ANNEXES : LES SOLUTIONS BIOCLIMATIQUES - BHEE

A7.6. Conclusions sur le vent et la
ventilation naturelle
Dans cette partie l’impact du vent sur le microclimat ainsi que sur la demande énergétique
des bâtiments a été étudié. A l’échelle urbaine, la température de l’air peut être modifiée
par les écoulements d’air qui peuvent évacuer la chaleur due à l’ensoleillement des
surfaces.
Au niveau du bâtiment, les fenêtres, les portes, les murs et le toit sont des éléments de son
enveloppe qui séparent le milieu intérieur de l’extérieur. Une des fonctions de l’enveloppe
est de diminuer les fuites d’air du bâtiment. Ces fuites d’air ont une incidence non
seulement sur les coûts d’énergie et d’entretien du bâtiment, mais aussi sur la qualité d’air
intérieur et sur le confort thermique des occupants. Les origines de ces fuites d’air et des
techniques permettant de se prémunir des effets du vent ont été présentées. La meilleure
façon de réduire au minimum ces effets est de bien concevoir le bâtiment, cependant, il est
possible d’améliorer le bâtiment existant en jouant sur la morphologie de l’édifice, par
l’adjonction d’écrans protecteurs, d’espace tampon, de pergolas ou encore par
l’amélioration ou l’installation de pare vent.
En réduisant les infiltrations parasites, des difficultés peuvent apparaître si le calfeutrage
n’est pas associé à une ventilation minimale des locaux notamment en hiver. Ainsi, des
condensations peuvent apparaître, en particulier si les températures intérieures sont
fréquemment peu élevées et s’il y a de forts dégagements d’humidité liés soit à
l’occupation, soit au mode de vie (cuisson, etc.).
L’efficacité des stratégies de ventilation naturelle est dépendante de la disponibilité en vent,
de la morphologie et de la hauteur de l’édifice. Une première évaluation du potentiel de
ventilation naturelle peut être effectuée à partir des méthodes empiriques. En réalité, vu le
nombre de paramètres mis e jeu, une modélisation thermo aéraulique peut s’avérer
nécessaire. L’effet direct du vent sur un bâtiment étant lié à la structure des écoulements
qui vont créer des champs de pression hétérogènes et variables autour des bâtiments.
L’effet du tirage thermique est caractérisé lui par la position des ouvertures. La pression du
vent sera utilisée, dans la mesure du possible, pour ventiler. Par rapport à l’effet de
cheminée, l’utilisation du vent rend la ventilation naturelle plus efficace et permet de
minimiser les ouvrants. Dans certains cas, les ouvertures seront dimensionnées sans tenir
compte du vent, les périodes de calme en été étant souvent importantes. Une ventilation
transversale (vent) est deux fois plus efficace qu’une ventilation avec des ouvertures sur
une seule face. Les ouvertures devraient donc se trouver sur des faces opposées ou
adjacentes. Dans une ventilation par effet de cheminée, l’efficacité est directement
proportionnelle à la surface des ouvrants et à la racine carrée de la différence de hauteur
(un doublement de la hauteur n’améliore l’efficacité que de 40%).
Pour qu’une ventilation soit efficace, l’air doit pouvoir circuler à l’intérieur du bâtiment
(plan libre, cloisonnement adapté au mouvement de l’air). L’efficacité de la ventilation
nocturne est liée quant à elle : au taux de ventilation, à la disposition des pièces et de leurs
ouvertures, à la surface de stockage, à la surface de contact avec de l'air entrant et à la
capacité de chaleur et à la conductivité thermique du matériau de stockage. Il est alors
intéressant d’analyser comment la topographie et la géométrie du bâtiment agissent sur la
nature des écoulements d’air dans un bâtiment.
La conception du bâtiment et ses alentours ont tous deux une influence importante sur
l'efficacité du rafraîchissement naturel.
Thèse de doctorat - C. FLORY-CELINI Université Claude Bernard
345