Quels sont les matériaux qui gardent les bâtiments au frais ?

Les climatiseurs sont particulièrement nocifs car ils utilisent un fluide frigorigène appelé Hydrofluorocarbone (HFC). Bien que le HFC ne représente que 1% de toutes les émissions de gaz à effet de serre, il est aussi des milliers de fois plus puissant que le dioxyde de carbone.

Concevoir avec des matériaux qui refroidissent naturellement peut aider à atténuer ces effets environnementaux en réduisant le besoin de climatisation.

Masse thermique et isolation thermique

Les matériaux denses comme la pierre, le béton et la terre ont des propriétés qui leur permettent d'agir comme une bonne isolation contre la chaleur : bonne conductivité thermique, retard thermique (transmission lente de la chaleur), faible réflectivité, et grande capacité thermique volumétrique.

Lorsque ces matériaux sont utilisés en groupe, leurs qualités d'isolation deviennent particulièrement puissantes, comme en témoignent les maisons troglodytes.

Les maisons traditionnelles comptent sur une isolation thermique efficace. La résistance thermique de l'isolant est mesurée par la valeur R. Plus cette valeur est élevée, plus le matériau est résistant à la chaleur. Le polystyrène, la mousse de polyuréthane et la mousse phénolique sont des exemples d'isolants thermiques aux valeurs R très élevées.

Matériaux naturels

Les toitures végétalisées procurent de l'ombre, enlèvent la chaleur de l'air et réduisent la température des toits. On peut citer comme exemples notables la California Academy of Sciences de Renzo Piano et la Villa Bio d'Enric Ruiz-Geli.

L'incorporation d'eau dans un bâtiment peut également refroidir une maison par évaporation et débit d'air, selon le climat. Cette méthodologie a été reconnue dès les Romains, qui concevaient souvent leurs maisons autour d'une piscine à cour centrale.

Matériau et emplacement des fenêtres

Plus le coefficient de gain de chaleur solaire (SHGC) du verre est faible, moins il transmet de chaleur et plus le bâtiment est frais. Des stores extérieurs empêchent la lumière du soleil de frapper les fenêtres. Le positionnement des fenêtres peut avoir des effets de refroidissement passif par ventilation croisée.

Couverture de toiture

Les toits réfléchissants de couleur claire peuvent rafraîchir efficacement les intérieurs en redirigeant les rayons du soleil. Alors que les toits standard ou sombres peuvent atteindre 65°C par une chaleur intense, les « toits froids » ne peuvent atteindre que 10°C dans les mêmes conditions.

Les toits hauts et les coupoles permettent à la chaleur existante de s'élever et de s'échapper des zones d'utilisation. Les porches couverts et les auvents peuvent protéger l'intérieur de la lumière du soleil.

Dans l'ensemble, les considérations matérielles et la conception structurelle vont de pair pour créer des alternatives efficaces à la climatisation et au refroidissement mécanique, réduisant ainsi l'utilisation de HFC et les émissions de gaz à effet de serre nuisibles.