Présentation
Auteur(s)
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Louis BERTOLO : Ingénieur en chef au Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB)
-
Bernard BOURGES : Ingénieur Civil des Mines, Docteur-Ingénieur, Consultant
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Lire l’articleINTRODUCTION
Ln bâtiment doit répondre aux exigences qui sont liées à sa destination : celles de l’homme dans sa vie privée pour le logement ou dans sa vie professionnelle pour l’atelier ou le bureau, celles de l’animal pour le bâtiment d’élevage, des marchandises pour le lieu d’entreposage ou de stockage, etc. Et, dans chaque cas, les exigences peuvent être de nature et de degré différents : confort acoustique ou hygrothermique, éclairage, pureté de l’air, accessibilité, sécurité, économie d’énergie, etc.
Certaines de ces exigences ne sont pas discutables comme le taux d’oxyde de carbone dans l’air que l’on respire, d’autres sont liées à des considérations économiques ou culturelles comme celles relatives au confort. Cependant, quelles que soient ces exigences, le bâtiment doit y répondre là où il est construit, c’est-à-dire compte tenu des données naturelles et climatiques du lieu.
Aussi, la satisfaction de la plupart de ces exigences repose sur la connaissance et l’appréciation des effets liés au climat extérieur. De ce point de vue, toutes les exigences ne s’expriment pas sous la même forme, et leur satisfaction doit intégrer la notion de risque raisonnable.
Par exemple, dimensionner une installation de chauffage ou de climatisation sur la base du jour le plus froid ou le plus chaud observé de mémoire d’homme n’est pas économiquement acceptable, parce qu’il est tolérable que la température de confort puisse être dépassée pendant une durée limitée sans entraîner de risque majeur. Par contre, le raisonnement n’est plus le même lorsqu’il s’agit de stabilité ou de résistance aux séismes.
La satisfaction des exigences de confort thermique et d’économie d’énergie qui nous préoccupent ici repose sur la connaissance des phénomènes climatiques que sont la température, l’humidité de l’air, le vent et les rayonnements ; les autres données sont de moindre importance pour le bâtiment en France. La conception du bâtiment, c’est-à-dire l’isolation thermique, la protection solaire, les dispositifs de chauffage, de climatisation et de ventilation, doit être telle que les exigences soient satisfaites pour un ensemble de conditions particulières du climat, propres à chaque exigence.
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Données climatiques et mesures1. Climat
1.1 Composantes du climat
C’est le rayonnement solaire reçu par notre planète, compte tenu du mouvement de celle-ci autour du Soleil, de l’existence de la couche d’air qui l’entoure et de la répartition des continents et des océans, qui est le moteur du climat qui y règne.
Il est d’ailleurs plus exact de parler d’atmosphère plutôt que d’air car chacun de ses différents composants a une influence sur les caractéristiques du climat. En effet, l’atmosphère contient des gaz tels que l’azote, l’oxygène, l’ozone dont chacun connaît le rôle dans l’absorption sélective de la partie du spectre solaire située dans l’ultraviolet court, et tels que le gaz carbonique fortement absorbant dans le domaine des grandes longueurs d’onde et responsable de l’effet de serre. L’atmosphère contient aussi de la vapeur d’eau et des particules en suspension dont le rôle dans l’absorption et la diffusion du rayonnement solaire est très variable.
Aux éléments naturels qui composent l’atmosphère s’ajoutent ceux liés aux activités humaines dont l’impact sur le climat est mis à jour par de nombreuses observations et mesures. L’utilisation des combustibles fossiles (bois, charbon, gaz, fioul) pour le chauffage des immeubles, l’industrie, les transports augmente régulièrement la teneur en gaz carbonique et en poussières, modifiant le bilan des échanges radiatifs et les composantes du climat à l’échelle d’une ville, d’une région ou de la planète.
La plupart des grandes villes, là où les activités humaines sont importantes, possèdent un microclimat : à Paris, à Londres, il fait plus chaud en été et moins froid en hiver, de quelques degrés, que dans le voisinage immédiat [1] [2].
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