Comment rendre la chaleur à l’intérieur des bâtiments plus tolérable ? On pense volontiers d’abord à la climatisation, mais d’autres approches, à la consommation d’énergie réduite, voire nulle, peuvent également être mobilisées. On parle alors de rafraîchissement passif.

Le rafraîchissement passif s’impose depuis plusieurs années. L’expression désigne l’ensemble des solutions permettant d’abaisser la température d’un bâtiment ou de limiter son réchauffement lors des saisons estivales ou des épisodes de fortes chaleurs, tout en ayant une consommation énergétique réduite, voire nulle.

Les épisodes de canicule, de plus en plus longs et fréquents du fait du changement climatique, nous rappellent que refroidir nos bâtiments n’est pas qu’un enjeu de confort, mais aussi un enjeu de santé publique pour les décennies à venir.

C’est particulièrement le cas dans les régions du globe où les températures dépassent régulièrement 40 °C, ou encore pour les personnes vulnérables comme les personnes âgées, les jeunes enfants ou les personnes malades. Le rafraîchissement peut également être tout simplement nécessaire pour des questions de confort thermique.

Climatiser, pour le meilleur ou pour le pire ?

À l’heure actuelle, le rafraîchissement des bâtiments repose aujourd’hui essentiellement sur l’usage des climatiseurs, qui présentent l’inconvénient d’être très énergivores.

La climatisation estivale d’un logement peut ainsi engendrer un surplus de consommation d’électricité de l’ordre de 15 %. Certes, l’impact carbone de cette consommation reste relativement limité en France, grâce à une production d’électricité bas carbone, mais ce n’est pas le cas dans de nombreux pays. À l’échelle mondiale, le refroidissement représentait 18,5 % de la consommation totale d’électricité du secteur du bâtiment en 2016, contre 13 % en 1990.

En plus de leur forte consommation énergétique, les climatiseurs présentent aussi l’inconvénient de rejeter de la chaleur à l’extérieur, contribuant à l’effet d’îlot de chaleur bien connu dans les villes. À titre d’exemple, à Paris, leur usage estival pourrait être responsable d’une augmentation allant jusqu’à 2 °C de la température extérieure dans certains quartiers.

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Les leviers principaux : aération, architecture et urbanisme

Dans ce contexte, les solutions consommant peu ou pas d’énergie (par définition, il s’agit des solutions de rafraîchissement passif) sont de plus en plus recherchées. Celles-ci comprennent une large gamme de pratiques et de dispositifs.

Il existe par exemple des pratiques très simples qui favorisent la ventilation naturelle, comme ouvrir les fenêtres au petit matin pour abaisser la température intérieure de quelques degrés, puis fermer les volets et fenêtres durant la journée afin de limiter les apports de chaleur. Ce premier niveau peut-être actionné facilement, même en l’absence de dispositifs spécifiques.

La conception architecturale peut également être optimisée afin d’améliorer la ventilation naturelle : par exemple, en orientant les constructions afin de limiter les obstacles à la circulation du vent, en tenant compte de la topographie du milieu (relief, plaine, colline…), ou encore de l’implantation des autres bâtiments alentours.

Il est ainsi possible d’opter pour des architectures favorisant la ventilation naturelle en s’inspirant des constructions traditionnelles, comme les bâtiments en U, ouverts sur les vents dominants, ou les cours intérieures ombragées, équipées de puits fonctionnant comme des cheminées évacuant l’air chaud.

Enfin, on peut réduire l’exposition directe au soleil, par exemple en concevant des rues étroites, comme à Masdar aux Émirats arabes unis.

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Le choix des matériaux et de la végétalisation

Certains matériaux de construction naturels, comme le calcaire (et, par extension, les enduits à la chaux) ou la vase, sédiment composé d’argile, régulent efficacement les températures. Ils absorbent l’eau lors des périodes humides ou fraîches (comme la nuit). Cette eau s’évapore pendant une partie de la journée lors de l’augmentation des températures, provoquant un effet de rafraîchissement diurne.

La végétalisation des zones urbaines participe également au rafraîchissement passif et lutte contre les îlots de chaleur. En effet, en plus de faire de l’ombre aux façades, les arbres rafraîchissent leur environnement grâce à l’évapotranspiration. L’eau émise lors de la transpiration des feuilles et son évaporation limitent ainsi l’échauffement de l’air environnant l’arbre.

Il est également possible d’agir sur les vitrages en travaillant les propriétés optiques des verres. Certains verres isolants filtrent des longueurs d’onde spécifiques dans l’infrarouge solaire tout en permettant l’évacuation du rayonnement infrarouge thermique émis par le bâtiment. Les vitrages dits « actifs », capables de modifier leur teinte au fil des saisons, peuvent grandement limiter le réchauffement des bâtiments en journée.

Tirer parti de la fraîcheur du sous-sol avec la géothermie

Une autre solution très efficace est de mobiliser la fraîcheur de notre sous-sol, autrement dit le potentiel géothermique de surface.

À quelques mètres de profondeur, sous les latitudes tempérées, la température du sous-sol reste stable autour de 12 °C toute l’année. Cette fraîcheur est exploitée depuis l’Antiquité avec la technique du puits climatique, aussi appelé « puits provençal », quand il s’agit de refroidir.

Le principe consiste à faire circuler vers l’habitation de l’air extérieur dans une canalisation enterrée entre 2 et 4 mètres de profondeur. L’hiver, l’air transporté se réchauffe de quelques degrés (le sol étant, à cette profondeur, plus chaud que l’air, car moins soumis aux écarts de températures jour/nuit). L’été, le sol reste plus frais : l’air transporté par la canalisation peut ensuite rafraîchir le bâtiment.

Une autre solution de rafraîchissement passif fondée sur la géothermie consiste à capter l’eau souterraine à 12 à 15 °C dans un puits vertical de quelques dizaines de mètres de profondeur, ou à installer dans un forage une sonde géothermique, constituée généralement d’un tube en U contenant un fluide caloporteur. Grâce à un échangeur thermique, la fraîcheur du sous-sol est alors directement transmise au réseau émetteur du bâtiment (plancher ou plafond rafraîchissant, radiateur à eau, ventilo-convecteur, centrale de traitement de l’air…), sans recourir à une pompe à chaleur géothermique. On parle alors de geocooling, ou géorafraîchissement.

Cette méthode est particulièrement performante, caractérisée par des coefficients de performance de 30 à 50. Autrement dit, pour 1 kilowattheure (kWh) consommé par la pompe de circulation, 30 à 50 kWh de fraîcheur peuvent être restitués.

Cet article est publié en partenariat avec la Délégation générale à la langue française et aux langues de France du ministère de la culture.

Benjamin Brigaud est également membre de l'Institut universitaire de France (IUF). Il a reçu divers financements publics, de l’Université Paris-Saclay, de l'Institut universitaire de France, de la région Ile-de-France et de l’Agence nationale de la recherche (ANR-22-EXSS-0011).

De fortes chaleurs sont attendues sur la France dans le courant des prochains jours. Face à des étés toujours plus chauds, la climatisation est de plus en plus incontournable dans les commerces et les logis. Dans le même temps, les pompes à chaleur s’imposent pour chauffer de façon plus performante pendant la saison froide. Comment fonctionnent ces appareils ? Ils s’appuient en réalité sur les mêmes bases thermodynamiques. Mais attention : le changement climatique pourrait bien leur faire atteindre leurs limites physiques.

Après ceux de 2002 et de 2022, l’été 2025 a été le troisème été le plus chaud en France : deux vagues de chaleur l’ont marqué de par leur précocité, leur intensité et leur durée. Ainsi, l’été dernier a enregistré une anomalie thermique de + 1,9 °C (+ 3,3 °C pour juin).

En raison du changement climatique, et même lorsque nos sociétés auront atteint la neutralité carbone, la fréquence et l’intensité de ces épisodes de fortes chaleurs vont continuer à augmenter pendant plusieurs décennies. En conséquence, un sujet s’est imposé dans les discussions : la climatisation, en tant que moyen d’adaptation au changement climatique.

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Avant même de débattre de la pertinence d’installer des climatiseurs et de mesurer leurs impacts (énergétique, sonore, thermique), il faut comprendre comment fonctionnent ces équipements. Les climatiseurs (et plus généralement, les systèmes de refroidissement) sont la directe application des principes d’une branche des sciences physiques, la thermodynamique, dont l’objet est l’étude des transferts d’énergie – en particulier de chaleur.

Spontanément, un transfert de chaleur survient du milieu présentant la température la plus élevée (la source chaude) vers celui de la plus faible température (la source froide). Par exemple, quand la température extérieure est supérieure à celle d’un local, le transfert de chaleur se produit de l’extérieur vers l’intérieur par l’intermédiaire des parois du bâtiment.

Un système de climatisation permet d’effectuer l’opération inverse, grâce à un apport d’énergie externe : prélever de l’énergie de la source froide (l’intérieur) pour la transférer vers la source chaude (l’extérieur). Il est alors possible de refroidir l’intérieur en rejetant l’énergie à l’extérieur, même s’il y fait plus chaud. Le principe de fonctionnement d’une pompe à chaleur (PAC) est le même : un local peut-être chauffé en récupérant de l’énergie à l’extérieur, alors même qu’il y fait plus froid.

Pour comprendre comment tout cela est possible, il faut mobiliser les savoirs issus de la thermodynamique.

Le cycle frigorifique, au cœur des climatiseurs et pompes à chaleur

Pour opérer ce transfert d’énergie, on tire parti des propriétés d’un fluide dit « frigorigène ». Ces derniers ont la particularité de pouvoir changer d’état, c’est-à-dire de passer d’une phase liquide à gazeuse et inversement. C’est souvent cette caractéristique qui sera utilisée pour extraire la chaleur.

On parle de « cycle frigorifique » pour décrire les quatre transformations successives qui sont permises par l’utilisation d’un climatiseur ou d’une pompe à chaleur.

Ces transformations peuvent être représentées sur un diagramme enthalpique, aussi appelé « diagramme de Mollier ». L’enthalpie est une grandeur physique souvent utilisée en thermodynamique. Elle peut être envisagée comme un potentiel énergétique qui inclut à la fois les énergies thermique (chaleur) et mécanique, en lien avec des variations de pression et de volume du système.

Cette représentation peut sembler complexe à première vue, mais elle permet de visualiser rapidement l’évolution du fluide frigorigène et, en particulier, ses changements d’état. Elle présente la pression du fluide en ordonnée et son enthalpie en abscisse.

Ce diagramme est divisé en trois parties par la « cloche » qui est en son centre, nommée « courbe de saturation ». Celle-ci indique la limite entre différents états du fluide : à droite, le fluide à l’état de vapeur et, à gauche, le fluide sous forme de liquide. La zone située sous la courbe correspond à l’état de mélange liquide-vapeur du fluide.

Ce diagramme sert à représenter les transformations du cycle frigorifique, comme le montre le schéma ci-dessous.

Les étapes sont les suivantes :

• 1 à 2 : le fluide frigorigène est à l’état de vapeur ; il est comprimé, ce qui fait augmenter sa pression et sa température ainsi que son enthalpie. C’est le seul apport d’énergie du cycle. Celle-ci est sous forme d’énergie mécanique, produite par un compresseur, qui lui-même consomme de l’électricité.

• 2 à 3 : le fluide, toujours à l’état de vapeur, mais à haute pression et haute température, traverse alors un échangeur de chaleur, dans lequel il va céder de l’énergie thermique à la source chaude (pour un climatiseur, l’air extérieur, pour une PAC en hiver, l’air intérieur), celle-ci étant nécessairement à une température plus basse que celle du fluide. Cet échangeur est appelé « condenseur », car ce refroidissement provoque la condensation de la vapeur qui devient liquide. L’enthalpie du fluide diminue alors.

• 3 à 4 : le fluide traverse un détendeur, où un changement de section de la conduite fait baisser la pression.

• 4 à 1 : le fluide, désormais majoritairement liquide, à basse pression et basse température, traverse un échangeur où il reçoit de la chaleur de la source froide (pour un climatiseur, l’air intérieur, pour une PAC en hiver, l’air extérieur), son enthalpie augmente. Cet échangeur est appelé « évaporateur », car le fluide frigorigène y passe de l’état liquide à celui de vapeur.

Ces transformations peuvent sembler contre-intuitives, car le fluide frigorigène cède de la chaleur majoritairement sans changer de température, mais en changeant d’état. C’est la différence entre chaleur sensible – liée à un changement de température – et chaleur latente – liée à un changement d’état de la matière.

Le cycle est entretenu tant qu’il y a un besoin de transférer de la chaleur de la source froide à la source chaude, grâce au fonctionnement du compresseur qui met le fluide en mouvement.

Lorsqu’un climatiseur est utilisé pour rafraîchir un local, le condenseur est placé à l’extérieur (le « split » extérieur) et l’évaporateur à l’intérieur (la « cassette »).

Dans le cas d’un système réversible, capable de chauffer en hiver et de refroidir en été, les échangeurs changent de rôle en fonction des saisons, à l’aide d’une vanne 4 voies.

Des systèmes poussés à leurs limites physiques par le changement climatique

Une des principales limites des climatiseurs réside dans leur principe même : leurs performances dépendent des caractéristiques du fluide frigorigène, mais aussi fortement des températures des sources froide et chaude.

Par exemple, l’énergie nécessaire à la compression augmente avec l’écart entre les températures des sources. Le coefficient de performance (COP), c’est-à-dire le rapport entre la chaleur extraite à l’évaporateur et l’électricité consommée, va alors baisser en proportion. C’est d’ailleurs pour cela que la consommation des pompes à chaleur, en hiver, augmente lorsque les températures extérieures diminues. Elles sont parfois munies, pour compenser la baisse du COP lors de températures extérieures très basses, de résistances électriques pour fournir un chauffage d’appoint.

En outre, un fluide frigorigène a des caractéristiques fixes, notamment l’enthalpie de changement d’état (et, en particulier, celle pour passer de l’état liquide à gazeux, que l’on appelle souvent « chaleur latente de vaporisation »), qui dépend de la pression et de la température. Si la température de la source chaude augmente, il ne sera peut-être pas possible de comprimer indéfiniment le fluide pour pouvoir lui céder de la chaleur. Autrement dit, on peut atteindre les limites physiques du cycle frigorifique pour le fluide utilisé.

Or, en France, avec le changement climatique, la température extérieure – la source chaude – va continuer à augmenter en été. Ainsi, un climatiseur installé en 2000 ou en 2020 ne sera pas nécessairement toujours capable de refroidir en 2035.

Par ailleurs, ces fluides ont un pouvoir de réchauffement bien supérieur à celui du CO₂, ce qui questionne leur usage en raison du risque de fuites. C’est pourquoi une réglementation de plus en plus contraignante s’applique à ces produits.

Des risques de « maladaptation » pour les villes

Dans ce contexte, deux problématiques vont se poser pour les villes : l’augmentation de la consommation électrique lors des périodes estivales et celle, locale, de la température dans les zones urbaines due au rejet de chaleur des climatiseurs.

Une étude de 2024 fondée sur des simulations numériques a ainsi montré, pour la ville de Toulouse (Haute-Garonne), que la généralisation de l’usage de la climatisation entraînerait une augmentation de la consommation énergétique en période estivale de 54 %. Si ces climatiseurs sont réversibles et peuvent assurer le chauffage en hiver, en fonctionnant comme une PAC, l’économie d’énergie sur l’année serait de l’ordre de 32 %, car ils ont un meilleur rendement que les chaudières et radiateurs qu’ils remplaceraient.

En 2012 déjà, d’autres simulations numériques montraient que, à Paris, l’augmentation locale de température due au rejet de chaleur pouvait atteindre 2 °C pendant une période de canicule similaire à celle de 2003. Ce résultat est toutefois à nuancer, car le modèle utilisé comporte des simplifications dans la représentation des phénomènes physiques. Ceci appelle à des études complémentaires.

Si les climatiseurs permettent d’évacuer la chaleur de nos lieux de vie, le changement climatique va exacerber leurs limites. Leur généralisation dans nos sociétés nous demande d’étudier leurs impacts sur nos environnements.

Dans tous les cas, elles ne sauraient être l’unique solution qui permettra d’assurer des conditions vivables, en particulier pour les publics les plus vulnérables (par exemple, personnes âgées, jeunes enfants, personnes malades).

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Les auteurs ne travaillent pas, ne conseillent pas, ne possèdent pas de parts, ne reçoivent pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'ont déclaré aucune autre affiliation que leur organisme de recherche.

In April 2026, Spain launched a new regularisation programme for undocumented migrants, which is estimated to benefit more than 500,000 people. At the end of 2025, Germany concluded a regularisation campaign launched in 2023, for which more than 80,000 people applied. These recent examples to which we could add the Italian and Portuguese regularisation campaigns during the Covid-19 pandemic – show us that this type of campaign is by no means exceptional. As the research argues, these campaigns are, in fact, an integral part of European migration policies and provide a response to situations of irregularity caused by employers’ demand for labour, migrants’ aspirations to reach Europe, and the limited number of legal channels available to do so.

Although they are frequent, these campaigns nonetheless provoke strong reactions in the political sphere, where the issue of migration – and irregular migration, in particular – is the subject of highly polarised debates. This is particularly the case in Belgium; but also in France, where Bruno Retailleau – Les Républicains party candidate in the upcoming presidential election – recently proposed to “banish Spain from Europe”, on the grounds that its latest regularisation campaign runs counter to what Europeans want.

Among opponents of granting migrants legal status, it is often argued that this type of policy would encourage new migrants to come to Europe and stay there irregularly, and that regularisation is not backed by public opinion. In a previous survey conducted among the Algerian population, we were already able to demonstrate that the “pull factor” that such a regularisation campaign would supposedly create does not exist. However, the question of whether there is public support for regularisation has received little attention from researchers to date.

Public opinion on migration

There is now a wealth of scientific research on the factors that shape public opinion on immigration in general. These findings tell us that individual characteristics (age, gender, education, ethnicity, etc.), as well as media coverage and interpersonal contact with immigrants, influence attitudes toward immigration.

Furthermore, as evidenced by opinion polls such as the Eurobarometer, the public is generally poorly informed about immigration.

Is it therefore simply a matter of better informing the public to increase support for regularisation campaigns? Although existing studies do not allow us to definitively conclude that corrective information increases support for immigration, they do indicate that presenting factual information in the form of narratives and personal accounts can prove more persuasive than simply presenting statistics.

Similarly, research on the role of framing in discourse analysis has shown that appealing to emotions is a persuasive communication strategy in the field of migration. From all this research, we can therefore conclude that both the content and form of the message are likely to influence people’s opinions regarding the regularisation of undocumented migrants.

A new large-scale survey of the Belgian population

In a recent scientific publication, we present the results of an experiment integrated into an online survey of a panel of 2,121 people representative of the adult resident population in Belgium.

Since the last regularisation campaign organised in 2009, the Belgian political debate on immigration has become significantly polarised. The context therefore seems ill suited to the implementation of a new regularisation campaign, despite the presence of approximately 112,000 undocumented migrants in the country in a country with a population of 11.8 million, of whom 20% are immigrants. On the contrary, the current centre-right federal government led by the Flemish nationalist Bart De Wever intends instead to implement – in the words of the Minister for Asylum and Migration, Anneleen Van Bossuyt – “the strictest asylum and migration policy ever adopted” as this is supposedly “the policy that people are calling for”.

To verify this claim, we sought to measure the actual level of support among the Belgian population for the regularisation of undocumented migrants, but also to test the effect of five different messages on the level of public support for regularisation campaigns.

Participants in the survey conducted by the Bpact polling institute in March 2025 – were therefore randomly assigned to a control group that received no message and five experimental groups that received a message of around 100 words on the subject of regularisation.

These messages presented: (1) scientific data on undocumented migrants in narrative form; (2) the moving story of an undocumented migrant facing deportation and supported by her neighbours; (3) the economic and social benefits of regularising undocumented migrants; (4) double standards in the authorities’ treatment of undocumented migrants compared to that of tax evaders; and (5) the inequalities between wealthy migrants benefiting from privileged access to residence in Europe and disadvantaged migrants with few options for reaching Europe legally.

In our survey, all participants were then asked to state their position on granting undocumented migrants legal status in general, but also on regularisation that would be limited to undocumented migrants who are working, in short-staffed professions, or those with lasting social ties in Belgium. The reason why it is important to distinguish between support for different profiles of undocumented migrants is that even the most ambitious regularisation programmes, such as Spain’s migratory model, which it unveiled this year, make regularisation conditional on specific criteria.

The results of our survey highlight the importance of this differentiated approach. Indeed, only 21% of those surveyed believe that the authorities should regularise all undocumented migrants. In contrast, 53% are in favour of regularising undocumented migrants who are working, and there is slightly more support (54%) for the regularisation of migrants in professions affected by staff shortages. In addition, 45% of respondents supported legal status being granted to those who have forged close social ties in the country. It is also worth noting that between 20% and 25% of participants are neither for nor against making these different categories of people legal.

As regards the impact of the five messages we tested, only two produced a significant effect. Presenting scientific data on undocumented migrants in narrative form (message 1) led to an increase of around 7 percentage points, favouring legalising undocumented migrants in general, as well as those who are working. Exposure to the moving life story of an undocumented person (message 2), meanwhile, led to an 8-percentage-point increase in support for legalising people with long-term ties, and even a 10-percentage-point increase for those in professions facing understaffing issues.

What should be made of the public’s conditional support for regularisation?

Following the analysis of the Belgian case, two main lessons emerge.

On the one hand, while differentiating support for awarding legal status on the basis of certain criteria may raise ethical concerns by risking the creation of a hierarchy among immigrants between those deemed “deserving” and those deemed “undesirable” – this approach can also, in a context of strong political opposition, serve as a starting point for opening up the debate and gradually extending access to legal status to other groups of undocumented migrants.

On the other hand, the study provides two key insights for policymakers. It shows that, contrary to certain preconceptions, there is genuine public support for legalising migrants. It also indicates that this support depends heavily on how the policy is presented: the choice of message and its framing can significantly increase public support and reduce the perceived electoral risk.

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Jean-Michel Lafleur received funding from FRS-FNRS, BELSPO - The Belgian Science policy and the European Union.

Abdeslam Marfouk ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.