fr.wedoany.com Rapport : L’architecte espagnol Juan Pacheco propose une série de solutions pour rafraîchir les bâtiments sans climatisation, basées sur les principes du transfert thermique, grâce à la conception architecturale et à la gestion quotidienne.
Pacheco, du cabinet Pacheco y Asociados Arquitectos, travaille habituellement avec des clients aux budgets limités. Il estime qu’en comprenant comment la chaleur pénètre par rayonnement, conduction et convection, il est possible d’obtenir une véritable fraîcheur sans climatisation. La clé réside dans la création d’une différence de pression pour renouveler l’ensemble du volume d’air. Cette différence de pression peut être obtenue en ouvrant une ouverture basse sur la façade nord et une ouverture haute sur la façade sud, exploitant ainsi la montée de l’air chaud : l’air circule des zones plus fraîches vers les zones plus chaudes, créant un effet de cheminée.
Pour les habitations non conçues selon des critères bioclimatiques, Pacheco propose une stratégie en deux phases. La nuit et tôt le matin, lorsque l’air extérieur est plus frais, ouvrir toutes les fenêtres en grand ; le jour, fermer portes et fenêtres et baisser les stores. Pour ceux qui en ont les moyens, il recommande d’installer un extracteur solaire thermique, un conduit placé au point le plus haut de l’habitation et débouchant sur le toit, fonctionnant sans électricité. Il résume ainsi : « Ventiler la nuit, sceller le jour. »
L’inertie thermique du bâtiment est l’un des principes clés. Les murs en briques pleines ou en blocs de béton chauffent lentement et refroidissent lentement. La nuit, on les refroidit par ventilation ; le jour, on évite l’exposition directe au soleil. Les sols en terrazzo et les murs en pierre apparente fonctionnent comme des batteries froides. Pour ceux qui ne peuvent pas modifier la structure, des meubles en pierre ou des bibliothèques pleines peuvent jouer un rôle similaire.
La géométrie des avant-toits ou des débords intelligents dépend de l’angle d’incidence du soleil, qui varie selon la latitude et la saison. À Madrid (40° de latitude nord), par exemple, l’angle du soleil à midi en été est d’environ 73° ; un débord de 50 cm peut produire une ombre verticale de plus de 150 cm, couvrant presque toute la fenêtre ou le mur. En hiver, l’angle du soleil n’est que de 27°, et le même débord permet à la lumière de pénétrer horizontalement à travers la fenêtre jusqu’au fond de la pièce. Rien qu’en évitant le rayonnement direct, un avant-toit peut réduire la température intérieure de 13 à 15 °C et chauffer la pièce en hiver.
L’orientation et l’agencement intérieur sont cruciaux pour le refroidissement. Dans l’hémisphère nord, l’orientation idéale est la suivante : sud pour les zones d’activité diurne (avec protection solaire), nord pour les zones de repos nocturne (bonne stabilité thermique), est pour la cuisine ou la salle à manger (lumière douce du matin), ouest pour la salle de bain ou le cellier (ensoleillement estival le plus fort). Si la façade principale est orientée à l’ouest et qu’on ne peut pas changer l’orientation, on peut ajuster l’agencement intérieur et l’utilisation des espaces. Pour les climats chauds (comme le sud et le sud-est de l’Espagne), la façade nord est la plus fraîche en été mais la plus froide et la plus sombre en hiver ; la façade sud, équipée d’auvents, offre le meilleur équilibre annuel ; la façade ouest pose le plus de problèmes et nécessite l’utilisation de brise-soleil verticaux comme des grilles, de la végétation ou des bibliothèques indépendantes.
Deux stratégies de refroidissement estival sans climatisation incluent : premièrement, l’utilisation de zones tampons. Un salon orienté à l’ouest peut atteindre 40-42 °C sur une façade non protégée, mais le retard thermique d’un mur de briques pleines de 30 cm est de 6 à 8 heures, le pic de chaleur intérieure survenant au crépuscule. La solution consiste à se réfugier entre 14 h et 19 h dans des pièces orientées au nord ou à l’est, qui servent de refuges climatiques. Deuxièmement, créer une barrière radiative par les matériaux et l’isolation. Placer une grande bibliothèque en bois massif contre le mur ouest, car la conductivité thermique du bois (environ 0,13 W/m·K) est inférieure à celle de la brique (environ 0,8 W/m·K), interrompt la convection et le transfert radiatif secondaire, réduisant le transfert de chaleur de 30 à 40 % sans toucher à la façade.
Trois solutions d’amélioration de l’enveloppe sans grands travaux. Utiliser une peinture réfléchissante blanche acrylique ou silicate sur le toit ou la terrasse peut réduire la température de la dalle jusqu’à 20 °C, avec une différence de 5 à 6 °C ressentie au plafond des pièces en dessous. Des joints d’étanchéité et un traitement d’étanchéité aux infiltrations, coûtant moins de 20 euros, peuvent colmater les fissures par lesquelles l’air chaud entre le jour et l’air froid s’échappe la nuit. Planter de la vigne ou de la glycine (dans de grands pots avec support) sur une pergola de balcon crée, par transpiration, un microclimat plus frais pouvant atteindre 8 °C.
Pacheco souligne que garder une maison fraîche sans climatisation n’est pas un miracle. Ce qu’il faut vraiment, c’est comprendre les trois flux thermiques — rayonnement, convection, conduction — et appliquer des solutions à faible coût : ombrage, ventilation croisée, inertie nocturne, zones tampons et barrières radiatives avec lame d’air. L’orientation n’est pas une fatalité, mais un cadre ; le véritable moteur du confort passif réside dans la gestion quotidienne de l’ombre, de l’air et de la masse thermique.
