Contre la canicule : bloquer le soleil

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Pour empêcher la chaleur d’entrer, il suffit de la laisser dehors. Tous les moyens sont bons : protéger les ouvertures, protéger l'enveloppe, protéger même le toit pour éviter que le soleil ne frappe trop fort la maison qui, du même coup, rayonnerait la chaleur à l'intérieur.

Bloquer le soleil

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Lutter contre la chaleur n’a vraiment rien de compliqué. Puisque le rayonnement solaire est le premier responsable, c’est lui qu’il faut traiter en priorité. C’est donc convaincues par ce principe évident que des générations d’architectes ont fait construire des quantités de gratte‑ciels entièrement vitrés ! Et c’est dans le même esprit qu’on s’acharne à poser l’isolation thermique à l’intérieur des bâtiments. Ou que les toits sont percés de multiples fenêtres. A moins que ce soit la disparition des volets sur la quasi‑totalité des immeubles construits jusqu’à très récemment.
Bien sûr, il existe des protections solaires intérieures relativement efficaces. Il s’agit principalement de stores ou de rideaux de toutes natures, bien utiles lorsqu’il n’est pas possible d’intervenir par l’extérieur. Mais, ils absorbent une grande partie du rayonnement solaire et le restituent sous forme de chaleur. Par exemple, il est plus efficace de placer un store vénitien à l’extérieur plutôt qu’à l’intérieur.

Protéger du soleil les ouvertures

Les portes et les fenêtres sont des points névralgiques à protéger en priorité. Tous les moyens sont bons pour empêcher le soleil d’entrer. Une bonne protection assure donc une protection totale pendant les heures les plus chaudes de l’été, tout en laissant passer le soleil, et la lumière, en hiver. Elle est donc modulable. Les volets et les stores de toutes natures sont les procédés les plus courants, les plus économiques et parmi les plus efficaces, à condition d’être utilisés. Vivre dans un logement plongé dans le noir tout l’été n’est pas acceptable. Alors les volets sont ajourés (persiennes) ou leur ouverture est réglable, qu’ils soient battants ou roulants. Les stores à lames orientables et les stores bannes s’adaptent facilement aux circonstances.

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En l’absence de stores ou de volets, il est possible de protéger les ouvertures par des installations fixes, comme des brise soleil ou des avancées de toit. Le dimensionnement d’un brise‑soleil horizontal est relativement complexe. Cela dépend de la latitude, qui détermine la hauteur du soleil au‑dessus de l’horizon, de l’orientation de la baie, du sud-est au sud-ouest, et des caractéristiques de l’ouverture, sa hauteur en particulier. Cela fait, il faut aussi procéder aux calculs structurels de résistance à la neige, au vent et, le cas échéant, aux séismes. Enfin, pour la pose, il faut veiller à ne pas dégrader l’isolation thermique lorsqu’elle est posée par l’extérieur (ITE). Les kits industriels permettent de s’affranchir de ces calculs et proposent une solution moyenne compatible avec la plupart des orientations et des localisations. Enfin, les vitrages peuvent participer à la protection solaire. En version isolante, ils se déclinent en effet à la carte et peuvent être dotés d’une couche réfléchissante qui renvoie la chaleur à l’extérieur sans (trop) réduire l’éclairement. Mais cela se fait au détriment des apports solaires en hiver.

Protéger l'enveloppe

L’enveloppe extérieure du bâtiment, c’est‑à‑dire ses façades, est exposée directement au rayonnement solaire, sur une partie de la journée, en fonction de l’orientation.
Les murs sud et ouest reçoivent le plus de chaleur. A la manière de la cuisson d’un rôti au four, cette énergie traverse progressivement la maçonnerie et rayonne, en partie, à l’intérieur. La vitesse de déplacement dépend de la conception du mur et des matériaux utilisés. Ce déphasage peut prendre de quelques minutes à plusieurs heures. La quantité de chaleur qui traverse est directement liée à la qualité de l’isolation. Il existe des moyens accessoires pour limiter l’échauffement de l’enveloppe, comme la mise en place de claustras et de brise‑soleil verticaux. Mais, ils sont surtout utilisés dans les bâtiments tertiaires pour compenser les choix architecturaux. La végétalisation est à étudier.

Protéger les abords

Les abords du bâtiment peuvent aussi contribuer à limiter son échauffement. Les arbres en sont le meilleur exemple.
Dans l’idéal, il faut choisir des essences à feuillage caduque, qui tombe en hiver, à port étalé et de hauteur moyenne pour en faciliter l’entretien.
Évitez les arbres à croissance rapide qui deviennent envahissants. Si vous souhaitez vous épargner la corvée des feuilles mortes, pourtant excellentes pour le compost et la permaculture, optez pour la couverture de la terrasse. Une pergola, bioclimatique ou pas, un store banne, ou une véritable construction charpentée, tout est efficace pour limiter la pénétration solaire dans le logement, en façade sud notamment, ainsi que le réchauffement du dallage qui renvoie la chaleur par réflexion et rayonnement.

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10°c c'est la différence de chaleur ressentie pour une même canicule en ville et à la campagne

Les solutions pour bloquer le réchauffement

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Le toit est la partie la plus exposée au rayonnement solaire, tout au long de la journée dans la plupart des cas. Cette irradiation est parfois atténuée par la configuration du terrain, la présence de grands arbres ou des constructions alentours plus massives. Il est toutefois difficile, à court terme, de modifier ces paramètres. L’isolation thermique du toit est donc une priorité. Mais, à la différence des autres parois, il n’est pas possible de la placer à l’extérieur. Elle est toujours sous la couverture. Il faut donc trouver des artifices pour contrôler le mieux possible cette chaleur qu’elle reçoit de l’extérieur alors qu’elle est conçue pour l’empêcher de sortir.

  • La toiture‑terrasse est la variante la plus facile à traiter pour réduire l’ensoleillement. Au plus simple, un matériau de revêtement clair limitera l’échauffement. Au plus efficace, la végétalisation, même extensive, permet de lisser les pics de chaleur et contribue même à la gestion des ICU (voir plus loin). Entre ces deux solutions, toutes les expériences sont bonnes à entreprendre. Ainsi, pourquoi ne pas tenter le potager en carrés, le stockage d’eau, l’installation de panneaux solaires, thermiques ou photovoltaïques ? En résumé, tout ce qui peut faire de l’ombre est bon à prendre, à condition d’avoir préalablement bien vérifié que la structure du toit peut supporter cette charge. La végétalisation est beaucoup plus délicate à mettre en œuvre sur des toits pentus, même si cela peut être envisageable.

  • Le comble perdu est la solution la plus ancienne et l’une des plus efficaces. Le volume dévolu à cet espace sert de compensateur entre l’extérieur et l’intérieur. D’autre part, il peut être largement ventilé de manière indépendante du reste de la maison. Il suffit, par exemple, de prévoir des fenêtres dans les murs pignons opposés.

  • Une isolation complémentaire du plancher du comble contribue à limiter l’échauffement des pièces de l’étage, les chambres le plus souvent.

  • La surtoiture est une piste intéressante. Elle est plus récente et consiste à poser une couverture légère sur le toit principal, de type bardage ou brise‑soleil de terrasse, qui permet une ventilation efficace en sous‑face. Cela limite l’échauffement des tuiles et oppose une première protection à la grêle. Cette solution est envisageable dans le cas d’un comble aménagé. Elle ne doit pas être confondue avec les solutions classiques de surtoiture, destinées à doubler les couvertures légères de type shingle ou plaques ondulées sans les démonter.

Quelques notions

No Normes

Réglementation thermique et effet de serre

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Les réglementations thermiques qui se succèdent n’ont jamais eu pour but d’améliorer le confort des occupants, mais de réduire la consommation d’énergie. Jusqu’à présent, il fallait donc essentiellement limiter les besoins de chauffage. A l’instar d’un supertanker chargé de fioul jusqu’au bastingage, le changement de cap est lent et laborieux.
Depuis la RT2005, si l’objectif principal reste l’isolation thermique contre le froid, le confort d’été est abordé, principalement sous une forme passive. Il s’agit donc d’empêcher le soleil d’entrer. Mais, jusqu’à l’entrée en vigueur de la prochaine réglementation, il n’est pas tenu compte des capacités de stockage des différents matériaux et des moyens envisageables pour favoriser ou limiter la restitution de cette énergie (inertie, déphasage, capacité thermique,…). En conséquence, les constructions récentes, construites selon les normes, peuvent s’avérer pénibles à vivre l’été (renouvellement d’air difficile, isolation intérieure en laines de toutes natures, stockage de masse,…).

BS Bon à savoir

En plein dans l'ICU

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Pourquoi les périodes de canicules sont bien plus difficiles à supporter en ville qu’à la campagne ? Il y a bien sûr les problèmes récurrents de la ville, comme les nuisances sonores, la pollution et la délinquance, qui rebutent à ouvrir ses fenêtres et poussent à préférer rester cloîtré. Mais il y a surtout le phénomène de l’ICU, l’Ilot de Chaleur Urbaine, facile à comprendre. À la campagne, seule l’énergie solaire, ou presque, entre en ligne de compte.

Elle est majoritairement absorbée par la végétation. Celle-ci forme un couvert qui empêche le rayonnement d’atteindre directement le sol. En ville, au rayonnement solaire s'ajoute l'activité humaine... Mais il s’y ajoute l’activité humaine sous toutes ses formes, qui dégage de l’énergie thermique supplémentaire. Le transport est l’un des plus gros contributeurs, auquel on peut ajouter les climatisations diverses, les activités statiques, de la restauration à la bureautique, les industries à proximité des centres urbains, etc.
D’autre part, dans les villes modernes, la végétation est réduite à la portion congrue. Le rayonnement solaire n’est plus utilisé, mais il est absorbé par les surfaces bâties et les infrastructures. Surtout, plus une surface est sombre et peu réfléchissante, plus elle absorbe l’énergie (albédo). Enfin, les capacités d’absorption de la chaleur varient d’un matériau à l’autre, mais sont particulièrement importantes pour les revêtements minéraux et les bitumes. Ajoutons à cela un urbanisme dense qui contrarie les circulations d’air.
Ces différents facteurs alimentent le moteur thermique. Ainsi, à la campagne, lorsque le soleil se couche, la fraîcheur des sols vient atténuer la chaleur de l’air ambiant. La différence de température entre le jour et la nuit alimente un courant d’air, parfois favorisé par le relief. Alors qu’en ville, il n’y a pas de courant d’air. L’activité humaine émet toujours de l’énergie. Surtout, la chaleur emmagasinée dans la journée est progressivement restituée. La différence de température nocturne peut alors atteindre 10 °C entre les zones bâties et boisées. Le moteur thermique s’emballe puisque, au petit matin, l’espace urbain est encore trop chaud. Seul la pluie ou un changement de temps peut interrompre le cycle.
Pour lutter contre les ICU, les préconisations portent principalement sur la végétalisation des villes, le choix des couleurs pour les revêtements extérieurs, une requalification des bâtiments pour faciliter les circulations d’air, le recours à l’évaporation pour tempérer les excès de chaleur,...

ISO 2000 - Des solutions d'isolation aux multiples avantages