Dans la quête incessante d'une architecture plus respectueuse de l'environnement, les murs capteurs accumulateurs de chaleur émergent comme une innovation cruciale, combinant efficacité énergétique et design intelligent. Ces murs offrent une nouvelle perspective sur la gestion thermique des bâtiments, en capturant et en stockant la chaleur pour un confort optimal tout en réduisant l'empreinte carbone.
DEFINITION ET PRINCIPE DES MURS CAPTEURS ACCUMULATEURS
Les murs capteurs accumulateurs de chaleur sont des structures architecturales conçues pour absorber, stocker et redistribuer la chaleur issue du rayonnement solaire à l'intérieur de l'habitation. C'est un dispositif de captage solaire constitué d'un vitrage positionné devant une paroi en matériaux "denses" et séparé par une lame d'air de plusieurs centimètres.
Le choix du matériau de la paroi intérieure est absolument essentiel. Egalment appelé murs à inertie thermique élevée, iIls sont généralement fabriqués à partir de matériaux à haute densité tels que la brique de terre crue, la brique de terre cuite, l'argile, la pierre, le béton et d'autres matériaux composites spécialement formulés. Ces matériaux ont la capacité de stocker la chaleur en absorbant l'énergie thermique lorsqu'il fait chaud et en la libérant progressivement lorsque la température ambiante diminue. Ce processus aide à maintenir une température intérieure plus constante, réduisant ainsi la nécessité de recourir à des systèmes de chauffage ou de climatisation excessifs.
Lorsque les rayons du soleil traversent le vitrage, la masse de la paroi se chauffe progressivement. Cette chaleur va migrer par conduction et va donc traverser le mur. Elle est finalement diffusée à l'intérieur du mur avec un temps de phasage calculé.
CONCEPTION & DIMENSIONNEMENT
La conception et le dimensionnement des murs capteurs accumulateurs de chaleur dépendent de plusieurs facteurs, notamment le climat, l'orientation du bâtiment et les besoins thermiques spécifiques. Les architectes et les ingénieurs doivent travailler ensemble pour choisir les matériaux appropriés, leurs épaisseurs et leurs surfaces pour répondre aux exigences de chauffage et de refroidissement du bâtiment.
On compose surtout avec la capacité thermique et la diffusivité d'un matériau. Une capacité thermique importante produira des murs capables d'accumuler de grandes quantités de chaleur. en parallèle, une faible diffusivité engendre un déphasage important ! C'est ces deux propriétés physiques qu'on recherche dans les matériaux des murs capteurs accumulateurs.
en règle générale, l'épaisseur optimale est de :
20 à 30cm pour la terre crue (en brique ou en argile)
25 à 35cm pour la terre cuite
30 à 50cm pour le béton
15cm pour l'eau !
LES AVANTAGES DES MURS CAPTEURS ACCUMULATEURS
Efficacité énergétique
En captant la chaleur excessive pendant les périodes chaudes et en la libérant lorsque la température baisse, ces murs réduisent la dépendance aux systèmes de chauffage et de climatisation. Ils contribuent ainsi à minimiser la consommation d'énergie, ce qui se traduit par des économies financières et une réduction des émissions de gaz à effet de serre.
Stabilité & confort thermique
Les murs capteurs accumulateurs de chaleur créent un environnement intérieur plus stable sur le plan thermique. Les fluctuations de température sont atténuées, ce qui améliore le confort des occupants et réduit les besoins en climatisation et en chauffage.
Economies financières
La réduction de la consommation d'énergie se traduit par des économies sur les factures énergétiques à long terme, compensant souvent les coûts initiaux plus élevés de construction.
Durabilité et longévité
Les matériaux à changement de phase sont souvent durables et nécessitent peu d'entretien. Ils contribuent ainsi à prolonger la durée de vie utile des bâtiments et à réduire le gaspillage des ressources.
REFERENCES D'ARCHITECTURE ÉCOLOGIQUE AVEC MISE EN OEUVRE DE MURS CAPTEURS ACCUMULATEURS DE CHALEURS
Plusieurs exemples de bâtiments utilisant des murs capteurs accumulateurs de chaleur existent à travers le monde. Le bâtiment 16 - Atelier de mécanique du Campus Beaulieu de l'Université de Rennes est un excellent exemple de conception écologique, avec des murs capteurs qui jouent un rôle central dans la régulation thermique du bâtiment.
Le projet est une réhabilitation / extension avec la proposition d'une double façade en verre sur l'ensemble du projet. L'extension est en pisé (terre crue), soit un matériau à très forte inertie. En hiver, cette double façade protège le bâtiment du froid et, au contraire, en période d’ensoleillement, l’effet de serre permet de récupérer des calories qui sont emmagasinées dans la façade intérieure et réchauffent progressivement le bâtiment. En été, les stores sont abaissés pendant les périodes d’ensoleillement et la lame d’air entre les deux peaux est ventilée naturellement par le haut qui s’ouvre complètement. Les murs de l'extension participent alors directement au confort thermique des usagers puisqu'ils captent puis diffusent les apports solaires de la journée. Le travail des architecte Maurer et Gilbert architectes est remarquable. C'est une véritable référence d'architecture écologique en France !
Les murs capteurs accumulateurs de chaleur incarnent l'innovation au service de l'efficacité énergétique et de la durabilité dans l'architecture. En fusionnant des principes scientifiques avec une conception intelligente, ces murs ouvrent la voie à une nouvelle ère de bâtiments écologiques et confortables. Alors que le monde s'efforce de réduire son empreinte carbone, ces murs se profilent comme un élément essentiel du paysage de la construction verte et responsable.
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