Language
Country/Area
No result found
Comment la masse thermique peut-elle être utilisée pour provoquer une révolution dans l’efficacité énergétique et réduire la consommation d’énergie ?
Le monde est actuellement confronté aux défis de la crise énergétique et du changement climatique, dans lesquels la conception architecturale joue un rôle essentiel. La masse thermique (la capacité des matériaux d’un bâtiment à stocker la chaleur) affecte non seulement le niveau de confort d’un bâtiment, mais peut également avoir un impact profond sur la consommation d’énergie. L’utilisation et la définition de ce concept nécessitent sans doute des discussions plus approfondies.
La masse thermique n’est pas définie de manière cohérente. La plupart des auteurs parlent de capacité thermique, c'est-à-dire de la capacité d'un objet à stocker de l'énergie thermique. Mais certains chercheurs, comme Christopher Reinhart du MIT, soutiennent que la masse thermique devrait être définie comme le volume du matériau multiplié par sa capacité thermique volumétrique. Cette différence de définition a conduit à considérer parfois l’application de la masse thermique dans la conception des bâtiments comme une pseudoscience, ce qui nous laisse nous demander : en quoi la masse thermique est-elle exactement un outil important pour réduire la consommation d’énergie ?
L’utilisation de la masse thermique dans la conception des bâtiments peut entraîner une meilleure efficacité énergétique et un meilleur confort.
Masse thermique et capacité thermique dans les bâtiments
Lorsque nous comprenons comment la masse thermique affecte la conception des bâtiments, nous ne pouvons pas ignorer le rôle de la capacité thermique. La capacité thermique fait référence à la capacité d'un objet à stocker de l'énergie thermique et est liée à la masse du matériau et à sa capacité thermique spécifique. Cela peut être simplement exprimé comme la capacité thermique égale à la masse de l'objet multipliée par la capacité thermique spécifique du matériau. À mesure que l'environnement extérieur du bâtiment change, la propriété de masse thermique lui permet d'absorber la chaleur pendant la journée et de la restituer la nuit, ce qui est particulièrement important dans les zones soumises à des changements de température extrêmes.
Christoph Reinhart développe davantage : « Si les changements de température extérieure diurne et nocturne sont fréquents et fluctuent autour d'un point d'équilibre idéal, l'ajout de masse thermique peut augmenter le nombre d'heures de confort sur une période donnée. » Cela démontre que, dans le cadre de la Dans de bonnes conditions, la masse thermique peut améliorer considérablement le confort d'un environnement résidentiel.
La présence de masse thermique permet au bâtiment de maintenir une température interne stable lorsque l’environnement extérieur change.
Masse thermique et défis pratiques de la conception des bâtiments
Bien que la masse thermique ait le potentiel théorique de réduire la consommation d’énergie, elle est souvent remise en question dans la pratique du bâtiment. Par exemple, de nombreux architectes ne calculent pas la capacité thermique lors du processus de conception. Les codes nationaux du bâtiment aux États-Unis et au Canada basent généralement la configuration de l'équipement sur le manuel J de l'Association des entrepreneurs en chauffage, ventilation et climatisation, qui ne prend pas suffisamment en compte les effets de la capacité thermique sur le confort.
Le manuel J s'appuie principalement sur des mesures détaillées, notamment les dimensions, la construction et l'isolation du bâtiment. L'équipement est donc dimensionné pour maintenir le confort à des températures extrêmes sans tenir compte d'une capacité thermique suffisante pour soutenir le processus.
Les équipements qui ne prennent pas en compte la capacité thermique ne seront pas en mesure de gérer efficacement les brefs changements de température.
Possibilités futures
La technologie de masse thermique a un grand potentiel pour promouvoir une conception de bâtiments plus durable. À mesure que la technologie progresse, de plus en plus de concepteurs et d’architectes comprennent la masse thermique comme un facteur clé pour améliorer l’efficacité énergétique et le confort humain. La masse thermique des bâtiments permet non seulement de garder les intérieurs frais pendant les mois chauds de l’été, mais également de fournir une chaleur supplémentaire pendant les mois froids de l’hiver, démontrant ainsi son importance continue pour relever les défis énergétiques actuels et futurs.
Cependant, la conception d'un bâtiment avec la bonne quantité de masse thermique nécessite encore une attention et des investissements supplémentaires. Les bâtiments du futur doivent intégrer les principes de masse thermique pour créer des environnements plus économes en énergie afin de répondre à l’augmentation continue de la consommation énergétique mondiale. Il ne s’agit pas seulement d’un défi pour le design et l’architecture, mais également d’une tâche importante pour l’ensemble de la société dans la poursuite du développement durable.
Si nous pouvons utiliser pleinement les propriétés de la masse thermique pour améliorer la conception des bâtiments, comment la consommation énergétique future évoluera-t-elle ?
