La couleur et l’état de surface des parois

La couleur et la surface des parois interviennent sur la réflexion de la lumière et des sons. La quantité et la distribution de la lumière et des sons dépendent dans une large mesure de la réflexion des parois. La couleur et le type de surface influencent la température de surface des parois, le confort visuel et peuvent améliorer ou entraver le stockage de la chaleur.

La figure 16 rappelle l'importance de la couleur dans la création des ambiances

lumineuses. L'architecture de L. Barragán au Mexique est célèbre pour la qualité de ses coloris, notamment son rose saturé. Le Corbusier aussi travaillait à partir d'une palette de couleurs qu’il avait progressivement établie. (17)

Figure N°15 : Stratégies d’ouverture et de contrôle de la lumière naturelle.

La stratégie de l’éclairage naturel vise à mieux capter et faire pénétrer la lumière naturelle, puis à mieux la répartir et la focaliser. On veillera aussi à contrôler la lumière pour éviter l’inconfort

Les radiations colorées réfléchies par les objets peuvent produire certains effets psychologiques sur le système nerveux. C’est ainsi que les couleurs de grandes longueurs d’onde (rouge, orange) ont un effet stimulant tandis que celles de courtes longueurs d’onde (bleu, violet) ont un effet calmant. Les couleurs intermédiaires (jaune, vert) ont, de même que le blanc, un effet tonique favorable à la concentration. Les couleurs foncées et le gris ont, par contre, une action déprimante.

Les couleurs peuvent aussi contribuer à modifier la dimension apparente des surfaces et des volumes. Les couleurs chaudes seront de préférence utilisées dans des locaux de grandes dimensions tandis que les couleurs froides seront choisies pour les locaux de dimensions réduites.

La figure 17 montre d'une part l'évolution de la température (à gauche) en fonction de la couleur de l'enduit (blanc et vert moyen) sur la face externe d'une paroi en béton léger couverte d'un enduit de ciment, orientée au sud, le 15 juin par ciel clair. La température intérieure est fixée par hypothèse à 0 °C. A chaque couleur correspond un coefficient d'absorption solaire qui exprime la fraction absorbée du rayonnement lumineux (et donc solaire) incident : (18)

- Coefficient d'absorption solaire du blanc : 0,2. - Coefficient d'absorption solaire du vert moyen : 0,7.

La différence de température entre les deux surfaces est la plus importante aux alentours de Figure N°16: La couleur est un élément important des ambiances lumineuses (arch. L. Barragán).

La figure 17 montre également la variation de stockage (à droite) de l'apport solaire au cours du mois de mars, par ciel clair, dans un plancher lourd situé au droit d'une baie vitrée orientée au sud et dont la teinte du revêtement de sol varie (blanc et vert moyen).

14-Le confort acoustique

Le confort acoustique d’un bâtiment est essentiel, qu’il s’agisse d’installations

collectives ou individuelles, dédiées au travail ou au logement. Le bruit est à l’origine de bien des conflits de voisinage et peut provoquer une dégradation du sommeil conduisant à un excès de nervosité, voire à des dépressions. L’habitat aujourd’hui doit permettre à chacun de vivre suivant son rythme, sans compromettre celui du voisin. Comme le confort hygrothermique, le confort acoustique diffère selon les personnes pour des raisons physiologiques ou

psychosociologiques. Certaines personnes sont nettement plus sensibles que d'autres au bruit et plus particulièrement à des types de bruits, selon leur nature (grave ou aigu) et leur niveau. Si le confort acoustique veut dire, en premier lieu ne pas entendre les bruits qui dérangent, il s'applique également aux bruits que l'on souhaite entendre. Cet ouvrage montre comment la compréhension des mécanismes de l’acoustique, la prise en compte des contraintes du lieu, en

Figure N°17 : Variation sur 24 heures du stockage de l'apport solaire et des températures de surface selon la couleur des parois.

amont de la conception, permettent de répondre favorablement aux attentes des usagers avec des solutions pragmatiques pour lesquelles le matériau béton a toute sa légitimité.

Le son est une sensation auditive engendrée par la fluctuation périodique de la pression de l'air au niveau de l'oreille. Cette fluctuation peut être caractérisée par son intensité (niveau sonore, en décibel : dB), sa fréquence (comprise entre 20 et 20 000 Hz pour l’être humain) et son timbre (différence qualitative liée à la forme de la vibration).

Les ultrasons ont des fréquences supérieures à 20 000 Hz et ne peuvent être audibles que pour certaines espèces animales, par exemple, le chien qui peut entendre des sons jusqu’à 80 000 Hz. Le son se propage à une vitesse qui dépend du milieu : dans l’air (bruit aérien) à une température de 20 °C, cette vitesse atteint 343 m/s.

Dans l’eau, elle est de 1 170 m/s et peut monter à 5 000 m/s pour la propagation du son via des masses métalliques (bruit d’impact). La clarté du son dépend du chemin parcouru par l’onde sonore : la géométrie du lieu détermine le temps de réverbération.

Les pressions acoustiques rencontrées dans la pratique varient sur une échelle de 1 à 10 millions. Toute augmentation de 20 décibels de l’intensité sonore correspond à une

multiplication par 10 de l’amplitude de l’onde. Quelques valeurs : 30 dB = bruissement des feuilles / 50 dB = conversation à voix basse / 70 dB = conversation normale / 90 dB = voyage en train / 110 dB = radio bruyante / 140 dB = seuil de la douleur.

L’exposition au bruit entraîne une diminution de la perception dépendant de l’intensité du bruit, de la durée d’exposition et du type de son (les sons aigus intermittents étant les plus nocifs). L’excès de bruit agit au niveau de l’oreille interne, provoquant un déficit temporaire (fatigue auditive) ou définitif de la sensibilité. Une exposition courte à un bruit très violent (110 dB en discothèque) peut faire perdre définitivement une partie ou la totalité de l’audition.

Le confort sonore dépend du niveau sonore, spécialement en milieu industriel où les machines sont assourdissantes. Il dépend aussi de la sensibilité de l'oreille aux basses

fréquences. Des mesures correctrices telles que l’installation de panneaux absorbants peuvent être mises en oeuvre pour contrôler ces deux critères. (19)

Le confort acoustique dépend enfin de la dynamique sonore, c'est-à-dire de l'émergence du son sur le bruit de fond (effet de contraste).

Un robinet qui fuit le soir peut être aussi inconfortable qu'un train qui passe au lointain. Le confort sonore dans les espaces de bureaux où le niveau sonore est relativement bas dépend

davantage de la capacité du bruit de fond à masquer l'émergence de sons particuliers (conversations, etc.) que du niveau sonore.

La figure 18,rassemble les critères de niveau sonore et d’effet de contraste en situant une plage de confort et la position relative de divers bruits courants. Bien qu’ayant un niveau sonore très inférieur, un ronflement peut être ressenti comme aussi inconfortable que le bruit d’un train. Il est également important de noter que l’absence de bruit (dB < 30) n’est pas confortable (anxiogène).

15-L’influence du relief sur le microclimat

Le relief influence la répartition des températures, les possibilités d’ensoleillement ainsi que les phénomènes d’obscurité et de régime des vents. Le relief joue sur les températures tant par les variations qu’il induit de jour grâce à l’irradiation des pentes (selon leur orientation et inclinaison) que par son influence sur le régime des vents. Les faces exposées au vent sont plus froides que les faces masquées et si le relief protège certains sites, il en surexpose d’autres. (20)

Dans les longues vallées, le phénomène tend à créer un mouvement d’air longitudinal d’autant plus puissant que la vallée est longue et que le gradient de température est élevé.

Figure N°18 :Plage de confort sonore (en vert) et bruits courants.

L’altitude influence aussi la température. La pression diminuant avec l’altitude, l’air se détend et se refroidit. Cette diminution de température est de l’ordre de 0,7 °C par accroissement de 100 m.

La figure 19, rappelle les problèmes d’exposition (adret et ubac), d’ombrage mutuel et de ceinture chaude. La topographie peut constituer un ombrage important à l’ensoleillement en hiver, où les vallées orientées est-ouest risquent d'être en permanence à l’ombre. En Europe du Nord, on préférera situer les édifices suffisamment haut à flanc de colline pour bénéficier du soleil même en hiver.

Les variations d'ensoleillement induisent une variation de température entre le haut et le bas des vallées. Cette situation provoque des fluctuations de pression et un mouvement des masses d'air. Les brises remontent les vallées pendant la journée lorsque les sommets bénéficient d'un ensoleillement et d'un réchauffement supérieur à celui de la plaine.

La figure 19 illustre également le phénomène du foehn : la température de l’air décroît à mesure qu’il monte en altitude. Au point de saturation, une bonne partie de l’eau est

abandonnée sous forme de pluie ou de neige. Sur l’autre versant, l’air non saturé redescend et se réchauffe par compression pour arriver en pied de montagne avec une humidité relative très faible, souvent inférieure de 30 % à sa valeur de départ, qui lui donne une grande transparence. Cet effet de foehn, assez répandu, peut faire remonter la température de 20 °C en une journée.