Conception architecturale : le rôle critique de la résistance au vent des bardages métalliques

La résistance au vent est un aspect essentiel de la conception architecturale qui est souvent négligé. En fait, le vent peut représenter un danger important pour les bâtiments et les personnes qui les utilisent. Heureusement, les architectes peuvent prendre des mesures pour atténuer les risques posés par le vent en utilisant des matériaux et des stratégies de conception qui réduisent la pression du vent.

Les effets du vent sur le bâtiment

L'importance de la résistance au vent dans la conception architecturale

La résistance au vent est cruciale dans la conception architecturale, car le vent peut causer des dommages importants aux bâtiments et à leurs occupants. Les vents violents peuvent entraîner une défaillance structurelle, un effondrement ou des dommages à l'enveloppe du bâtiment qui peuvent compromettre la sécurité et le confort des occupants.

Outre les dommages structurels, une mauvaise résistance au vent des habillages de façade et des bardages métalliques d'un bâtiment peut également entraîner une augmentation des coûts énergétiques et des besoins d'entretien. Les bâtiments dont le bardage est faible ou les façades mal conçues peuvent subir des pertes ou des gains de chaleur excessifs, ce qui les rend moins efficaces pour le chauffage et la climatisation.

Les risques d'une mauvaise résistance au vent des systèmes de façade et de bardage

Lorsque les systèmes de façade et de bardage d'un bâtiment ne sont pas en mesure de résister aux pressions du vent, plusieurs risques peuvent survenir. Ces risques peuvent affecter l'intégrité structurelle, la sécurité et la fonctionnalité du bâtiment.

Les dommages structurels dus à la pression du vent peuvent entraîner l'effondrement du bâtiment ou des dommages importants nécessitant des réparations coûteuses.

Le vent peut également endommager l'enveloppe du bâtiment, entraînant des fuites d'eau et d'autres problèmes qui peuvent compromettre le confort et la sécurité des occupants.

Une bonne aérodynamique rend également le bâtiment plus efficace en termes de chauffage et de climatisation.

Le risque de déformation des bâtiments sous l'effet des vents

L'un des défis de la conception d'un bâtiment est de minimiser la déflexion causée par les forces du vent. La déflexion est le déplacement d'un élément structurel sous l'effet des charges appliquées, et elle peut affecter la stabilité et les performances du bâtiment.

Une solution possible pour réduire la déflexion est d'utiliser du métal déployé comme matériau de revêtement.

Oscillation d'un grand bâtiment induite par le vent 

Comprendre le calcul des charges de vent dans la conception architecturale

Pour concevoir un bâtiment résistant au vent, les architectes doivent comprendre les principes du calcul de la charge du vent. La charge du vent désigne la force exercée par le vent sur un bâtiment et dépend de divers facteurs tels que la hauteur, l'emplacement et la forme du bâtiment.

L'impact de la hauteur et de l'emplacement des bâtiments sur la charge du vent

La hauteur du bâtiment et son emplacement jouent un rôle important dans la détermination de la charge du vent sur le bâtiment. Plus les bâtiments sont hauts, plus la vitesse et la pression du vent augmentent, et les architectes doivent tenir compte de cette charge accrue dans leurs calculs.

L'emplacement du bâtiment influe également sur la charge de vent. Les architectes doivent tenir compte du climat local et des conditions de vent pour calculer avec précision les charges de vent et concevoir un bâtiment capable de résister à ces charges.

Le rôle du bardage métallique dans la réduction de la pression du vent

Le bardage métallique peut jouer un rôle crucial dans la réduction de la pression du vent sur un bâtiment en brisant le flux du vent et en réduisant les turbulences. En utilisant des matériaux aérodynamiques qui réduisent la capacité du vent à créer une pression sur le bâtiment, les architectes peuvent réduire considérablement le risque de dommages causés par le vent et améliorer l'efficacité énergétique du bâtiment.

Comment calculer la résistance au vent d'un bardage en métal déployé ?

Les grilles en métal déployé peuvent avoir une résistance au vent variable en fonction de leurs caractéristiques de conception. Pour calculer la résistance au vent d'une tôle en métal déployé, les architectes doivent tenir compte de 3 facteurs : la surface ouverte de la tôle (vide frontal), l’ouverture maximale et l'épaisseur.

Divers outils permettent de calculer la résistance au vent du métal déployé, comme les simulations d'écoulement et des essais en soufflerie, permettent de prédire avec précision la charge et la résistance du vent.

Démarche de calcul de la pression du vent sur les structures

Matériaux et stratégies de conception pour améliorer la résistance au vent des systèmes de bardage métallique

Les architectes disposent de divers matériaux et stratégies de conception pour améliorer la résistance au vent de leurs systèmes de bardage métallique. Le choix judicieux des matériaux et de la conception peut faire toute la différence pour que le bâtiment puisse résister aux charges de vent auxquelles il est exposé.

Amélioration de l'aérodynamisme et de la résistance au vent grâce à des grilles métalliques ouvertes ou au métal déployé qui laissent passer le vent

L'une des façons d'améliorer la résistance au vent des bardages métalliques consiste à utiliser des matériaux aérodynamiques conçus pour réduire les turbulences et la pression du vent. Les matériaux tels que les grilles métalliques ouvertes ou les métaux déployés qui laissent passer le vent peuvent être efficaces pour briser le flux du vent et minimiser la pression du vent sur le bâtiment.

Obtenir une résistance au vent optimale grâce à des décisions de conception intelligentes et au métal déployé

Les architectes peuvent prendre des décisions intelligentes pour optimiser la résistance au vent de leurs systèmes de bardage métallique. Il peut s'agir de choisir des matériaux et des conceptions aérodynamiques qui brisent le flux du vent. Les architectes peuvent également prendre en compte les calculs de charge de vent pour s'assurer que les conceptions qu'ils choisissent sont adaptées au climat local et aux conditions de vent.

FAQ - Questions fréquemment posées

Le métal déployé résiste-t-il au vent ?

L'un des avantages du métal déployé est qu'il résiste au vent. Contrairement aux tôles pleines, le métal déployé laisse passer l'air à travers les interstices de la maille, ce qui réduit la charge du vent et le risque de dommages ou de déformation. Le métal déployé peut également résister à des températures élevées et à la corrosion, ce qui le rend adapté à une utilisation en extérieur.

Le métal déployé peut-il créer un “wing effect” (effet d'aile) ?

On peut se demander si le métal déployé peut créer un "wing effect" en étant traversé par le vent. L'effet d'aile est un phénomène par lequel un objet génère une portance en déviant l'air vers le bas. Cependant, le métal déployé n'est pas susceptible de créer un effet d'aile, car il présente trop d'interstices et d'irrégularités qui perturbent l'écoulement de l'air et réduisent la différence de pression entre les surfaces supérieures et inférieures. Le métal déployé n'est donc pas susceptible de s'envoler sous l'effet du vent.

Comment le métal déployé perturbe-t-il l'écoulement de l'air et réduit-il la pression du vent ?

Ce processus crée une structure en forme de filet qui perturbe l'écoulement de l'air et réduit la pression du vent. Lorsque l'air s'écoule à travers le métal déployé, il rencontre plus de résistance et de turbulences que lorsqu'il s'écoule à travers une surface solide. La vitesse et la force de l'air s'en trouvent réduites, ce qui diminue la pression du vent sur le métal déployé et sur les objets situés derrière lui. Le métal déployé peut être utilisé comme barrière contre le vent ou comme système de ventilation dans diverses applications. 

Pourquoi le métal déployé est-il utilisé pour les barrières anti-souffle des aéroports ?

Le métal déployé peut absorber et dissiper les ondes de choc des explosions, réduisant ainsi l'impact sur les structures et les personnes à proximité. Il peut également laisser passer l'air et la lumière, améliorant ainsi la visibilité et la ventilation de l'aéroport. C'est pourquoi le métal déployé est un matériau très apprécié pour les barrières anti-souffle des aéroports.

Crédit photo: Pexels