How to cool homes during a heat wave/fr

Le refroidissement des habitations dans les climats chauds et humides pose problème. Supposons que la climatisation électrique ne soit pas envisageable. Le refroidissement par évaporation est peu efficace en raison de l'humidité ambiante ; l'évaporation serait minime. Il reste donc l'évacuation de l'air chaud, notamment près du plafond, et la mise en place d'une ventilation forcée.

Les différences de température créées par le soleil peuvent générer une brise, procurant une sensation de fraîcheur. C'est ce qu'on appelle l'effet de refroidissement éolien. La brise accélère l'évaporation de la transpiration. L'évaporation consomme de l'énergie, qui est prélevée sur la transpiration restante, ce qui fait baisser la température ressentie de la peau. La température la plus basse pouvant être atteinte est le point de rosée, c'est-à-dire la température à laquelle l'humidité de l'air commence à se condenser. Cette température est déterminée par l'humidité relative de l'air. Plus l'air est sec, plus il peut se refroidir avant que la condensation ne se produise, et plus l'effet rafraîchissant est important.

Une cheminée solaire est une méthode éprouvée pour y parvenir, qui a l'avantage d'être plus efficace les jours de fort ensoleillement, lorsqu'elle est le plus nécessaire.

Un ^« W » est un élément architectural traditionnel persan. Une ouverture en hauteur, orientée face au vent, est reliée à un conduit vertical qui capte le vent et le dirige vers le bas. Ce dispositif peut être combiné avec une ouverture à l'opposé du vent, servant de conduit d'évacuation. Les architectes repensent actuellement (années 2020) les capteurs de vent à l'aide d'outils de conception assistée par ordinateur afin d'optimiser le refroidissement et la ventilation dans le respect de l'environnement. ^{[ 1 ]}

Un article du Dr Rahman [1], intitulé « Refroidissement naturel des habitations urbaines malaisiennes par le vent », aborde cette question. Il décrit d'abord l'utilisation de ventilateurs à turbine classiques, non motorisés, pour extraire l'air chaud du bâtiment. Il propose ensuite un système, encore non testé, de circulation d'air à l'intérieur de l'habitation grâce à un ventilateur rotatif actionné par le vent. Par temps chaud, l'air peut être totalement immobile au niveau du sol, mais à quelques mètres seulement au-dessus du bâtiment, une légère brise souffle souvent. Le concept repose sur la construction d'une simple tour sur le toit, surmontée d'un anémomètre. Ce dernier actionne un conduit vertical traversant le toit jusqu'à un ventilateur de plafond standard. Un schéma simplifié figure dans l'article (lien ci-dessous). Une personne ingénieuse pourrait considérablement améliorer ce système.

S'il existe une différence significative de température entre le jour et la nuit, l'augmentation de l' inertie thermique d'un bâtiment signifie qu'il mettra plus de temps à se réchauffer pendant la journée et que sa température intérieure sera inférieure à la température extérieure. C'est ce qui explique pourquoi les grottes et les imposantes fortifications sont plus froides à l'intérieur qu'à l'extérieur en journée. Dans certains cas, l'inertie thermique des grottes est telle que la température varie peu au cours de l'année, ce qui permet d'exploiter le cycle annuel de température pour maintenir la fraîcheur à l'intérieur en été.

Pour maximiser cet effet, il faut maximiser la ventilation à travers l'élément de masse thermique pendant la nuit, en utilisant l'air froid nocturne pour refroidir la structure, puis minimiser la ventilation pendant la journée afin que l'effet de refroidissement dure le plus longtemps possible.

Systèmes utilisant cet effet :

Si l'air est aspiré dans le bâtiment par une tranchée souterraine couverte, alors, si la tranchée est suffisamment longue, l'air sera refroidi à la même température que le sol avant d'entrer dans le bâtiment.

Les bâtiments peuvent être recouverts de terre pour augmenter leur inertie thermique.

L'adobe (terre crue) est un matériau de construction traditionnel. Moins résistant que le béton, il nécessite des murs plus épais et confère ainsi aux bâtiments construits selon cette méthode une plus grande inertie thermique.

Les bâtiments modernes à basse consommation utilisent le béton plutôt que l'acier pour leur structure afin de tirer parti de sa plus grande inertie thermique. Au lieu de faux plafonds dissimulant les installations techniques, la dalle de plancher (sous-face en béton) est apparente. Durant les nuits d'été, les fenêtres s'ouvrent automatiquement pour améliorer la ventilation et garantir le refroidissement de la dalle à la température extérieure nocturne. Ainsi, en plein été, la température intérieure peut être inférieure à la température extérieure pendant la majeure partie de la journée.

Une meilleure isolation thermique ne refroidit pas un bâtiment, mais elle optimise l'effet de l'inertie thermique. Dans un bâtiment climatisé ou équipé d'un système de refroidissement par air pulsé, une meilleure isolation thermique permet de réduire les besoins en refroidissement pour maintenir les conditions souhaitées.

Lorsqu'un bâtiment possède une construction à forte inertie thermique, l'isolation thermique extérieure empêche la chaleur extérieure de réchauffer les murs massifs, garantissant ainsi que la « fraîcheur » stockée dans l'inertie thermique soit entièrement utilisée pour refroidir l'espace occupé plutôt que l'extérieur.

Expulser l'air chaud par une fenêtre est un bon moyen de réduire la température d'une pièce.

• Refroidissement
• Isolation thermique
• protection solaire
• construction de systèmes
• Comment rafraîchir une pièce avec de l'eau

• Wikipédia : Ventilation (architecture)

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