Pour lutter contre la chaleur de l’été, le rafraîchissement passif fonctionne réellement

Ouvrir les fenêtres la nuit et baisser les stores pendant la partie la plus ensoleillée de l’après-midi peut empêcher les maisons de devenir dangereusement chaudes pendant les vagues de chaleur extrême.

Une nouvelle étude de l’Université de l’Oregon mesure l’impact de ces stratégies de refroidissement passif, en particulier dans le nord-ouest du Pacifique.

Dans des simulations utilisant les données météorologiques d’une vague de chaleur sévère survenue en 2021, une combinaison d’ombrage et de ventilation naturelle a permis de maintenir la température des appartements hors de la zone dangereuse pendant toute la durée de l’événement de trois jours, même sans climatisation. Et cela a réduit la charge de la climatisation jusqu’à 80 %.

Les résultats de l’étude pourraient inspirer les codes de construction visant à protéger les locataires des effets de la chaleur intense : Les villes pourraient exiger que les appartements soient équipés de fenêtres ouvrantes pouvant être laissées ouvertes sans danger pendant la nuit, ainsi que de stores fonctionnels.

« Dans le nord-ouest du Pacifique, où l’air est si frais la nuit, nous avons un climat étonnant pour le refroidissement passif », a déclaré Alexandra Rempel, une scientifique de la construction de l’UO qui a dirigé l’étude. « Et nous devrions en profiter ».

Rempel et son groupe de recherche publieront leurs résultats dans le numéro de septembre de la revue Énergie appliquée.

En juin 2021, une vague de chaleur extrême a rôti l’Oregon et l’État de Washington. Les températures ont atteint 116 degrés Fahrenheit à Portland et 111 degrés à Eugene, battant les records précédents. La chaleur prolongée a été mortelle, et l’impact a été particulièrement important sur les personnes vivant en appartement dans des zones urbaines denses.

Ces épisodes de chaleur extrême devraient devenir de plus en plus fréquents en raison du changement climatique. Il devient donc de plus en plus urgent de trouver un moyen de rendre les maisons habitables en cas de chaleur estivale intense.

Mais les bâtiments du nord-ouest du Pacifique sont généralement conçus pour garder la chaleur à l’intérieur. De nombreuses maisons ne sont pas équipées de la climatisation, compte tenu du climat estival généralement doux, ou ne disposent que d’unités de fenêtre.

Bien que des stratégies telles que tirer les stores et ouvrir les fenêtres soient des moyens éprouvés de rafraîchir les maisons, il n’y avait pas beaucoup de preuves solides montrant si elles pouvaient faire une différence significative face à des températures à trois chiffres, a déclaré Rempel.

Armés de données météorologiques recueillies dans des villes comme Eugene, Portland et Seattle pendant la vague de chaleur de 2021, les chercheurs ont utilisé un programme informatique pour simuler les conditions à l’intérieur d’un hypothétique appartement de deux chambres orienté vers l’ouest, avec différentes stratégies de refroidissement.

« Sans aucune ombre ni ventilation, vous serez rapidement dans la zone de danger », a déclaré Jackson Danis, étudiant de premier cycle et co-auteur de l’étude.

Mais même en ouvrant un peu les fenêtres, la durée pendant laquelle l’appartement était dangereusement chaud a diminué. Et l’utilisation stratégique d’une combinaison de techniques de refroidissement passif pourrait rendre l’appartement étonnamment vivable, même face à des températures extérieures à trois chiffres.

Les chercheurs ont constaté que l’ouverture des fenêtres faisait la plus grande différence la nuit et tôt le matin, lorsque l’air extérieur est le plus frais. En revanche, l’utilisation de stores ou d’abat-jour est plus efficace en fin d’après-midi, lorsque le soleil brille directement sur les fenêtres. Les stores extérieurs épais se sont avérés les plus efficaces, mais les stores intérieurs standard, que les locataires sont plus susceptibles d’avoir, ont tout de même fait une différence, surtout si leurs bords étaient scellés par des rails latéraux.

L’impact était encore plus important avec un ventilateur à la fenêtre pour aider à faire circuler l’air.

Si le conseil semble intuitif, « l’ampleur de l’amélioration est quelque chose à laquelle nous ne nous attendions pas », a déclaré Alan Rempel, mathématicien appliqué et co-auteur de l’étude.

Les stratégies de refroidissement passif peuvent être une bouée de sauvetage pour les personnes sans climatisation. Mais même les personnes disposant de la climatisation pourraient utiliser ces techniques pour réduire leurs factures d’énergie en été, a ajouté Michael Fowler, un scientifique du bâtiment de la société Mithun Inc. de Seattle qui a codirigé l’étude.

La réduction de l’utilisation de la climatisation soulage le réseau électrique, ce qui réduit le risque de coupures de courant pendant les vagues de chaleur. C’est également bon pour l’environnement, ajoute Alexandra Rempel.

« Cela permet de maintenir la demande de climatisation à la portée des sources d’énergie renouvelables », a-t-elle déclaré.