Et si nous revenions au système de chauffage de nos ancêtres ? Pas nécessairement à la cheminée ou au poêle à bois, mais à des systèmes qui chauffent les personnes plutôt que les lieux, échafaude avec sérieux Kris de Decker sur Low Tech Magazine.

Image : Des gens se rassemblent autour de la chaleur d’un poêle en faience, Albert Anker, 1867.

Longtemps, les gens ont utilisé des sources de chaleur rayonnantes, qui chauffaient seulement certaines parties des pièces comme le faisaient les cheminées, utilisant des meubles, des paravents pour s’isoler des zones plus froides et utilisant des sources de chauffage pour réchauffer certaines parties de leurs corps comme des bouillottes et des poêles à pieds, plutôt que de chauffer des pièces entières comme on le fait aujourd’hui dans un grand gaspillage d’énergie. Pour de Decker, cette solution aurait d’autant plus de sens que la technologie moderne pourrait rendre ces modes de chauffages bien plus efficaces.

Utiliser des technologies qui reposent sur la conduction ou le rayonnement plutôt que la convection nécessiterait peut-être d’être redécouvert, explique-t-il en passant en revue une grande variété de systèmes de chauffages imaginés par nos ancêtres. En faisant se rencontrer les systèmes de chauffages les plus modernes et des pratiques plus anciennes, peut-on imaginer de nouveaux systèmes de chauffages ?

Chauffage localisé vs chauffage ambiant

Dans un second article, Kris de Decker continue son exploration en soulignant que le chauffage peut représenter de 20 à 25 % de la consommation totale d’énergie primaire (aux Pays-Bas en tout cas, où les hivers sont pourtant relativement doux). Combiner des systèmes de chauffage de l’air (à 16°) et des systèmes de chauffages locaux de chaleur radiante (à 21-23°) pourrait s’avérer plus rapide à déployer et plus efficace en terme d’économie d’énergie, comme le souligne dans une étude (.pdf) le physicien Michael Humphreys de l’école d’architecture de la faculté de technologie, design et environnement de l’université Brookes d’Oxford.

Et plus encore les « systèmes de confort personnel« , comme ceux développés par le Centre de recherche sur l’environnement construit de Berkeley. Il évoque ainsi une de leur études s’intéressant au confort des utilisateurs d’une chaise de bureau chauffée qui montre que ses utilisateurs se sentent bien même si la température ambiante est à 18° (et 74 % des cobayes se sentent toujours confortables si la température de la pièce tombe à 16°), alors que la chaise consomme bien moins d’énergie pour chauffer celui qui y est assis qu’un chauffage de l’air pour la pièce entière. Le chauffage localisé pourrait permettre d’économiser 30 à 40 % d’énergie par rapport au chauffage ambiant (et ce, en tenant compte de la consommation d’énergie de ce type de chauffage).

Reste que le chauffage local peut-être consommateur d’énergie, notamment si le nombre de personnes à chauffer est important, si l’espace est grand et son amplitude d’utilisation élevée. Ce type de chauffage est donc à privilégier pour les espaces chauffés par intermittence. En fait, tous les espaces que nous utilisons n’ont pas besoin d’avoir la même température. Le confort que l’on perçoit dépendant beaucoup de notre activité. Mais le chauffage local permet aussi à des gens différents de trouver et façonner leur environnement de chaleur idéal. Des recherches ont montré que dans les bureaux, les systèmes de chauffage personnalisés peuvent réduire la consommation d’énergie et en même temps améliorer le confort thermique et la performance au travail, bien plus qu’avec le chauffage ambiant qui rendrait un travailleur sur deux malheureux parce qu’il a souvent trop chaud ou trop froid.

Sans compter qu’on peut aussi imaginer des éléments chauffants conducteurs incorporés aux meubles, permettant de réchauffer les pieds et les mains, ces parties du corps qui sont plus sensibles au froid, à l’image d’une couverture de table imaginée pour les intérieurs nippons.

Image : Un kotatsu électrique.

Chauffer les gens plus que les lieux nécessite de redéfinir le confort thermique estime de Decker. Or les études de terrain ont montré que les gens peuvent être à l’aise dans des plages de températures plus larges que celles prévues par les normes s’ils ont la liberté de réagir aux conditions changeantes : c’est-à-dire de se déplacer, de bouger par exemple, d’utiliser vêtements ou des techniques d’appoints…

Mesurer notre isolation vestimentaire

Cette question nécessite également de s’intéresser au vêtement et au corps. Avant de chercher à isoler ses maisons, peut-être faut-il s’intéresser au potentiel d’économie d’énergie réalisable en utilisant des vêtements plus isolants, permettant de baisser le thermostat sans sacrifier au confort ou à l’apparence. Kris de Decker reconnaît n’avoir pas trouvé d’étude sur l’évolution de la température ambiante moyenne en hiver dans nos maisons, mais l’amélioration des systèmes de chauffage a considérablement augmenté notre niveau de confort et il n’est plus rare de voir des gens regarder la télévision en tee-shirt en hiver. Or si tout le monde faisait passer son thermostat de 22° à 18°C, on pourrait obtenir une économie d’énergie de l’ordre de 35 %, estime de Decker.

Sans compter que notre corps est aussi un appareil de chauffage. Les vêtements ne produisent pas de chauffage, mais peuvent empêcher la chaleur de notre corps de s’échapper. Il existe même une unité de mesure des propriétés isolantes des vêtements, le « clo » (pour clothing level ou niveau d’habillement : en Europe, on évoque le « tog ») qui est l’isolation thermique nécessaire pour maintenir une personne au repos à l’aise à une température de 21°C, soit une sensation thermique neutre. 1 clo est égal à un homme vêtu d’un costume trois-pièces (chemise, pantalon, veste de costume) et de sous-vêtements légers. L’unité de mesure permet de calculer précisément quels vêtements nous devons porter pour être à l’aise selon la température extérieure. Avec une température ambiante de 10°C, le clo nécessaire monte à 2,7. Lorsque la température est à 0°C, l’isolation thermique vestimentaire requise est de 4 clo. Un changement de 0,18 clo compense une variation de 1°C de la température ambiante. La société américaine des ingénieurs du chauffage, du froid et de l’air conditionné (Ashrea) a ainsi définit la valeur clo de centaines de vêtements (.pdf). Regarder la télé avec un pull, un tee-shirt et une chemise épaisse à manche longue nécessite ainsi une température ambiante de 21°C, alors que le faire en tee-shirt nécessite une température de l’air de 24°C. Une couche de sous-vêtements longs permet de baisser le thermostat de 4°C – signalons que le CBE de Berkeley propose un outil en ligne pour mesurer le confort thermique permettant d’évaluer selon la température et le niveau d’habillement des gens, le confort perçu.

Image : l’un outil en ligne du CBE de Berkeley pour mesurer votre confort thermique personnel.

Une autre méthode consiste à mesurer l’épaisseur de la couche de vêtements : chaque couche de 2 centimètres ayant environ une valeur approximative de 1,6 clo. Mais cette dernière démarche ne prend pas vraiment en compte les progrès réalisés dans les matières textiles et leurs propriétés isolantes et surtout le ratio poids et caractère isolant des vêtements qui a considérablement changé grâce aux recherches de l’industrie des vêtements du sport, militaires et spatiales. Sans compter que l’isolation par les vêtements se définit aussi par un autre facteur : sa capacité isolante, qui sera plus élevée avec sous-vêtements longs et près du corps, qu’avec des vêtements amples ou des pulls en laine épaisse, explique sérieusement de Decker en vantant les avantages des sous-vêtements longs pour le confort thermique personnel. De Decker regrette que le rapport de l’Ashrea ne s’intéresse pas aux vêtements modernes, mais des calculs amateurs (ici par exemple) montrent que la valeur clo des sous-vêtements thermiques modernes serait du double des sous-vêtements longs traditionnels. Les rapports poids/chaleur des tissus en polyester et acrylique sont 2,5 à 8 fois plus élevés que les tissus tricotés comme la laine ou le coton. Le Thinsulate, une fibre synthétique utilisée pour ses propriétés thermiques, offre un rapport chaleur/poids 13 à 17 fois supérieur à celle du coton et de la laine. Pour de Decker, écologiste radical, les combustibles fossiles à partir desquels sont fait ces tissus sont plus utiles pour produire ces matériaux que pour être brûlés pour nous chauffer.

Enfin, dernier élément qui influe sur le confort thermique intérieur : l’activité. « Une des raisons les plus évidentes pour lesquelles nos ancêtres pouvaient supporter des températures inférieures était qu’ils étaient plus actifs physiquement que beaucoup d’entre nous. »

Chauffer nos vêtements plutôt que nos maisons ?

Dans un dernier article, de Decker s’intéresse aux systèmes de chauffage des vêtements. Après les premiers vêtements électriques des années 40, les petites batteries lithium-ion et les fibres de carbones permettent désormais de chauffer plus facilement toute une gamme de vêtements, notamment ceux dédiés aux extrémités, mains et pieds, toujours plus sensibles au froid. « En utilisant des vêtements chauffés électriquement, nous pourrions être plus à l’aise à des températures intérieures encore plus basses qu’avec l’usage de vêtements isolants », rappelle de Decker. Les capteurs permettraient d’ailleurs d’adapter ce chauffage pour qu’il reste optimal et confortable, selon l’activité, la température ambiante… Visiblement, il y a en tout cas dans ce domaine bien des choses à regarder et à inventer, comme nous y invite-le toujours stimulant Kris de Decker.

Se chauffer soi plutôt que de chauffer la planète. Il faudra peut-être finir par s’y résoudre.

Hubert Guillaud