Ventilation nocturne : nouvelles découvertes pour un refroidissement économe en énergie

Ventilation nocturne : nouvelles découvertes pour un refroidissement économe en énergie

Avec l'augmentation des vagues de chaleur et des températures, l'isolation thermique estivale devient également un défi central pour le secteur de la construction et la technique du bâtiment. Les bâtiments modernes, bien isolés et étanches à l'air, ont tendance à surchauffer, surtout lorsqu'ils disposent de grandes surfaces vitrées et d'une grande capacité de stockage. Une chose est sûre : les solutions classiques comme les systèmes de climatisation sont énergivores et ne s’inscrivent pas dans l’esprit de la construction durable. La ventilation nocturne naturelle offre une alternative économe en énergie et rentable - si elle est planifiée et contrôlée de manière ciblée.

Objectif du projet CoolBRICK

Le projet de recherche CoolBRICK a étudié pour la première fois dans des conditions réelles le fonctionnement de différents scénarios de ventilation la nuit - notamment en combinaison avec la maçonnerie en briques comme masse de stockage. L'accent est mis sur l'effet des différentes positions des fenêtres, des technologies de commande et des formes de ventilation sur le refroidissement nocturne des bâtiments.

Enquête en conditions réelles

Le cœur du projet de recherche était constitué de deux maisons tests identiques avec des murs en briques et des stores extérieurs aux fenêtres sur le site de la BAUAkademie Salzbourg.(voir photo de couverture). Ceux-ci ont été surveillés pendant des années avec plus de 200 capteurs pour enregistrer le potentiel de refroidissement réel de divers scénarios de ventilation nocturne. En outre, différentes technologies de commande et positions d'ouverture des fenêtres - de la position d'inclinaison classique à la ventilation transversale automatisée en passant par des modèles mathématiques - ont été testées. Les résultats sont révolutionnaires : « Pour la première fois, le projet fournit des données empiriques complètes sur la manière dont la ventilation nocturne naturelle et le refroidissement ciblé des masses de stockage peuvent être utilisés le plus efficacement possible », explique Heinz Hackl, responsable des affaires publiques chez Velux Autriche. "Même des mesures simples telles qu'une ventilation croisée ciblée ont un effet énorme. Le potentiel de cette méthode low-tech a été sous-estimé dans de nombreux cas."

Informations essentielles pour la pratique de la construction

1. Les fenêtres inclinables ne suffisent pas

La position classique de la fenêtre inclinée assure un échange d'air hygiénique, mais ne réduit la température ambiante que d'env. 1,6°C - avec un taux de renouvellement d'air maximum de 2 h⁻¹. Dans les bâtiments modernes et bien isolés, cela ne suffit souvent pas à éviter la surchauffe en été.

2. La ventilation croisée a un effet nettement plus important

Si la ventilation est réalisée sur deux côtés opposés (par exemple façade + arrière ou façade + toit), il en résulte des taux de renouvellement d'air supérieurs à 4 h⁻¹ avec une ouverture de fenêtre de seulement 20 cm. La température ambiante a pu être réduite jusqu'à 5,5 °C – un effet clairement visible sur le confort de vie et de travail.

3. La ventilation par cheminée est particulièrement efficace

La combinaison des fenêtres de toit ouvertes et de façade crée ce que l'on appelle un « effet de cheminée » : l'air chaud monte et s'échappe par le toit, tandis que l'air nocturne plus frais pénètre par le bas. Résultat : des taux de renouvellement d'air jusqu'à 12 h⁻¹ – même avec un mouvement d'air extérieur pratiquement inexistant (< 0,5 m/s).

4. Les murs en briques favorisent le refroidissement naturel

En raison de leur masse thermique élevée, les murs en briques peuvent emmagasiner la chaleur du jour et la restituer la nuit via la ventilation. Cette décharge passive des masses de stockage n'est efficace que si suffisamment d'air froid circule - c'est-à-dire avec une ventilation nocturne bien planifiée.

5. Le contrôle automatisé augmente l’efficacité

Il ne suffit pas d’ouvrir simplement la fenêtre : le bon timing est crucial. Des commandes intelligentes basées sur des capteurs ou des modèles ouvrent et ferment les fenêtres de manière proactive et prennent en compte les données météorologiques, la température des murs et le climat intérieur. Cela permet un effet de refroidissement maximal avec une consommation d'énergie minimale - également idéal pour l'utilisation de fenêtres de toit à commande automatique.

Importance pour les pratiques de construction et la planification de bâtiments durables

Les résultats de l'étude soulignent l'importance de concepts de ventilation bien pensés pour les nouvelles constructions et la rénovation de bâtiments :

Planification des fenêtres de toit

• Der Einsatz von automatisierten Dachfenstern (z. B. Velux „Integra“) kann gezielt zur Kaminlüftung beitragen.
• Fensterpositionierung wird zur entscheidenden Planungsfrage: Ideal sind Durchlüftungsachsen über Fassaden- und Dachöffnungen hinweg.
• In der Sanierung lohnt es sich, zusätzliche Öffnungsflächen nachzurüsten – insbesondere in schwer durchlüftbaren Dachgeschossen.

Intégration dans le concept de ventilation

• Nachtlüftung sollte als Teil eines ganzheitlichen Lüftungs- und Klimakonzepts verstanden werden – auch ohne mechanische Lüftungsanlagen.
• Low-Tech-Lösungen wie natürliche Lüftung können durch smarte Steuerungen ein neues Maß an Effizienz erreichen.

Contribution à la durabilité et à l’efficacité énergétique

• Reduktion von Überhitzung ohne aktive Kühlung sorgt für geringere Betriebskosten, zusätzliche Kühlsysteme sind nicht nötig.
  
• Wichtiger Beitrag zur Erreichung von Klimazielen und Reduktion des Energiebedarfs im Sommer.
  Förderfähigkeit möglich im Rahmen nachhaltiger Bau- und Sanierungsvorhaben.

Conclusion : Planifiez spécifiquement la ventilation nocturne - au lieu de simplement incliner les fenêtres

Le projet CoolBRICK montre de manière impressionnante qu'avec une planification de ventilation bien pensée, une disposition ciblée des fenêtres et une commande automatisée, la température ambiante peut être considérablement réduite la nuit - sans aucun refroidissement technique. Le toit en particulier joue ici un rôle crucial en raison de l'effet cheminée. Les solutions de fenêtres de toit intelligentes constituent ainsi un élément central des bâtiments résilients au climat, sains et économes en énergie.
(bt)