Cet article fait partie du dossier : Le Cerema mobilisé pour adapter le bâti au changement climatique
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Cet article du Cerema a été publié par notre partenaire Techni Cités.
La chaleur est un sujet à l’ordre du jour, bien plus qu’émergent. Si le sud de la France est depuis longtemps sensibilisé, l’enjeu est désormais présent dans différentes parties du territoire et notamment dans les zones urbaines soumises aux effets d’îlot de chaleur. C’est donc une préoccupation croissante des pouvoirs publics, pour plusieurs raisons :
- protection de la population et des personnes vulnérables face aux situations de chaleur excessive ;
- incidences organisationnelles des vagues de chaleur dans les établissements non adaptés ;
- maîtrise des impacts écologiques, énergétiques, économiques et sociaux des besoins de rafraîchissement.
Protéger les bâtiments contre la surchauffe : une préoccupation grandissante des collectivités
C’est ainsi un vrai sujet d’intérêt pour les collectivités en charge de missions de service public dans le champ de l’éducation, du social, des activités culturelles et touristiques. Or, la préoccupation dominante qui a longtemps prévalu en France métropolitaine est l’efficacité thermique en période froide. Conséquence : les bâtiments existants, même récents, peuvent présenter de gros défauts pour l’été.
De plus, la réglementation n’encadre que partiellement l’efficacité des bâtiments du point de vue de la chaleur.
Pour la construction des bâtiments neufs, les réglementations antérieures à la RE2020 incluaient bien l’obligation de calculer un indicateur de température intérieure en période chaude, mais le plafond réglementaire, variable car relatif au projet, ne constituait pas une garantie de performance. Par ailleurs, les bâtiments climatisés sont soumis à une contrainte de performance énergétique qui devrait inciter à rechercher l’efficacité été comme hiver, mais qui n’a pas conduit à un mouvement de franche optimisation.
La RE2020 s’applique déjà aux typologies les plus courantes des constructions publiques (bureaux, scolaire, foyers), et son champ d’application va progressivement s’élargir. Elle considère un nouvel indicateur, les DH ou degrés heure d’inconfort, avec des seuils fixes. Ce système d’évaluation est globalement mieux conçu que le précédent, mais il n’est réellement contraignant que dans la zone méditerranéenne. Ailleurs, les niveaux d’exigences sont atteints sans effort significatif, donc sans grand progrès de la qualité du bâti en thermique l’été.
Le bâti existant, de son côté, est soumis à une réglementation spécifique pour les opérations de rénovation d’ensemble ou élément par élément. Dans ces deux cas, des règles encadrent les facteurs principaux de charge thermique solaire. Elles contraignent à un certain niveau d’isolation en toiture, dans une logique thermique d’hiver très bénéfique au confort d’été. Et elles limitent le facteur solaire des ouvertures vitrées, c’est-à-dire qu’elles exigent que celles-ci soient protégées d’une manière ou d’une autre du rayonnement solaire lorsqu’elles n’ont pas une exposition nord. Cependant, ces règles pour l’existant sont insuffisamment connues y compris des professionnels.
Bien entendu, le cadre réglementaire n’est pas la seule référence. Les labels et référentiels bâtiment durable, les cahiers des charges imposés par les financeurs sont autant de guides pour réussir les constructions et rénovations. Pour le bâti scolaire en particulier, les guides récents ont été publiés (EnvirobatBDM, ministère de l’Éducation nationale). Les prescriptions au sujet du confort d’été y sont variables, mais en continuel renforcement. Elles ne sont pas toujours pleinement opérationnelles ou autoporteuses, et l’aide d’un assistant à maîtrise d'ouvrage averti est toujours utile.
Au-delà des obligations légales et des incitations, le besoin émerge d’une prise d’initiative pour améliorer le bâti existant ainsi que pour mieux construire. Et l‘envie d’avancer est en partie liée à la conscience du réchauffement climatique, à la certitude que les difficultés vont s’aggraver, et que le besoin d’améliorer le confort en période chaude ne peut que croître.
Une protection vis-à-vis de la chaleur d’aujourd’hui ou de demain ?
Pour simuler le comportement d’un bâtiment en situation estivale, on cherche désormais à adopter une référence climatique sévère, sécurisante. C’est ainsi que la RE2020 se base sur la canicule 2003, qui correspond à un scénario non pas courant mais possible. L’usage des fichiers météo au profil moyen, donc atténué et ne correspondant pas à la réalité ni au risque est bien révolu. Au-delà, des maîtres d’ouvrage souhaitent porter les constructions durables à un niveau de performance compatible avec les scénarios du futur. Viser les fichiers météorologiques adéquats n’était jusqu’alors pas tout à fait élémentaire.
Des acteurs se mobilisent pour faciliter les choses. Citons le "Manifeste pour l’adaptation systématique du bâti aux vagues de chaleur" à l’initiative d’un panel de bureaux d’études de renom, qui propose ses recommandations pour les simulations thermiques dynamiques. L’État français a retenu une trajectoire de réchauffement qui se traduit en France par + 2,7 °C en 2050 et + 4 °C en 2100 en moyenne nationale, avec des variations régionales. Des fichiers météo prospectifs (2030, 2050, 2100) élaborés par l’Ademe, Météo-France et le CSTB, ont été diffusés et présentés en 11 juin 2025, et vont faire office de nouveaux repères.
Mieux construire et rénover
La communauté d’échanges sur la gestion de patrimoine en collectivité, initiée par le Cerema, a choisi cette année de se pencher sur les moyens de réussir à réaliser des constructions ou rénovations assurant un bon confort d’été. Une dizaine de collectivités sont rassemblées autour de ce sujet. Les points d’appui identifiés sont :
Pour les références :
les cahiers des charges techniques, les principes du bioclimatisme, la primauté de certains moyens tels que les occultations, et le retour d’expérience partagé du côté de la maîtrise d’ouvrage ainsi que l’expertise des architectes et bureaux d’études.
Pour guider le travail de la maîtrise d’œuvre :
L’obligation de réalisation de simulations thermiques dynamiques (STD) avec des choix de paramétrage explicites, le bon choix des fichiers météorologiques de référence, la quantification des gains associés aux options et solutions.
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Passer à l’action pour le bâti existant
Le groupe s’est fixé pour objectif de donner des clefs de compréhension de ce qui est en jeu dans ces différents outils de maîtrise des opérations. Tout part, quoi qu’il en soit, de l’importance donnée au sujet "été" par la maîtrise d’ouvrage, et le soutien politique qu’auront ses services pour maintenir l’exigence de qualité tout au long du déroulement du projet. Certaines collectivités sont très avancées dans l’encadrement des projets, par exemple, pour le sud, le plan écoles de la ville de Marseille.
Nous avons besoin de méthodes de diagnostic à la fois abordables et pertinentes sur l’identification des principales causes de surchauffe et des solutions pour les résorber. Or, les audits thermiques et énergétiques, normés, ne sont pas focalisés sur la problématique "été" des bâtiments non climatisés. Des méthodes simplifiées existent pour calculer le gain approximatif associé à une action d’efficacité énergétique d’hiver, mais nous sommes relativement démunis pour estimer un gain thermique d’été dans un bâtiment en fonctionnement en mode passif.
Le Cerema s’intéresse aux moyens d’identification des facteurs clés de l’inconfort d’été dans les bâtiments existants. Il développe des méthodes pour rendre possible un diagnostic rapide, repérer les enjeux dominants concernant la réception solaire, les charges internes, la capacité de décharge thermique et le contexte environnant à la parcelle. Pour identifier les priorités à l’échelle d’un parc, la méthode ABCD permet de classer les bâtiments selon le niveau de vulnérabilité au risque surchauffe.
De leur côté, des collectivités engagent des programmes de déploiement de solutions à plus ou moins grande échelle sur leur parc. La ville d’Aix-en-Provence (Bouches-du-Rhône) a initié puis assez rapidement démultiplié l’installation de brasseurs d’air dans ses salles de classe, au vu de l’engouement des occupants.
La confrontation à l’inconfort d’été pousse à l’action, mais il est crucial d’aborder la problématique de façon stratégique. Les réponses à un épisode de surchauffe peuvent prendre la forme de réactions subies, au plus pressé, comme l’installation d’une solution de climatisation sans examen de variantes ou d’alternatives, et sans avoir corrigé les charges thermiques au préalable.
Il ne faut pas perdre de vue que le bâti scolaire joue un rôle naturel dans la diffusion des repères culturels sur l’évolution et l’adaptation au changement climatique. Les expériences réalisées sur la renaturation des cours d’école ou les projets participatifs tels que le challenge Cube mettent en avant le rôle éducatif des réflexions et actions sur le bâti scolaire : sensibilisation des élèves, implication dans les projets, lien entre adaptation et pédagogie climatique.
Les catalogues de solutions se multiplient, et l’information circule, sans être toujours assortie des informations nécessaires à une parfaite compréhension. Or, l’effet d’une solution peut varier du tout au tout selon les caractéristiques du bâtiment. Il est recommandé d’être vigilant, de prendre soin de contextualiser, de ne pas répliquer une solution sans analyse du bâtiment concerné. Une peinture claire, réfléchissante, apposée en toiture n’aura pas du tout le même impact dans le cas d’une toiture isolée ou non isolée. Les filtres solaires peuvent avoir une grande diversité de performances et de qualité visuelle, et "végétaliser" peut se concrétiser de façon variée. De même, les bâtiments à forte valeur patrimoniale ne peuvent être abordés sans une forte composante d’intégration des solutions.
Le gisement des produits ou systèmes prometteurs semble encore sous-exploité. Par exemple, le rafraîchissement adiabatique (froid produit par évaporation d’eau), mais aussi tout simplement les protections solaires résistantes au vent, orientables manuellement voire automatiquement (au choix de l’utilisateur !) et qui assurent la protection contre les infractions. Évaluer les solutions et diffuser une information fiable, inspirante et rassurante restent donc un enjeu. Le bâtiment n’est bien entendu séparé de son environnement, avec lequel il interagit :
- la surchauffe des espaces avoisinants se répercute dans le bâtiment ;
- le confort des espaces extérieurs, qui sont aussi des espaces de vie ou d’activité (écoles, hôpitaux) ou peuvent le devenir ;
- l’ombrage apporté par les grands arbres peut être très efficace.
Concevoir intelligemment
Faire participer les occupants fait partie de l’équation. Les pratiques d’habillement, le code vestimentaire exigé ou que l’on s’impose, sont des questions sociologiques à ne pas éluder, car les marges d’amélioration du confort d’été sont vraiment intéressantes, et entrent en synergie par exemple avec le brassage d’air.
Les pratiques efficaces de gestion du bâtiment (implication dans une manœuvre adéquate des protections solaires, recherche de modalités de ventilation nocturne) augmentent le potentiel de confort, tout comme un usage défavorable peut l’anéantir. Les gestionnaires et occupants peuvent être amenés à appréhender les marges de manœuvre et le rôle qu’ils peuvent jouer.
Les solutions passives auront dans certains cas une limite, ce qui n’empêche pas de concevoir des bâtiments le plus intelligemment possible pour limiter la dépendance technique et énergétique et repousser autant qu’il est légitime de le faire l’installation de systèmes dans l’attente de solutions futures que l’on espère à moindre impact. Dans l’arc méditerranéen, les quelques constructions scolaires déclarées dans l’observatoire RE2020 sont assorties de solution de climatisation, et les DH, reflet des limites de leur performance en mode passif, sont en moyenne bien élevés. Cela ne veut pas dire qu’il n’aurait pas été possible de faire mieux, mais c’est la tendance de ce qui est produit. Le département de l’Hérault, très au fait des enjeux, a demandé pour des collèges qu’une solution de rafraîchissement soit intégrée tout en ayant un niveau d’exigence extrêmement élevé sur le niveau des consommations.
Le sujet de la surchauffe va nous conduire à la fois à nous projeter et aborder le changement dans la durée, avec des solutions que l’on souhaite les plus pertinentes, et inscrites dans une trajectoire d’adaptation qui sera quoi qu’il en soit évolutive, comme l’est le contexte.
Par Karine Jan, spécialiste en confort d’été, Cerema.
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