Solutions de « confort holistique global »
Nous l’avons déjà évoqué, le développement du bas-carbone ne doit pas se faire au détriment du confort, bien au contraire ! La ville durable de demain est synonyme de bien-être et les solutions de chauffage, climatisation et ventilation ont à ce titre un rôle central à jouer. Tour d’horizon de nos préconisations.
Solutions de « confort holistique global »
Le confort global et holistique est une résultante de tous les conforts : thermique, humidité, confort acoustique, visuel, de qualité d'air et de santé, …, c'est à dire au final de bien-être. Concepteurs, bureaux d’études ou architectes, promoteurs ou collectivités publiques, votre objectif est certes d'être réglementaire avec l'usage d'équipements les plus sobres en énergie et en impact carbone, mais également d'aller plus loin pour concevoir des bâtiments de plus en plus confortables, pour un bien-être des usagers. Le confort global pour se sentir bien n’est pas si simple, décryptage des différents paramètres qui impactent sur le confort d’un point de vue holistique.
En premier lieu, le confort thermique
Rappelons les 6 paramètres qui déterminent le confort thermique :
- Le métabolisme, qui est la production de chaleur interne au corps humain, permet de maintenir celui-ci autour de 36,7°C.
- L'habillement, qui représente une résistance thermique aux échanges de chaleur entre la surface de la peau et l'environnement.
- La température ambiante de l’air Ta.
- La température moyenne des parois Tp.
- L'humidité relative de l'air (HR en %), qui est le rapport exprimé en pourcentage entre la quantité d'eau contenue dans l’air à la température Ta et la quantité maximale d'eau contenue à la même température.
- La vitesse de l'air, qui influence les échanges de chaleur par convection. Dans le bâtiment, les vitesses de l'air ne dépassent généralement pas 0,2 m/s pour une sensation de confort.
La température de confort ressentie
La température de confort ressentie appelée aussi "température opérative" ou "température résultante sèche" se définit par : T°opérative = (T°air + T°parois) / 2. Cette relation simple s'applique pour autant que la vitesse de l'air ne dépasse pas 0,2 m/s. Dans les conditions habituelles, l'homme assure le maintien de sa température corporelle autour de 36,7°C. Cette température est en permanence supérieure à la température d'ambiance, aussi un équilibre doit-il être trouvé afin d'assurer le bien-être de l'individu ?
La diffusion de chaleur entre l'individu et l'ambiance s'effectue selon les mécanismes :
- A savoir que 50% des pertes de chaleur du corps humain se font par convection avec l'air ambiant (convection et évaporation par la respiration ou à la surface de la peau).
- Les échanges par rayonnement à la surface de la peau représentent jusqu'à 35% du bilan alors que les pertes par contact (conduction) sont négligeables (< 1 %).
- Nos échanges par rayonnement sont prépondérants, 35%, ce qui explique qu’il faudra agir sur l’isolation pour éviter les parois froides en hiver et les sols et parois chaudes en été.
Commentaire : il est donc nécessaire de traiter le confort dit saisons, c'est-à-dire tant en chauffage qu’en climatisation. Les crises climatiques à répétition nous amènent même à penser de plus en plus confort d’été que chauffage ; les bâtiments eux-mêmes étant de plus en plus isolés et protégés pour recevoir des systèmes dits également 4 saisons telles que le pompes à chaleur.
Vous souhaitez allier performance énergétique et confort pour votre prochain projet ? Vous accompagner dans votre réflexion est au cœur de nos préoccupations : en complément de ce blog, nous vous proposons un livre blanc « chauffage et climatisation pour bâtiments de demain » pour vous aider à y voir (encore) plus clair sur ces problématiques.
L'impact de l'humidité relative
L'inconfort n'apparaît que lorsque 30% < Humidité Relative < 70%.
De faibles niveaux d'humidité (en deçà de 30%) donnent lieu à certains problèmes :
- Augmentation de l’électricité statique (petites décharges lors du contact avec des objets métalliques),
- Gêne et irritation accrue à la fumée de tabac (du fait d'un abaissement du seuil de perception des odeurs).
De hauts niveaux d'humidité (au-delà 70 %) donnent lieu à une croissance microbienne importante et à des condensations sur les surfaces froides.
Confort et vitesse de l'air
Confort et vitesse relative de l'air par rapport à l'individu est un paramètre à prendre en considération, car il influence les échanges de chaleur par convection et augmente l'évaporation à la surface de la peau. À l'intérieur des bâtiments, on considère généralement que l'impact sur le confort des occupants est négligeable tant que la vitesse de l'air ne dépasse pas 0,2 m/s. Le mouvement de l'air abaisse la température du corps, facteur recherché en été, mais pouvant être gênant en hiver (courants d'air).
Le confort thermique est variable selon les individus
Au-delà des paramètres présentés précédemment, la sensation de confort peut aussi être influencée par d'autres éléments comme l'état de santé, l'âge ou l'état psychologique de l'individu. En fait, les zones de confort sont susceptibles de varier selon, le contexte et le niveau de qualité de construction, de la capacité d’action de l’occupant comme en fonction de la température extérieure.
Commentaire : ainsi, la possibilité d'une intervention personnelle sur les caractéristiques de l'ambiance de son lieu d'activité est importante si on veut éviter tout sentiment de frustration ou d'enfermement et donc d'inconfort. Le réglage de la température par des régulations locales est donc indispensable comme la gestion de son confort thermique via smartphones et autres applications digitales.
Impact de la ventilation
Les conditions d’aération à l’intérieur d’un espace clos sont parmi les principaux facteurs déterminants de l’hygiène de l’homme, de son confort et de son bien-être. Elles ont un effet direct sur l’individu par la qualité de l’air respiré et un effet indirect par leur influence sur la température de l’air intérieur et des parois, ainsi que sur le taux d’humidité de l’air intérieur.
Rappelons que l’aération est au service de trois fonctions :
- Le maintien de la qualité de l’air grâce au remplacement de l’air vicié du fait de l’occupation et de la présence de sources endogènes liées au bâtiment et aux équipements, par de l’air extérieur dit « neuf ».
- Le maintien d’un confort thermique d’été en favorisant les échanges thermiques convectifs et évaporatifs. On parle ici d’aération de confort.
- La préservation du bâti et des revêtements intérieurs en évitant la détérioration due à la condensation de la vapeur d’eau et en évitant le développement des moisissures.
Par ailleurs, la qualité d’air intérieure est immédiatement ressentie comme un confort essentiel à prendre en compte d’autant plus suite à la crise COVID que nous traversons. Nous devons être « bien » dans nos endroits clos. La solution idéale consisterait à pouvoir prendre en compte au moins quatre domaines :
- Amélioration de la ventilation
- Filtration de l’air (filtration poussée)
- Purification de l’air (adsorbants, systèmes de destruction des COV, etc, ...).
- Utilisation de matériaux de construction et de décoration à faible taux d’émission de COV, par exemple étiquette A+
Commentaire : qualité d’air intérieur et productivité. Des études démontrent que la qualité d'air intérieur et la productivité des employés sont des facteurs liés et que l'air de bonne qualité contribue directement à l’amélioration de la productivité des employés. Comprendre la relation entre ces deux aspects permettra aux employeurs d'améliorer à la fois la qualité de l’air, la santé et la productivité de leurs employés.
Le confort acoustique
Le confort acoustique est un élément important de la qualité de vie. Or, environ 54% des personnes vivant dans des villes de plus de 50 000 habitants se déclarent gênés par le bruit. Les sources de bruit sont multiples et les nuisances sonores peuvent entraîner une gêne, des troubles de la vigilance, de l’attention, de l’apprentissage, et affecter la santé (stress, troubles du sommeil, pathologies cardio-vasculaires, etc, …). Rappelons que la réglementation acoustique à respecter est la NRA et que dans un bâtiment on va retrouver généralement 4 types de bruits :
- Les bruits aériens intérieurs (conversation, …)
- Les bruits aériens extérieurs (bruits urbains)
- Les bruits d’impacts (ou bruits solidiens) émis par la vibration d’une paroi (pas, chute d’objets)
- Les bruits d’équipements comme la VMC, les climatiseurs, …
Commentaire : le bruit d’équipements de confort, comme les pompes à chaleur et climatiseurs, est indirectement lié à la bonne sélection en amont des systèmes, à la qualité des produits, à l’entretien maintenance qu’il y a lieu d’assurer.
Le confort visuel
Le confort visuel intègre des notions physiques et de perception qui se définissent autour de 7 critères :
1. La répartition harmonieuse de la lumière dans l’espace.
2. Les différences de luminance (luminance = l’intensité/surface).
3. L’absence d’ombres non adéquates ou gênantes.
4. La bonne mise en valeur des reliefs.
5. La vue vers l’extérieur.
6. Un rendu des couleurs de qualité.
7. L’absence d’éblouissement.
Commentaire : les équipements tels que les unités intérieures de confort doivent ainsi, si elles sont apparentes, s’intégrer harmonieusement dans les espaces de vie. Elles peuvent devenir « invisibles » avec une intégration dans des habillages décoratifs tels que faux-plafonds et soffites.
