Casquette et brise-soleil : protéger une façade au sud

Une casquette horizontale au-dessus d’une baie plein sud fait en juin ce qu’aucune machine ne fait mieux : elle intercepte le rayon de midi sans consommer, sans s’user, sans demander qu’on la baisse. Et en décembre, elle se retire d’elle-même : le soleil bas passe dessous et entre dans la pièce. Ce miracle n’en est pas un : c’est de la géométrie, elle se calcule sur une feuille, et cet article écrit le calcul.

Le calcul, écrit

À la latitude de référence du site, 43,5 degrés nord, la hauteur du soleil à midi vaut 90 degrés moins la latitude, corrigée de l’obliquité de l’écliptique, 23,44 degrés. Aux équinoxes : 90 moins 43,5 égale 46,5 degrés. Au solstice d’été : 90 moins 43,5 moins 23,44, arrondi à 69,9 degrés. Au solstice d’hiver : 90 moins 43,5 plus 23,44, arrondi à 23,1 degrés. Entre les deux solstices, le soleil de midi balaie près de 47 degrés de ciel : toute la protection solaire fixe du Sud se dessine dans cet écart, et la bande graduée qui traverse l’accueil du site, la page Climat et cet article, ne dit pas autre chose.

Tracer la casquette

Le tracé se fait en coupe, sur la baie : du bas du vitrage, on trace le rayon d’hiver, 23,1 degrés au-dessus de l’horizontale, il doit atteindre le fond de la pièce ; du haut du vitrage, on trace le rayon d’été, 69,9 degrés, il doit buter sous la casquette. La casquette qui satisfait les deux tracés a une profondeur de l’ordre de la moitié de la hauteur de vitrage sous un climat de cette latitude : l’ordre de grandeur sort du dessin, pas d’une règle mécanique, et chaque baie se trace pour elle-même, comme le résume la fiche protection fixe du répertoire.

Ce que la casquette demande

Une casquette est un porte-à-faux : elle se porte, par consoles, par voile, par structure, et son dessin rejoint celui de la façade entière. En béton, elle se coule avec le jeu des ciments à teneur réduite en clinker quand le projet le permet ; en métal, elle se plie et se fixe ; en bois, elle s’assemble et s’entretient. Elle se draine : une casquette horizontale reçoit la pluie et la conduit, par lame d’égout ou par chéneau, loin du nu du mur, selon le geste de la génoise et de la corniche, qui éloignent l’eau du mur depuis des siècles. Enfin elle se ventile par le dessous, car une casquette fermée chauffe et restitue.

Le brise-soleil : la casquette décomposée

Le brise-soleil fixe, lames verticales ou horizontales, persiennes de béton, claire-voie de bois ou de tôle, fait ce que fait la casquette en laissant passer l’air et une partie de la lumière diffuse. Les lames verticales protègent des rayons rasants est et ouest ; les lames horizontales reprennent la logique de la casquette pour des façades dont on veut garder la vue. La fiche brise-soleil fixe et la fiche tôle perforée du répertoire comparent les dispositifs par orientation et saison.

La limite : l’ouest

Toute cette géométrie échoue à l’ouest, et c’est la seconde leçon de cet article : au soleil couchant, la hauteur du soleil devient basse sur toute la durée de l’après-midi d’été, et une casquette horizontale, même profonde, ne peut pas intercepter un rayon qui arrive presque horizontalement. Les façades ouest demandent des protections verticales, des volets, des stores, du végétal, des écrans rapportés, bref des protections mobiles ou orientables, que traite l’article sur la protection d’une grande baie vitrée. Confondre le sud et l’ouest est l’erreur la plus coûteuse du bioclimatisme méditerranéen.

L’allège et le fond de pièce

Le tracé d’hiver se suit jusqu’au fond : le rayon de 23,1 degrés qui franchit le bas du vitrage doit toucher le sol intérieur, pas s’arrêter sur un balcon ou une allège profonde. C’est toute la différence entre une baie qui se chauffe et une baie qui se contemple : la lumière d’hiver entre quand le vitrage descend bas et que rien, muret, jardinière, table fixe, ne barre la route du rayon. En sens inverse, l’été, une allège pleine protège déjà le bas de la pièce du rayon renvoyé par le dallage extérieur : l’allège n’est pas un reste de mur, c’est un des deux réglages de la baie, avec la casquette.

La baie, la terrasse, le toit

La casquette déborde la baie : elle ombrage une terrasse au premier étage, un toit terrasse accessible par un auvent profond, une rue couverte entre deux volumes. À cette échelle, le calcul reste le même, seules les proportions changent : le tracé d’été protège le dallage de plein midi, le tracé d’hiver laisse entrer le rayon bas qui réchauffe la pierre. C’est toute la différence entre une terrasse vivable en août et une poêle, et le répertoire des gestes tient chaque dispositif en une fiche.