Pourquoi le soleil dans un modèle 3D de la maison n'est-il qu'approximatif ?
Un calcul solaire fiable exige trois données : où se trouve la maison sur le globe, quand — date et heure — et dans quelle direction le bâtiment est orienté. Il manque une seule de ces trois données, et aucune application ne peut vous montrer le vrai soleil — seulement un arc de cercle joliment deviné.
En bref : un modèle 3D ne peut montrer où le soleil se trouve réellement que si l’application connaît la position de la maison (latitude et longitude), l’instant considéré, et l’orientation de la maison par rapport au nord. En l’absence de la position ou de l’orientation nord, il n’y a pas d’échappatoire : l’application doit deviner un arc joli et symétrique au lieu de calculer la trajectoire réelle du soleil. Un bon logiciel le dit clairement quand il devine — un mauvais vous laisse croire que c’est mesuré.
La position du soleil n’est pas affaire d’opinion, c’est un calcul
Où se trouve le soleil dans le ciel à une heure et un endroit donnés n’est pas quelque chose qu’on peut approximer au jugé. C’est de l’astronomie régie par des formules connues : la hauteur du soleil au-dessus de l’horizon et sa direction (l’azimut auquel il se trouve) se calculent avec précision à partir de trois données. Il en manque une, et le calcul perd un maillon — il ne reste alors qu’une supposition.
Les trois données dont un calcul solaire a besoin
- Le lieu. Latitude et longitude. Le soleil monte plus haut dans le ciel en été à mesure qu’on se rapproche de l’équateur, et les dates du jour le plus court et du jour le plus long se déplacent avec la latitude.
- Le moment. La date et l’heure déterminent où le soleil se trouve sur sa trajectoire annuelle et quotidienne. Décembre et juin sont des extrêmes opposés ; matinée et après-midi sont des images en miroir l’une de l’autre.
- L’orientation du bâtiment. Il ne suffit pas de savoir où se trouve le soleil dans le ciel — il faut aussi savoir comment la maison est orientée par rapport à lui. Un séjour orienté à 10 degrés du sud se comporte tout autrement qu’un séjour orienté exactement au sud.
Que sont l’azimut et la hauteur solaire ?
Les deux valeurs sur lesquelles travaille un calcul solaire s’appellent azimut et hauteur solaire. L’azimut est la direction cardinale où se trouve le soleil — 180° plein sud, 90° à l’est, 270° à l’ouest. La hauteur solaire indique à quel point le soleil est haut au-dessus de l’horizon, de 0° (à l’horizon même, au lever et au coucher du soleil) jusqu’à la valeur la plus élevée atteinte au milieu de la journée. En combinant ces deux valeurs avec le moment considéré, on peut tracer la trajectoire du soleil sur une façade, heure par heure.
Pourquoi l’orientation nord est-elle la partie difficile
La position est facile — un téléphone connaît immédiatement sa position GPS. Ce qui est difficile, c’est l’orientation nord, c’est-à-dire vers où le bâtiment lui-même est tourné. Une boussole de téléphone ou d’application peut se tromper à l’intérieur, car le métal dans les murs, les huisseries et les installations électriques perturbent le champ magnétique. Et même une boussole correcte ne résout que la moitié du problème : il faut aussi savoir comment cette direction se rattache au plan dessiné du bâtiment, pas seulement de quel côté on était soi-même tourné au moment de la mesure.
C’est pourquoi l’orientation nord est le détail qui manque le plus souvent, ou qui est le plus souvent faux, dans un modèle 3D — non pas parce qu’il est difficile à comprendre, mais parce qu’il est difficile à mesurer de façon fiable sans un outil conçu pour cela.
Que se passe-t-il quand des données manquent ?
Un logiciel qui prend le calcul solaire au sérieux a deux options quand la position ou l’orientation nord manque. La première est de refuser d’afficher quoi que ce soit. La seconde — la plus utile — est d’afficher un soleil approximatif : un arc joli et symétrique qui ressemble à un soleil, mais qui n’est pas calculé à partir de la position réelle de la maison. Le problème survient quand cet arc approximatif paraît aussi crédible qu’un calcul réel. On croit alors avoir vu une mesure, alors qu’on a vu une moyenne devinée.
Un logiciel devrait donc signaler clairement ce soleil approximatif — avec un symbole et un texte, pas seulement une couleur différente qu’il faut remarquer soi-même.
Comment distinguer une véritable étude d’ensoleillement d’une étude devinée ?
- Demandez quelles sont les données d’entrée. Une véritable étude d’ensoleillement peut toujours vous indiquer la latitude, la longitude et l’orientation nord sur lesquelles elle se base. Si l’application ne peut pas afficher ces chiffres, ce n’est pas un calcul.
- Vérifiez si décembre et juin paraissent différents. La trajectoire du soleil change sensiblement selon la saison. Si le soleil d’hiver et le soleil d’été se ressemblent dans l’application, c’est de la symétrie, pas de l’astronomie.
- Faites pivoter la maison et voyez si le soleil suit. En faisant pivoter le bâtiment de 90 degrés dans un vrai modèle, l’ensoleillement des façades doit changer de côté. Si ce n’est pas le cas, le soleil n’est pas relié à la géométrie.
Ce qu’un calcul solaire correct ne peut pas dire, même parfait
Même avec les trois données exactes, un calcul solaire n’est que de la géométrie. Il ne sait pas si la maison du voisin, un arbre ou une cheminée projette une ombre sur précisément votre fenêtre à trois heures de l’après-midi — sauf si ce type d’objet fait partie du modèle. Il ne connaît pas non plus la couverture nuageuse, qui détermine en pratique la quantité de soleil réellement perçue un jour ordinaire. Un calcul solaire montre le soleil potentiel sous un ciel dégagé — pas une garantie de la quantité de lumière qui entrera un mardi quelconque de novembre.
Pourquoi « une orientation à peu près juste » ne suffit-elle pas ?
Il est tentant de penser qu’une orientation nord approximative doit suffire — la maison est de toute façon orientée « à peu près au sud », alors quelle erreur cela peut-il faire ? La réponse : étonnamment grande, car la trajectoire du soleil n’est pas symétrique autour d’une direction quelconque. Une fenêtre réellement orientée à 20 degrés à l’est du sud reçoit nettement plus de soleil du matin et moins de soleil d’après-midi qu’une fenêtre orientée exactement au sud. En calculant sur la base d’un « à peu près sud », on déplace en réalité l’ensoleillement de plusieurs heures dans la journée sans le savoir. Plus on se rapproche de l’est ou de l’ouest, plus ce type d’erreur s’amplifie, car la trajectoire du soleil y change plus vite pour une petite rotation du bâtiment.
Pourquoi ne peut-on pas simplement utiliser un angle solaire fixe adapté « à la plupart des endroits » ?
Certains logiciels plus simples évitent complètement le calcul et affichent à la place un arc solaire fixe et générique — le même arc quel que soit l’endroit où se trouve la maison et la période de l’année. Cela ressemble à une solution, mais c’est en réalité juste une version plus élégante de la supposition. Le point le plus haut du soleil dans le ciel à midi varie de plus de 45 degrés au fil de l’année dans la plupart des régions tempérées, et c’est précisément cette différence qui détermine si le soleil d’hiver atteint le mur du fond du séjour, ou s’il s’arrête à mi-chemin sur le sol. Un arc fixe ne peut jamais montrer cette différence, puisque par définition il ne change pas avec la date.
Ce que fait HouseSense
HouseSense calcule une trajectoire solaire réelle à partir de la position GPS de la maison et de l’orientation nord, qu’elle ait été enregistrée pendant le scan ou réglée manuellement après coup. Si les deux données sont présentes, le soleil dans le modèle 3D et la visite virtuelle suit la trajectoire réelle, heure par heure et saison par saison. Si la position ou l’orientation nord manque, l’application se rabat sur un arc approximatif — mais le signale clairement par un « ~ » et le texte « Soleil approximatif », afin qu’on ne confonde jamais une supposition avec un calcul.