Étude expérimentale à échelle réduite d’un bassin de toit – performance de rafraîchissement en climat océanique

Depuis quelques années, on peut noter les conséquences du réchauffement climatique par l’augmentation des phénomènes climatiques extrêmes (sécheresses, précipitations abondantes, épisodes caniculaires…). Ces conséquences modifient fondamentalement les conditions environnementales dans lesquelles les bâtiments sont conçus pour fonctionner. Ainsi, un bâtiment, prévu initialement dans nos régions pour se protéger des rigueurs de l’hiver, doit s’adapter afin de préserver le confort thermique des occupants. Récemment, des efforts considérables ont été déployés pour développer de nouvelles solutions de rafraîchissement « passives » afin de limiter les surchauffes estivales et de diminuer la consommation énergétique des systèmes de climatisation des bâtiments.

Dans ce papier, on s’intéresse plus particulièrement à une technique de rafraîchissement passif qui est la rétention d’eau. L’objectif de ce travail est d’évaluer l’intérêt de ce système par rapport à d’autres technologies. Pour cela, un prototype expérimental à échelle réduite, représentant un bâtiment climatisé possédant une toiture-terrasse, a été mis en place et instrumenté. Différents prototypes de toitures sont considérés (bitume, revêtement « cool », bassin d’eau) et testés en climat océanique (La Rochelle, France). Ce prototype permet d’évaluer le flux de chaleur traversant la toiture, les températures de surface de l’enveloppe et de l’ambiance intérieure. Les différentes techniques de rafraîchissement passif ainsi que la référence bitumineuse testées sont comparées en prenant en considération les mêmes conditions météorologiques données par une station météorologique.

Les résultats montrent que, dans un climat océanique (La Rochelle), les solutions du revêtement « cool » et du bassin d’eau génèrent un refroidissement passif significatif en termes de réduction de température de surface de toiture. Pour le bassin d’eau, cette baisse de température de surface par rapport à une toiture bitumineuse sèche peut atteindre 27∘C, permettant ainsi de minimiser les charges thermiques traversant la toiture et de réduire de façon importante les besoins en climatisation pendant la période estivale.