Pourquoi les maisons semblent souvent plus chaudes que ne le suggère le thermostat

FONCTIONNEMENT (LA CONVERSATION) — Imaginez deux maisons dans la même rue : l’une construite dans les années 1950 et l’autre dans les années 1990. Il n'y a pas d'arbres ni autre ombre. Les climatiseurs sont identiques, récemment remplacés et fonctionnent parfaitement. Des thermostats identiques sont réglés à 82 degrés Fahrenheit (27,8 Celsius).

Lorsqu'il fait 110 F (43,3 C) à l'extérieur, la maison des années 1950 sera probablement au moins 10 F (5,6 C) plus chaude à l'intérieur, même avec la même température de l'air.

Pourquoi?

La réponse est liée à la chaleur rayonnante. La chaleur rayonnante est ce qui vous garde au chaud autour d’un feu de camp lors d’une froide nuit d’hiver. Le feu ne réchauffe pas beaucoup l'air ; plutôt, comme le Soleil, la majeure partie de la chaleur du feu se déplace à travers des vagues invisibles directement du feu de camp vers votre corps.

Dans la chaleur rayonnante du soleil de l'Arizona, la température de surface des plafonds à poteaux et poutres non isolés de ma maison, l'un des 41 000 construits à Tucson après la Seconde Guerre mondiale, peut atteindre plus de 100 F (37,8 C). Les fenêtres en acier à simple vitrage enregistrent 122 F (50 C) et les murs en blocs de béton non isolés ne sont pas beaucoup plus frais.

À l'intérieur de ma maison, les jours à trois chiffres, j'ai l'impression d'être près d'un feu de camp, même avec le climatiseur qui rugit pour maintenir une température de 75 F (23,9 C). Et lorsque le système tombe en panne – comme ce fut le cas lors de la longue vague de chaleur de 2023, lorsque Phoenix a atteint 110 F (43,3 C) chaque jour pendant des semaines – les températures augmentent dangereusement rapidement. Sans climatisation, les surfaces chaudes et le tourbillon d’air du ventilateur de plafond donnent à la maison l’impression d’être une friteuse à air.

Température de l’air : un indicateur de confort incomplet

Alors que les gens sont habitués à réfléchir à la façon dont les vêtements, le mouvement de l’air, la température et l’humidité affectent le confort, deux mesures moins connues aident à expliquer comment ils ressentent le confort à l’intérieur :

Température radiante moyenne. C'est la température moyenne de toutes les surfaces qui nous entourent : plafond, fenêtres, murs, sol. Pour que la chaleur radiante se déplace entre un objet et le corps humain, elle a besoin d'une ligne de vue ininterrompue, de sorte que les plafonds et les fenêtres dégagées ont une influence démesurée sur la température radiante ressentie à un endroit spécifique d'une maison.

Température de fonctionnement. Ceci peut être approximé en faisant la moyenne de la température radiante moyenne et de la température moyenne de l’air dans une pièce. D'autres calculs de température de fonctionnement prennent en compte les effets du mouvement de l'air, de l'humidité et de variables supplémentaires. Environ la moitié de la façon dont vous ressentez votre confort est déterminée par l’environnement radiant.

Malheureusement, comme le dit le scientifique du bâtiment Robert Bean (aucun lien de parenté), « toute une industrie composée de fabricants, de fournisseurs, de constructeurs et d’artisans assimile à tort le confort thermique à la température de l’air ». Le résultat est que la plupart des gens sont complètement inconscients de ce qui rend réellement un espace confortable – ou inconfortablement chaud.

Par une journée chaude et ensoleillée, une bonne isolation et des fenêtres à double vitrage ralentissent suffisamment le transfert de chaleur pour que la climatisation maintienne la température radiante moyenne à l'intérieur du bâtiment à quelques degrés de la température de l'air.

Cependant, dans un bâtiment sous-isolé, comme ma maison, ou dans certains anciens projets de logements sociaux à Phoenix, la température radiante moyenne élevée peut pousser la température de fonctionnement au-dessus de 90 F (32,2 C) – même avec le thermostat réglé à 75 F. (23,9 °C). Lorsque la température de la surface dépasse la température de notre peau, la chaleur commence à rayonner de la surface chaude vers le corps, ce qui rend plus probable un coup de chaleur.

Bien que le seuil exact à partir duquel la surchauffe devient dangereuse soit débattu, la plupart des gens conviendraient que 90 F (32,2 C) est beaucoup trop chaud pour être confortable.

Les surfaces chaudes sont la raison pour laquelle les petits bâtiments, tels que les maisons mobiles, les mini-maisons, les conteneurs maritimes et les garages transformés en appartements, sont souvent inconfortables, quel que soit le réglage du thermostat. Les structures plus petites exposent les occupants à trois, quatre ou même six surfaces, l'extérieur étant exposé au soleil et à l'air chaud extérieur. Des surfaces plus chaudes, plus d’inconfort.