Une planification réfléchie pour des nuits d'été plus fraîches, sans climatisation

Alors que les températures continuent de grimper et que les exigences en matière de construction durable se renforcent, la conception de systèmes de ventilation performants s'impose comme un enjeu majeur pour le secteur du bâtiment. Le dernier Future of Home Report de VELUX met en évidence des résultats révélateurs : 70 % des personnes interrogées en Suisse déclarent que les fortes chaleurs perturbent leur sommeil, tandis que près d'une personne sur deux (49 %) estime que des températures excessives nuisent à son bien-être physique. Dans ce contexte, un vaste projet de recherche consacré au rafraîchissement par ventilation naturelle (Ventilative Cooling) a étudié, dans des conditions réelles et inédites, l'impact de différents scénarios de ventilation nocturne sur le climat intérieur. Pour cette étude, deux maisons tests identiques, construites en briques et équipées de protections solaires extérieures, ont été édifiées sur le site de la BAUAkademie de Salzbourg. Pendant plusieurs années, elles ont été suivies au moyen de plus de 200 capteurs afin de mesurer avec précision le potentiel de refroidissement de différentes stratégies de ventilation nocturne. Les résultats apportent des données concrètes précieuses sur la manière dont la ventilation naturelle nocturne, associée à une gestion intelligente des ouvertures, peut être mise au service du rafraîchissement des bâtiments. Ils offrent ainsi aux concepteurs et aux architectes une base solide pour développer des solutions de ventilation à la fois innovantes, performantes et économiquement pertinentes.

Des concepts de ventilation et un positionnement des fenêtres pensés dès la conception 
Construire aujourd'hui sans intégrer une véritable stratégie de ventilation n'est plus envisageable. Face à des étés toujours plus chauds, les protections solaires extérieures sont indispensables. Elles ne suffisent toutefois pas à empêcher le soleil de pénétrer dans le bâtiment et de réchauffer les espaces intérieurs. Lors de vagues de chaleur prolongées, la surchauffe devient alors inévitable. « Ce qui entre doit aussi pouvoir ressortir », résume Markus Winkler, spécialiste de la physique du bâtiment et du rafraîchissement par ventilation naturelle au Département Construction et Environnement de l'Université de formation continue de Krems. La chaleur emmagasinée dans les murs et les planchers pendant la journée doit être évacuée de manière ciblée durant la nuit. « Ce principe n'a rien de nouveau, mais il est tombé dans l'oubli. Pendant longtemps, les solutions se sont concentrées sur les équipements techniques. Pourtant, les mesures passives, comme l'association d'une protection solaire efficace et d'une ventilation nocturne bien pensée, s'avèrent bien plus durables, sans nécessiter d'énergie supplémentaire pour le refroidissement », explique-t-il. La disposition des fenêtres joue ici un rôle essentiel. Elles doivent être placées sur des façades opposées afin de favoriser une ventilation traversante. Des ouvertures en toiture permettent également d'exploiter l'effet de cheminée et d'améliorer encore le renouvellement naturel de l'air. 

Exploiter l'inertie thermique comme un véritable levier de rafraîchissement 
L'inertie thermique des bâtiments, c'est-à-dire la capacité des murs et des plafonds à stocker la chaleur, doit elle aussi être pleinement intégrée à la stratégie de ventilation. « Les masses thermiques d'un bâtiment ne se contentent pas d'absorber la chaleur de manière passive. Elles peuvent également devenir un véritable composant actif du système de rafraîchissement. En les déchargeant grâce à une ventilation nocturne intelligente et ciblée, on crée une importante réserve de fraîcheur passive pour la journée suivante. C'est tout le principe de cette approche : exploiter les propriétés physiques de l'enveloppe du bâtiment afin de refroidir naturellement, sans apport d'énergie extérieure », souligne Markus Winkler. Pour les concepteurs et les architectes, cela signifie que l'inertie thermique devient un véritable choix de conception et une ressource stratégique pour assurer le confort d'été. 

Une gestion intelligente qui fait toute la différence 
Le troisième facteur clé de réussite réside dans le pilotage intelligent du système. Les dispositifs de régulation automatisés permettent d'exploiter pleinement le potentiel de refroidissement de la ventilation nocturne. Ces systèmes prennent en compte en permanence la température extérieure, l'humidité de l'air ainsi que la chaleur stockée dans les éléments du bâtiment, afin de déterminer en temps réel la stratégie d'ouverture des fenêtres la plus efficace. Les fenêtres s'ouvrent uniquement lorsque l'air extérieur est plus frais et se referment avant que les températures ne remontent. Une telle gestion est pratiquement impossible à assurer manuellement, notamment lorsque plusieurs pièces doivent être coordonnées simultanément. 

Sunlighthouse : un exemple concret de conception durable 
Les résultats de ces recherches dépassent largement le cadre théorique et trouvent déjà une application concrète dans les projets architecturaux. Le projet Sunlighthouse, situé à Pressbaum, a été conçu en 2010 comme la première maison individuelle neutre en CO₂ d'Autriche. Dès sa conception, il intégrait un système automatisé de ventilation nocturne. La réussite du projet repose sur une approche globale : avec une surface vitrée représentant 42 % de l'enveloppe, le bâtiment bénéficie d'un apport optimal en lumière naturelle, tandis qu'un système de ventilation intelligent adapte en permanence le climat intérieur. En hiver, il récupère la chaleur ; en été, il active automatiquement la ventilation nocturne. Des capteurs mesurent la température, la vitesse du vent et la concentration de CO₂ afin de piloter automatiquement l'ouverture des fenêtres et d'évacuer, durant la nuit, la chaleur accumulée pendant la journée. Le confort thermique est ainsi assuré tout au long de l'année. Cette réalisation démontre que les solutions existent déjà. L'essentiel est de les intégrer dès les premières phases de conception. « Des bâtiments à la fois sobres en énergie et résilients face au changement climatique ne sont pas nécessairement plus complexes à concevoir, à condition que les bonnes décisions soient prises dès le départ. Les concepts de ventilation fondés sur la ventilation naturelle nocturne, une implantation réfléchie des fenêtres et une gestion intelligente permettent d'optimiser simultanément le confort et l'efficacité énergétique. Cette approche est non seulement pertinente sur le plan environnemental, mais également économiquement avantageuse », conclut Heinz Hackl, Public Affairs Manager de VELUX Autriche.