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Véranda vitrée accolée à une maison, toiture en verre en plein soleil d'été

Climatiser une véranda : pourquoi le calcul de puissance rate

Clément M

Climatisation

Le scénario se répète chaque mois d’août. Une véranda de 20 m², un installateur qui multiplie la surface par 100 W, un split de 2,5 ou 3,5 kW posé au fond de la pièce, et une machine qui tourne à fond toute la journée sans jamais descendre sous 30 °C. Le matériel n’est pas en cause. Le calcul l’est, parce qu’il a été conçu pour des pièces à murs pleins.

La règle du pouce a été écrite pour des murs

Les ratios que tout le monde utilise, 100 W par mètre cube ou 30 à 40 W par mètre carré, viennent de logements ordinaires. Dans une chambre de 12 m², la fenêtre représente un sixième de la surface au sol et les apports solaires pèsent peu face aux déperditions par les parois opaques. Le raccourci fonctionne parce que la charge est dominée par la géométrie du local.

Une véranda inverse complètement le rapport. La surface vitrée y dépasse couramment une fois et demie à deux fois et demie la surface au sol, toiture comprise, et cette toiture est le pire endroit possible en été. Appliquer un ratio surfacique à un local dont toute la charge vient du verre revient à dimensionner une voile de bateau d’après le poids de la coque. Les fourchettes que citent les professionnels du secteur pour ces locaux, de l’ordre de 100 à 140 W/m² pour une véranda en double vitrage peu occultée, contre 60 à 100 W/m² quand elle est bien protégée, traduisent d’ailleurs le problème : un écart du simple au double selon la protection solaire, pour une même surface au sol.

Les quatre postes qu’il faut additionner

Un bilan thermique d’été correct additionne quatre choses, et une seule pèse vraiment ici.

Les apports solaires se calculent vitrage par vitrage : surface, multipliée par le facteur solaire du vitrage, multipliée par l’ensoleillement incident sur cette orientation, multipliée par un coefficient d’ombrage. Le facteur solaire vaut 0,86 pour un simple vitrage, de l’ordre de 0,7 à 0,8 pour un double vitrage clair, et descend vers 0,35 sur un vitrage de contrôle solaire. Pour des fenêtres verticales, l’outil de référence Énergie+ chiffre les apports d’une journée ensoleillée de juillet à travers un double vitrage clair entre 198 et 252 W par m² de vitrage au sud, et entre 250 et 356 W/m² à l’ouest, l’ouest et l’est étant plus chargés que le sud parce que le soleil d’été y frappe presque perpendiculairement en fin ou en début de journée.

La transmission par les parois reste secondaire : 40 m² de vitrage à 1,3 W/m².K, avec 12 degrés d’écart entre l’extérieur et la consigne, donnent environ 620 W. Le renouvellement d’air compte pour 0,34 Wh par m³ et par degré : une véranda de 50 m³ qui prend un volume d’air par heure ajoute à peine 200 W. Les apports internes, enfin, tournent autour de 75 à 100 W par personne présente.

Additionnez : hors soleil, le local demande moins de 1 kW. Tout le reste vient du rayonnement.

La toiture décide de tout

C’est le poste que les devis oublient le plus souvent. En juillet, sous nos latitudes et par ciel clair, un plan horizontal reçoit de l’ordre de 800 à 900 W/m² au milieu de la journée, bien davantage qu’une façade verticale, parce que le soleil est haut. Une véranda dont la toiture est vitrée sur 22 m² en double vitrage clair encaisse donc, au plus fort de l’après-midi, plusieurs kilowatts par la seule couverture.

Prenons l’exemple complet : 20 m² au sol, 22 m² de toiture en double vitrage clair, 18 m² de façades vitrées orientées sud-ouest, aucune protection extérieure. Les apports solaires de pointe dépassent largement 8 kW, et peuvent frôler les 12 kW sur une journée sans nuage. Le split de 3,5 kW du devis en couvre moins d’un tiers. Aucun réglage, aucune marque, aucun réglage de vitesse de ventilation ne rattrape un écart pareil : la machine ne perd pas la partie, elle ne l’a jamais jouée.

Configuration de la véranda (20 m² au sol, 40 m² de vitrage) Facteur solaire effectif Apports solaires de pointe Ce qu’il faut en face
Ratio « 100 W par m² au sol », méthode du devis express Non pris en compte Non calculé 2 kW annoncés, puissance fausse dans tous les cas
Double vitrage clair, aucune protection extérieure Environ 0,75 8 à 12 kW Hors de portée d’un split domestique
Vitrage de contrôle solaire en toiture, sans store Environ 0,35 4 à 6 kW Deux unités intérieures ou un groupe de forte puissance
Double vitrage clair, toile extérieure en toiture et stores extérieurs Environ 0,15 2 à 3 kW Un split de 3,5 kW suffit

Protéger d’abord, dimensionner ensuite

La seule manœuvre qui change l’ordre de grandeur consiste à arrêter le rayonnement avant le verre. Un store ou une toile tendue à l’extérieur renvoie l’énergie vers le ciel ; un store intérieur, lui, l’absorbe et la restitue dans la pièce sous forme de chaleur, d’où son efficacité très inférieure. Énergie+ recommande, pour maintenir les apports sous 33 W par m² de plancher, des facteurs solaires effectifs de 0,50 à 0,63 au sud et de 0,35 à 0,50 à l’est et à l’ouest selon l’inertie du bâtiment, valeurs qu’aucun vitrage clair non protégé n’atteint.

Concrètement : toile extérieure motorisée sur la toiture, lames orientables ou stores extérieurs sur les façades les plus exposées, et ventilation traversante en soirée. Le principe est celui que nous avons détaillé pour le brise-soleil orientable, transposé à une paroi inclinée. Une fois ces protections en place, refaites le calcul : la puissance nécessaire tombe souvent de moitié, et le climatiseur redevient une machine de finition plutôt qu’un pompier débordé. Pour les vérandas utilisées en atelier ou en pièce de passage, un brasseur d’air grand diamètre répond à un autre besoin, celui du confort par mouvement d’air, sans traiter la charge thermique.

Choisir la machine, et où la mettre

Deux erreurs de pose reviennent. La première consiste à greffer la véranda sur le multisplit existant : le groupe extérieur a été dimensionné pour les autres pièces, et l’ajout d’un local à charge maximale aux heures les plus chaudes le pousse en saturation au moment précis où les autres unités réclament aussi de la puissance. Une véranda mérite presque toujours son propre groupe.

La seconde tient à l’emplacement de l’unité intérieure. Une console au sol souffle sous les vitrages, là où l’air chaud descend, et se loge sous l’allège quand la hauteur de mur manque, ce qui est fréquent dans ces structures ; nous avons comparé cette famille d’appareils au split mural classique dans notre point sur la console au sol inverter. Prévoyez également l’évacuation des condensats, abondante dans un local aussi chargé en apports, et une ligne électrique dédiée.

Côté formalités, une véranda de 5 à 20 m² d’emprise relève de la déclaration préalable, au-delà de 20 m² du permis de construire, seuil porté à 40 m² en zone urbaine d’un PLU, avec permis obligatoire dès que la surface totale du logement dépasse 150 m².

Le test qui sépare un devis sérieux d’un devis au doigt mouillé tient en une question : demandez la feuille de calcul, avec la surface de vitrage détaillée par orientation, le facteur solaire retenu pour chaque vitrage et le coefficient d’ombrage appliqué. Si le document ne mentionne que la surface au sol et un ratio en watts par mètre carré, la puissance annoncée n’a pas été calculée. La méthode complète, applicable aux étés à 42 °C, est décrite dans notre guide de dimensionnement.

Questions fréquentes

Peut-on raccorder la véranda au multisplit déjà installé ?

Techniquement oui si le groupe extérieur dispose d’une sortie libre, mais le calcul l’interdit presque toujours. Un multisplit est dimensionné sur une puissance totale et sur un facteur de simultanéité : ajouter le local le plus chargé de la maison, dont la pointe tombe exactement aux heures où les chambres et le séjour demandent aussi du froid, fait plonger le rendement de l’ensemble. La véranda mérite son propre groupe, ou alors il faut reprendre le dimensionnement complet de l’installation.

Faut-il une autorisation pour poser l’unité extérieure ?

La modification de l’aspect extérieur d’un bâtiment relève de la déclaration préalable, et le passage devant l’architecte des Bâtiments de France s’impose en abords de monument historique ou en site patrimonial remarquable. En copropriété, la pose sur une façade ou en toiture touche aux parties communes et suppose un vote en assemblée générale. Ces démarches se lancent avant la commande du matériel, pas après.

Un brasseur d’air ou un rafraîchisseur peuvent-ils remplacer la clim ?

Ni l’un ni l’autre n’évacue de chaleur vers l’extérieur. Un brasseur d’air abaisse la température ressentie de deux à trois degrés en accélérant l’évaporation à la surface de la peau, ce qui rend une véranda vivable au printemps mais reste inopérant quand la structure encaisse 10 kW de rayonnement. Le rafraîchisseur adiabatique, lui, ajoute de l’humidité dans un local déjà chaud et fermé, ce qui dégrade le confort au lieu de l’améliorer.

Sur quelle température de consigne dimensionner ?

Viser 21 °C dans une véranda vitrée conduit à surdimensionner et à faire tourner la machine en continu pour un résultat médiocre. La règle de conception raisonnable consiste à limiter l’écart avec l’extérieur à 6 ou 8 degrés, soit une consigne autour de 26 à 27 °C par 34 °C dehors. Le calcul de puissance se fait sur cette base, et la protection solaire fait le reste.

A propos de l'auteur :

Clément M

Clément est entrepreneur et fondateur de Clima Progress. Il décrypte la rénovation énergétique sans langue de bois : pompes à chaleur, aides, isolation, prix réels et pièges à éviter. Son obsession : aider chaque propriétaire à faire les bons choix, chiffres à l'appui.

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