L'image représente la Maison de Nebamu, datant de la XIXe dynastie égyptienne, vers 1300 av. J.-C. Cette maison fait partie de l'architecture égyptienne antique et illustre l'utilisation des tours à vent (Badgirs) pour la ventilation naturelle​. L'utilisation des cheminées thermiques et des Malqafs permettait d’exploiter les différences de pression pour assurer une circulation d’air efficace.

• ◾ Convection thermique : L’air chaud s’échappait naturellement par la cheminée grâce à la différence de densité.
• ◾ Réduction de la température : L’intégration de bassins d’eau permettait un refroidissement par évaporation.

Un système de refroidissement passif basé sur l’évaporation est intégré à certains badgirs, utilisant des jarres d’eau et des charbons pour rafraîchir l’air entrant. Cette méthode traditionnelle est inspirée des techniques de climatisation naturelle du Moyen-Orient et de l’Égypte ancienne.

• ◾ Évaporation : L’air chaud passe sur les jarres remplies d’eau, favorisant une baisse de température par évaporation.
• ◾ Filtration : Le passage de l’air à travers du charbon aide à capturer les poussières et impuretés, améliorant la qualité de l’air intérieur.
• ◾ Humidification : En plus de rafraîchir, ce procédé augmente l’humidité de l’air, essentiel pour les climats arides.
• ◾ Optimisation du flux : Le positionnement stratégique des jarres et des conduits permet d’optimiser l’effet de ventilation naturelle.
• ◾ Référence historique : Utilisé depuis plus de 3000 ans en Égypte et en Iran, ce système est toujours étudié pour des applications modernes.

Étude approfondie des performances des tours à vent dans les régions arides d’Iran, comme Yazd, pour améliorer la ventilation naturelle.

• ◾ Tests sur l'efficacité des Badgirs à capter et rediriger les vents dominants.
• ◾ Analyse des matériaux locaux pour maximiser l’inertie thermique.
• ◾ Optimisation des ouvertures pour réduire les pertes d'énergie.

Évaluation des Badgirs dans le sud de l’Iran pour comprendre leur fonctionnement en climats chauds et humides.

• ◾ Analyse des flux d'air combinés à l'évaporation pour un refroidissement efficace.
• ◾ Étude des ouvertures élargies pour maximiser la ventilation.
• ◾ Validation des performances sous des conditions d'humidité élevée.

Les études menées sur site en Iran ont permis de comparer les performances réelles des Badgirs avec les résultats issus des simulations numériques et des essais en soufflerie. Cette validation a été essentielle pour confirmer l’efficacité des systèmes de ventilation naturelle et leur potentiel d’adaptation dans des conceptions modernes.

• ◾ Comparaison des mesures de terrain avec les prédictions issues de la modélisation CFD.
• ◾ Étude de la variation des pressions internes et des débits d'air selon l'orientation et la vitesse du vent.
• ◾ Observation des cycles thermiques et de l’impact de l’inertie thermique des matériaux traditionnels.

Les études expérimentales ont été menées sur plusieurs sites en Iran afin d’analyser les performances réelles des Badgirs et de valider les modèles numériques. Cette approche a permis d’évaluer l’influence du climat sur la ventilation naturelle et de comparer les résultats des simulations aux observations sur le terrain.

Sites d’étude et conditions climatiques

• ◾ Siraf (Golfe Persique) : Climat chaud et humide, analyse de l’impact de l’humidité sur l’efficacité des Badgirs.
• ◾ Yazd (Centre désertique) : Étude de la régulation thermique et des flux d’air dans un environnement chaud et aride.
• ◾ Bushehr (Zone côtière) : Analyse des interactions entre la ventilation naturelle et les variations thermiques jour/nuit.

Badgir Traditionnel de Siraf

Le badgir de Siraf est un exemple emblématique de l’architecture bioclimatique traditionnelle du sud de l’Iran. Il illustre le savoir-faire ancestral dans l’optimisation des flux d’air pour assurer un rafraîchissement efficace en climat chaud et humide.

• ◾ Construction traditionnelle en brique, chaux et bois, optimisant l’inertie thermique.
• ◾ Étude des proportions et des ouvertures pour maximiser la ventilation naturelle.
• ◾ Fonctionnement basé sur la différence de pression entre les entrées et sorties pour favoriser l’évacuation de l’air chaud.
• ◾ Référence clé pour la validation des modèles numériques et des simulations CFD.

Les badgirs à 4 faces et octogonaux possèdent des systèmes internes de canaux permettant d’optimiser la ventilation naturelle. Le choix entre ces deux typologies dépend des conditions climatiques locales et des exigences architecturales.

Badgir à 4 Faces

• ◾ Capture du vent dominant grâce à ses quatre ouvertures.
• ◾ Canaux croisés internes maximisant l’effet de tirage et l’extraction thermique.
• ◾ Intégration possible avec des bassins pour un refroidissement par évaporation.
• ◾ Utilisé principalement dans les régions arides et désertiques.

Badgir Octogonal

• ◾ Capture multidirectionnelle du vent, quel que soit son angle d’incidence.
• ◾ Canaux radiaux équilibrant les pressions internes pour une ventilation homogène.
• ◾ Structure optimisée pour les zones à vents variables.
• ◾ Souvent utilisé pour ventiler de grands espaces et citernes d’eau.