteur électrique solidaire du montant-support du système. Il est disponible avec lamelles réfléchissant la chaleur, opaques, avec éléments holographiques ou cellules photovoltaïques.Plus récemment, des brise-soleil supports de capteurs solaires photovoltaïques sont apparus. Cette solution qui garantit une bonne ventilation aux capteurs, a l’avantage d’offrir un rendement optimal puisque le positionnement des capteurs est idéal par rapport à la course du soleil. Outre Colt, Kawneer et le groupe Alcoa s’intéressent à cette utilisation.

Des prototypes ont été réalisés et testés en Suisse. Des développements commerciaux devraient aboutir dans les mois à venir. Cependant, il faut déplorer que le développement du solaire photovoltaïque dans le bâtiment ne bénéficie pas en France d’un régime aussi favorable que dans les pays voisins. En Allemagne, le prix de rachat de l’énergie par le réseau est proche de 50 centimes d’euros par kWh produit, pour 15 centimes d’euros en France. Il faudra attendre septembre 2006 pour savoir si la RT 2005 intègre bien, comme annoncé, non seulement un progrès de 15 % de la performance globale d’un logement mais aussi des éléments nouveaux comme une meilleure prise en compte de la conception tant en confort d’hiver que d’été (orientation, volets, ventilation traversante, environnement extérieur) de manière à limiter les consommations de climatisation qui devraient être intégrées, pour la première fois, dans la réglementation. Si tel est le cas, les brise-soleil sont appelés à se développer.

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