Solutions contre la surchauffe

De plus en plus de bâtiments – aussi bien neufs que rénovés – sont confrontés à des problèmes de surchauffe. Les véritables responsables sont les apports solaires en journée et un rafraîchissement nocturne insuffisant, qui ensemble poussent les températures intérieures à des niveaux inconfortables.

Dans cet article, vous découvrirez comment les protections solaires extérieures et le rafraîchissement naturel nocturne agissent ensemble pour maintenir la chaleur à l'extérieur, et comment les solutions DUCO telles que le rafraîchissement par ventilation et les protections solaires extérieures améliorent considérablement le confort estival.

Pourquoi les bâtiments surchauffent

Les bâtiments modernes, bien isolés, retiennent efficacement la chaleur. Mais cela signifie aussi qu'ils conservent la chaleur indésirable en été. Celle-ci peut être évacuée par le rafraîchissement par ventilation (voir ci-dessous). Les principaux facteurs qui déterminent la température intérieure sont :

• Le rayonnement solaire à travers les surfaces vitrées
• L'isolation thermique qui empêche la chaleur de s'échapper
• Les possibilités de ventilation, surtout la nuit
• Les sources de chaleur internes comme les appareils et les occupants

Le rayonnement solaire est de loin la plus grande source d'apports de chaleur. Empêcher la chaleur d'entrer constitue donc la première étape, et la plus efficace, vers un climat intérieur plus frais et plus confortable.

RE2020 et confort d'été en France

En France, la réglementation environnementale 2020 (RE2020) vise, pour les bâtiments neufs, à limiter les impacts de la construction sur la planète, tout en assurant un confort et de faibles consommations énergétiques. Depuis le 1er janvier 2022, cette loi entre progressivement en vigueur, selon les catégories de bâtiments, et introduit des exigences strictes en matière de performance énergétique et d'impact carbone.

L'un des piliers essentiels de la RE2020 est la garantie du confort d'été. Le DH (Degré-Heure) mesure le cumul horaire pendant lequel la température intérieure dépasse le seuil de confort de 26°C, évaluant à la fois la durée et l'intensité des périodes de chaleur intérieure. Des exigences spécifiques ont été introduites pour limiter la surchauffe estivale dans les bâtiments, encourageant des solutions architecturales adaptées et l'utilisation de matériaux appropriés.

La maîtrise du DH passe avant tout par la conception passive, qui agit sur la forme, les matériaux et la ventilation du bâtiment. Les protections solaires passives, comme les protections solaires extérieures et la ventilation naturelle nocturne, jouent un rôle crucial pour respecter les seuils imposés. Les seuils réglementaires des indicateurs carbone sont dégressifs tous les trois ans, jusqu'à 2028 pour le volet énergie et jusqu'en 2031 pour le volet construction, ce qui incite à des solutions durables et performantes dès la conception.

L'impact du rayonnement solaire

Les fenêtres : la principale source d'apports de chaleur

Le vitrage est responsable de la plus grande part de chaleur indésirable entrant dans un bâtiment. Selon le type de verre, l'orientation et la protection, cela peut représenter :

• Jusqu'à 700 W/m² d'apports solaires par jour ensoleillé (in ons voorbeeld 2000 W in totaal)

Comment les protections solaires extérieures font la différence

La protection solaire extérieure est le moyen le plus efficace de bloquer le rayonnement solaire avant que le soleil n'atteigne le verre. L'effet est considérable : dans une habitation neuve avec une bonne isolation (Rc = 4,7 Km²/W) et un vitrage de haute qualité (valeur U = 1,0 W/m²K), la charge de refroidissement diminue de pas moins de 1 kW lorsque vous utilisez des screens.

Charge de refroidissement sans protection solaire : 2,8 kW

• 200 W par transmission (conduction thermique à travers les murs, fenêtres et toits)
• 2000 W par ensoleillement sur les fenêtres
• 100 W par l'air de ventilation (air chaud entrant de l'extérieur)
• 500 W par les personnes et les appareils électriques

Charge de refroidissement avec protection solaire : 1,8 kW

• Les screens réduisent la charge de refroidissement de 1100 W
• Cela signifie 40 % d'énergie en moins nécessaire pour garder votre habitation fraîche
• À une température extérieure de 31°C et une température intérieure souhaitée de 24°C

Solutions DUCO :

• DucoSun (brise-soleil architectural)
• DucoSlide (volets coulissants et repliables architecturaux)

Ces deux solutions préviennent la surchauffe en bloquant les apports solaires au niveau de la façade.

Situation sans protection solaire extérieure

• Il s'agit d'une construction neuve avec isolation Rc = 4,7 m²K/W et valeur U des fenêtres = 1,0 W/m²K
• Rayonnement solaire pour notre latitude = 1 000 W/m²
• La température extérieure supposée est de 31°C / le point de consigne intérieur est de 24°C
• La charge de refroidissement pour cette habitation = 2,8 kW

Pour maintenir l'habitation à 24°C, il faut éliminer 2,8 kW de chaleur – c'est ce qu'on appelle la charge de refroidissement. La chaleur pénètre dans l'habitation par :

• 200 W par transmission (conduction thermique à travers les murs, fenêtres et toits) de l'extérieur vers l'intérieur
• 2 000 W par rayonnement solaire sur les fenêtres
• 100 W par l'air de ventilation (air chaud entrant de l'extérieur)
• 500 W par les occupants et les appareils électriques

Situation avec protection solaire extérieure

• Il s'agit d'une construction neuve avec isolation Rc = 4,7 m²K/W et valeur U des fenêtres = 1,0 W/m²K
• Rayonnement solaire pour notre latitude = 1 000 W/m²
• La température extérieure supposée est de 31°C / le point de consigne intérieur est de 24°C
• La charge de refroidissement pour cette habitation est maintenant de 1,8 kW

Pour maintenir l'habitation à 24°C, il faut éliminer 1,8 kW de chaleur – c'est ce qu'on appelle la charge de refroidissement.

Les protections solaires extérieures permettent de réduire de 1100 W la puissance de refroidissement nécessaire.

Isolation : utile mais pas toujours suffisante

Les murs et toitures fortement isolés réduisent le transfert de chaleur de l'extérieur vers l'intérieur. Mais ils rendent également plus difficile l'évacuation de la chaleur accumulée à l'intérieur. C'est pourquoi l'évacuation active et naturelle de la chaleur la nuit est essentielle.

Flux de chaleur à travers les murs et toitures

Dans les habitations neuves bien isolées, la conduction thermique à travers l'enveloppe du bâtiment est limitée. Grâce aux normes d'isolation modernes (Rc = 4,7 Km²/W), le flux de chaleur par transmission ne représente que 200 W -- soit moins de 10 % de la charge de refroidissement totale. Cela illustre que dans les habitations contemporaines, ce ne sont pas les murs et les toits qui posent problème, mais bien l'ensoleillement à travers le verre. C'est pourquoi investir dans une protection solaire efficace est essentiel pour un climat intérieur confortable pendant les chaudes journées d'été.

Rafraîchissement par ventilation nocturne : la climatisation naturelle

Le rafraîchissement par ventilation nocturne fonctionne en faisant entrer de l'air frais nocturne qui refroidit l'air intérieur réchauffé. Plus la différence de température est importante, plus le rafraîchissement est efficace.

Trois types de ventilation naturelle nocturne

Type de Ventilation	Application	Avantages
Ventilation unilatérale	Pièces avec une seule façade	Simple et économique
Ventilation traversale	Pièces avec deux ouvertures en façade	Flux d'air puissant
Ventilation par cheminée	Bâtiments avec différences de hauteur	Le plus puissant et stable

Dans notre exemple, nous utilisons un système à effet de cheminée : conditions à indiquer comme indiqué sous le dessin.

Produits DUCO permettant le rafraîchissement par ventilation nocturne :

• DucoGrille Close 105: registre à ailettes avec commande par actionneur pour le rafraîchissement nocturne
• DucoGrille NightVent: volet de ventilation se substituant au vitrage avec fonctionnement manuel ou entièrement automatique

Le rafraîchissement par ventilation nocturne peut maintenir la température intérieure à un niveau inférieur de 4 à 6 °C tout au long de l'été.

Rafraîchissement par ventilation (nocturne)

• 1,6 kW en moyenne au cours de la nuit
• Système à tirage thermique avec une Ducogrille Solid G30++ de 400mm × 2 115mm
• Différence de hauteur de 6m et différence de température entre l'intérieur et l'extérieur de 6°C

FAQ

Les protections solaires extérieures sont-elles plus efficaces que les stores intérieurs ?

Oui. Les protections extérieures bloquent la chaleur avant qu'elle n'atteigne le verre. Les stores intérieurs arrêtent seulement la lumière du soleil – pas la chaleur.

De combien de degrés le rafraîchissement par ventilation nocturne peut-il refroidir mon bâtiment ?

Selon le système : 3 à 6°C de moins, même pendant les canicules.

Le rafraîchissement par ventilation convient-il pour la rénovation ?

Absolument. Les registres à ailettes, volets de ventilation et la protection solaire extérieure peuvent être intégrés dans les façades existantes.

Le rafraîchissement par ventilation nocturne augmente-t-il les nuisances sonores ou les risques de sécurité ?

Les solutions DUCO sont conçues pour être sûres et résistantes aux intempéries. Selon le projet, des mesures d'isolation acoustique peuvent être appliquées.

Conclusion

La surchauffe n'est plus une exception – c'est un résultat prévisible des bâtiments bien isolés combinés à de forts apports solaires. En combinant des protections solaires extérieures efficaces avec un rafraîchissement naturel nocturne, vous pouvez éliminer jusqu'à 70 % de la charge thermique et maintenir des températures intérieures confortables sans refroidissement mécanique.

Sources :

• Ministère de la Transition Écologique - Réglementation Environnementale RE2020
• Construction21 France - Confort d'été et indicateur DH (Degré-Heure)
• ADEME - Performance énergétique et confort d'été dans les bâtiments
• Effinergie - Exigences RE2020 et seuils réglementaires

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