Gérer le confort d'été d'une maison ne veut pas dire vivre dans une sorte de blockhaus en ne voyant jamais la lumière du jour, ni habiter une maison ouverte à tous les courants d'air pour tenter de chasser une chaleur étouffante. Pour réussir à traverser un été sans passer son temps sous la douche et sans utiliser une climatisation pas toujours confortable et coûteuse en énergie, il suffit de mettre en œuvre une combinaison de facteurs tous liés à la compréhension des réactions de votre habitation face aux assauts du soleil.

Une alchimie pas si facile à doser

Néanmoins, l'alchimie n'est pas toujours aisée puisqu'un seul facteur insuffisamment pris en compte suffit alors à détériorer l'ambiance intérieure. Ce sont donc tous les aspects qu'il faut traiter simultanément. Pour cela, il convient à la fois de :
- Limiter les apports solaires (protections solaires fixes et/ou mobiles)
- Limiter les apports thermiques externes (pas de ventilation diurne)
- Limiter les apports thermiques internes, notamment ceux de l'éclairage
- Favoriser le stockage des pointes de chaleur (rôle de l'inertie thermique)
- Favoriser l'évacuation nocturne de la chaleur par l'aération ou la ventilation nocturne
Ainsi, dans un bâtiment bien conçu, à forte inertie, bien isolé et équipé de protections solaires efficaces, l'occupant qui saura gérer les protections solaires et une ventilation judicieuse, obtiendra des conditions de confort satisfaisantes même par forte chaleur.

Le véritable bioclimatique

Avec les nombreuses contraintes demandées par la réglementation thermique - encore elle ! -, nous réapprenons les bonnes vieilles recettes de nos ancêtres pour la qualité intrinsèque de la construction. À commencer par une implantation qui tient compte de la topographie des lieux et de l'orientation de la maison. Evidemment, cet aspect ne touche que les constructions neuves qui doivent prioritairement être exposées au Sud. En effet, en été, le soleil est haut et il est facile de s'en protéger. C'est l'exposition optimale puisqu'elle favorise, en hiver cette fois, les apports solaires.
Idem pour les surfaces vitrées. Responsables des 2/3 des apports de chaleur, elles doivent être réparties judicieusement. Réservez les baies vitrées et grandes fenêtres aux façades sud. À l'est, éclairées de face par le soleil du matin, les ouvertures seront de moindre surface. Enfin, l'Ouest est la façade de tous les dangers. Pour bénéficier d'un bon éclairage sans surchauffe, privilégiez de petites fenêtres ou des dispositifs d'éclairage indirect.

La végétation comme protection solaire

Les plantations sont à favoriser à proximité des bâtiments pour apporter l'ombrage en été sans arrêter le soleil d'hiver (arbres à feuilles caduques) et pour diminuer l'exposition du sol au rayonnement solaire.
La végétalisation des espaces extérieurs permet de guider les déplacements d'air en filtrant les poussières pendant les périodes chaudes. Les végétaux créent des ombrages sur le sol et les parois, permettent de gérer l'habitabilité des espaces extérieurs et de protéger les espaces intérieurs des bâtiments.
Ils assurent également une humidification de l'air grâce aux échanges gazeux et de vapeur d'eau entre les plantes et l'atmosphère. Il faudra aussi, lors du choix des plantations, porter une attention particulière aux risques d'allergie qu'elles peuvent entraîner par le pollen.
Les végétaux doivent être choisis en fonction de leur capacité d'adaptation au lieu (sol, température, humidité...), de leur taille et nature (arboré, tapissant, feuilles caduques...) mais avant tout en fonction du rôle à jouer (protection solaire en été mais brise-vent, captage en hiver...).

Repère
La végétation comme "paroi froide"
Comparativement à une paroi en "dur" qui s'échauffe au soleil, la paroi végétale joue le rôle d'une "paroi froide" très performante : la couleur et la texture du feuillage permettent une absorption du rayonnement solaire dont une partie (environ 30 %) est évacuée par évapotranspiration. Ce phénomène fonctionne mieux avec les plantes à feuilles caduques.
Avec les plantes tapissantes, on bénéficie d'un avantage supplémentaire : la mise à l'ombre du mur.

Faites de l'ombre !

L'ombre est un facteur essentiel du confort d'été. Les protections placées à l'extérieur sont de loin les plus efficaces.
Pour l'occultation, les volets roulants sont particulièrement bien adaptés aux exigences du confort d'été, mais les volets battants, les persiennes... sont eux aussi efficaces.
Repère
Les systèmes de protection solaire empêchent l'insolation directe des ouvertures et laissent passer la lumière. Certaines sont légères, amovibles ou orientables, comme les stores (stores bannes ou verticaux extérieurs, stores intérieurs) ou les brise-soleil orientables. Repliées ou enroulées l'hiver, elles laissent entrer le soleil. D'autres font partie intégrante de la construction même : pare-soleil, écrans, auvents, balcons, débords de toit, etc.

La couleur des parois extérieures

Les couleurs ont des coefficients d'absorption du rayonnement solaire différents, elles peuvent donc faire partie des protections solaires. Les couleurs dites "froides" (bleu et vert) absorbent très fortement le rayonnement solaire : le bleu clair est plus absorbant que le marron.

Le coefficient d'absorption du béton brut est important, compris entre 0,5 et 0,6 pour du béton neuf, il devient supérieur avec le vieillissement.
Repère
Le DTU 42-1 (NF P84-404-1) "Réfection des façades en service par revêtements d'imperméabilité à bases de polymères" exclut les revêtements de teinte foncée (dont le coefficient d'absorption est supérieur à 0,7).

Jouer sur l'inertie

En été, diverses influences peuvent altérer le confort intérieur :
La variation de température jour/nuit : la chaleur du jour et la fraîcheur de la nuit pénètrent dans le bâtiment à travers ses parois extérieures et par l'air introduit.
- Le rayonnement solaire : son action se fait principalement par les vitrages.
La chaleur dégagée par les occupants, les appareils ménagers, l'éclairage électrique.
Le vent qui agit sur la température extérieure et force la ventilation.
Le mode d'occupation
Température et rayonnement présentent des maximums situés près de la mi-journée. Ils constituent des causes potentielles de fortes surchauffes dans le bâtiment au cours de l'après-midi.
Soumis aux fortes variations de températures entre le jour et la nuit dans le climat méditerranéen, un bâtiment amplifie ou amortit cette variation extérieure en fonction de ses caractéristiques, générant ainsi des températures intérieures plus ou moins stabilisées. L'inertie thermique qui est la capacité des matériaux de construction et du mobilier à s'opposer aux fluctuations de température intérieures, permet de réduire les pointes de chaleur.
Les matériaux constituant le bâtiment stockent puis restituent la chaleur excédentaire du jour et la fraîcheur de la nuit.

Plus l'inertie est importante, meilleur est le confort pendant la journée en été : il faut tendre vers l'inertie lourde ou très lourde.
Pour une maison individuelle de plain-pied, inertie lourde : 
Solution 1 : associer des refends, des cloisons intérieures (ou des contre-cloisons sur les murs de l'enveloppe) maçonnées et un plancher haut ou bas lourd. Cette configuration permet de rester sous les 400 h par an au-dessus des 27°C* de température ambiante.
Solution 2 : associer deux planchers haut et bas lourds. Avec ce schéma moins performant, ce sont 445 heures annuelles pendant lesquelles la température intérieure dépassera les 27°C*. L'association des solutions 1 et 2 ou la mise en œuvre d'une isolation par l'extérieur permet d'obtenir l'inertie très lourde.

En revanche, les doublages et cloisons à base de plaques de plâtre associés à une seule dalle lourde procurent une inertie insuffisante. L'inertie est encore plus utile lorsqu'elle est associée à de grands vitrages ensoleillés.
Si la surface vitrée est moyenne, l'inertie lourde est bien adaptée. Si la surface vitrée est importante (>10 % de la surface de plancher), l'inertie très lourde est nécessaire.

Pour une maison à étages :
Au rez-de-chaussée et aux étages intermédiaires, l'inertie est généralement suffisante grâce aux planchers lourds. Mais sous toiture, l'inertie doit être complétée soit par une dalle supérieure, soit par des cloisons lourdes, soit par une isolation extérieure.

Repère
On distingue plusieurs formes d'inertie thermique.
L'inertie quotidienne est utilisée pour caractériser l'amortissement de l'onde quotidienne de température, d'ensoleillement et autres apports gratuits, sur une période de 24 heures.
L'inertie séquentielle est utilisée pour caractériser l'amortissement de l'onde thermique due à une vague de chaleur en période de 12 jours.

En rénovation

Les constructions du XXe siècle, jusque dans les années 60, souffrent de l'absence d'isolation thermique, mais bénéficient parfois d'un confort d'été acceptable en raison d'une inertie lourde grâce aux murs, cloisons et planchers lourds.
Il faut prendre garde à ne pas détruire ce confort par une isolation intérieure de l'enveloppe, voire par la pose de faux plafonds étanches pour réduire la hauteur des locaux, de moquettes épaisses, de revêtements bois, ou de contre-cloisons légères. L'isolation par l'extérieur est généralement à favoriser, en prenant toutes les précautions utiles concernant la qualité du procédé et sa mise en œuvre.

La ventilation

La ventilation peut être naturelle et volontaire lorsqu'on ouvre les fenêtres et éventuellement les portes extérieures, mécanique, par ventilateurs, mécanique contrôlée (VMC) lorsqu'elle est assurée par un caisson motorisé qui rejette à l'extérieur l'air extrait du logement. Il faut noter que les systèmes à ventilation permanente présentent l'inconvénient d'apporter de la chaleur pendant les heures chaudes de la journée.
En été on distingue deux types de ventilation efficaces :
Le brassage de l'air intérieur à l'aide de ventilateurs.
Le mouvement de l'air améliore le confort physiologique car il accroît les échanges thermiques entre le corps et l'air ambiant par convection et par évaporation de la sueur.
La ventilation nocturne.
Dans les climats à écarts de température jour-nuit suffisants, un rafraîchissement peut être apporté par la ventilation nocturne, naturelle ou artificielle, et cela dès que l'air extérieur est plus frais que l'air intérieur. (Ce procédé est couramment appelé "free-cooling" en climatisation). Ce refroidissement concerne la masse interne des bâtiments, c'est-à-dire principalement la partie de maçonnerie intérieure à l'isolation thermique ; il apporte un confort pendant la journée qui suit la nuit de ventilation, si le bâtiment dispose d'une inertie thermique suffisante.

Quand devez-vous ventiler ?
Pendant les journées de fortes chaleurs, la ventilation nocturne d'été est utile presque partout et surtout efficace dans les bâtiments à forte inertie et qui ont deux façades opposées pour favoriser la ventilation naturelle traversante. On peut la pratiquer de 21 h à 9 h du matin, généralement de la mi-juin à la mi-août.
Pour les zones littorales humides, l'air chargé d'humidité monte moins en température. La ventilation, naturelle ou mécanique, pourra alors être assurée en quasi permanence, par l'air extérieur introduit.

Exemples :
VMC
Une bouche classique de 30 m³/h évacuera environ 0,4 kWh dans la nuit, ce qui s'avère donc très insuffisant pour compenser la chaleur transmise par 1 m² de vitrage non protégé, mais utile pour limiter l'échauffement d'un bâtiment bien protégé.
Ventilation naturelle traversante
L'ouverture des fenêtres permet un renouvellement d'air de 10 volumes ou plus par heure. Elle assure un véritable rafraîchissement. Ainsi, un bâtiment moyennement inerte, bien protégé du soleil, gardera des températures confortables toute la journée.

Limitez l'inconfort

Les serres, vérandas, atriums doivent impérativement être très largement ouverts en été, y compris et surtout dans leurs parties hautes, faute de quoi des surchauffes peuvent rendre inhabitables les locaux mitoyens. Les cloisons entre la serre et le local attenant doivent être impérativement fermées pendant les heures froides d'hiver et les heures chaudes d'été.

Repère
Les combles sont à surventiler en été. Toutefois, il faut équiper les orifices de ventilation avec des grillages anti-animaux. Il est par ailleurs recommandé d'obturer la majeure partie de ces orifices en hiver.
Attention aux fenêtres de toit anciennes, mal isolées et dénuées de toute protection (volet roulant ou store extérieur/intérieur) capable de stopper la chaleur. N'hésitez pas à les remplacer par des fenêtres plus récentes. La différence de performances entre les deux générations de produits vaut largement l'investissement.

Une technique à la loupe

Le refroidissement par évaporation, également appelé "rafraîchissement adiabatique", est utilisable dans les climats chauds et secs. L'évaporation de l'eau, qui absorbe de la chaleur et donc produit du froid, est obtenu en favorisant (systèmes passifs) ou en forçant (système actif avec ventilateur) le passage de l'air sur une surface humide. Différents systèmes très ingénieux ont été mis au point par l'architecture traditionnelle de divers pays tropicaux : jarres poreuses, nattes humidifiées, citernes d'eau sous les maisons, arrosage du sol, etc. Ces procédés peuvent être perfectionnés par adjonction d'un ventilateur. Dans les zones les plus chaudes, on pourra utiliser :
- soit un humidificateur autonome placé dans le local à traiter : chambre, atelier, bureau, etc.
- soit un module d'humidification adiabatique placé dans le caisson de traitement d'air des installations avec distribution de l'air par réseau de gaines.

* en région PACA