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Sources de chaleur passives

 

Les sources de chaleur passives

Jalon Chaleur des personnes et des appareilsJalon énergie solaire

En hiver, l’installation de chauffage n’est pas seule à produire de la chaleur dans un bâtiment. Il y a aussi d’autres sources: le soleil, surtout, qui entre par les fenêtres; les appareils électroniques et électroménagers qui chauffent en fonctionnant (même le frigo et le congélateur); les ampoules et les lampes allumées; et le corps des personnes qui y vivent.

Capter et retenir la chaleur

Un bâtiment bien conçu exploite les sources de chaleur passives au maximum et perd très lentement la chaleur par son enveloppe (toit, murs, fenêtres et plancher). Pour compenser les fluctuations de température qui ont lieu entre le jour et la nuit, il est aussi capable de stocker la chaleur dans ses dalles et ses murs. Ce sont soit des murs de masse constitués de matériaux lourds (béton, briques d’argile, pierres), soit des murs légers intégrant des matériaux à changement de phase (paraffine, par exemple). Dans l’idéal, le bâtiment est aussi étanche aux infiltrations d’air (défauts de fermeture des fenêtres et des portes, vent fort), et il possède des entrées d’air calibrée pour renouveler l’atmosphère intérieure en fonction des activités des occupants.

Exposition d'une façade sud au soleil d'hiver

En hiver à midi, le soleil est bas sur l’horizon: des fenêtres bien exposées peuvent apporter de la chaleur gratuite au bâtiment (gains solaires).

Exposition d'une façade sud au soleil d'été

En été à midi, le soleil est haut sur l’horizon: un avant-toit bien conçu permet de mettre à l’ombre les fenêtres du bâtiment pour éviter la surchauffe.

Pour profiter au maximum de la chaleur du soleil, c’est-à-dire l’accumuler pendant le jour et la restituer en soirée, les pièces ensoleillées n’ont idéalement pas de moquette, et les murs et les plafonds sont dépourvus de revêtement (pour faciliter la pénétration de la chaleur dans la masse du bâtiment). Les sols sont en béton ou en carrelage – et clairs pour réfléchir la chaleur et la répartir dans toute la pièce. Les radiateurs ont des vannes thermostatiques, afin que leur robinets se ferment dès que le soleil élève la température. Et le chauffage au sol, prévu avec un thermostat dans chaque pièce, est conçu pour réagir assez vite à la présence ou à l’absence du soleil. Avec un serpentin de chauffage aux "aller et retour" resserrés, on peut chauffer plus vite la pièce quand le froid s’installe.

Pour que les sources passives et le phénomène d’accumulation de la chaleur dans le bâtiment puissent apporter des économies d’énergie, il faut idéalement chauffer peu (19-20°C) et accepter des variations de température dans les pièces.

Maintenir la fraîcheur

En été, à l’inverse, le bâtiment doit protéger ses occupants contre le rayonnement direct du soleil, stocker du froid pendant la nuit pour tempérer les pièces durant le jour, évacuer le mieux possible la chaleur produite par les sources passives, et éviter de laisser entrer de l’air trop chaud. Dans un bâtiment bien pensé et bien construit, les solutions techniques qui permettent le confort hivernal avec peu d’énergie servent aussi à maintenir le confort durant les chaleurs estivales. Par exemple, lorsqu’un bâtiment est bien isolé par l’extérieur, le rayonnement solaire qui frappe la façade ne provoque pas de surchauffe, car l’isolation freine aussi la transmission de chaleur dans l’autre sens.

 

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pdf 1.3 Mo- Éviter les surchauffes estivales, quelques principes essentiels à considérer au moment de la construction ou de la rénovation