Systèmes de chauffage et de refroidissement économes en énergie dans les maisons à plusieurs logements.

Imaginez que la dalle en béton de votre maison fonctionne comme un radiateur très efficace. Le rayonnement de chaleur sur une grande surface procure une sensation très agréable lorsque les températures sont basses, ce qui non seulement améliore le confort, mais limite également les coûts énergétiques. Ce système ne permet d’ailleurs pas seulement le chauffage, mais aussi un refroidissement économique et écologique. L’installation d’un système d’activation thermique des éléments de construction (ECTA) est techniquement simple à réaliser et son coût est comparable à celui d’un chauffage par le sol standard.

«Plusieurs avantages et défis techniques ont été identifiés pendant la planification et la mise en œuvre », explique Lukas Nyffenegger, le directeur général de Lunitec GmbH, la société d’ingénierie chargée de la planification des ECTA. «La conception détaillée, le calcul et l’élaboration des plans d’exécution sont intervenus plus tôt que d’habitude. La pose s’est faite parallèlement à la construction du bâtiment, en fonction des étapes de bétonnage, au lieu d’attendre le stade du gros œuvre ou de l’aménagement intérieur.»

«De plus, une optimisation de la hauteur des chapes a permis de réduire les délais de construction et d’accélérer le temps de séchage », souligne-t-il. « Ces mesures ont permis d’augmenter considérablement l’efficacité du bâtiment.»

La pompe à chaleur fait circuler de l’eau froide ou chaude dans les conduites de chauffage et de refroidissement de la dalle de béton. Celle-ci accumule l’énergie et la répartit uniformément dans les pièces en mode chauffage. En mode refroidissement, la dalle de béton activée capte la chaleur des pièces et l’achemine vers le sol.

La maison à plusieurs logements d’Egnach utilise le concept d’activation du noyau de béton pour chauffer ou refroidir les pièces par l’intermédiaire des dalles en fonction des besoins. La surface de béton thermiquement activée s’étend sur 1445 mètres carrés et couvre les 17 appartements du bâtiment. La distribution à grande échelle permet d’utiliser des températures de départ basses, ce qui diminue les besoins en électricité de la pompe à chaleur. L’agréable rayonnement thermique de la dalle s’étend à l’ensemble de la pièce, réchauffe d’autres éléments de construction et génère une atmosphère confortable.

L’installation a été mise en service à l’été 2023. Lukas Nyffenegger résume les premières expériences : « Les températures de départ plus basses ont clairement permis de gagner en efficacité. La course réduite de la pompe à chaleur génère des avantages sur le plan énergétique. De plus, le refroidissement passif est plus efficace, ce qui contribue à une meilleure régénération des sondes géothermiques. Les calculs disponibles concernant l’énergie d’exploitation confirment ces effets bénéfiques. »

Cette technologie offre des surfaces utiles supplémentaires grâce à l’intégration aux dalles tout en augmentant la valeur des biens immobiliers grâce à un climat intérieur plus agréable. Elle permet un refroidissement économique durant les mois chauds de l’été, est facile à entretenir et a une longue durée de vie, ce qui se traduit par des coûts de maintenance réduits à long terme. En outre, des systèmes de contrôle intelligents permettent de réaliser des économies considérables.

Selon Lukas Nyffenegger, la planification dépend du type de bâtiment et des besoins spécifiques de chaleur et de froid, le refroidissement jouant notamment un rôle central. À cet égard, il explique : « Il est physiquement crucial de positionner le système de refroidissement avec précision sous la dalle. Lorsque les éléments de construction sont activés près de la surface, le système réagit plus rapidement, mais la capacité de stockage n’est pas pleinement exploitée ».

Avantages du recours à l’activation des éléments de construction
L’activation thermique des éléments de construction est donc une méthode efficace, économique et écologique de climatisation des locaux. En tirant profit de l’inertie thermique, elle compense les variations de température et peut couvrir les besoins énergétiques à l’aide de ressources renouvelables telles que le soleil, le vent et la géothermie. Cela en fait une solution intéressante pour des bâtiments modernes et durables, qui permet même de tenir quelques jours en l’absence de production d’énergie renouvelable.

Selon Maria Rehbogen (ZAB Zukunftsagentur Bau GmbH), responsable du projet de recherche Cool*Alps, l’activation thermique des éléments de construction présente un avantage de taille : « Nous pouvons chauffer ET refroidir avec un seul système et, grâce à l’inertie thermique, nous pouvons beaucoup mieux tirer profit du caractère volatil de la production d’énergie renouvelable, et ce avec des coûts d’exploitation réduits et des coûts de construction comparables. »

Cool*Alps : projet de recherche et objectifs
Le projet Cool*Alps a un objectif clair : il vise à améliorer la capacité d’adaptation au changement climatique dans l’espace alpin et à renforcer la sécurité énergétique en favorisant la diffusion des bâtiments thermiquement activés.

Les scénarios climatiques prévoient une nette augmentation des vagues de chaleur et des phénomènes météorologiques extrêmes. Dans les régions alpines, le nombre de jours de canicule ne cesse d’augmenter, ce qui entraîne une augmentation considérable des besoins d’énergie de refroidissement dans les bâtiments. En même temps, en raison de la volatilité de la production, le développement des énergies renouvelables pose de nouveaux défis en matière de sécurité d’approvisionnement énergétique et augmente les besoins de stockage.

À l’heure actuelle, pour éviter la surchauffe estivale, les bâtiments sont de plus en plus équipés de climatiseurs split qui, par leur chaleur dissipée, accentuent encore les problèmes microclimatiques pour l’environnement.

Cool*Alps s’efforce d’améliorer la capacité d’adaptation au changement climatique et de renforcer la sécurité énergétique dans l’espace alpin en faisant la promotion des bâtiments innovants et thermiquement activés. Ces bâtiments permettent de chauffer et de refroidir avec un seul système et sans émissions de CO₂, tout en rendant les habitations plus flexibles et plus résistantes aux périodes de chaleur extrême. BETONSUISSE s’engage également en tant que partenaire de recherche de Cool*Alps.