À quelques mètres de profondeur, le sol garde une température proche de la moyenne annuelle. Il sert de réservoir de fraîcheur en été et de tiédeur en hiver : caves, puits canadiens, maisons enterrées.
Le sol reste plus frais que l'intérieur presque toute l'année en zone tempérée : distinction entre couplage direct (murs, dalle), indirect (tubes enterrés) et isolé (échangeur actif) ; tableau des stratégies par mode de transfert.
p. 206-215ch. 5, Earth Coupling (Kenneth Labs)
Théorie de la température du sol non perturbé (Kelvin, Kusuda) : amortissement et retard avec la profondeur, trois classes de sol ; rareté des mesures et effet de la couverture (herbe, terre nue, asphalte, neige) sur le sous-sol.
p. 298-302ch. 5, Earth Coupling (Kenneth Labs)
Idées reçues démontées : ni « chaleur géothermique » ni stockage infini sous une maison ; la chaleur montant du centre de la Terre est dérisoire comparée au soleil et aux pertes d'un sous-sol, exemple chiffré près de Hartford.
p. 317-318ch. 5, Earth Coupling (Kenneth Labs)
Manipuler la température du sol : lit de galets clairs arrosé la nuit (Givoni, jusqu'à 9 °C de moins à 10 cm), tranchées de graviers où l'air froid d'hiver descend, ombrage, paillage, sous-irrigation.
p. 437-438ch. 6, Passive Cooling Systems (Gene Clark)
Le vrai puits est le ciel et l'air : le sol ne fait que stocker ; six paramètres pilotent le rafraîchissement par contact (surface, humidité du sol, consigne intérieure, tapis…), et une maison modifie le sol sur trois ans.
p. 446-447ch. 6, Passive Cooling Systems (Gene Clark)
Abaisser la température du sol : 11 °C d'écart à 1,2 m entre une surface asphaltée et une pelouse (Kusuda) ; galets clairs irrigués à Sde Boker (Hayeem) ; idée de matériaux à conductivité réglable selon la saison.
Lisa HeschongThermal Delight in ArchitectureMIT Press, 1979
p. 63ch. 4, Sacredness
Grottes et églises creusées dans le roc (Éthiopie, Anatolie, Italie du Sud, Ajanta) : leur température stable n'est ressentie comme agréable que dans les climats chauds.
Manfred Hegger, Matthias Fuchs, Thomas Stark, Martin ZeumerEnergy ManualSustainable ArchitectureBirkhäuser / Edition Detail, 2008
p. 121Building services
Sous 30 m de profondeur le sol reste à la température moyenne annuelle (environ 12 °C en Europe centrale) ; capteurs horizontaux (20–40 W/m²) et sondes verticales d'environ 100 m (40–80 W par mètre), espacées d'au moins 6 m.
Olivier JandotLes délices du feuL'homme, le chaud et le froid à l'époque moderneChamp Vallon, 2017
Annexes
Récit de l’hiver 1564-1565 par Claude Haton : le vin gèle dans toutes les caves, sauf les caves voûtées profondes de dix à douze marches dont on a bouché les soupiraux.
Simos Yannas (dir.)Passive and Low Energy ArchitectureProceedings of the Second International PLEA Conference, Crete, Greece, 28 June – 1 July 1983Pergamon Press, 1983
p. 57-58ch. 1, Section 1 – Buildings and projects
Phoenix : l'écart annuel de 45 °F de la température extérieure s'amortit fortement avec la profondeur ; le rez-de-chaussée en partie enterré de la maison de l'ASU en profite, avec murs en blocs de béton remplis isolés par l'extérieur.
Victor OlgyayDesign with ClimateBioclimatic Approach to Architectural RegionalismPrinceton University Press, 1963
p. 8ch. I, General Introduction
Sous quelques mètres de terre, la température reste proche de la moyenne annuelle : c'est le principe des habitats creusés de Matmata (Tunisie) et du Henan (Chine).