Performance de l’ombrage en été au Centre canadien des technologies résidentielles

Authors :

J. Gusdorf (Consultant)
M. Armstrong (CNRC)
F. Szadkowski (RNCan)
J. Sager (RNCan)

Date de publication : 24 mars, 2011

Discussion

L’optimisation du chauffage des locaux à l’énergie solaire passive gratuite devrait former une stratégie principale dans tout projet de construction. Le principal facteur limitatif du chauffage solaire passif lorsqu’un bâtiment est bien exposé et qu’il peut être construit avec une orientation au sud est la surchauffe, qui peut se produire lors des chaudes journées ensoleillées pendant la saison de chauffage, pendant les saisons intermédiaires ainsi que pendant la saison de refroidissement (l’été). Ce problème ne peut être réglé avec des surplombs fixes au-dessus des fenêtres, étant donné que ces caractéristiques architecturales réduisent autant les apports solaires utiles en période de chauffage que ce qu’ils font économiser en charge de refroidissement lors de la saison chaude.

Une sorte de dispositif d’ombrage réglable représenterait une solution à la surchauffe d’un bâtiment. Si les dispositifs d’ombrage étaient situés à l’intérieur, ils pourraient être facilement réglés par les occupants de la même façon que le sont les stores vénitiens. Cependant, l’expérience à ce jour nous démontre qu’avec des fenêtres éconergétiques, l’ombrage interne est inefficace ou soumet le verre à des contraintes thermiques. Conséquemment, les dispositifs d’ombrage externe mobiles devraient devenir d’importants éléments des maisons à consommation énergétique nette (quasi) zéro et ils devraient être mis en œuvre dans toutes les maisons où l’on souhaite optimiser les apports solaires passifs tout en réduisant le potentiel de surchauffe. Ces dispositifs pourraient être réglables manuellement à partir de l’extérieur, en quel cas les utilisateurs pourraient les déployer pendant la saison de refroidissement, puis les rétracter pendant le reste de l’année. Ils pourraient également être réglables manuellement de l’intérieur, soit physiquement soit par un mécanisme électrique, comme dans le cas de certains volets à enroulement. Ils pourraient enfin être commandés automatiquement pour n’être déployés qu’au besoin afin d’éviter des apports solaires excessifs et être munis d’une commande manuelle de surpassement pour répondre aux besoins d’intimité ou de sécurité ou encore lorsque des occupants considèrent que la lumière naturelle ou les vues importent davantage que des apports excessifs.

Cette étude démontre que des auvents rétractables en toile qui couvrent approximativement la moitié supérieure des fenêtres peuvent réduire de façon appréciable l’énergie nécessaire au refroidissement des locaux. Les auvents utilisés étaient des modèles couramment disponibles dans le commerce et il n’a pas été question de modifier leurs caractéristiques afin d’en optimiser la performance. Ils ont été installés sur trois des quatre fenêtres sud, mais pas sur la fenêtre ouest ni sur les fenêtres est. Étant donné qu’ils ne couvrent que la moitié supérieure des fenêtres, ils laissent passer des quantités appréciables de lumière naturelle et obstruent peu la vue vers l’extérieur. Les auvents ont permis de réduire l’énergie nécessaire au refroidissement de 18 % tout en conservant les températures maximales très près du point de consigne dans les salles contiguës aux fenêtres couvertes ainsi que dans d’autres salles, ce qui a permis de réaliser des économies d’énergie tout en augmentant le confort.

Bien que les auvents ne réduisent pas les niveaux d’éclairement autant que d’autres dispositifs d’ombrage, il est évident qu’ils réduisent considérablement les niveaux d’éclairement dans les salles auxquelles ils sont rattachés et qu’ils augmentent de façon importante la période pendant laquelle l’éclairement se situe sous les niveaux recommandés. Toutefois, les impacts sur les occupants dépendront d’un certain nombre de facteurs subjectifs et non quantifiables. Par exemple, est-ce que les occupants se trouvent dans ces salles pendant les périodes de faibles niveaux d’éclairement, à quelles activités vaquent-ils et quelles sont leurs réactions subjectives à certains niveaux d’éclairement particuliers? Il est possible que certaines personnes considèrent inacceptables les niveaux d’éclairement réduits et réagiront en allumant l’éclairage, ce qui annulerait une partie des économies d’énergie. Le recours accru à l’éclairage électrique augmenterait de façon directe la consommation d’énergie et de façon indirecte en faisant augmenter les charges de refroidissement. Cependant, étant donné que les économies réalisées grâce aux auvents sont de l’ordre de 3 kWh/jour, il semble peu probable que l’utilisation accrue occasionnelle de l’éclairage électrique annule une grande partie des économies d’énergie, surtout dans les maisons éconergétiques qui dont dotées d’un éclairage haute efficacité. Il faut également noter que dans les maisons à très haute efficacité énergétique, les dispositifs d’ombrage pourraient être réglés automatiquement de façon à n’être déployés qu’au besoin afin d’éviter tout risque de surchauffe ou d’augmentation des charges de refroidissement, ce qui risque d’être peu probable par période de faibles niveaux d’éclairement.

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