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Confort d’été : les moyens passifs ont le vent en poupe

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Le brise-soleil orientable, sorte de store vénitien extérieur, est l’un des moyens les plus efficaces pour lutter contre les surchauffes dans les bâtiments. Sa consommation énergétique est très faible.

Les risques de surchauffe dans les bâtiments, aussi bien résidentiels que tertiaires, peuvent être traités de plusieurs manières. La climatisation n’étant plus le remède idéal en raison de sa consommation énergétique, les protections solaires gagnent en intérêt. À condition qu’elles soient mobiles.

Le premier objectif des réglementations thermiques était de lutter contre les déperditions de chaleur. La succession de périodes chaudes, parfois dès le printemps, a rendu nécessaire de s’intéresser également au confort d’été. Le modèle qui, depuis les années 1950, encourageait le conditionnement d’air, est aujourd’hui contesté. Les exemples se multiplient dans lesquels, notamment pour des applications tertiaires, la climatisation est limitée aux points sensibles (serveurs informatiques), voire supprimée. L’idée est, pour faire baisser la consommation d’énergie, d’arriver à se passer du refroidissement thermodynamique. Depuis la RT 2012 qui impose dans le neuf de diviser par trois la facture énergétique par rapport à la RT 2005, le traitement du confort d’été par des moyens « passifs » ou faiblement consommateurs d’énergie a gagné en attention.

Enjeu crucial

« Le confort d’été va devenir crucial dans le neuf et la rénovation en raison de l’augmentation de l’isolation et de l’étanchéité des bâtiments », alerte Hervé Lamy, délégué général du Syndicat national de la fermeture, de la protection solaire et des professions associées (SNFPSA). La température ambiante n’est cependant qu’un critère parmi d’autres définissant un niveau de confort : la qualité visuelle, acoustique et la qualité de l’air en sont d’autres. Sur ces points, la baie peut apporter une réponse. Dans le cas de la baie vitrée, il est question de « température superficielle intérieure des parois ». Celle-ci peut différer de la température ambiante et de la température superficielle des parois opaques ; l’incidence des parois vitrées sur les ambiances intérieures est par ailleurs considérable. Idéalement, les menuiseries ou modules de façade aux vitrages performants qui permettent de bénéficier des apports de chaleur en hiver (facteur solaire g plutôt élevé) et une isolation thermique élevée contre les déperditions de chauffage (coefficient Uw le plus proche possible de 0) doivent être associées à des protections solaires extérieures mobiles. Malgré les progrès considérables des verres à couches, il est impossible de maximiser avec le même support les apports solaires en hiver et la protection solaire en été. Le verre à changement électronique de teinte (SageGlass de Vetrotech) gomme une partie de la contrainte, mais son coût reste élevé.

Cycles

Il est utile de rappeler que l’impact du soleil sur une façade n’est pas fixe. Celui-ci varie selon l’orientation, la saison, l’heure et la végétation. Des immeubles peuvent être construits ou détruits en face ; le taux d’occupation ou l’utilisation même du bâtiment peuvent changer tout au long de sa vie. Cela pousse à s’interroger sur la pertinence des solutions fixes de protection solaire, que ce soit les panneaux perforés, les lames en ailes d’avion ou, plus généralement, les vitrages de protection solaire. Si dans un bureau, les conditions d’éclairement naturel changent plusieurs fois par jour, il est logique que l’occupant veuille agir : avec un store mobile qui monte et descend dans le cas d’une toile, ou dont les lames (pleines ou perforées) s’orientent en fonction des besoins. Quel que soit le type de protection mobile, il faut idéalement la coupler à un automatisme qui réagit selon des scénarios tenant compte des conditions météorologiques, même en période de non-occupation du bâtiment. Reste que les solutions extérieures sont pénalisées par les coûts d’entretien. D’où le développement des doubles peaux et des châssis étanches avec store intégré.

Doubles peaux et façades respirantes

Réduire la maintenance du store (toile ou brise-soleil orientable) et augmenter sa durabilité implique de le placer derrière une peau de verre qui le protège du vent, de la pluie et des chocs climatiques.
Dans les doubles peaux ventilées, un flux d’air circule entre deux vitrages et évacue les apports énergétiques l’été. En ouvrant en partie haute l’été, l’air chauffé peut s’échapper par convection. Ce système de double peau ventilée « conventionnelle » nécessite néanmoins une cavité d’air accessible pour assurer l’entretien du vitrage et du store.
Autre modèle : les façades respirantes. « Ici, on enferme la lame d’air. De simples petits trous en partie basse et des filtres équilibrent la pression de la cavité d’air. En cas d’ensoleillement, l’air s’échauffe, se dilate et s’évacue par ces filtres. Le phénomène s’inverse au coucher du soleil. L’entretien est réduit et les avis techniques du CSTB permettent de s’engager dans cette voie en toute confiance », explique Gontran Dufour, architecte associé de l’agence VS-A, à Lille (lire le Point de vue ci-contre). L’efficacité est moindre qu’avec une protection solaire extérieure, car la lame d’air s’échauffe et il existe un risque d’effet de paroi chaude intérieure en exposition sud et sud-ouest. Les moteurs de stores sont davantage en contact avec l’air chaud : les composants électriques peuvent s’en trouver dégradés. Ce système de façade « technique » nécessite des études spécifiques pour assurer la compatibilité de l’ensemble des éléments. « La peau intérieure doit être complètement étanche, avertit Gontran Dufour. Si un peu d’air humide de la pièce migre vers la cavité, cela crée une condensation sur le vitrage extérieur ». Dans tous les cas, ces modules imposent une grande précision, lors de la fabrication comme de la pose.

N°345

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