Certaines solutions architecturales fonctionnant sur le principe d’extraction d’air en toiture permettent de créer des mouvements d’air, même lors de vents faibles, grâce à un jeu de différence de pressions entre la façade du bâtiment et un point haut en dépression.

 

Ces dispositifs sont des réponses concrètes à la problématique d’économie d’énergie appliquée aux bâtiments d’une dimension importante, mais nous avons très peu de données chiffrées sur leur efficacité. Ce sont des dispositifs relativement récents que l’on commence à retrouver dans les départements et régions d’outremer.

Le projet ASPIR’HAUT a pour objectif de les caractériser puis de quantifier leurs performances aérauliques, thermiques et énergétiques, afin de mieux les appréhender dans les futurs projets de construction. Ce projet financé par l’AQC, l’ADEME et le Gouvernement de Nouvelle Calédonie est porté par LEU Réunion, en partenariat avec RESILIENS, Jacques Gandemer et AERIS IMAGE.

Assurer le confort hygrothermique grâce à des dispositifs architecturaux d’extraction d’air en toiture

Puit, patio et canyon dépressionnaires
La problématique du confort hygrothermique est un sujet majeur de la conception en climat tropical. Pour éviter de placer un système de production de froid souvent énergivore (climatisation), on préfère utiliser le potentiel aéraulique environnant pour assurer une ventilation naturelle efficace à travers le bâtiment. Cette dernière permet ainsi d’évacuer les surcharges thermiques et apporte les vitesses d’air aux occupants pour leurs conforts. La ventilation naturelle traversante (mise en relation de deux façades opposées) est le principe couramment utilisé. Cependant, elle a parfois une limite : morphologie complexe, contrainte acoustique, grands linéaires de cheminement aéraulique induisant de fortes pertes de charge…

Depuis quelques années, une nouvelle typologie de fonctionnement en ventilation naturelle est apparue pour permettre de ventiler ces espaces efficacement : l’ouverture en toiture. Le principe est d’utiliser l’extraction d’air en toiture pour créer des mouvements d’air, même lors de vents faibles, grâce à un jeu de différence de pressions entre la façade du bâtiment et un point haut en dépression. Des puits dépressionnaires et des canyons ont ainsi été réalisés sur certains bâtiments exemplaires situés dans plusieurs territoires ultra-marins. Ces dispositifs sont relativement récents peu de retours d’expérience ont été réalisés.

 

Une méthodologie basée sur la mesure

Objectiver et quantifier les performances aérauliques et thermiques
Le projet ASPIR’HAUT va se décliner en 5 tâches distinctes :

  • La première tâche consistera à établir un état des lieux des bâtiments situés sur des territoires ultramarins, dans lesquels des dispositifs architecturaux permettent le rafraîchissement passif par extraction d’air en toiture (type canyon ou puits dépressionnaires)
  • La deuxième tâche visera à qualifier les performances aérauliques et thermiques des systèmes d’extraction en toiture sur 4 cas d’études au moyen de mesures IN SITU. Les cas d’études sélectionnés sont situés sur 3 territoires ultramarins : La Réunion, Mayotte et la nouvelle Calédonie.
  • La troisième tâche visera à tester différentes configurations de puits/canyons types en soufflerie afin de généraliser aérodynamiquement la conception de systèmes efficients.
  • Dans la tâche 4, l’intérêt énergétique de tels dispositifs sera objectivé et l’ensemble des résultats sera ensuite synthétisé.
  • Enfin, la dernière partie portera sur la diffusion de l’information et la stratégie de communication.

 

Une volonté de promouvoir l’ingénierie aéraulique

Réalisation d’un guide d’aide à la conception
Les enjeux du projet ASPIR’HAUT sont multiples :

  • Partager la connaissance et sensibiliser les acteurs de la construction et les usagers à l’intérêt de ces dispositifs aérauliques peu étudiés,
  • Diminuer l’impact environnemental des bâtiments en limitant l’installation de systèmes de refroidissement énergivores,
  • Diffuser les connaissances applicables à l’ensemble des territoires ultramarins.

À l’issue de ce projet ASPIR’HAUT, nous serons à même de diffuser des outils pratiques pour les concepteurs (guide opérationnel) en climat tropical afin de répliquer ces systèmes d’extraction naturelle en toiture sur l’ensemble des territoires ultramarins. Nous produirons également une vidéo de sensibilisation et d’information sur ces dispositifs à l’attention d’un public plus large. Nous rappelons que ce projet permettra d’offrir un prédimensionnement de ces dispositifs en ordre de grandeur ; mais ne pourra remplacer de manière opérationnelle les compétences spécifiques de l’ingénierie aéraulique en climat tropical.



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