Base de connaissances

Confort d'été

Rafraîchissement passif

 

Contexte :

 

Le plus grand défi du XXIème siècle est de réduire les émissions de gaz à effet de serre liées aux activités humaines, afin de lutter contre le réchauffement global de la planète.

Il est admis qu’il faudrait limiter la hausse en dessous de 2°C d’ici 2050, mais si rien n’est fait pour enrayer ce réchauffement, l’augmentation des températures en France pourrait amener à des records de chaleur dès 2050 (le « scénario du pire », qui prévoit une hausse de la température moyenne globale d’au moins 3,7 degrés par rapport à l’ère préindustrielle d’ici à 2100) :

Source : « En 2050, des pics à 55 degrés dans l’Est et le Nord », journal du Dimanche, Août 2017. Données issues d’une étude du Cerfacs, du CNRS, et de Météo France publiée le 19 juillet 2017

 

A ce titre, le recours à la climatisation comme seule réponse à la hausse des températures constitue un non-sens d’un point de vue environnemental : très consommateurs en énergie, ces systèmes participent à l’augmentation des émissions de gaz à effet de serres, et in fine, au réchauffement climatique (l’air chaud extrait des bâtiments et rejeté dans la rue peut ainsi faire augmenter la température de l’air en ville de 1 à 2°C).

 

Il est donc indispensable d’adapter les bâtiments aux risques climatiques et aux conditions météorologiques extrêmes. Dans ce contexte, des solutions passives de rafraîchissement visant à lutter contre les canicules et à augmenter le confort d’été peuvent être mises en oeuvre.

 

La place du rafraichissement passif :

 

Les techniques passives de rafraichissement (peu ou pas consommatrices d’énergie) visent à réduire autant que possible les besoins énergétiques des bâtiments en retardant le recours à des systèmes actifs (climatisation). Elles sont pensées pour compléter (et parfois remplacer ou suppléer) les systèmes actifs existants.

 

Il s’agit de :

  • Limiter l’impact environnemental via l’usage de solutions, moins consommatrices en énergie ;
  • Préserver le confort d’été des habitants via la recherche d’une température d’équilibre

 

Les grands principes du rafraichissement passif :

 

Favoriser le rafraichissement passif intervient à la fois à l’échelle de la ville et du bâtiment. On peut distinguer 4 points d'actions :

  1. Végétaliser l’environnement du bâtiment ;
  2. Limiter les effets du rayonnement direct et la montée en température des parois opaques ;
  3. Limiter les effets du rayonnement direct et la montée en température de l’habitat via les parois vitrées ;
  4. Rafraichir le milieu ambiant.

 

Ces principes permettent ainsi de répondre aux objectifs suivants :

  • En journée : protéger l’habitat des rayonnements solaires
  • La nuit : favoriser la circulation de l’air (avec apport d’air extérieur) grâce à des systèmes de ventilation naturelle, surventilation, geocooling, brasseurs d’air, etc.

 

Les points de vigilance :

 

Si les systèmes de rafraichissement passifs contribuent au confort en période estivale, ils peuvent atteindre une certaine limite en période de canicule, durant lesquelles la température nocturne ne diminue pas (empêchant l’extraction de chaleur du bâtiment). Ils pourraient dans ce cas être complétés par des systèmes actifs.

 

Enfin, pour maximiser les effets du rafraichissement passif, il convient d’adopter une approche systémique en prenant en compte un ensemble d’éléments :

  • Tenir compte de l’environnement direct d’un bâtiment (climat, végétalisation, emploi de l’eau, ambiance minérale, parois réfléchissantes, organisation de l’espace urbain etc.) ;
  • Tenir compte de la structure du bâtiment (orientation, pièces traversantes avec des ouvertures en opposition, choix des matériaux, protection solaires et isolation efficace etc.) ;
  • Tenir compte des systèmes technologiques déjà existants (ventilation mécanique ou naturelle, gestion automatisée ou pas des fermetures, puits géothermiques etc.) ;
  • Intégrer cette approche dans tous les projets de rénovation.

 

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