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Les techniques passives de maîtrise des températures sont aujourd’hui largement sous-utilisées dans les bâtiments tertiaires, et des erreurs de conception des bâtiments conduisent souvent à des surchauffes très inconfortables pour les occupants. L’attitude la plus fréquente consiste à compenser ces erreurs de conception par une climatisation classique. Le projet "Promotion de la climatisation solaire" souhaite promouvoir une approche différente : la climatisation, même solaire, ne devrait être envisagée qu’après avoir optimisé la maîtrise passive des températures. Les outils de diffusion de la climatisation solaire prévus dans "Promotion de la climatisation solaire" devront donc tous intégrer un « rappel » de ces techniques passives ou semi-passives de maîtrise des températures. Ces techniques concernent : Elles visent à :
Les apports internes dans le tertiaire concernent essentiellement : Lorsque les températures extérieures sont supérieures
aux températures intérieures, l’évacuation
des apports internes de chaleur est difficile sans climatisation, et énergétiquement
coûteux avec climatisation. Il faut donc chercher à les
minimiser par l’utilisation d’équipements performants
du point de vue énergétique : L’orientation du bâtiment et des surfaces vitrées
doit tenir compte de différents paramètres : Si on analyse les apports solaires globaux (directs + diffus) transmis à travers un vitrage vertical en fonction de l ’orientation, pour une latitude 45°, pour les différents mois de l’année, on obtient les résultats suivants :
• Les ouvertures nord minimisent les apports solaires
en été,
mais aussi en hiver. Elles ne captent pratiquement que le rayonnement
diffus. Les espaces extérieurs peuvent être traités pour atténuer les contraintes climatiques et créer un microclimat autour des bâtiments.
Suivant l’orientation des ouvertures, différentes protections, fixes ou mobiles, de préférences extérieures, peuvent être utilisées :
Une bonne isolation des parois opaques et des surfaces vitrées (double vitrage performant) est fondamentale non seulement en hiver pour éviter les pertes thermiques, mais aussi en été pour éviter les apports externes par conduction. Pour obtenir une isolation identique avec des matériaux différents,
il faut les épaisseurs suivantes : L’inertie thermique d’un bâtiment mesure sa capacité à emmagasiner
de la chaleur pour une faible élévation de température.
Une forte inertie est donc caractérisée par des matériaux lourds à l’intérieur de l’enveloppe isolante.
Le brassage d’air (sans renouvellement), par ventilateur au plafond au directionnel, ne permet pas d’évacuer la chaleur emmagasinée dans le bâtiment. Par contre, elle favorise les transferts thermiques par convection et par évaporation sur la peau, ce qui augmente la sensation de confort. Un renouvellement d’air minimum est imposé pour des considérations hygiéniques. Lorsque l’air extérieur est plus chaud que l’air intérieur, il faut limiter le renouvellement d’air aux valeurs réglementaires. On peut aussi utiliser la fraîcheur du sous-sol pour faire pénétrer un air plus frais (technique du puit provencal) :
Lorsque l’air extérieur est plus frais que l’air intérieur (ce qui est souvent le cas la nuit), on va évacuer la chaleur emmagasinée en journée dans le bâtiment par une sur-ventilation nocturne. Cette sur-ventilation associée à une forte inertie thermique du bâtiment va « stocker » la fraîcheur pour la journée suivante. La ventilation peut-être naturelle ou mécanique.
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Pour cela, on optimise :
