COMPORTEMENT THERMIQUE
Un deuxième avantage au niveau thermique d’un panneau sandwich en béton est l’inertie thermique du voile intérieur :
Tout matériau de construction absorbe une quantité déterminée de chaleur lorsque la température ambiante augmente. La quantité de chaleur, absorbée par un matériau par m2 et par degré d’augmentation de température, est appelée capacité thermique. La capacité thermique (B) d’un matériau est proportionnelle à sa masse. Dès lors, un béton «lourd» aura donc une bonne capacité thermique et pourra stocker de grandes quantités de chaleur. Un matériau d’isolation par contre ne dispose que d’une faible masse et ne peut donc pas stocker la chaleur. Durant les périodes de soleil intense se crée de la sorte “l’effet de serre” (où la température intérieure devient très vite insupportable).
Cette grande capacité du béton à absorber la chaleur assure donc une bonne inertie thermique. Le béton aplanit les pics de chaleur diurnes en absorbant la chaleur. Ce processus se poursuit jusqu’au moment où la température du béton et de la pièce sont identiques. Une sorte d’effet retardateur est ainsi créé. La chaleur extérieure ne sera pas directement transmise à l’intérieur, puisque c’est le béton qui sera réchauffé en premier. La pièce ne se réchauffera que par la suite. Il existe donc un déphasage entre les courbes de température extérieures et intérieures. Les écarts sont aplanis.
La Bibliothèque Nationale de Paris est un palais de verre, prestigieux de l’extérieur. Les employés sont pourtant obligés de couvrir les vitres pour éviter la hausse de chaleur dans leurs bureaux.
Une inertie thermique plus élevée a comme résultat un déphasage et une atténuation thermique. En cas de déphasages importants, l’intensité du soleil de midi ne se fait sentir qu’en soirée (voir schéma ci-dessous).
Lorsque la nuit la température de la pièce diminue, le béton libère sa chaleur. La quantité de chaleur pouvant être stockée durant le jour est proportionnelle à la capacité de refroidissement du béton durant la nuit. Pour cette raison, il est essentiel de bien aérer le bâtiment la nuit en régime d’été. Si la capacité de stockage de chaleur est suffisante, ce processus peut se poursuivre indéfiniment, et surtout sans apport supplémentaire d’énergie. Un système de refroidissement d’air, grand consommateur d’énergie, devient donc tout-à-fait superflu.
La figure ci-dessous illustre l’évolution des températures dans la maison expérimentale basse énergie Pléiade à Louvain-la- Neuve, durant les premiers jours d’août 1997. Orientée au soleil, la maison risque de surchauffer. Deux stratégies de protection ont été mises en place: protection solaire et ventilation nocturne (réalisée en laissant les fenêtres entrouvertes). La ventilation nocturne permet d’évacuer la chaleur accumulée durant la journée: la courbe bleue (température intérieure) augmente, mais plus faiblement que la courbe rouge (température extérieure).