Plus il fait chaud, plus les gens augmentent la climatisation (AC). En réalité, La climatisation est en plein essor dans les pays du monde :on prévoit qu'environ les deux tiers des foyers dans le monde pourraient avoir un climatiseur d'ici 2050, et la demande d'énergie pour refroidir les bâtiments triplera.

Mais à moins que l'énergie ne provienne de sources renouvelables, toute cette demande supplémentaire générera plus d'émissions de gaz à effet de serre, qui contribuent au réchauffement climatique - et bien sûr, aux étés plus chauds. C'est un cercle vicieux, mais les bâtiments peuvent être conçus pour empêcher la chaleur d'entrer, sans contribuer au changement climatique.

1. Fenêtres et ombrage

Ouvrir les fenêtres est une façon courante pour les gens d'essayer de refroidir les bâtiments, mais l'air à l'intérieur sera tout aussi chaud qu'à l'extérieur. En réalité, le moyen le plus simple de garder la chaleur à l'extérieur est d'avoir une bonne isolation et des fenêtres bien placées. Comme le soleil est haut en été, les ombrages horizontaux externes tels que les surplombs et les persiennes sont vraiment efficaces.

Les fenêtres orientées à l'est et à l'ouest sont plus difficiles à ombrager. Les stores et les rideaux ne sont pas géniaux car ils bloquent la vue et la lumière du jour, et s'ils sont positionnés à l'intérieur de la fenêtre, la chaleur pénètre effectivement dans le bâtiment. Pour cette raison, les volets extérieurs, comme ceux que l'on voit souvent sur les bâtiments anciens en France et en Italie, sont préférables.

2. Peintures et glacis

Il est maintenant courant que les toits soient peints avec des pigments spéciaux conçus pour refléter le rayonnement solaire, pas seulement dans la plage visible de la lumière, mais aussi le spectre infrarouge. Ceux-ci peuvent réduire les températures de surface de plus de 10°C, par rapport à la peinture conventionnelle. Le vitrage solaire haute performance sur les fenêtres aide également, avec des revêtements « spectralement sélectifs », ce qui signifie qu'ils gardent la chaleur du soleil à l'extérieur mais laissent entrer la lumière du jour.

Il existe également des vitrages photochromiques, qui change de transparence en fonction de l'intensité de la lumière (comme certaines lunettes de soleil) et du vitrage thermochromique, qui devient plus sombre quand il fait chaud, qui peut aussi aider. Même les peintures thermochromiques, qui absorbent la lumière et la chaleur quand il fait froid, et le refléter quand il fait chaud, sont en cours d'élaboration.

3. Matériaux de construction

Des bâtiments en pierre, briques ou béton, ou encastré dans le sol, peut se sentir plus frais grâce à la "masse thermique" élevée de ces matériaux, c'est-à-dire leur capacité à absorber et à libérer la chaleur lentement, lissant ainsi les températures dans le temps, rendre la journée plus fraîche et la nuit plus chaude. Si vous avez déjà visité une église en pierre au milieu de l'été italien, vous aurez probablement ressenti cet effet rafraîchissant en action.

Malheureusement, les bâtiments modernes ont souvent peu de masse thermique, ou les matériaux à haute masse thermique sont recouverts de plaques de plâtre et de tapis. Le bois est également de plus en plus utilisé dans la construction, et si la construction de bâtiments en bois a généralement des impacts environnementaux plus faibles, sa masse thermique est épouvantable.

4. Matériaux hybrides et à changement de phase

Alors que le béton a une masse thermique élevée, sa production est extrêmement énergivore :8 à 10 % des émissions mondiales de dioxyde de carbone (CO₂) proviennent du ciment. Des alternatives telles que les systèmes hybrides, composé de bois et de béton, sont de plus en plus utilisés dans la construction, et peut aider à réduire les impacts environnementaux, tout en fournissant la masse thermique souhaitée.

Un autre, une solution plus intéressante est les matériaux à changement de phase (PCM). Ces matériaux remarquables sont capables de stocker ou de libérer de l'énergie sous forme de chaleur latente, au fur et à mesure que le matériau change de phase. Alors quand il fait froid, la substance passe en phase solide (elle gèle), et dégage de la chaleur. Quand il redevient liquide, le matériau absorbe la chaleur, procurant un effet rafraîchissant.

Les MCP peuvent avoir une masse thermique encore plus importante que les pierres ou le béton - la recherche a montré que ces matériaux peuvent réduire les températures internes jusqu'à 5 °C. Si ajouté à un bâtiment avec AC, ils peuvent réduire de 30 % la consommation d'électricité issue du refroidissement.

Les PCM ont été salués comme une technologie très prometteuse par les chercheurs, et sont disponibles dans le commerce, souvent en dalles de plafond et en panneaux muraux. Hélas, la fabrication des PCM est encore énergivore. Mais certains PCM peuvent provoquer un quart des émissions de CO₂ que d'autres, il est donc essentiel de choisir le bon produit. Et les processus de fabrication devraient devenir plus efficaces au fil du temps, rendre les PCM de plus en plus intéressants.

5. Évaporation de l'eau

L'eau absorbe la chaleur et s'évapore, et comme il monte, il pousse l'air plus frais vers le bas. Ce simple phénomène a conduit au développement de systèmes de refroidissement, qui utilisent l'eau et la ventilation naturelle pour réduire la température à l'intérieur. Les techniques utilisées pour évaporer l'eau comprennent l'utilisation de pulvérisateurs, buses de pulvérisation (pour créer un brouillard), tampons humides ou matériaux poreux, tels que les évaporateurs en céramique remplis d'eau.

L'eau peut être évaporée dans des tours, les capteurs de vent ou les murs à double peau - toute caractéristique qui crée un canal où l'air chaud et la vapeur d'eau peuvent s'élever, tandis que l'air frais descend. De tels systèmes peuvent être vraiment efficaces, tant que le temps est relativement sec et que le système est soigneusement contrôlé, des températures aussi basses que 14°C à 16°C ont été signalées dans plusieurs bâtiments.

Mais avant de nous enthousiasmer pour toutes ces nouvelles technologies, revenons à l'essentiel. Un moyen simple de s'assurer que la climatisation ne contribue pas au réchauffement climatique est de l'alimenter avec des énergies renouvelables - par temps chaud, l'énergie solaire semble le choix évident, mais il faut de l'argent et de l'espace. Le fait demeure, les bâtiments ne peuvent plus être conçus sans tenir compte de la façon dont ils réagissent à la chaleur :gratte-ciel en verre, par exemple, devrait devenir obsolète. Au lieu, des toits et des murs bien isolés sont essentiels par temps très chaud.

Tout ce qui utilise de l'électricité dans les bâtiments doit être aussi économe en énergie que possible. Éclairage, des ordinateurs, les lave-vaisselle et les téléviseurs utilisent tous l'électricité, et produisent inévitablement de la chaleur - ceux-ci doivent être éteints lorsqu'ils ne sont pas utilisés. De cette façon, nous pouvons tous rester aussi cool que possible, tout l'été.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.