Notions de base
L’invention de la climatisation a été primordial dans le développement de notre civilisation, l’évolution de nos architectures et de notre manière de vivre ensemble. Grâce à elle, on peut construire des salles de spectacles pour des milliers de personnes sans aucune ouverture sur l’extérieur. On peut construire des immeubles de grande hauteur avec des fenêtres qui ne s’ouvrent pas. Creuset des kilomètres de métros sous terre. Ériger des bâtiments complètement vitrés à Dubai, des salles de réunion pour des dizaines de personnes etc. Grâce à la climatisation, plus besoin non plus d’adapter notre rythme de travail ou de vie au climat.
Cependant, cette climatisation extrait la chaleur des espaces climatisés et la relargue dehors. Cela amplifie les îlots de chaleur urbain et le réchauffement climatique. Jumelée à la dé-végétalisation des sols en ville, la climatisation crée un cercle vicieux réduisant la capacité des bâtiments en ville à se refroidir par la ventilation nocturne. Cet effet pervers a pour conséquence l’installation croissante de climatiseurs, et notamment de plus en plus chez les particuliers.
Aussi, le fluide frigorigène utilisé dans les systèmes de climatisations sont des dérivés de la pétrochimie. Il s’agit de gaz qui passent de la forme liquide à la forme gazeuse grâce au compresseur de l’unité extérieure. Ces gaz participent à l’effet de serre et à la destruction de la couche d’ozone en cas de fuite dans l’atmosphère. Les systèmes d’une certaine dimension doivent bénéficier d’un contrôle de l’étanchéité. Le dégazage est interdit dans le cas d’une désinstallation. Le fluide frigorigène doit être récupéré et traité en décharge spécialisée. Ces gaz sont encore pour la plupart incinérés mais certaines filiales développent la régénération de ces fluides pour une nouvelle utilisation.
Il semble encore compliqué de se passer de climatisation dans les espaces où l’on est contraints de rester et où nos possibilités d’action sur notre environnement sont limitées (bureaux, métro etc.). Cependant, les lieux dans lesquels nous pouvons agir à notre guise (changer de pièce, changer de posture, se déplacer, s’isoler, s’habiller léger, modifier l’aménagement etc.) devraient pouvoir se passer de climatisation. Cela se joue dans la conception, à l’origine du bâtiment, mais aussi par ses aménagements intérieurs.
Avec ou sans climatisation, il faut tout de même avoir conscience que la température idéale intérieure en été n’est pas de 20degres mais de 6 à 7 degrés de moins que la température extérieure. En effet, une différence trop grande entre l’intérieur et l’extérieur n’est pas bonne pour notre corps. L’air froid et sec des climatiseurs crée des désagréments sur nos muqueuses qui aiment une humidité relative constante et moyenne. C’est d’ailleurs pour cela que l’on a tendance à s’enrhumer entre l’été et l’hiver et qu’une climatisation trop forte rend malade. L’été, l’air a un fort taux d’humidité, l’hiver l’air est plus sec.
Maintenant que le décor est planté, nous allons voir ici comment faire pour garder une température intérieure la plus supportable possible, sans climatisation.
Notre méthode pour faire sans climatisation
Nous allons voir les caractéristiques spatiales et techniques d’une conception favorable à un confort d’été sans climatisation. Certaines doivent être pensées dès la construction du bâtiment mais d’autres peuvent se rajouter ou s’adapter à un bâtiment déjà construit.
Créer de l’inertie intérieure
Prévoir de l’inertie à l’intérieur du logement avec des matériaux denses permet de lutter contre la chaleur naturellement. Les matériaux avec de l’inertie sont : le béton, le métal, la terre cuite ou crue, le carrelage ou la faïence, les enduits, les cloisons en briques etc. Ces matériaux ont la capacité de stocker la chaleur dans leur masse. Ce sont des matériaux froids au touché qui sont capables d’emmagasiner la chaleur. Ainsi, au lieu que la chaleur reste dans l’air, elle va être captée par ces matériaux denses.
Vous pouvez toujours rapporter de l’inertie à votre intérieur en décorant vos murs avec de la faïence par exemple.
Créer une grande hauteur sous plafond
Avoir une grande hauteur sous plafond permet à l’air de se stratifier dans la hauteur. En effet, l’air chaud étant plus léger que l’air froid, il va naturellement monter vers le plafond. Ainsi, une grande hauteur sous plafond permet de stocker l’air chaud au dessus de notre tête. Cela permet donc de profiter de l’air le plus frais en bas.
Mettre des matériaux perspirants
Les matériaux perspirant sont des matériaux qui sont capables d’absorber une certaine quantité d’eau sans se dégrader. Il s’agit de matériaux hydrophiles comme par exemple la terre, certaines pierre, le plâtre, la chaux, les laines végétales (bois, chanvre, mouton) etc. L’air stocke une certaine quantité de vapeur d’eau été comme hiver. La vapeur d’eau a tendance à migrer du milieu le plus humide vers le plus sec.
Ainsi, les murs qui sont capables de stocker de l’humidité provenant de l’activité humaine ou de l’environnement sont aussi capables de la relarguer par évaporation dans l’air. En s’évaporant, l’eau absorbe les calories/la chaleur de l’air et fait ainsi diminuer la température ambiante.
De ce fait également, les murs stockant de l’humidité mettent plus de temps à monter en température qu’un mur sec. Une partie de l’energie solaire va faire s’évaporer l’humidité contenue dans la matière plutôt que de réchauffer le mur puis l’air intérieur. Il s’agit du phénomène de déphasage. Plus un mur a une capacité de déphasage long, meilleur sera le confort d’été.
Ce phénomène explique d’ailleurs la fraîcheur en été dans les vieilles maisons en pierre.
Aussi, isoler des murs de parpaings standards avec des laines bio-sourcées apportera un meilleur confort d’été que des laines minérales classiques hydrophobes.
Installer une fontaine
La mise en œuvre d’un plan d’eau, ou mieux, d’une fontaine, dans une cour notamment, participe à rafraîchir l’atmosphère. Cette technique est bien connue dans les pays d’influence moresque, où les patios sont quasi systématiquement pourvus d’une fontaine.
En effet, toujours par ce principe d’évaporation, l’air entourant la fontaine se refroidira au contact de l’eau. Il y fera donc plus frais. Plus la surface de contact eau/air est importante, plus ce phénomène sera ressenti. Voilà pourquoi de l’eau en mouvement grâce à une fontaine ou un brumisateur est plus adéquate qu’un plan d’eau immobile.
Enfin, pour bénéficier de manière optimale de cet effet, mieux vaut placer la fontaine dans un espace contenu. Sinon le vent se chargera d’amener au loin votre air frais !
Créer des espaces tampons
Un espace tampon est un espace contenu, ombragé, situé au premier plan par rapport au soleil. C’est lui qui va s’échauffer en protégeant les autres espaces intérieurs. Le principe consiste à ventiler cet espace tampon en facade extérieur tout en gardant closes les portes donnant vers l’intérieur. Ainsi, une véranda peut servir à ça. Si sa toiture n’est pas vitrée, une loggia aussi, un porche etc.
Il s’agit finalement là, plus largement, de positionner de manière stratégique les pièces selon leur orientation et leurs usages. On aura donc tendance à orienter les espaces de la manière suivante :
- les pièces de travail et cuisine sont à placer au nord. Cela permet d’éviter le soleil direct et de bénéficier toute la journée d’une lumière indirecte et constante. De ce fait, ces espaces auront tendance à être les plus frais de la maison.
- les chambres sont à positionner à l’est. Cela pour bénéficier de la lumière du levant, éviter les grosses chaleurs de l’après midi et garder la fraîcheur du matin derrière les volets clos ;
- les pièces de vie et locaux techniques sont à implanter au sud ou à l’ouest. Idéalement donnant sur un espace extérieur ou espace tampon couvert et ouvert sur l’extérieur.
Installer des protections solaires extérieures
Les protections solaires extérieures sont :
- des volets,
- des stores,
- des brises soleils orientables,
- des avancées de toiture ou de balcon
- etc.
Il s’agit de tout élément opaque qui empêche le soleil de taper sur les vitrages. Ils bloquent ainsi la chaleur avant qu’elle ne rentre.
Mettre des stores ou volets intérieurs va avoir également un effet thermique intéressant en contenant l’air chaud entre le vitrage et le store, mais moins efficace. La chaleur se diffusera tout de même vers l’intérieur bien que plus lentement.
Il est préférable de favoriser des volets en matériaux peu conducteur et résistant bien aux UV. Le bois est donc le plus adapté bien que nécessitant un peu d’entretien tous les 10ans environ. Des volets en alu ou en acier résisteront bien au soleil et au temps. Cependant, ils stockeront la chaleur, ce qui entraînera un échauffement progressif du vitrage derrière et seront brûlant au touché.
Les volets ajourés permettent de laisser passer la lumière la journée même quand ils sont fermés. Aussi, ils permettent la nuit de ventiler en ouvrant les fenêtres tout en gardant de l’intimité et en sécurisant la pièce.
Évidemment, une fois vos volets installés, il faut penser à les fermer la journée durant les heures exposées au soleil et à les ouvrir la nuit pour ventiler l’intérieur de votre maison.
Planter des arbres
Les arbres, à feuilles caduques de préférence (qui perdent leurs feuilles en hiver), constituent des masques solaires très appréciables tant esthétiquement que thermiquement. Ainsi, planter un ou deux arbres de manière stratégique par rapport à sa maison permet de protéger les façades du rayonnement solaire et ralentie ainsi la montée en température des murs et de l’air intérieur. De plus, leur feuillage apporte de la fraîcheur par un phénomène d’évaporation.
Installer un ventilateur
Mettre un ventilateur de plafond aussi bien dans les pièces de vie que dans les chambres, permet d’apporter une sensation de fraîcheur aux occupants.
En effet, la température ressentie dépend de plusieurs facteurs : du rayonnement solaire sur la peau, de l’humidité de l’air, de la vitesse de l’air. En l’absence de courant d’air, une mince pellicule d’air, chaud et humide, se forme à la surface de la peau. Lorsque cette couche est balayée par l’air, la peau est alors en contact avec un air plus frais et plus sec. Elle s’assèche et se refroidit avec l’air neuf qui l’entoure. Et ainsi de suite, donnant ce sentiment de fraîcheur.
Limiter les surfaces vitrées
Limiter les surfaces vitrées en contact direct avec l’extérieur permet de réduire l’entrée de chaleur. En effet, même un triple vitrage laissera toujours entrer plus de chaleur qu’un mur correctement isolé. Il s’agit bien sûr d’adapter leur nombre, leur surface et leur position à l’emplacement géographique et à l’orientation de son bâtiment. Il faut aussi prendre en compte les conséquences de ces choix sur le confort d’hiver et l’aménagement intérieur.
Installer un humidificateur
Les humidificateurs d’air sont des ventilateurs qui projètent en même temps des micro-gouttelettes d’eau dans l’air. Il faut faire très attention à l’entretien, au nettoyage et renouvellement de l’eau pour éviter les risques de légionélose. Cependant, c’est une solution d’appoint intéressante dont le principe est là encore de rafraîchir l’air par évaporation des micro gouttelettes d’eau.
Entretenir des plantes d’intérieur
Avoir des plantes dans son intérieur, et surtout les arroser pour que la terre soit toujours humide permet de rafraîchir l’air grâce à l’évaporation de l’eau de leurs feuilles et de la terre.
Mettre en place une ventilation nocturne
La ventilation nocturne consiste à ouvrir vos fenêtres et volets dès que la température extérieure est inférieure à la température intérieure. Pour une bonne ventilation naturelle il faut avoir des ouvertures à l’opposé les unes des autres. Les fenêtres de toit sont aussi un moyen efficace pour pouvoir ventiler, à défaut parfois de fenêtres traversantes.
Installer un puit canadien
Le puit canadien est une canalisation enterrée dans laquelle chemine l’air extérieur. L’air se réchauffe ou se refroidit selon la saison au contact de la terre avant d’entrer dans la maison.
Le puit canadien sert d’amenée d’air neuf pour le renouvellement d’air hygiénique. En effet, à partir de 1.5 mètres de profondeur environ, la température de la terre est constante et avoisine les 12degres. L’air parcourant une grande longueur sous terre d’au moins 30m, il échange des calories avec le sol et se met à sa température.
A noter cependant que toutes les conditions doivent être réunies pour l’installation d’un tel système. Une vigilance est à porter sur les caractéristique du terrain (nappes phréatiques, radon) et sur l’entretien du puit pour éviter moisissures ou pollution.
Modifier son comportement
Pour finir, l’influence du comportement sur le ressenti de la chaleur est très important. Prendre l’habitude de s’hydrater, adapter sa tenue vestimentaire, adapter son activité physique, rechercher la fraîcheur dans des lieux plus frais ou des activités rafraîchissantes etc. sont autant de manières de supporter les périodes de forte chaleur.
Au moyen âge les gens allaient dans les églises se rafraîchir. On va maintenant dans les centres commerciaux ou à la piscine municipale. A chaque époque ses moyens de lutte contre la chaleur !
