L’ancienne méthode perse pour rester au frais

Un excellent article de BBC au sujet d’un sujet qui nous concerne pour un avenir proche qui tend à être celui d’une planète sur laquelle on a trop chaud :

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De l’Égypte ancienne à l’Empire perse, une méthode ingénieuse permettant de capter la brise a permis aux gens de rester au frais pendant des millénaires. Dans la recherche d’un refroidissement sans émissions, le « capteur de vent » pourrait à nouveau nous venir en aide.

La ville de Yazd, située dans le désert du centre de l’Iran, est depuis longtemps un foyer d’ingéniosité créative. Yazd abrite un système d’anciennes merveilles d’ingénierie qui comprend une structure de réfrigération souterraine appelée yakhchāl, un système d’irrigation souterrain appelé qanats, et même un réseau de coursiers appelé pirradaziš qui précède de plus de 2 000 ans les services postaux aux États-Unis.

Parmi les technologies anciennes de Yazd figure le capteur de vent, ou bâdgir en persan. Ces structures remarquables sont souvent visibles au-dessus des toits de Yazd. Il s’agit souvent de tours rectangulaires, mais on en trouve aussi de forme circulaire, carrée, octogonale et d’autres formes ornementales.

On dit de Yazd qu’elle possède le plus grand nombre de capteurs de vent au monde, bien qu’ils puissent être originaires de l’Égypte ancienne. À Yazd, le capteur de vent s’est rapidement avéré indispensable, rendant vivable cette partie du plateau iranien chaud et aride.

Bien que nombre d’entre eux soient tombés en désuétude, ces structures attirent aujourd’hui des universitaires, des architectes et des ingénieurs dans la ville désertique afin de déterminer le rôle qu’ils pourraient jouer pour nous garder au frais dans un monde qui se réchauffe rapidement.

Comme un capteur de vent ne nécessite pas d’électricité pour fonctionner, il s’agit d’une forme de refroidissement à la fois économique et écologique. La climatisation mécanique conventionnelle représentant déjà un cinquième de la consommation totale d’électricité dans le monde, les alternatives anciennes comme le capteur de vent deviennent une option de plus en plus attrayante.

Deux forces principales poussent l’air à travers les structures et vers le bas : le vent entrant et le changement de flottabilité de l’air en fonction de la température – l’air plus chaud ayant tendance à s’élever au-dessus de l’air plus froid et plus dense. Tout d’abord, lorsque l’air est capturé par l’ouverture d’un capteur de vent, il est canalisé vers le logement situé en dessous, déposant tout le sable ou les débris au pied de la tour. Ensuite, l’air circule à l’intérieur du bâtiment, parfois au-dessus de bassins d’eau souterrains pour un refroidissement supplémentaire. Finalement, l’air réchauffé s’élève et quitte le bâtiment par une autre tour ou ouverture, aidé par la pression à l’intérieur du bâtiment.

La forme de la tour, ainsi que des facteurs tels que la disposition de la maison, la direction vers laquelle la tour est orientée, le nombre d’ouvertures, la configuration des pales internes fixes, les canaux et la hauteur sont tous finement ajustés pour améliorer la capacité de la tour à attirer le vent vers les habitations situées en dessous.

Certaines des plus anciennes technologies de captation du vent proviennent d’Égypte, il y a 3 300 ans.

L’utilisation du vent pour refroidir les bâtiments a une histoire qui remonte à presque aussi longtemps que les gens ont vécu dans des environnements désertiques chauds. Selon les chercheurs Chris Soelberg et Julie Rich de l’université d’État de Weber dans l’Utah, certaines des premières technologies de captation du vent remontent à l’Égypte d’il y a 3 300 ans. Dans ce pays, les bâtiments étaient dotés de murs épais, de quelques fenêtres orientées vers le soleil, d’ouvertures permettant d’aspirer l’air du côté des vents dominants et d’un orifice de sortie de l’autre côté – ce que l’on appelle en arabe l’architecture malqaf. Bien que certains soutiennent que le lieu de naissance du coupe-vent est l’Iran lui-même.

Quel que soit le lieu où ils ont été inventés, les attrape-vent se sont depuis répandus au Moyen-Orient et en Afrique du Nord. Des variantes des attrape-vent iraniens se retrouvent dans les barjeels du Qatar et de Bahreïn, les malqaf d’Égypte, les mungh du Pakistan et dans bien d’autres endroits, note Fatemeh Jomehzadeh de l’Université de technologie de Malaisie et ses collègues.

On considère généralement que la civilisation perse a ajouté des variations structurelles pour permettre un meilleur refroidissement – par exemple en le combinant avec son système d’irrigation existant pour aider à refroidir l’air avant de le libérer dans toute la maison. Dans le climat chaud et sec de Yazd, ces structures se sont avérées remarquablement populaires, jusqu’à ce que la ville devienne un haut lieu des tours ornées qui cherchent le vent du désert. La ville historique de Yazd a été reconnue comme un site du patrimoine mondial de l’Unesco en 2017, en partie pour sa prolifération de capteurs de vent.

En plus de remplir l’objectif fonctionnel de refroidir les maisons, les tours avaient également une forte signification culturelle. À Yazd, les attrape-vent font autant partie de la ligne d’horizon que le temple du feu zoroastrien et la tour du silence. Parmi eux, le capteur de vent des jardins de Dowlatabad Abad, réputé être le plus haut du monde avec ses 33 mètres, est l’un des rares capteurs de vent encore en activité. Installé dans un bâtiment octogonal, il surplombe une fontaine qui s’étend le long de rangées de pins.

En raison de leur efficacité en matière de refroidissement sans émissions, certains chercheurs estiment que ces dispositifs devraient connaître un renouveau.

Parham Kheirkhah Sangdeh a étudié en profondeur l’application scientifique et la culture environnante des capteurs de vent dans l’architecture contemporaine à l’université d’Ilam, en Iran. Selon lui, des inconvénients tels que la pénétration de parasites dans les goulottes et l’accumulation de poussière et de débris du désert ont conduit de nombreuses personnes à se détourner des attrape-vent traditionnels. À leur place, on trouve des systèmes de refroidissement mécaniques, tels que des unités de climatisation classiques. Souvent, ces options sont alimentées par des combustibles fossiles et utilisent des réfrigérants qui agissent comme de puissants gaz à effet de serre s’ils sont libérés dans l’atmosphère.

L’avènement des technologies modernes de refroidissement a longtemps été rendu responsable de la détérioration des méthodes traditionnelles en Iran, écrivait en 1977 l’historienne de l’architecture iranienne Elizabeth Beazley. Sans un entretien constant, le climat rude du plateau iranien a usé de nombreuses structures, des capteurs de vent aux maisons de glace. Pour Kheirkhah Sangdeh, l’abandon des capteurs de vent est en partie dû à une tendance du public à s’intéresser aux technologies occidentales.

« Il faut changer les perspectives culturelles pour utiliser ces technologies. Les gens doivent garder un œil sur le passé et comprendre pourquoi les économies d’énergie sont importantes », explique Kheirkhah Sangdeh. « Cela commence par la reconnaissance de l’histoire culturelle et de l’importance des économies d’énergie. »

Kheirkhah Sangdeh espère voir les capteurs de vent iraniens modernisés pour ajouter un refroidissement économe en énergie aux bâtiments existants. Mais il a rencontré de nombreux obstacles à son travail, sous la forme de tensions internationales permanentes, de la pandémie de coronavirus et d’une pénurie d’eau permanente. « Les choses vont tellement mal en Iran que les gens prennent les choses au jour le jour », déclare Kheirkhah Sangdeh.

Les méthodes de refroidissement sans combustibles fossiles, comme les capteurs éoliens, pourraient bien connaître un regain d’intérêt, mais, de manière surprenante, elles sont déjà présentes – bien que sous une forme moins magnifique que celles utilisées en Iran – dans de nombreux pays occidentaux.

Au Royaume-Uni, quelque 7 000 modèles de capteurs de vent ont été installés dans des bâtiments publics entre 1979 et 1994. On peut les voir dans des bâtiments tels que le Royal Chelsea Hospital à Londres ou dans des supermarchés à Manchester.

Ces capteurs de vent modernisés ne ressemblent guère aux structures imposantes de l’Iran. Sur un bâtiment de trois étages situé sur une route très fréquentée du nord de Londres, de petites tours de ventilation rose vif permettent une ventilation passive. Au sommet d’un centre commercial à Dartford, des tours de ventilation coniques tournent pour attraper la brise à l’aide d’une aile arrière qui maintient la tour face au vent dominant.

Les États-Unis ont eux aussi adopté avec enthousiasme les conceptions inspirées des brise-vent. Le centre d’accueil du parc national de Zion, dans le sud de l’Utah, en est un exemple. Le parc est situé sur un haut plateau désertique, comparable à Yazd en termes de climat et de topographie, et l’utilisation de technologies de refroidissement passif, dont le capteur de vent, a pratiquement éliminé le besoin de climatisation mécanique. Les scientifiques ont enregistré une différence de température de 16C (29F) entre l’extérieur et l’intérieur du centre des visiteurs, malgré le passage régulier de nombreux corps.

La recherche de solutions durables au problème de la surchauffe se poursuivant, la propagation de l’attrape-vent peut encore s’étendre. À Palerme, en Sicile, les chercheurs ont découvert que le climat et les vents dominants en font un lieu idéal pour une version du capteur de vent iranien. En octobre prochain, le capteur de vent occupera une place de choix à l’exposition universelle de Dubaï, au sein d’un réseau de bâtiments coniques dans le pavillon autrichien, où le cabinet d’architecture autrichien Querkraft s’est inspiré de la version arabe barjeel de la tour éolienne.

Alors que des chercheurs comme Kheirkhah Sangdeh soutiennent que le capteur de vent a encore beaucoup à offrir pour refroidir les maisons sans combustibles fossiles, cette technologie ingénieuse a déjà migré plus loin dans le monde que vous ne le pensez. La prochaine fois que vous verrez une grande tour ventilée au sommet d’un supermarché, d’une tour d’habitation ou d’une école, regardez attentivement – vous pourriez bien voir l’héritage des magnifiques capteurs de vent d’Iran.

Les méthodes de refroidissement sans combustibles fossiles, comme les capteurs éoliens, pourraient bien connaître un regain d’intérêt, mais, de manière surprenante, elles sont déjà présentes – bien que sous une forme moins magnifique que celles utilisées en Iran – dans de nombreux pays occidentaux.

 

 

 

 

 

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