Comment empêcher la surchauffe ?

Comment empêcher la surchauffe ?

Énergie

C’est bien simple : pour éviter la surchauffe, il faut empêcher le rayonnement solaire de pénétrer dans la maison en évitant qu’il touche les surfaces vitrées. Pas de soleil, pas de chaleur, et donc pas de surchauffe. Mais comment trouver le juste milieu ?

Diminuer les apports solaires, c’est également se priver d’une énergie solaire gratuite, particulièrement bienvenue en hiver pour diminuer la consommation de chauffage de la maison. Il faut donc déterminer un équilibre optimal entre gains de chauffage durant la saison froide et préservation de la température de confort durant la saison chaude. La réponse à ces besoins opposés passe par le dimensionnement et l’orientation des fenêtres, par une réflexion sur les possibilités d’ombrage naturel, et par le choix des protections solaires.

La conception des fenêtres

En dessinant votre habitation, vous devez penser lumière et chaleur. L’orientation, les proportions et la hauteur sur la façade d’une fenêtre déterminent l’éclairement des espaces intérieurs et le gain solaire potentiel. Si un vitrage en toiture orienté au sud avec une pente de 40° dispose d’un rendement solaire de 100 %, ce dernier descend à 30 % pour un vitrage vertical orienté au nord. La surface est également importante: une baie vitrée de 4 mètres carrés laisse passer deux fois plus d’énergie qu’une baie de 2 mètres carrés ! Pour vous donner une idée, un vitrage en toiture de 2 mètres carrés orienté au sud équivaut à la puissance de chauffage d’un petit radiateur. Votre architecte doit prendre cet aspect en considération dès l’établissement de l’avant-projet: implantation de la construction, orientation, surface et répartition des baies. Au-delà de la géométrie, chaque vitrage a ses caractéristiques de transmission solaire, et ce choix doit être soigneusement réfléchi.

L’ombrage

Une réponse élégante au problème soulevé ci-dessus est donnée par la protection naturelle créée par l’ombrage d’arbres à feuilles caduques. Ceux-ci empêchent le soleil d’atteindre les vitrages en été tout en garantissant le libre passage du rayonnement en hiver, et ce, dès l’entre-saison. Écologique, fiable et efficace, bon marché, simple d’entretien, c’est incontestablement une solution attrayante. Le calcul de la position de l’écran végétal doit être établi en fonction de la course du soleil et de sa hauteur sur l’horizon. Vers midi, le soleil est au-dessus de nos têtes, mais au début et à la fin de la journée, il est bas sur l’horizon. En regardant plus précisément la position du soleil à différents moments de l’année, on constate que l’expression «le soleil se lève à l’est et se couche à l’ouest, n’est pas tout à fait exacte. En effet, en décembre, il se lève au sud-est pour se coucher au sud-ouest, tandis qu’en juin, il se lève pratiquement au nord-est pour se coucher au nord-ouest. Quant à la hauteur du soleil, elle atteint un maximum de 62° le 21 juin, alors qu’elle n’est que de 16° le 21 décembre. On comprend rapidement les limites de la solution d’un ombrage naturel : efficace à l’est et à l’ouest lorsque le soleil descend sur l’horizon, il est difficilement réalisable au sud et ne dispense pas de prévoir des protections solaires. D’autant plus qu’un arbre n’est pas l’autre et que, pendant sa (longue) période de croissance, la végétation ne remplira pas le rôle pour lequel vous l’avez plantée…

Les protections solaires

L’alternative ou le complément à l’ombrage est la pose de protections solaires dont le type sera déterminé individuellement pour chaque fenêtre, en considérant son orientation, sa surface, sa forme, son type d’ouverture, l’accès pour son entretien, etc.

La classification habituelle se base sur la distinction entre le type de protection (fixe ou mobile, parallèle ou inclinée), le facteur de correction solaire (transparence ou opacité), la position (intérieure, extérieure ou intermédiaire) et le type de commande (manuelle ou automatique). Préalablement, il faut bien sûr déterminer les fenêtres qui doivent être équipées d’une protection. Le bon sens en dispense les vitrages au nord. À l’est, le soleil ne prodigue pas son maximum de chaleur et le bâtiment profite encore de la fraîcheur de la nuit ; le risque de surchauffe est limité et ne justifie pas toujours la présence de protections solaires. Au sud, par contre, l’énergie incidente est maximale, mais le soleil est haut sur l’horizon et un court auvent permettra le plus souvent de le contrer. Le sud-ouest et l’ouest sont les orientations les plus sensibles : la maison est déjà réchauffée, et le soleil est toujours chaud. En outre, sa hauteur plus faible lui permet de pénétrer profondément dans les locaux. La nature de l’occupation des locaux exposés au sud-ouest sera un facteur important dans la détermination du type de protection solaire. Nous aimons tous dormir dans une chambre fraîche alors que nous nous soucions généralement moins de la surchauffe dans une pièce de service, et que nous apprécions parfois une sensation de chaleur plus importante dans le séjour, surtout en soirée.

Texte Gérard Kaiser

Photo d’ouverture © Y. Milpas/STAM architecten

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