Une casquette fixe suffit-elle à protéger la baie en été et à laisser entrer le soleil en hiver ?
Volume de classe prévu : 150 min, avec mise en commun et reprise des productions. Le professeur adapte le rythme des étapes.
Utiliser la tangente ; distinguer puissance et température.
Propose une première réponse à la question, même incertaine : tu la reprendras après l’étude, et c’est en la corrigeant que tu apprendras le plus. Se tromper ici ne coûte rien.
Comprendre le phénomène et le modèle
Une protection extérieure intercepte le rayonnement avant le vitrage. Pour une casquette horizontale accolée en tête d’une baie, dans une coupe où les rayons sont perpendiculaires à la façade, la hauteur d’ombre vaut h = d tan(α). Le résultat dépend de la hauteur solaire et de la position du soleil par rapport à la façade : ce dessin n’explique pas à lui seul toutes les heures d’une journée.
L’inertie stocke temporairement de la chaleur ; elle ne la fait pas disparaître. Le rafraîchissement nocturne suppose notamment un air extérieur plus frais et des possibilités d’ouverture compatibles avec l’usage. Une stratégie associe limitation des apports, stockage et évacuation, en examinant les conditions météo et d’exploitation.
Une casquette filtre le soleil
Agrandir la vue ↗La hauteur solaire modifie l’ombre portée par une protection fixe. La coupe chiffrée permet de vérifier ce qui est masqué à l’instant étudié.
Vue de synthèse générée par IA, non cotée : elle illustre la situation. Les valeurs de l’exercice figurent dans le dossier et le schéma associé.
| Donnée | Valeur |
|---|---|
| Hauteur de baie | 1,50 m |
| Profondeur de casquette d | 0,80 m |
| Hauteur solaire d’été α | 65° |
| Hauteur solaire d’hiver α | 20° |
| Nuit A / nuit B | Extérieur 20 °C / 29 °C ; intérieur initial 27 °C |
Dossier pédagogique original · valeurs d’étude, distinctes des données de chantier et des sources documentaires.
Casquette : l’ombre dépend de la hauteur solaire
Sur petit écran, faites défiler le schéma horizontalement pour conserver les légendes lisibles.
Avec une casquette de 0,80 m à la tête de baie : h = d tan α. À 65°, h ≈ 1,72 m ; à 20°, h ≈ 0,29 m. Baie de 1,50 m, coupe à un instant donné.
Données et hypothèses du dossier de cette séance. Schéma pédagogique : les cotes et les valeurs font référence, pas les dimensions à l’écran.
Ouvrir le schéma légendé en grand ↗Conventions d’écriture et références
Symboles de grandeurs en italique ; symboles d’unités droits ; espace entre valeur et unité ; virgule décimale. Les valeurs et limites indiquées proviennent du dossier pédagogique, elles ne constituent pas des seuils réglementaires généraux.
Les références techniques propres au thème sont disponibles en fin de séance.
Exemple résolu · comprendre les étapes
Été : h = 0,80 × tan(65°) ≈ 1,72 m. La baie de 1,50 m est entièrement ombragée dans cette coupe à cet instant. En hiver : h ≈ 0,29 m, laissant une partie de la baie exposée.
Appliquer et vérifier
Bloqué ? Ouvre une aide, puis une autre si besoin. Cela n’enlève aucun point — demander de l’aide fait partie du travail.
ESILA ne donnera pas la réponse : elle reformule et te repose une question.
Comparer avec la correction expliquée
Mission autonome · changer de situation
Bloqué ? Ouvre une aide, puis une autre si besoin. Cela n’enlève aucun point — demander de l’aide fait partie du travail.
ESILA ne donnera pas la réponse : elle reformule et te repose une question.
Comparer avec la correction expliquée
Critères de réussite
- Indiquer la géométrie et l’instant considérés.
- Interpréter la hauteur d’ombre par rapport à la baie.
- Conditionner la ventilation aux températures et à l’usage.
Compare ta démarche, pas seulement le résultat. Une réponse différente peut être recevable si elle satisfait ces critères.
Ce que l’étude permet de retenir
Une protection solaire se dimensionne selon orientation et trajectoire solaire. L’inertie aide si la chaleur stockée peut ensuite être évacuée.
Il te reste à écrire tes trois textes et à répondre aux questions. Ce sont eux qui montrent ce que tu sais faire — pas la vitesse à laquelle tu avances.
Le quiz interactif de cette séance est disponible sur la plateforme 2I2D.
Compétences travaillées et sources
- CO6.1 — Expliquer les choix du modèle
- CO5.5 — Comparer des propositions et justifier un choix
- CO6.5 · AC1 — Conclure sur une performance simulée
Intitulés reformulés pour la séance. Rattachement pédagogique au programme officiel ; les critères ci-dessus indiquent les preuves attendues.
- Ministère de l’Éducation nationale · programme STI2D, BO du 22 janvier 2019
Objectifs O1 à O7, tableaux des compétences, pages 8 à 11 du PDF officiel.
- Cerema · Bâtiments publics, prévenir les coups de chaleur
Repérer les conditions d’efficacité des protections solaires, de l’inertie et du rafraîchissement nocturne.
- Ministère de la Transition écologique · RE2020 et guide actualisé
Vérifier les objectifs, le champ d’application et la version du guide. Les seuils d’exercice ne constituent pas des seuils réglementaires.
Références consultées le 2 septembre 2026. Les liens externes complètent le dossier ; toutes les données nécessaires aux exercices sont présentes dans la séance.