Rentrer chez soi, au frais. Les exigences de Minergie en matière de protection contre la chaleur
Au cours des dernières décennies, les températures ont augmenté de manière constante et cette tendance se poursuit. Maintenir une température intérieure agréable en été deviendra un défi de plus en plus grand. En collaboration avec MétéoSuisse, l'ETH a projeté l’évolution de la température en été dans les villes suisses. Il en ressort que d'ici 2035, les jours de canicule à Berne, par exemple, vont doubler par rapport à 1995, passant de 10 à 20 jours, et presque tripler si aucune mesure de protection contre le réchauffement climatique n'est mise en place. Minergie a pour ambition de définir des exigences constructives qui garantissent des lieux de vie confortables et respectueux du climat, même dans les conditions climatiques de demain.
Rester au frais sans nuire à l'environnement avec les exigences de protection contre la chaleur de Minergie
Des températures intérieures agréables - même pendant les nuits tropicales
Les bâtiments Minergie sont conçus pour assurer les meilleures conditions possibles pour travailler, vivre ou – très important – bien dormir, et ce, même en été. Pendant la journée, il faut laisser entrer le moins de chaleur possible grâce, par exemple, aux stores, à une aération intelligente et à une bonne isolation. La nuit, il faut évacuer rapidement la chaleur avec un rafraîchissement nocturne. Cela devient de plus en plus important pour un sommeil sain.
Une bonne planification pour garder la tête froide
La protection thermique estivale doit être prise en compte dès le début de la conception d'un bâtiment. L'orientation et l'emplacement d'un bâtiment sont déterminants pour le problème de la surchauffe, mais il est rarement possible de les influencer fortement. Il est donc d'autant plus important de planifier judicieusement les façades et les installations techniques. Les facteurs déterminants sont notamment la proportion des fenêtres, le type de protection solaire et la capacité thermique des éléments de construction à l’intérieur du bâtiment. L'isolation de la toiture et de la façade permet également de lutter contre la surchauffe. Un système efficace de rafraîchissement nocturne doit être prévu, surtout dans les zones urbaines. Si la conception architecturale du bâtiment et son emplacement le permettent, un bâtiment d'habitation peut très bien fonctionner avec un rafraîchissement nocturne par les fenêtres. S'il se trouve dans un îlot de chaleur (en centre-ville) ou dans une région du pays où les étés sont chauds, l'aération par les fenêtres la nuit ne suffit souvent plus. Dans de tels cas, un rafraîchissement actif est nécessaire.
Nous recommandons à tous les planificateurs d’intégrer dès le départ la question du rafraîchissement futur du bâtiment. Une réflexion précoce permet en effet de concevoir un bâtiment pouvant être refroidi efficacement avec une faible puissance, grâce à des installations performantes et une consommation d’énergie maîtrisée.
De la lumière même à l'ombre grâce à une disposition astucieuse des fenêtres
Les fenêtres doivent être planifiées de sorte à pouvoir les protéger autant que possible du rayonnement solaire direct pendant les mois d'été. Si des systèmes d’ombrage fixes ne sont pas possibles, le rayonnement solaire direct peut être atténué par des dispositifs de protection solaire bien conçus (extérieurs, réglables, automatisés en cas d'ensoleillement), comme, par exemple les produits certifiés avec le module Minergie Protection solaire.
Une protection thermique intelligente et adaptative
Les stores à lamelles et les marquises peuvent être équipés d’une commande réactive à la météo. Pour le rafraîchissement nocturne par ouverture automatisée des fenêtres, il convient de tenir compte de la sécurité contre les effractions, des températures intérieure et extérieure, ainsi que de la protection contre les intempéries.
Sans automatisation, les occupants et occupantes doivent être formés à l’utilisation correcte des stores et aux principes du rafraîchissement nocturne. Les stores bannes et les stores à lamelles extérieurs offrent une protection thermique efficace sans priver de lumière du jour, bénéfique pour le confort des personnes comme pour les plantes. En cas d’absence prolongée pendant la journée, une inclinaison d’environ 45 ° assure un bon équilibre entre apport de lumière naturelle et protection solaire directe.
Le rafraîchissement actif, potentiellement aussi durable
La protection thermique passive (par des mesures constructives), en combinaison avec du freecooling ou du géocooling est évidemment préférable au rafraîchissement actif. Le freecooling est la première option à envisager. Il s'agit d'un rafraîchissement naturel par l'ouverture des fenêtres pendant la nuit, pour laisser de l'air extérieur plus frais remplacer l’air plus chaud à l’intérieur des pièces. Pour le géocooling, l'eau circulant le plus souvent dans le circuit de « chauffage » au sol est rafraîchie via une sonde géothermique ou un registre souterrain.
S'il est nécessaire, le rafraîchissement actif peut être admis, même dans un bâtiment Minergie, car le confort est tout aussi important que l'efficacité, également en été. Si l'électricité nécessaire au rafraîchissement provient de sa propre toiture, celui-ci est écologiquement supportable, car il y a suffisamment d'électricité renouvelable produite en Suisse lorsqu'il fait chaud et que le soleil brille. La condition préalable est une installation de rafraîchissement efficace, à faible puissance, intégrée de manière professionnelle aux installations techniques. À noter que l'avantage d'un rafraîchissement actif par l'air est qu'il permet également de déshumidifier. Le changement climatique entraîne non seulement une hausse des températures, mais aussi une augmentation de l'humidité de l'air pendant les mois d'été.
De l'air rafraîchi demain aussi
Les prévisions sont claires : nous devrons rafraîchir les bâtiments plus activement en raison du changement climatique et des vagues de chaleur prolongées. Une bonne enveloppe thermique diminue le besoin énergétique pour rafraîchir. Mais, de plus en plus souvent, même combinée à une protection solaire mobile extérieure et à un rafraîchissement nocturne, elle ne suffit plus à garantir en permanence des températures intérieures agréables.
Il est alors possible de rafraîchir le bâtiment avec de l'électricité photovoltaïque produite sur place. Le géocooling est une solution écologique pour le faire, avec, en prime une économie d'électricité. En effet, la chaleur extraite du bâtiment est injectée dans le sol et lui bénéficiera de nouveau en hiver. Avec cette solution, nous sommes bien armés pour faire face à un avenir de plus en plus chaud, sans pour autant amplifier le réchauffement climatique.
Quel que soit le projet, il faut planifier la protection thermique estivale adéquate
Chez eux, ce sont les occupants et les occupantes qui décident du programme. Que ce soit pour lire ou faire du fitness, de l'air frais et des températures agréables sont, dans tous les cas, des facteurs de bien-être importants.
Que faire lorsqu'un bâtiment surchauffe ?
La protection thermique d'un bâtiment ne dépend pas seulement de la qualité de sa construction, mais aussi du comportement de ses occupants et occupantes. Avec les habitudes les plus adéquates, il est possible de maintenir des températures agréables à l’intérieur de son chez-soi.
Laisser la chaleur à l'extérieur
- Une protection solaire extérieure et mobile, idéalement commandée en fonction de la position du soleil et de la température, et dotée d'une classe de résistance au vent élevée, offre un ombrage efficace et assure des conditions d'éclairage naturel agréables. Les solutions automatisées sont déjà largement répandues, surtout dans les bureaux, mais elles devraient également être davantage utilisées dans les habitations.
Évacuer la chaleur
- L'aération par les fenêtres : c'est l'une des méthodes les plus efficaces pour le rafraîchissement, en particulier la nuit.
- Les défis à relever : le bruit, la mauvaise qualité de l'air extérieur, les insectes, les odeurs, la protection contre les effractions et les températures nocturnes élevées peuvent limiter le recours à l’aération par les fenêtres. Cela peut être notamment le cas dans les zones urbaines. Si les possibilités d’aération par les fenêtres sont trop limitées, des mesures constructives ou un rafraîchissement actif offrent une alternative.
Autres mesures pour le rafraîchissement nocturne
- Une aération transversale : ouvrir les fenêtres sur les côtés opposés pour créer un flux d'air.
- Une commande automatisée : les fenêtres dotées d'une fonction oscillo-battante ou d'un entraînement motorisé peuvent faciliter considérablement l'aération. Il faut une commande intelligente qui tienne compte, par exemple, de la différence de température entre l'intérieur et l'extérieur, qui respecte un programme horaire (par exemple, ventilation nocturne uniquement en été) et qui assure ainsi une ventilation adaptée aux besoins.
- L'utilisation de l'effet de cheminée : les lanterneaux ou les exutoires de fumée et de chaleur dans les cages d'escalier peuvent aider à évacuer l'air chaud de manière ciblée vers le haut.
- Les cours intérieures et les atriums : ceux-ci peuvent être utilisés comme éléments de ventilation naturelle.
- Une installation de ventilation avec rafraîchissement nocturne : lorsque les possibilités d'aération par les fenêtres sont limitées, une installation de ventilation avec fonction de « bypass » de l’échangeur de chaleur permet une amenée d’air frais à la température extérieure.
- La transmission d'information aux occupants et occupantes : des conseils réguliers et répétés sur les bons comportements favorisent leur adoption.
Rafraîchir activement
- Des technologies innovantes et respectueuses de l'environnement, comme le géocooling, utilisent la fraîcheur naturelle du sol pour tempérer agréablement les pièces. Cette méthode est particulièrement efficace et constitue un complément idéal à d'autres mesures.
Dans les bâtiments Minergie, il fait nettement plus frais en été que dans les bâtiments conventionnels, même en cas de fortes chaleurs. Cela s'explique par les exigences strictes en matière de protection thermique qui sont jusqu'à quatre fois plus élevées que les exigences légales. Celles-ci apportent une contribution importante au confort et à la protection contre la surchauffe estivale.
