Des systèmes intelligents de protection contre le soleil et contre la chaleur

En raison du changement climatique, les journées de canicule et les « nuits tropicales » se multiplient clairement. Il s’ensuit que l’effort de construire aujourd’hui en tenant compte du climat de demain devient de plus en plus important, de manière à ce que pendant toute leur durée de vie restante, les bâtiments nouvellement érigés ou fraîchement rénovés soient suffisamment protégés contre la chaleur estivale des années à venir. Les architectes et les projeteurs peuvent désormais s’appuyer sur de nouvelles bases de données, afin d’optimiser par anticipation le climat intérieur ambiant aux besoins futurs. Dans cet article, vous découvriez en quoi cela apporte également une plus-value pour la protection des bâtiments contre les dangers naturels.

Attitude d’anticipation par rapport au climat à venir

Désormais, on dispose de données horaires fiables pour l’évolution du climat au fil du prochain demi-siècle. Ces données ont été élaborées conjointement par MétéoSuisse, l’Office fédéral de l’environnement (OFEV), la Direction des travaux publics du canton de Zurich, la Haute école de Lucerne (HSLU) et la Société suisse des ingénieurs et des architectes (SIA). Elles se fondent sur les scénarios climatiques CH2018 et sont disponibles pour 45 emplacements répartis dans toute la Suisse. Elles permettent aux planificateurs de calculer le futur climat intérieur et d’utiliser des simulations pour ajuster au mieux la conception des bâtiments ainsi que de leurs installations techniques aux influences environnementales des années à venir. Concernant les emplacements urbains, on peut déjà retirer un enseignement clair de ces projections : il ne faut en aucun cas sous-estimer les effets locaux des îlots de chaleur dans les villes, mais y répondre au moyen de mesures supplémentaires, en particulier sur le plan de la planification urbaine. (À ce sujet, consultez également notre contribution sur le concept de « ville éponge ».)

Scénarios climatiques pour le futur climat intérieur ambiant

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Des simulations pour un fonctionnement optimal

Un architecte planifie une nouvelle construction en C.A.O. et utilise la plateforme d'information protection-dangers-naturels.ch comme aide à la planification.

Les nouvelles données et méthodes de calcul permettant de prendre en compte le climat futur constituent une petite révolution dans le domaine de la construction. En effet, jusqu’à présent, les planificateurs se basaient principalement sur des valeurs issues du passé, qu’elles soient d’ordre empirique ou basées sur des résultats de mesure. Dans le cadre de la normalisation également, l’approche générale était jusqu’à maintenant de type rétrospectif. Les nouvelles méthodes de planification collaboratives et s’appuyant sur des bases de données donnent désormais accès à de nouvelles possibilités pour optimiser de manière ciblée les systèmes d’exploitation des bâtiments dès les premières phases de la planification (voir aussi notre contribution sur le BIM). Sans aucun doute, cette approche prospective est pertinente pour tenir compte du changement climatique, et on peut également l’appliquer par analogie aux questions relatives aux dangers naturels. Ainsi, parallèlement aux vagues de chaleur en été, il faut par exemple également s’attendre à des tempêtes et des épisodes de fortes pluies à la fois plus fréquents et plus intenses. Soit une évolution du contexte qui appelle de nouvelles solutions au niveau de la planification. Les concepts de protection qui continuent de bien fonctionner même en cas de surcharge sont considérés comme particulièrement appropriés. En d’autres termes, même si les précipitations présentent un volume plus élevé que celui auquel on s’était attendu jusqu’à présent, les dommages doivent être évités ou pour le moins être limités. Sur le principe, les bâtiments doivent donc être aussi solides que possible, tout en consommant peu de ressources et en permettant une exploitation efficace. Il n’existe pas de recette toute faite pour la conception de bâtiments résistants aux dangers naturels, mais on dispose de nombreuses propositions de solution, qui sont plus ou moins appropriées en fonction de la marge de manœuvre disponible dans le cadre de chaque projet concret. Sur la base de l’exposition ainsi que de l’emplacement, le check-up des dangers naturels fournit des recommandations concrètes quant aux mesures de protection adéquates. Finalement, la règle la plus importante et toujours valable est la suivante : toutes les informations importantes doivent être intégrées le plus tôt possible dans le processus de planification, car des concepts bien réfléchis constituent la clé pour la construction de bâtiments résistants aux dangers naturels.

Ombrage et refroidissement nocturne : éléments essentiels pour la protection contre la chaleur estivale

Les nouvelles données relatives au climat intérieur ambiant le démontrent clairement : en l’absence d’un système de refroidissement nocturne efficace, si possible basé sur l’aération naturelle, il n’est pratiquement pas possible d’atténuer les effets indésirables des canicules toujours plus longues. Dans les centres urbains en particulier, où l’on est potentiellement confronté à des îlots de chaleur, des systèmes de refroidissement actif seront en principe incontournables pour les bâtiments qui n’ont pas été construits en tenant compte du climat à venir. Évidemment que sous l’aspect de la consommation d’énergie, il convient d’éviter autant que possible de recourir à un système de refroidissement actif. Un deuxième élément clé pour la construction de bâtiments adaptés au climat futur réside dans la réduction de l’apport de chaleur diurne. Sur ce plan, un rôle crucial revient à l’agencement et au dimensionnement des ouvertures (éviter des ouvertures particulièrement grandes exposées au soleil), ainsi qu’à la protection solaire. En même temps, les systèmes de protection solaire, justement, sont à la fois directement exposés aux conditions météorologiques et particulièrement vulnérables. Les stores à lamelles extérieurs, par exemple, ne résistent facilement qu’à des vents modérés et sont déjà menacés par des grêlons de faible taille, mais fréquents.

Et les dommages causés par la tempête ou la grêle sur les stores à lamelles coûtent cher ! L’analyse des données relatives aux orages démontre qu’environ un tiers des dommages causés par la grêle concerne les stores à lamelle. Les installations de protection solaire endommagées n’engendrent pas seulement des coûts élevés et un gaspillage de ressources important, mais elles apportent également des désagréments pratiques. Étant donné qu’en général, de nombreux bâtiments sont touchés en même temps, le remplacement de stores défectueux peut durer plusieurs semaines, voire plusieurs mois. Et ceci justement en période de chaleur estivale, alors que les espaces intérieurs non ombragés ne peuvent quasiment pas être utilisés.

Protection des systèmes d’ombrage

Heureusement, il existe aujourd’hui des solutions innovantes pour protéger les stores à lamelles extérieurs : grâce au signal d’alerte grêle « Protection grêle – tout simplement automatique », mis à disposition gratuitement par les établissements cantonaux d’assurance, les dispositifs modernes de commande de bâtiment peuvent accéder directement à des prévisions grêle locales et toujours actualisées. Ainsi, tous les stores d’un bâtiment peuvent être protégés efficacement contre la grêle, de manière entièrement automatique et sans aucune intervention humaine. Cet exemple montre comment les systèmes de technique du bâtiment actuellement sur le marché peuvent être mis à profit pour protéger les bâtiments contre les dangers naturels. Comme le montre l’expérience des experts en prévention de plusieurs établissements cantonaux d’assurance, cette mesure de prévention présente un rapport coûts-bénéfice particulièrement favorable.

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Check-up des dangers naturels

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