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De l’air frais sans renoncer au calme grâce à des fenêtres automatiques

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Les personnes qui habitent à proximité d’un aéroport, d’une voie ferrée ou d’une route très fréquentée le matin dorment souvent la fenêtre fermée. Si elles préfèrent bénéficier d’air frais pendant la nuit, il leur faut se lever très tôt pour refermer la fenêtre. De nouvelles solutions intelligentes devraient permettre de concilier nuits calmes et air renouvelé.

Le projet de recherche Autowindow de la BFH tire ses origines d’un mandat que l’OFEV (voir encadré) avait confié à l’Institut de la construction bois, des structures et de l’architecture afin qu’il étudie des fenêtres antibruit automatiques destinées aux secteurs affectés par le bruit des avions. Pour les zones résidentielles qui subissent de fortes nuisances sonores, l’OFEV distingue trois niveaux de mesures. Il s’agit tout d’abord de réduire le bruit à sa source. Lorsque cela n’est pas possible, on essaie de restreindre sa propagation, par exemple en installant des parois antibruit. Or contrairement à d’autres types de bruit, celui des avions ne peut pas être arrêté par de tels équipements. Il convient donc de prendre des mesures appropriées directement sur les bâtiments. Toutefois, s’il est vrai que l’on dispose aujourd’hui de fenêtres antibruit très efficaces, des études montrent que la population se sent particulièrement incommodée lorsqu’elle doit renoncer à ouvrir ses fenêtres à cause des nuisances sonores.

De l’air frais et des nuits calmes même à proximité des aéroports, grâce aux futures fenêtres intelligentes.

Construire dans des zones menacées
Fin 2013, l’Office fédéral de l’aviation civile (OFAC) a approuvé le plan antibruit pour la région sud de l’aéroport de Zurich. En 2015, l’ordonnance suisse sur la protection contre le bruit (OPB) a été révisée. Ces modifications ont permis de classer en zone, d’équiper et de bâtir des parcelles qui ne pouvaient pas être utilisées jusque-là en raison des mesures d’aménagement du territoire prises pour lutter contre le bruit des avions. Diverses autres conditions déterminent si ces parcelles peuvent effectivement être exploitées. Le montage de fenêtres antibruit à ouverture et fermeture automatiques dans les chambres des logements affectés en fait notamment partie. Ces fenêtres doivent s’ouvrir la nuit après le dernier vol et se refermer le lendemain matin avant le passage du premier avion. Cela permet de garantir un apport d’air frais et de refroidir la chambre en été sans qu’il soit nécessaire de se relever en pleine nuit pour ouvrir puis refermer la fenêtre. Afin d’étudier cette solution, la BFH a reçu pour mandat d’examiner des éléments de fenêtre munis de dispositifs automatiques et le bruit qu’ils provoquaient. Cette recherche a montré qu’on disposait de produits automatiques pour tous les types d’ouverture et tous les matériaux de cadre de fenêtre usuels. Cependant, aucun des produits testés par la BFH ne répondait aux exigences de la norme SIA 181 pour ce qui est du bruit engendré par la combinaison moteur-fenêtre: ces systèmes étaient trop bruyants pour qu’on les utilise la nuit dans une chambre à coucher.

Mise au point d’un nouveau système
À partir des résultats de ces tests, les chercheurs et chercheuses de la BFH se sont mis à développer, en coopération avec l’entreprise partenaire MACO, un système de fenêtres respectant la valeur limite de bruit fixée pour son fonctionnement et offrant par ailleurs d’autres avantages au fabricant et à l’utilisateur final. Cette solution devait permettre l’ouverture et la fermeture manuelles et automatiques, l’installation d’une minuterie, le fonctionnement silencieux et la compatibilité avec les lourdes fenêtres antibruit.

Le nouveau système de fenêtre de la BFH et de son entreprise partenaire MACO.

Autowindow: un grand pas en avant
Avec le projet Autowindow soutenu par l’OFEV, de gros progrès ont été réalisés pour ce qui est de l’automatisation des fenêtres et de l’intégration économique de celles-ci dans une maison intelligente. La technique de ferrement perfectionnée par MACO permet de créer une nouvelle génération de fenêtres qui bénéficie de fonctions d’automatisation de base et s’adapte aussi bien aux constructions standard qu’aux nouvelles constructions ou aux changements de fenêtres. En option, les habitants peuvent aussi profiter d’une plus-value sous la forme notamment d’une aération pilotée par sonde ou d’une surveillance centralisée de la fermeture. Il reste possible d’actionner la fenêtre à la main si l’on souhaite obtenir la plus grande ouverture possible. Le secteur de la construction de fenêtres profite aussi du nouveau système. La diminution significative du nombre d’éléments de ferrement différents permet des économies et des simplifications dans la fabrication et dans la logistique.

Une génération de fenêtres intelligentes
Cette nouvelle génération de fenêtres permet aux personnes exposées au bruit nocturne de dormir au calme tout en profitant de l’air frais. Cela fonctionne pour le bruit des avions, mais peut aussi être optimisé par exemple pour le passage de trains de marchandises, pour le trafic routier ou pour les livraisons très matinales. Le climat de la chambre peut par ailleurs être adapté aux souhaits individuels, alors qu’une aération optimisée permet d’économiser l’énergie et de garantir le refroidissement pendant les nuits estivales. Enfin, une protection automatique liée à un capteur peut protéger la chambre contre les atteintes extérieures telles que la pluie ou le vent même lorsque le logement est vide.

 

Les partenaires du projet

Office fédéral de l’environnement (OFEV), division Bruit et RNI
La division Lutte contre le bruit et rayonnement non ionisant (RNI) de l’OFEV œuvre pour la protection de l’homme et de l’environnement contre les atteintes nuisibles ou incommodantes dues à la pollution phonique et au RNI. Elle s’appuie à cet effet sur l’ordonnance sur la protection contre le bruit et sur l’ordonnance sur la protection contre le rayonnement non ionisant. Elle est responsable des bases légales et scientifiques dans ce domaine.

www.bafu.admin.ch 

Mayer & Co Beschläge GmbH MACO
Fondée en 1947 à Altenmarkt im Pongau (land autrichien de Salzbourg), la société MACO figure parmi les plus importantes de son secteur. Cette entreprise familiale produit des ferrements de qualité pour fenêtres, portes et éléments coulissants à hauteur de plafond. Également spécialisée dans l’automation totale des portes et dans la lutte contre l’infraction, MACO dispose en outre de compétences dans le traitement des surfaces.

www.maco.eu 

Institut de la construction bois, des structures et de l’architecture (IHTA)
L’Institut de la construction bois, des structures et de l’architecture (IHTA) de la BFH travaille sur des ouvrages construits novateurs qui préservent les ressources et économisent l’énergie. Elle soutient ses entreprises partenaires de la conception à la mise en œuvre, sans oublier les travaux effectués sur la substance bâtie existante. Ces activités incluent aussi le développement et l’optimisation de produits et systèmes dans le domaine des portes, fenêtres et façades transparentes.