En Guadeloupe : stratégies, mécanismes et paramètres avec le Guide GEPETO

Avec la mise en application de la RE2020 et l'introduction du confort d'été dans la règlementation (voir notre Newsletter de juin 2022), la question du rôle de l'isolant dans la stratégie d'isolation aux vagues de chaleur et aux canicules se pose de plus en plus fréquemment. Réduire le flux de chaleur vers l'intérieur est une problématique qui n'est pas nouvelle en France, plus particulièrement dans les DROM. Bien que le climat tropical présente des particularités qui rendent complexe toute comparaison avec le territoire métropolitain, l'expérience de ces départements en la matière est intéressante.

Ce sont ces stratégies, leurs mécanismes et leurs paramètres clés qui ont été répertoriés dans un Guide des procédés d'Enveloppe pour la Performance Energétique et Thermique des constructions d'Outre-mer (GEPETO) en analysant les systèmes constructifs en Guadeloupe. Daté de 2019, ce guide est pourtant la base technique d'une actualité « brûlante ».

L'étude est centrée sur des bâtiments, caractéristique des architectures d'outremer où l'amplitude de température jour-nuit permet difficilement de tirer parti du stockage inertiel. En effet pour des questions d'insécurité d'une part et de présence d'insectes (moustiques tigres) d'autre part, la surventilation nocturne, qui permet d'évoquer la chaleur stockée le jour peut s'avérer impossible. De plus, les températures nocturnes ne sont pas toujours suffisamment basses pour profiter de cet effet de déstockage.. Comme il n'est évidemment pas nécessaire d'isoler contre le froid hivernal, l' 'épaisseur d'isolant et donc la résistance thermique y est également faible. Ainsi, s'il convient d'être prudent dans les comparaisons, cette situation nous donne néanmoins un avant-goût du climat estival en Franc Métropolitaine à horizon 2050.

Les calculs sur plusieurs configurations de systèmes isolants dégagent les paramètreclés qui permettent d'optimiser le confort thermique (surchauffe en température) et le recours à un refroidisseur/climatiseur. Les systèmes qui reposent intrinsèquement sur l'isolant montrent tous que l'épaisseur de celui-ci est un paramètre-clé, qui, utilisé conjointement avec un usage approprié du bâtiment (aération nocturne au lieu de climatisation) permet d'améliorer le confort thermique en limitant le recours à un système de refroidissement énergivore. Agir sur le facteur solaire (absorption énergétique de la surface extérieure) est également possible, à conditions que la durabilité du revêtement extérieur soit démontrée (nature du revêtement, résistance aux sollicitations environnementales extrêmes comme le soleil, la chaleur, le développement biologique, entretien et maintenabilité effectifs…).
Sur l'exemple ci-dessous, on voit que pour une toiture sombre (α=1), la mise en œuvre d'un isolant de résistance thermique > 1 m².K/W permet de limiter les surchauffes moyennes de plus de 1°C.

Mais la température n'est pas seule à jouer un rôle dans le confort. L'hygrométrie pour laquelle ces systèmes d'isolation sont utilisés présente des valeurs très fortes, de 80% d'humidité relative en moyenne sur l'année et oscillant entre 44 et 100%. De plus, les phases alternées de pluie forte et d'ensoleillement fort font grandement varier l'humidité extérieure. Par ailleurs, le recours trop fréquent à la climatisation assèche l'air intérieur, alors que l'activité humaine sans climatisation produit de l'humidité. Les différences de pression s'inversent donc en fonction de ces paramètres, et les transferts d'humidité avec elles. Ainsi le recours à la climatisation, outre sa consommation d'énergie, nécessite-t-il une conception du système d'isolation en fonction de ces considérations.

Les 7 fiches procédés sont donc riches d'enseignements, non seulement sur les leviers d'amélioration de tels systèmes pour les DROM, mais ont également apporté un regard sur les spécificités qui caractérisent leur conception et les explications techniques et scientifiques qui les supportent. Outre ces analyses des procédés constructifs, il contient fiches « paramètres-clés » détaillant les calculs de valeurs essentielles, telles que la conductivité thermique utile, et les spécificités de la Guadeloupe. Enfin, on y trouve une série de fiches « durabilité » sur les caractéristiques physico-chimiques des matériaux et les précautions liées à l'exposition, au vieillissement et au climat qui permettent de préserver les performances des matériaux dans le temps.

Le guide a posé les bases d'un travail technique et scientifique qui se poursuit avec les projets OMBREE puis OMBREE 2 sous l'égide du programme PROFEEL, et la plateforme collaborative PERGOLA. Guide GEPETO