Risque de vagues de chaleur : quelles solutions d’adaptation pour les immeubles ?

Les rapports successifs du GIEC ont décrit les effets du changements climatiques, les records de chaleurs battus lors des canicules que nous traversons à chaque période estivale ont commencé à les illustrer. En 2022 : 3 vagues de chaleur et 33 jours de canicules. Or les émissions de gaz à effets de serre (GES), même si elles se sont ralenties, continuent d'augmenter chaque année. Tout en multipliant les initiatives pour tenter de limiter nos impacts sur ce réchauffement climatique, en France le gouvernement se prépare d'ores et déjà à un scénario d'augmentation des températures de 4°. Ces phénomènes sont d'autant plus amplifiés en ville, avec les phénomènes d'îlots de chaleur : l'agence parisienne du Climat a ainsi pu relever des écarts de l'ordre de 10° entre le centre de Paris et les zones rurales de banlieue.

Les secteurs de la construction et de l'immobilier, doivent en parallèle de leurs propres efforts pour limiter leur importante empreinte climatique, trouver des solutions pour adapter les immeubles à ces phénomènes de vagues de chaleurs et d'extrêmes climatiques. Les enjeux de la construction sont de travailler sur des mesures d'atténuation et d'adaptation afin de maintenir des conditions de bien-être et de confort d'été pour les occupants des bâtiments, mais aussi de prévenir des risques pour les structures elles-mêmes avec notamment la dilatation et la contraction de certaines composantes sous l'effet de la chaleur. 

Comment concevoir un confort intérieur à ce contexte de vagues de chaleurs ?

Le confort d'été correspond à tous les paramètres sur lesquels il est possible d'agir afin de réduire autant que possible les heures d'inconfort liées à la hausse de la température intérieure, sans pour autant avoir forcément recours à la climatisation qui joue un rôle important dans les émissions de GES du secteur. Au niveau du bâtiment, qu'il s'agisse de logements ou de bureaux, on va pouvoir agir sur :

• La température ambiante de l'air
• La température moyenne des parois, qui agit sur le phénomène de température ressentie
• L'humidité relative de l'air (HR), dont l'équilibre est primordial pour le corps humain mais aussi pour éviter le développement de bactéries ou de microchampignons.
• La vitesse de l'air, qui influence les échanges de chaleur par convection.

Comment évaluer les performances des options de conception bioclimatique ?

En termes de conception, les architectes s'orientent aujourd'hui de plus en plus vers des conceptions bioclimatiques. Des outils de simulations dynamiques permettent de mesurer l'impact des différentes options prises en vue d'améliorer ces 4 paramètres et le confort d'été global des occupants, tout en optimisant la consommation d'énergie du bâtiment :

• un double vitrage amélioré,
• plus d'inertie et de ventilation nocturne,
• une diminution d'un tiers des grandes surfaces vitrées, 
• une infiltration plus faible,
• moins d'humidification,
• des stores extérieurs mobiles,
• une ventilation à 16°,
• des consignes de climatisation à 25°.

Les solutions de rafraichissement adiabatique : alternative à la climatisation

Comme on l'évoquait, le tout climatisation ne peut être une solution pour optimiser le confort d'été. De nouvelles techniques permettent de rafraichir les intérieurs sans y avoir recours, c'est par exemple le rafraichissement adiabatique indirect, dont voici les grands principes de fonctionnement : 

• L'air neuf, chaud et sec, est pris à l'extérieur
• L'air extrait, chaud et humide, est pris à l'intérieur
• L'air extrait est refroidi selon le principe de refroidissement adiabatique en passant par un média humide. Il se charge en eau et devient frais.
• L'air extrait humidifié et refroidi croise l'air neuf chaud et sec dans un échangeur. L'air extrait rafraichi permet de diminuer la température de l'air neuf sans le charger en eau.
• L'air neuf rafraichi est soufflé dans l'ambiance intérieure.

Adapter l'existant aux nouvelles exigences de confort d'été

Les bâtiments les plus vulnérables aux effets des vagues de chaleurs, sont souvent les plus anciens, construits avec des règles d'urbanisme ne prévoyant pas de fortes températures. Même si les contraintes sont plus nombreuses, que certains paramètres (d'emplacement ou d'orientation) sont inamovibles, la même méthode de travail est applicable : adopter une approche pragmatique pour orienter les décisions vers les meilleures solutions possibles. On part d'un état des lieux : examen du bâti, entretiens avec les occupants, mesures de la qualité de l'air intérieur... L'analyse de toutes ces données, en regard avec les objectifs de confort et de consommation énergétiques attendu, permet d'élaborer des scénarios en privilégiant les solutions passives (isolations, occultation...) et la végétalisation, mais également des préconisations sur un usage mesuré et optimal de la climatisation.

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