La rénovation des façades, une fenêtre ouverte vers un meilleur confort d’été
Sylvie SIMON ELIA
La façade joue un rôle crucial entre confort d’été, poids carbone et consommation d’énergie.
Selon son orientation, les matériaux et techniques utilisés, les réglementations locales et bâtimentaires, les solutions s’affinent.
Trouver l’équilibre optimal entre ces différents enjeux liés à la façade et maintenir une qualité d’usage pour les occupants nécessite une approche holistique dès l’état des lieux de la façade au début du projet de rénovation.
Les réflexions théoriques paramétriques
Une étude paramétrique à partir de simulations thermo-dynamiques est un cadrage nécessaire avant d’initier toute conception lors de la réhabilitation d’une façade.
Cette étude permet en effet de démontrer qu’à données d’entrée constantes et quelle que soit la situation géographique ou l’orientation d’une façade d’un bâtiment en France métropolitaine, pour du tertiaire ou du logement, il existe un optimum situé entre 25 et 30% de surface vitrée pour obtenir un compromis entre confort lumineux naturel, consommations énergétiques et confort d’été.
En effet, en dessous de ce pourcentage de vitrage, un déficit d’apport lumineux naturel est constaté.
Au-delà de 30 %, ce sont les apports solaires trop importants en période estivale qui génèrent l’inconfort.
L’extrait de l’étude ci-dessus illustre le cas d’un immeuble R+3 situé à Marseille. Nous avons pris en compte pour cela les températures, les facteurs de lumière jour et les besoins en chaud et en froid pour des surfaces de vitrage allant de 10 à 100 % de la façade (étude complète Kardham disponible sur demande).
La prise en compte de l’usage
Au-delà de ces résultats théoriques d’optimisation, force est de constater que les utilisateurs apprécient les ouvertures paysagées généreuses et que les façades existantes des bâtiments tertiaires proposent des proportions de vitrage conséquentes.
Pour répondre à ces besoins spécifiques de qualité de vie et/ou de contraintes de l’existant, des études d’ensoleillement permettent d’aller plus loin dans la réflexion architecturale.
Elles permettent d’imaginer et de bien dimensionner des protections qui permettront d’atténuer les apports solaires en période estivale tout en laissant pénétrer la lumière en hiver.
Ainsi des solutions complémentaires architecturales telles que des filtres solaires, des brise-soleil, des balcons, des avancées de toit ou des casquettes pourront être dessinées pour permettre de gérer au mieux les apports solaires et maitriser les risques d’inconfort thermique et/ou d’éblouissement sans réduire la surface vitrée.
De plus, si l’inertie du bâtiment est mauvaise, ces adaptations permettront de limiter le phénomène de paroi froide en hiver et de paroi chaude en été, qui génère de surcroit une surchauffe et un inconfort thermique pour les utilisateurs.
Etude d’ensoleillement de la façade ouest d’un bâtiment à Marseille
©Kardham/Poste Immo Kléber Marseille
Et une solution proposée d’ombrière. Cette option met en avant la complexité liée à l’adaptation nécessaire de ce type d’ouvrage sur une structure existante, tout en en préservant l’ossature.
©Kardham/Poste Immo Kléber Marseille
Une autre solution envisageable est la mise en place d'une isolation thermique extérieure, qui bien que plus onéreuse et nécessitant parfois des démarches administratives, permet d’offrir de nombreux avantages tels qu'une isolation thermique de qualité, une réadaptation des ouvertures et la possibilité d'effectuer des travaux tout en maintenant l'occupation des lieux. Cette approche garantit à la fois des performances énergétiques élevées et le confort des occupants . Cette isolation par l’extérieur réduit les sensations d’inconfort, tout au long de l’année, grâce à un meilleur traitement des ponts thermiques et une dimension des variations de températures dans le bâtiment (inertie renforcée).
Sans oublier l’impact carbone …
La rénovation de façade offre une opportunité d'améliorer l'efficacité énergétique d'un bâtiment, afin de réduire les émissions carbone liées à la consommation d'énergie pour le chauffage et le refroidissement.
Mais au-delà de ces considérations thermiques et d’usages, notre responsabilité est aussi de minimiser le poids carbone de nos actions. Le choix des solutions utilisées pour isoler ou protéger les façades de l’ensoleillement est donc également à prendre en considération.
En ce sens, lors de nos travaux de réhabilitation, nous mettons en exergue, pour chacune des solutions proposées, la réduction de consommation énergétique réalisée mais aussi leur poids carbone.
Cela permet de valoriser des matériaux durables et à faible impact environnemental, tels que des isolants à haute performance énergétique à base de matériaux naturels ou recyclés mais aussi des matériaux faciles d’entretien et pérennes.
Légende : Synthèse établie par l’outil d’évaluation Kardham, mettant en avant pour chaque solution l’équilibre du couple impact consommations et poids carbone.
Vers une vision plus large et collaborative des contraintes
En résumé, lors de la rénovation d’une façade, il faut prendre en compte aussi bien sa singularité et ses atouts, mais aussi les contraintes de son environnement extérieur, telles que le soleil, le vent ou encore la biodiversité.
La réponse consiste à ne pas adresser uniquement les réglementations thermiques. Elle doit également prendre en compte des problématiques plus diverses telles que la biodiversité, l’impact carbone ou encore le confort des usagers.
Au moment de la réhabilitation d’un bâtiment, la façade, qui cristallise de nombreuses attentes parfois contradictoires, doit être abordée par une réflexion collaborative intégrant au maximum les parties prenantes, telles que les ingénieurs de diverses spécialités, structure, fluides, thermiciens, acousticiens, écologues, mais aussi les architectes, les associations de quartier, les maitres d’ouvrage ou encore les utilisateurs.
Un article signé Sylvie Simon Elia, Kardham
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