Chapitre 10 : Protection Solaire Efficace : Contrôler les Apports Solaires en Été

La protection solaire efficace est un élément déterminant de la conception bioclimatique, particulièrement dans les climats chauds ou tempérés avec des étés chauds. Son rôle principal est de maîtriser les apports solaires en été afin de maintenir un confort thermique intérieur agréable, en limitant la surchauffe et en réduisant significativement, voire en supprimant, le recours à la climatisation. Une bonne protection solaire est un investissement judicieux pour le confort, l’économie d’énergie et le respect de l’environnement.

Vous avez bien ciblé les points essentiels concernant la protection solaire estivale :

Importance de la protection solaire :

La protection solaire est cruciale pour plusieurs raisons, toutes liées au confort d’été et à l’efficacité énergétique :

• Limiter la surchauffe estivale : Le rayonnement solaire est la principale source de chaleur en été. Lorsqu’il frappe les surfaces vitrées ou les parois opaques mal isolées, il provoque une augmentation de la température intérieure. Sans protection solaire, les bâtiments peuvent rapidement devenir inconfortables, voire insupportables, pendant les périodes chaudes. La protection solaire intercepte une partie de ce rayonnement avant qu’il n’atteigne les surfaces sensibles, réduisant ainsi considérablement les gains de chaleur et la surchauffe.

• Réduire les besoins en climatisation : En limitant la surchauffe, la protection solaire diminue d’autant les besoins en climatisation. Moins le bâtiment se réchauffe, moins il est nécessaire de le refroidir artificiellement. Dans certains cas, une protection solaire bien conçue, combinée à d’autres stratégies bioclimatiques (ventilation naturelle, inertie thermique), peut même rendre la climatisation totalement inutile, ou du moins permettre de la limiter à quelques jours exceptionnels.

• Améliorer le confort thermique intérieur : La protection solaire contribue à créer un environnement intérieur plus agréable et confortable en été. Elle permet de maintenir une température intérieure plus fraîche et plus stable, d’éviter les sensations d’inconfort liées à la chaleur excessive, et de créer des espaces de vie et de travail plus sains et plus productifs.

• Réaliser des économies d’énergie : La réduction des besoins en climatisation grâce à la protection solaire se traduit directement par des économies d’énergie substantielles. Cela diminue la facture d’électricité, préserve les ressources énergétiques et réduit l’empreinte carbone du bâtiment.

• Préserver la santé : La climatisation, bien que permettant de rafraîchir les espaces, peut présenter des inconvénients pour la santé (air sec, risque de propagation de microbes, chocs thermiques). Une bonne protection solaire permet de privilégier des solutions de rafraîchissement plus naturelles et moins agressives pour l’organisme.

En résumé, la protection solaire est une stratégie passive et performante qui permet de concilier confort d’été, économies d’énergie et respect de l’environnement. Elle est indispensable dans toute démarche de conception bioclimatique.

Solutions de protection solaire extérieures :

Les protections solaires extérieures sont les plus efficaces car elles interceptent le rayonnement solaire avant qu’il n’atteigne les surfaces vitrées et ne pénètre à l’intérieur du bâtiment. Elles sont donc à privilégier dans la conception bioclimatique.

• Débords de toiture (avancées de toit) : Les débords de toiture sont des prolongements de la toiture au-delà des murs extérieurs. Avantages : Simples à concevoir et à intégrer dès la construction, très efficaces pour protéger les façades orientées au sud du soleil d’été (soleil haut dans le ciel), laissent passer le soleil d’hiver (soleil bas). Inconvénients : Moins efficaces pour les façades est et ouest (soleil plus rasant du matin et de l’après-midi), leur efficacité dépend de la latitude et de l’orientation. La profondeur des débords doit être calculée en fonction de la hauteur du soleil en été pour une protection optimale.

  

• Brise-soleil : et Les brise-soleil sont des éléments architecturaux placés devant les façades pour intercepter le rayonnement solaire direct. Ils peuvent être horizontaux (auvents, casquettes, lames horizontales) ou verticaux (persiennes, lames verticales).

  
  • Brise-soleil horizontaux : Avantages : Très efficaces pour les façades sud, protègent du soleil d’été tout en permettant au soleil d’hiver de pénétrer, peuvent être fixes ou réglables (orientation des lames). Inconvénients : Moins efficaces pour les façades est et ouest.
  • Brise-soleil verticaux : Avantages : Plus efficaces pour les façades est et ouest, protègent du soleil rasant du matin et de l’après-midi, peuvent être fixes ou réglables (orientables, coulissants). Inconvénients : Moins efficaces pour les façades sud.
  • Types de matériaux : Bois, aluminium, béton, terre cuite, composites, textile (stores toiles). Le choix du matériau dépendra de l’esthétique souhaitée, de la durabilité et des performances thermiques et solaires.

• Volets extérieurs : et Les volets extérieurs sont des fermetures que l’on place devant les fenêtres. Avantages : Protection solaire très efficace (totale si fermés), protection contre les intrusions et les intempéries, amélioration de l’isolation thermique en hiver (surtout les volets isolants), occultation de la lumière (pour les chambres, salles de projection). Inconvénients : Nécessitent une manipulation manuelle ou motorisée pour l’ouverture et la fermeture, peuvent modifier l’esthétique de la façade (surtout les volets roulants). Types : Volets battants (pleins, persiennés), volets roulants (lames pleines, lames ajourées), volets coulissants. Le choix dépendra de l’esthétique, du budget et des préférences d’utilisation.

  

• Protections végétales : et La végétation est un allié précieux pour la protection solaire.

  
  • Arbres à feuilles caduques : Plantés devant les façades sud et ouest, ils offrent une ombre dense et rafraîchissante en été, et laissent passer le soleil en hiver après la chute des feuilles. Le choix des espèces doit être adapté au climat local et à la taille du bâtiment.
    
  • Pergolas végétalisées : Structures légères sur lesquelles on fait grimper des plantes grimpantes (vigne vierge, glycine, chèvrefeuille, etc.). Elles créent une zone d’ombre agréable au-dessus des terrasses, balcons ou devant les façades. Les plantes grimpantes peuvent être caduques ou persistantes selon l’effet recherché.
  • Façades végétalisées (murs végétaux) : Murs recouverts de végétation, offrant une protection solaire, une isolation thermique (légère), un rafraîchissement par évapotranspiration, et améliorant la qualité de l’air et la biodiversité en milieu urbain.
    

• Stores bannes extérieurs : Stores toiles rétractables que l’on déploie devant les fenêtres ou les terrasses. Avantages : Protection solaire efficace et modulable, permettent de profiter de l’extérieur tout en étant protégé du soleil, large choix de coloris et de tissus. Inconvénients : Moins résistants aux intempéries que les protections fixes, nécessitent une manipulation manuelle ou motorisée, peuvent être fragiles en cas de vent fort.

  

Solutions de protection solaire intérieures :

Les protections solaires intérieures sont moins efficaces que les protections extérieures car elles interceptent le rayonnement solaire après qu’il a pénétré à travers le vitrage et chauffé l’intérieur. Elles sont cependant utiles en complément des protections extérieures, ou lorsque les contraintes architecturales ne permettent pas de mettre en œuvre des solutions extérieures.

• Stores intérieurs : et Large gamme de stores intérieurs, avec différents mécanismes et matériaux.

  
  • Stores vénitiens (à lamelles horizontales ou verticales) : Avantages : Permettent de moduler la lumière et de gérer l’éblouissement, choix de matériaux (aluminium, bois, PVC). Inconvénients : Efficacité solaire limitée (la chaleur est déjà entrée), peuvent accumuler la chaleur entre le store et la fenêtre.
  • Stores enrouleurs : Avantages : Simples et discrets, choix de tissus (occultants, tamisants, réfléchissants). Inconvénients : Efficacité solaire limitée, occultation parfois excessive si tissus occultants.
  • Stores plissés (vénitiens californiens) : Avantages : Esthétiques, choix de tissus, peuvent être occultants ou tamisants. Inconvénients : Efficacité solaire limitée.
  • Stores bateau : Avantages : Décoratifs, choix de tissus. Inconvénients : Efficacité solaire limitée.
  • Stores thermiques réfléchissants : Tissus spécifiques avec une face métallisée réfléchissant le rayonnement solaire. Avantages : Plus efficaces que les stores classiques en termes de protection solaire. Inconvénients : Moins décoratifs, peuvent assombrir la pièce.

• Films solaires pour vitrages : Films adhésifs transparents ou teintés à appliquer sur les vitrages existants. Avantages : Améliorent les performances solaires des vitrages existants sans remplacement, réduisent l’éblouissement, existent en différentes teintes et niveaux de performance (contrôle solaire, anti-UV, anti-éblouissement, isolation thermique). Inconvénients : Efficacité solaire limitée (la chaleur est déjà entrée), peuvent légèrement assombrir la pièce (selon la teinte), pose délicate (bulles d’air). Types : Films à contrôle solaire (réfléchissants), films anti-UV, films isolants (amélioration de l’isolation thermique en hiver).

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  Film solaire pour vitrage

Choix en fonction de l’orientation et de l’usage des espaces :

Le choix des protections solaires doit être adapté à l’orientation des façades et à l’usage des espaces intérieurs :

• Façade Sud : Privilégier les protections solaires extérieures horizontales (débords de toiture, brise-soleil horizontaux) pour bloquer le soleil d’été haut dans le ciel. Des stores intérieurs peuvent compléter la protection pour moduler la lumière et l’éblouissement.
• Façades Est et Ouest : Privilégier les protections solaires extérieures verticales (brise-soleil verticaux, volets, végétation) pour se protéger du soleil rasant du matin et de l’après-midi. Les stores intérieurs peuvent être utiles en complément.
• Façade Nord : Moins exposée au soleil direct, la protection solaire est moins critique. Des stores intérieurs légers peuvent être utilisés pour gérer la lumière et l’éblouissement.
• Espaces de vie (séjour, chambres) : Privilégier le confort thermique et l’apport de lumière naturelle modulable. Combinaison de protections solaires extérieures et intérieures réglables.
• Espaces de travail (bureaux) : Privilégier la maîtrise de l’éblouissement et des surchauffes, pour éviter l’inconfort et les problèmes de concentration. Protections solaires extérieures efficaces et stores intérieurs anti-éblouissement.
• Locaux techniques, garages : La protection solaire est moins critique, des solutions simples et économiques peuvent suffire (débords de toiture, films solaires).

En conclusion, une protection solaire efficace et adaptée est essentielle pour garantir le confort d’été et optimiser l’efficacité énergétique des bâtiments. Le choix des solutions doit être mûrement réfléchi en fonction de l’orientation, du climat, de l’usage des espaces et des objectifs de performance. Une approche combinée, associant protections solaires extérieures et intérieures, permet d’obtenir les meilleurs résultats.