Un incontournable dans la conception de bâtiments écologiques, les cheminées solaires peuvent réduire les coûts énergétiques jusqu’à 50%. Maintenant, la recherche révèle qu’ils pourraient également aider à sauver des vies dans un incendie de bâtiment.
Dans une première mondiale, les chercheurs ont conçu une cheminée solaire optimisée pour l’économie d’énergie et la sécurité incendie, dans le cadre des caractéristiques durables d’un nouveau bâtiment à Melbourne, en Australie.
La modélisation montre que la cheminée solaire spécialement conçue augmente radicalement le temps dont les personnes ont besoin pour s’échapper du bâtiment lors d’un incendie – allongeant le temps d’évacuation en toute sécurité d’environ deux minutes à plus de 14 minutes.
Une cheminée solaire est un système de chauffage et de refroidissement solaire passif qui exploite la ventilation naturelle pour réguler la température d’un bâtiment.
Avec environ 19% des ressources énergétiques mondiales consacrées au chauffage, à la ventilation et au refroidissement des bâtiments, l’intégration de cheminées solaires dans les nouvelles constructions et la rénovation des structures existantes offre un grand potentiel pour réduire ce coût environnemental massif.
Dans le nouveau projet, une collaboration entre l’Université RMIT et la ville de Kingston, les chercheurs ont conçu une cheminée solaire pour maximiser son efficacité à la fois pour la ventilation de l’air frais et l’aspiration de la fumée d’un bâtiment en cas d’incendie.
Selon le chercheur, le Dr Long Shi, les cheminées solaires ont des références environnementales bien établies, mais leur potentiel pour améliorer la sécurité incendie n’a pas été exploré.
“Dans une situation d’urgence où chaque seconde compte, il est essentiel de donner aux gens plus de temps pour s’échapper en toute sécurité”, a déclaré Shi.
«Nos recherches démontrent que les cheminées solaires offrent de puissants avantages pour la sécurité des personnes et l’environnement.
“La réalisation de deux fonctions importantes pourrait accroître la rentabilité déjà forte de cette technologie durable.
“Nous espérons que nos résultats inspireront davantage d’investissements et de développement de cheminées solaires en Australie et dans le monde.”
La mairesse de Kingston, Georgina Oxley, a déclaré que le Conseil était ravi de faire partie du projet révolutionnaire.
«La création de façons nouvelles et novatrices de réduire la consommation d’énergie dans la conception de nos bâtiments est une priorité pour le Conseil», a déclaré Oxley.
“La cheminée solaire qui a été installée dans le nouveau pavillon de réserve Mentone à la fine pointe de la technologie nous permet non seulement d’exploiter l’énergie verte propre pour chauffer et refroidir le bâtiment, aidant le Conseil à atteindre ses objectifs environnementaux, mais potentiel de sauver des vies en cas d’incendie. Il s’agit d’une conception vraiment remarquable. ”
Alors que les calculs concernant l’augmentation de 6 fois du temps d’évacuation en toute sécurité étaient spécifiques au nouveau bâtiment, les recherches antérieures de l’équipe de la School of Engineering du RMIT ont confirmé que les cheminées solaires peuvent remplir avec succès les deux fonctions – ventilation et évacuation des fumées.
L’air chaud monte : comment fonctionne une cheminée solaire
L’approche de conception passive derrière les cheminées solaires fonctionne selon le principe bien connu que l’air chaud monte toujours.
Les cheminées solaires modernes comportent généralement un mur de verre à côté d’un mur peint en noir, pour maximiser l’absorption du rayonnement solaire. Des évents en haut et en bas contrôlent le flux d’air entrant et sortant de la cheminée pour le chauffage ou le refroidissement.
Lorsque le soleil réchauffe la cheminée, cela chauffe l’air à l’intérieur.
L’air chaud monte et est évacué par le haut de la cheminée, ce qui attire plus d’air en bas, conduisant la ventilation à travers un bâtiment pour le refroidir naturellement.
Quand il fait froid dehors, la cheminée peut être fermée, pour diriger la chaleur absorbée dans le bâtiment et la garder au chaud.
C’est un concept ingénieusement simple qui est relativement bon marché à moderniser et n’ajoute presque aucun coût supplémentaire à une nouvelle construction, mais peut réduire la consommation d’énergie.
Réduire la fumée, augmenter la sécurité
Lors d’un incendie, le même principe – l’air chaud monte – permet à la cheminée solaire d’aspirer la fumée hors du bâtiment.
Moins de fumée signifie une meilleure visibilité, des températures plus basses et une réduction du monoxyde de carbone, ce qui contribue à augmenter le temps dont les gens disposent pour évacuer en toute sécurité.
Pour comprendre exactement combien de temps d’évacuation une cheminée solaire pourrait fournir pour un bâtiment spécifique, vous devez modéliser pour cette conception exacte, a déclaré Shi.
“Cela diffère d’un bâtiment à l’autre, mais nous savons que tout temps supplémentaire est précieux et améliore la sécurité incendie, ce qui pourrait finalement contribuer à sauver des vies”, a-t-il déclaré.
La nouvelle recherche propose un guide technique pour optimiser la conception et l’ingénierie des cheminées solaires dans les bâtiments réels, pour étendre leur application à travers les deux fonctions.