Zoom sur les climatiseurs naturels

À l’époque du réchauffement climatique, la recherche de nouveaux systèmes de refroidissement respectueux de l’environnement est cruciale. Aujourd’hui, redécouvrez l’histoire des climatiseurs naturels, des systèmes ingénieux et générateurs de fraîcheur qui ont traversé les âges !

Des climatiseurs naturels ancestraux

Les tours à vent au Moyen-Orient

Parmi les premiers climatiseurs naturels, découvrons les tours à vent, aussi connues sous le nom de Badgirs, des éléments emblématiques de l’architecture ancestrale.

Issus de la sagesse et du savoir des civilisations anciennes, ces systèmes millénaires offrent une méthode ingénieuse pour contrôler la température intérieure dans les régions chaudes et arides.

Bien que l’origine des tours à vent soit attribuée à la Perse, des traces de ces climatiseurs naturels sont également présentes dans l’Égypte ancienne.

Ces structures sont des éléments architecturaux qui captent les vents dominants pour refroidir les intérieurs des bâtiments.

Le fonctionnement de ces tours est simple : lorsque le vent souffle au sommet, il crée une pression différentielle qui attire l’air extérieur à l’intérieur par des ouvertures spécifiquement disposées. Cette circulation d’air naturelle rafraîchit l’espace intérieur et apporte une sensation de fraîcheur aux occupants.

Principalement présentes au Moyen-Orient, notamment en Iran, en Irak et dans la région du golfe Persique, ces structures sont utilisées dans divers bâtiments, tant résidentiels que commerciaux, démontrant leur adaptabilité et leur efficacité.

La conception minutieuse de la tour, incluant la hauteur, le nombre d’ouvertures et d’autres éléments, joue un rôle crucial dans la création d’un flux d’air frais à l’intérieur.

Ces tours à vent sont le reflet d’une ingéniosité ancestrale qui a su tirer parti des éléments naturels pour répondre aux besoins humains de refroidissement, une leçon précieuse qui résonne toujours dans l’architecture moderne en quête de solutions durables pour les défis climatiques actuels.

Les Mashrabiyas en Afrique du Nord

Le second exemple de climatiseur naturel nous provient du monde arabe, il s’agit des mashrabiyas ou musharrabiyas.

Il s’agit de fenêtres ornées de treillis en bois sculpté. Les mashrabiyas sont conçues pour réguler la lumière, la chaleur, la ventilation tout en préservant l’intimité des occupants.

Originaires des régions arabes du Moyen-Orient et d’Afrique du Nord, ces éléments ont été une réponse astucieuse aux conditions climatiques chaudes et sèches, créant des espaces intérieurs confortables et esthétiques en utilisant les ressources naturelles.

Le mashrabiya est une fenêtre typique de l’architecture arabe traditionnelle. Elle fait son apparition au XIIᵉ siècle et connaît son pic de développement entre le XIX et le XXᵉ siècle, notamment en Irak.

Adapté aux climats désertiques, le mashrabiya offre une solution architecturale innovante pour créer un environnement interne confortable malgré les conditions extrêmes de chaleur.

Sa construction intègre des motifs de treillis et des formes géométriques complexes spécifiques à chaque région. Dans certains cas, des pots en argile remplis d’eau, de sable ou de paille humide sont intégrés et servent à renforcer l’effet de climatiseur naturel.

Les mashrabiyas ont des utilisations variées. Socialement, ils assurent la confidentialité tout en permettant aux occupants de voir la rue, tandis qu’au niveau environnemental, ils fournissent de l’ombre et permettent la circulation de l’air.

Au niveau architectural, ils corrigent les formes des pièces et ajoutent une dimension ornementale à la rue.

En tant que climatiseur naturel, le mashrabiya permet de réguler la température, d’augmenter le taux d’humidité, mais aussi de contrôler le flux d’air.

La cour intérieure des maisons dans le sud de la Chine

Le troisième exemple de climatiseurs naturels ancestraux est les cours intérieures des maisons anciennement utilisées dans le sud de la Chine.

Les cours intérieures, ou tiān jǐng (littéralement “puits vers le ciel” en mandarin), sont courantes entre le XIIIᵉ et le XXe siècle dans les maisons traditionnelles du sud et de l’est de la Chine.

Alors que la Chine est au cœur d’une période d’urbanisation rapide, les impératifs climatiques et environnementaux offrent un regain d’intérêt pour ces climatiseurs naturels ancestraux.

Tout d’abord, lorsque le vent souffle sur la terrasse d’une maison, la brise descend à travers les murs, créant alors un flux d’air frais qui remplace l’air chaud qui lui sort par l’ouverture. La cour intérieure fonctionne alors comme une cheminée qui laisse s’échapper l’air chaud vers le haut.

De plus, les cours intérieures étaient équipées de systèmes de récupération pour l’eau de pluie, généralement sous forme de canaux pour acheminer l’eau en provenance des toits.

Les cours intérieures disposaient également d’une grande cuve pour stocker l’eau en vue d’un usage quotidien en encore pour faire face aux incendies.

À l’aide de ces systèmes d’acheminement et de stockage, l’eau était en permanence au cœur des cours intérieures. Lors des périodes de fortes chaleurs, l’évaporation de cette dernière permettait alors le rafraîchissement de la température.

Grâce à ces différentes fonctions de climatiseurs naturels utilisant l’air et l’eau, la température moyenne des cours intérieures est inférieure entre 2,6 et 4,3 °C par rapport à l’air extérieur.

Des climatiseurs naturels liés à la nature

L’eau de pluie comme climatiseur naturel

Le dernier exemple de climatiseur naturel nous provient d’Iran qui compte parmi les régions les plus chaudes et arides de la planète.

Pour faire face à des températures avoisinant les 40 °C et combinées à l’assèchement progressif des réserves d’eau, les architectes locaux innovent.

Dans cette optique, BMDesign, un cabinet d’architecture iranien, a mis au point une idée novatrice : la climatisation naturelle à partir de l’eau de pluie.

Le concept repose sur un système installé sur les toits des bâtiments, constitué de deux vasques superposées, l’une pour recueillir l’eau, l’autre pour la stocker.

Cette eau est ensuite stockée dans un réservoir central situé entre les murs des bâtiments. Elle agirait alors comme un climatiseur naturel, rafraîchissant le toit et les murs et, par conséquent, l’intérieur des bâtiments.

Les vasques, agissant aussi comme des parasols, fournissent aussi de l’ombre, tout en favorisant la circulation de l’air.

Cette solution écologique et économique convient à de nombreux types d’habitations dans les régions chaudes. De plus, elle permet des économies importantes d’énergie, tout en évitant l’utilisation excessive de la climatisation.

D’après les architectes, pour environ 900 m² de toiture, c’est l’équivalent d’une petite piscine, soit 28 m³ d’eau qui pourrait être récupérée et stockée.

Des climatiseurs naturels originaux

Beehive cooling, un climatiseur inspiré des abeilles

Le premier climatiseur naturel de cette rubrique est un système de refroidissement inspiré des ruches. Récompensé par le prix de l’ONU 2018 pour les entrepreneurs innovants, le système CoolAnt reprend et actualise une technique indienne vieille de plusieurs millénaires.

Ainsi, le fonctionnement du “Beehive cooling”, ou refroidissement de la ruche, consiste à empiler de nombreux pots en terre cuite dans le but d’imiter la forme des alvéoles des ruches.

Cette structure composée de terre cuite est ensuite placée sur les façades des bâtiments, puis imbibée d’eau. Une fois imbibée, l’eau des pots en terre cuite absorbe la chaleur environnante. L’évaporation de cette eau au contact de la chaleur contribuera quant à elle au rafraîchissement des espaces de vie intérieurs.

En mêlant art, écologie et besoins pratiques, les climatiseurs naturels CoolAnt permettent une moyenne de réduction de la température de 15 %, des économies de 22 %, ainsi qu’une empreinte carbone nulle.

Un climatiseur en terre cuite

Le second climatiseur naturel original utilise lui aussi les capacités de la terre cuite pour le refroidissement des espaces intérieurs.

Contrairement aux façades de l’exemple précédent, les structures peuvent cette fois-ci prendre place à l’intérieur des pièces de vie.

Créé par Yael Issacharov, “Nave” est une climatisation écologique utilisant des tuiles de terre cuite et un écoulement d’eau pour refroidir les espaces intérieurs.

Fonctionnant sans électricité, ce système s’appuie sur l’irrigation automatique, favorisant l’évaporation de l’eau à travers les murs de boue perméable.

Inspiré de l’architecture égyptienne et des pratiques palestiniennes, Nave convertit les murs passifs en composants actifs pour réguler la température et l’humidité intérieures.

Nave offre une modularité et une adaptabilité remarquables avec des types de structures variés comme les carreaux muraux, les cloisons ou encore les totems.

Fabriqué à partir d’argile locale et de caoutchouc recyclé, ce système s’inscrit dans une démarche durable et respectueuse de l’environnement.