Le stockage en maçonnerie

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Le stockage de la chaleur reçue sous forme de rayonnement dans la journée, afin d’en bénéficier pendant la nuit, constitue le problème essentiel auquel il faut s’attaquer dans un projet de maison passive à Apports Directs.

La quantité d’énergie solaire admise dans un local par les ouvertures vitrées, détermine la température moyenne du local, tout au long de la journée.

Il faut accumuler une portion importante de cette énergie dans les murs en maçonnerie ou dans le plancher, ou bien dans les deux à la fois, afin de pouvoir en user la nuit.

Mais comment faire ?

Surchauffe dans la journée ou déficit la nuit ?

En hiver 65 % environ du montant total des déperditions, se produisent la nuit. Seulement 35 % pendant le jour.

Si les ouvertures captantes sont dimensionnées pour admettre suffisamment de soleil le jour pour chauffer les pièces pendant 24 heures, il faut alors se préoccuper de stocker 65 % de cette énergie, pour la restituer au cours de la nuit.

Cas n°1 :

Le local de référence comporte une rangée de vitrages éclairant directement la masse thermique sombre en béton, le mur arrière ou le plancher.

La superficie de la masse sombre recevant le rayonnement est de une fois et demi la surface du vitrage.

  • Première constatation : une augmentation de l’épaisseur de la paroi accumulatrice (10 à 40 cm) n’affecte pas la gestion des apports solaires. On relève légèrement la température minimale de l’air ambiant intérieur de 3°C.
  • Deuxième constatation : l’amplitude des variations de la température entre l’extérieur et l’intérieur est de 22°C.

Cas N°2 :

Le local de référence comporte une rangée de vitrages éclairant directement ou par réflexion (avec des surfaces claires) la masse thermique sombre en béton, le mur arrière ou le plancher.

La superficie de la masse sombre recevant le rayonnement est de trois fois la surface du vitrage.

  • Première constatation : une augmentation de l’épaisseur de la paroi accumulatrice n’affecte presque pas la gestion des apports solaires. Le passage de 10 à 20 cm relève légèrement la température minimale de l’air ambiant de 2°C (de 20 à 40 cm : pas de changement).
  • Deuxième constatation : l’amplitude des variations de la température entre l’extérieur et l’intérieur est de 14,5°C.

Cas N°3 :

Le local de référence comporte une rangée de vitrages éclairant directement ou par réflexion, toutes les parois intérieures massives, murs, plancher, plafond.

La superficie des parois de béton recevant le rayonnement est de neuf fois la surface du vitrage.

  • Première constatation : une augmentation de l’épaisseur des parois accumulatrices est inutile, au-delà de 10 cm, l’épaisseur n’affecte plus les apports solaires.
  • Deuxième constatation : l’amplitude des variations de la température entre l’extérieur et l’intérieur n’est que de 7°C.

Ces résultats nous montrent que pour qu’un local garde une température confortable pendant le jour, et une restitution régulière la nuit, chaque mètre carré de faisceau de rayonnement doit être diffusé sur 9 m2 de paroi maçonnée.

Une maison passive en bois a une plus faible inertie thermique qu’en bétonUne maison passive en bois a une plus faible inertie thermique qu’en béton

Le choix des couleurs et la nature du revêtement des parois intérieures

  • Les planchers : les couleurs intermédiaires ou sombres donnent l’assurance qu’une portion de la chaleur rayonnée sera absorbée et stockée dans la dalle.
  • Les parois en maçonnerie : la couleur est indifférente, le rayonnement réfléchi par les murs étant absorbé aussitôt après par d’autres parois inertes.
  • Les éléments légers de construction : cloisons, panneaux de bois, de faible inertie thermique, seront plutôt de couleur claire pour réfléchir le rayonnement sur les parois massives.
  • Les parois massives : éviter de les soumettre au rayonnement direct pendant une longue durée sous peine de surchauffe.

En conclusion

Une maison passive à apports directs sera agréable à vivre d’autant vous vous approcherez des caractéristiques du cas N°3.


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