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Workshop Bilan Thermique CPI A1– Projet Contain’House – Boucle PBL 7 05/03/2024 Ce support est un exemple de contenu. CESI accepte que ce support puisse être utilisé et / ou adapté par l’intervenant en fonction de ses besoins dans le strict cadre de ses interventions à CESI. Tous les droits d’aute...

Workshop Bilan Thermique CPI A1– Projet Contain’House – Boucle PBL 7 05/03/2024 Ce support est un exemple de contenu. CESI accepte que ce support puisse être utilisé et / ou adapté par l’intervenant en fonction de ses besoins dans le strict cadre de ses interventions à CESI. Tous les droits d’auteur sont réservés à CESI et aucune cession de droits n’est accordée à l’intervenant. L’intervenant s’interdit de représenter, reproduire, réutiliser ce support ou les adaptations qu’il aura faites de ce support (de manière intégrale ou partielle) pour d’autres besoins / interventions réalisées en dehors de CESI. 1. Équilibre thermique – Approche d’un bilan Hiver/Eté 2. Les étapes d’un bilan Hiver 3. Apprendre par l’exemple 2 Ce support est un exemple de contenu. CESI accepte que ce support puisse être utilisé et / ou adapté par l’intervenant en fonction de ses besoins dans le strict cadre de ses interventions à CESI. Tous les droits d’auteur sont réservés à CESI et aucune cession de droits n’est accordée à l’intervenant. L’intervenant s’interdit de représenter, reproduire, réutiliser ce support ou les adaptations qu’il aura faites de ce support (de manière intégrale ou partielle) pour d’autres besoins / interventions réalisées en dehors de CESI. APPROCHE HIVER / ETE 3  Ce support est un exemple de contenu. CESI accepte que ce support puisse être utilisé et / ou adapté par l’intervenant en fonction de ses besoins dans le strict cadre de ses interventions à CESI. Tous les droits d’auteur sont réservés à CESI et aucune cession de droits n’est accordée à l’intervenant. L’intervenant s’interdit de représenter, reproduire, réutiliser ce support ou les adaptations qu’il aura faites de ce support (de manière intégrale ou partielle) pour d’autres besoins / interventions réalisées en dehors de CESI. BILAN THERMIQUE Un bilan thermique consiste à faire la somme des énergies reçues (apports) et des énergies perdues (déperditions). L’approche sera différente si l’on souhaite faire un bilan pour estimer les besoins de chauffages ou de climatisation (rafraichissement). On se place toujours dans le cas le plus défavorable. Bilan Hiver : Consiste à faire la somme de l’ensemble des déperditions conductives ou convectives, mais également estimer les déperditions par défaut d'étanchéité, introduction d’air, ponts thermiques… Bilan été : Consiste à faire la somme de l’ensemble des apports conductifs ou convectifs, additionnés des apports solaire par les vitrages ou surfaces opaques, les apports par la présence de personnes, le fonctionnement d’appareils… 4 Ce support est un exemple de contenu. CESI accepte que ce support puisse être utilisé et / ou adapté par l’intervenant en fonction de ses besoins dans le strict cadre de ses interventions à CESI. Tous les droits d’auteur sont réservés à CESI et aucune cession de droits n’est accordée à l’intervenant. L’intervenant s’interdit de représenter, reproduire, réutiliser ce support ou les adaptations qu’il aura faites de ce support (de manière intégrale ou partielle) pour d’autres besoins / interventions réalisées en dehors de CESI. 2 LES ETAPES D’UN BILAN HIVER 5  Ce support est un exemple de contenu. CESI accepte que ce support puisse être utilisé et / ou adapté par l’intervenant en fonction de ses besoins dans le strict cadre de ses interventions à CESI. Tous les droits d’auteur sont réservés à CESI et aucune cession de droits n’est accordée à l’intervenant. L’intervenant s’interdit de représenter, reproduire, réutiliser ce support ou les adaptations qu’il aura faites de ce support (de manière intégrale ou partielle) pour d’autres besoins / interventions réalisées en dehors de CESI. LES ETAPES 1. Rassembler les informations  Conditions climatiques hiver : température et humidité relative de référence  Nature des parois déperditives : le coefficient de transfert global U respectif à chaque nature de paroi (murs, vitres, sol, toit…)  Surfaces des parois  Présence et nature des ponts thermiques  Conditions intérieures : température et humidité relative de confort.  Apports d’air et leur nature (VMC, infiltrations, températures…)  Présence de sources de chaleur permanentes (appareils électriques, process…) 2. Calculer les déperditions par les parois opaques  Par les murs extérieurs  Par le toit, et le sol  Par les ponts thermiques. 3. Calculer les déperditions par les parois vitrées 4. Calculer les déperditions par infiltration ou apport d’air 5. Calculer les apports permanents (s’il y en a) 6. Faire le bilan ² 6  Ce support est un exemple de contenu. CESI accepte que ce support puisse être utilisé et / ou adapté par l’intervenant en fonction de ses besoins dans le strict cadre de ses interventions à CESI. Tous les droits d’auteur sont réservés à CESI et aucune cession de droits n’est accordée à l’intervenant. L’intervenant s’interdit de représenter, reproduire, réutiliser ce support ou les adaptations qu’il aura faites de ce support (de manière intégrale ou partielle) pour d’autres besoins / interventions réalisées en dehors de CESI. Composition des parois LES ETAPES Résistances thermiques Coefficients de conductivité superficielles rsi & rse Épaisseurs des thermiques des matériaux λ Région d’installation (m2·K·W–1) matériaux e (m) (W·m–1·K–1) du bâtiment Coefficient de Coefficient linéique de transmission Température de Température extérieure de transmission thermique de Surface de la thermique par le pont thermique Longueur du pont consigne Tint (K) dimensionnement Text (K) la paroi j Uj (W·m–2·K–1) paroi j Sj (m2) linéaire j ψj (W·m–1·K–1) thermique linéaire j Lj (m) Coefficient ponctuel de Écart de température de Coefficient de déperditions par Coefficient de déperditions par transmission transmission thermique par le pont dimensionnement ΔTint-ext = (Tint – Text) (K) transmission de la paroi j HT,p,j (W·K–1) du pont thermique linéaire j HT,p-th,lin,j (W·K–1) ΔTint-ext (K) thermique ponctuel j χj (W·K–1) Déperditions à travers Déperditions à travers le pont Déperditions à travers le pont la paroi j Φp,j (W) Propriétés Tair (K) thermique linéaire j Φp-th-lin,j (W) thermique ponctuel j Φp-th-ponct,j (W) physiques de l’air Débit volumique d’air cp (J·kg–1·K–1) Température hygiénique qV (m3·h–1) ρ (kg·m–3) d’entrée d’air Tair (K) HT,p,j (W·K–1) HT,p-th,lin,j (W·K–1) χj (W·K–1) Coefficient de déperditions par Φp,j (W) Φp-th-lin,j (W) Φp-th-ponct,j (W) ΔTint-air (K) renouvellement d’air HV (W·K–1) Coefficient de déperditions par transmission HT (W·K–1) HV (W·K–1) Déperditions par Déperditions par transmission ΦT (W) renouvellement d’air ΦV (W) Volume du Coefficient de bâtiment V (m3) déperditions H (W·K–1) Uj (W·m–2·K–1) Sj (m2) ψj (W·m–1·K–1) Lj (m) χj (W·K–1) Puissance thermique Marge de de bilan Φtot (W) dimensionnement (–) Coefficient G 𝑼 𝐛 â 𝐭= ∑ 𝑈 𝑗 𝑆 𝑗 +∑ 𝜓 𝑗 𝐿 𝑗 + ∑ 𝜒 𝑗 ( W ⋅m−2 ⋅ K −1 ) (W·m–3·K–1) ∑ 𝑆𝑗 Puissance thermique de dimensionnement (W) 7  Ce support est un exemple de contenu. CESI accepte que ce support puisse être utilisé et / ou adapté par l’intervenant en fonction de ses besoins dans le strict cadre de ses interventions à CESI. Tous les droits d’auteur sont réservés à CESI et aucune cession de droits n’est accordée à l’intervenant. L’intervenant s’interdit de représenter, reproduire, réutiliser ce support ou les adaptations qu’il aura faites de ce support (de manière intégrale ou partielle) pour d’autres besoins / interventions réalisées en dehors de CESI. CALCUL DE Uparoi 1 1 𝑟 si= 𝑟 se= hconv , i +h rad ,i hconv ,e+ hrad , e Uparoi est le coefficient de transmission thermique en (W·m – 2 ·K–1). Pour le calculer, il faut : - Calculer la résistance de conduction de la paroi considérée selon sa composition : - Se servir de valeurs conventionnelles pour déterminer les résistances superficielles (conduction + rayonnement) Dans ce cas le sens du flux changera les valeurs. Attention il s’agit de valeurs moyennes usuelles. Elles ne prennent pas en compte la totalité des paramètres physiques. - Calculer la résistance totale du mur (conduction + convection + rayonnement) puis déterminer : Uparoi = 8  Ce support est un exemple de contenu. CESI accepte que ce support puisse être utilisé et / ou adapté par l’intervenant en fonction de ses besoins dans le strict cadre de ses interventions à CESI. Tous les droits d’auteur sont réservés à CESI et aucune cession de droits n’est accordée à l’intervenant. L’intervenant s’interdit de représenter, reproduire, réutiliser ce support ou les adaptations qu’il aura faites de ce support (de manière intégrale ou partielle) pour d’autres besoins / interventions réalisées en dehors de CESI. CALCUL DE HT paroi ET DU FLUX THERMIQUE PAR TRANSMISSION HT,paroi est le coefficient de déperditions par transmission de la paroi considérée en (W·K–1). C’est le flux thermique cédé par transmission entre l'espace chauffé et l'extérieur, pour une différence de température d'un Kelvin entre les deux ambiances : HT,paroi = Sparoi Uparoi Le flux thermique à travers la paroi considérée (en W) : Φparoi = HT,Paroi(𝑇int − 𝑇ext) Pour déterminer le flux total par transmission à travers les parois d’un local, il faut sommer les flux des différentes parois du local considéré. Φtransmission parois = 9  Ce support est un exemple de contenu. CESI accepte que ce support puisse être utilisé et / ou adapté par l’intervenant en fonction de ses besoins dans le strict cadre de ses interventions à CESI. Tous les droits d’auteur sont réservés à CESI et aucune cession de droits n’est accordée à l’intervenant. L’intervenant s’interdit de représenter, reproduire, réutiliser ce support ou les adaptations qu’il aura faites de ce support (de manière intégrale ou partielle) pour d’autres besoins / interventions réalisées en dehors de CESI. DETERMINATION DES PONTS THERMIQUES - Un bâtiment n’est jamais totalement isolé du milieu extérieur. Plusieurs zones constituent ce que l’on appelle des ponts thermiques, c’est-à-dire des zones par lesquelles les résistances thermiques de la structure présentent une variation locale. Ces ponts sont créés en cas de : Changement dans la géométrie de l’enveloppe Changement de matériaux Discontinuité dans le matériaux - Ces ponts thermiques sont de 3 types : Linéaires, liés à la jonction de deux parois. Ce sont les ponts thermiques prépondérants. Ponctuels, liés à la jonction de trois parois. Structurels, liés à la technique de mise en œuvre d’un isolant. 10  Ce support est un exemple de contenu. CESI accepte que ce support puisse être utilisé et / ou adapté par l’intervenant en fonction de ses besoins dans le strict cadre de ses interventions à CESI. Tous les droits d’auteur sont réservés à CESI et aucune cession de droits n’est accordée à l’intervenant. L’intervenant s’interdit de représenter, reproduire, réutiliser ce support ou les adaptations qu’il aura faites de ce support (de manière intégrale ou partielle) pour d’autres besoins / interventions réalisées en dehors de CESI. DETERMINATION DES PONTS THERMIQUES Ponts thermiques linéaires  5 familles de liaisons courantes : avec plancher bas avec plancher intermédiaire avec plancher haut entre parois verticales entre menuiseries et parois opaques 3 modes d’isolation : Intérieure Extérieure Répartie 11  Ce support est un exemple de contenu. CESI accepte que ce support puisse être utilisé et / ou adapté par l’intervenant en fonction de ses besoins dans le strict cadre de ses interventions à CESI. Tous les droits d’auteur sont réservés à CESI et aucune cession de droits n’est accordée à l’intervenant. L’intervenant s’interdit de représenter, reproduire, réutiliser ce support ou les adaptations qu’il aura faites de ce support (de manière intégrale ou partielle) pour d’autres besoins / interventions réalisées en dehors de CESI. DETERMINATION DES PONTS THERMIQUES Ci-contre, le profil des températures au niveau d’un pont thermique, avec en rouge, la zone chaude, et en bleu, la zone froide. On remarque une déperdition de chaleur par le pont thermique. S’il y avait une isolation parfaite, toute la zone en jaune orangé serait rouge (même température que l’intérieur du bâtiment) 12  Ce support est un exemple de contenu. CESI accepte que ce support puisse être utilisé et / ou adapté par l’intervenant en fonction de ses besoins dans le strict cadre de ses interventions à CESI. Tous les droits d’auteur sont réservés à CESI et aucune cession de droits n’est accordée à l’intervenant. L’intervenant s’interdit de représenter, reproduire, réutiliser ce support ou les adaptations qu’il aura faites de ce support (de manière intégrale ou partielle) pour d’autres besoins / interventions réalisées en dehors de CESI. DETERMINATION DES DEPERDITIONS PAR PONTS THERMIQUES Pour tenir compte des ponts thermiques dans le calcul des déperditions de chaleur, il faut attribuer aux ponts thermiques un coefficient de transmission thermique linéique 𝜓 (W·m–1·K–1) ou ponctuel 𝜒 (W·K–1) afin de déterminer HT puis Φponts. HT, ponts th-linéaires = L 𝜓 Voici quelques valeurs d’ abaques RT 2012 HT, ponts th-ponctuels = 𝜒 Φponts th-linéaires = L 𝜓(𝑇int − 𝑇ext) Φponts th-ponctuels = 𝜒(𝑇int − 𝑇ext) Φtransmission tot, ponts = 13  Ce support est un exemple de contenu. CESI accepte que ce support puisse être utilisé et / ou adapté par l’intervenant en fonction de ses besoins dans le strict cadre de ses interventions à CESI. Tous les droits d’auteur sont réservés à CESI et aucune cession de droits n’est accordée à l’intervenant. L’intervenant s’interdit de représenter, reproduire, réutiliser ce support ou les adaptations qu’il aura faites de ce support (de manière intégrale ou partielle) pour d’autres besoins / interventions réalisées en dehors de CESI. DETERMINATION DES DEPERDITIONS PAR INFLITRATION D’AIR Habituellement, les considérations sur l’air entrainent la séparation en deux facteurs : - Les apports/déperditions sensibles : lorsque la température de l’air entrant est différente de la température du local. - Les apports/déperditions latentes : lorsque la quantité d’eau dans l’air (teneur en eau) est différente de celle du local. Les infiltrations d’air proviennent essentiellement des défauts d’étanchéité du bâtiment. Pour simplifier : - soit le local est équipé d’une VMC auquel cas le débit d’infiltration correspond à celui de la VMC. - soit le local n’a pas d’extraction d’air et nous appliquerons la norme allemande qui fait foi dans la profession : 0,6 volume/heure maximum (Label Passivhaus pour une différence de pression de 50 Pa).  (en W) où qm est le débit massique de l’air infiltré (kg/s), sa capacité thermique massique, égale à 1000 J·kg –1·K–1 le coefficient de déperditions par renouvellement d'air (W/K). Ou (en W) où qv est le débit volumique en m3/h, et 0,34 la capacité thermique volumique de l’air en W·h·m –3·K–1 14  Ce support est un exemple de contenu. CESI accepte que ce support puisse être utilisé et / ou adapté par l’intervenant en fonction de ses besoins dans le strict cadre de ses interventions à CESI. Tous les droits d’auteur sont réservés à CESI et aucune cession de droits n’est accordée à l’intervenant. L’intervenant s’interdit de représenter, reproduire, réutiliser ce support ou les adaptations qu’il aura faites de ce support (de manière intégrale ou partielle) pour d’autres besoins / interventions réalisées en dehors de CESI. APPORTS NON PERMANENTS Sur un bilan hiver, nous ne considérons pas les apports non permanents, de façon à pouvoir chauffer le local même lorsque ceux-ci sont absents. Dans le cas hiver, il n’y a donc pas de considération sur les personnes présentes (car elles peuvent être absentes), les apports solaires (on chauffe également la nuit), ou les appareils (qui peuvent être éteints). Attention, lorsque les appareils restent en fonctionnement permanent (exemple d’un serveur informatique), l’apport thermique qu’il représente rentre dans les calculs. On peut même se retrouver à refroidir le local en hiver pour compenser les apports. Un refroidissement par introduction d’air neuf peut être envisagé « freecooling » si l’on gère l’humidité. 15  Ce support est un exemple de contenu. CESI accepte que ce support puisse être utilisé et / ou adapté par l’intervenant en fonction de ses besoins dans le strict cadre de ses interventions à CESI. Tous les droits d’auteur sont réservés à CESI et aucune cession de droits n’est accordée à l’intervenant. L’intervenant s’interdit de représenter, reproduire, réutiliser ce support ou les adaptations qu’il aura faites de ce support (de manière intégrale ou partielle) pour d’autres besoins / interventions réalisées en dehors de CESI. APPORTS PERMANENTS Il est donc important de déterminer l’usage du local, et l’ensemble des équipements qui seront dedans. Il faudra également regarder : - si leur fonctionnement est continu  dans ce cas, les apports sont comptabilisés en assimilant (en première approximation) la puissance électrique à la puissance thermique de l’appareil. - si il y a des périodes notables d’arrêt  dans ce cas, le dispositif ne sera pas considéré dans le bilan hiver. De cette façon, le chauffage dimensionné sera capable de chauffer le local malgré l’absence de cet apport de chaleur. Une fois l’ensemble des déperditions/apports calculé, il faut en faire la somme. Cette somme est le résultat du bilan, par exemple les besoins en chauffage d’un local. Attention, de façon empirique, pour pallier les risques de nuits de froid plus intense que notre base de calcul, le dimensionnement du chauffage se fait en général à 120 % du besoin estimé. 16  Ce support est un exemple de contenu. CESI accepte que ce support puisse être utilisé et / ou adapté par l’intervenant en fonction de ses besoins dans le strict cadre de ses interventions à CESI. Tous les droits d’auteur sont réservés à CESI et aucune cession de droits n’est accordée à l’intervenant. L’intervenant s’interdit de représenter, reproduire, réutiliser ce support ou les adaptations qu’il aura faites de ce support (de manière intégrale ou partielle) pour d’autres besoins / interventions réalisées en dehors de CESI. SOLUTIONS POUR DIMINUER LES PERTES DE CHALEUR Diverses solutions peuvent exister pour diminuer les pertes de chaleur par les ponts thermiques. Elles seront à mettre en œuvre lors du projet. De nombreuses technologies existent et des ressources importantes sont disponibles sur internet. Quelques pistes, en sachant que chacune des solutions présente des avantages et des inconvénients, que ce soit en fonction de conditions climatiques extrêmes, du coût des matériaux par rapport aux économies d’énergie réalisées, etc. : Isolation par l’extérieur Planelle isolante Chape flottante sur isolant Rupteur de pont thermique Béton léger structurel … 17  Ce support est un exemple de contenu. CESI accepte que ce support puisse être utilisé et / ou adapté par l’intervenant en fonction de ses besoins dans le strict cadre de ses interventions à CESI. Tous les droits d’auteur sont réservés à CESI et aucune cession de droits n’est accordée à l’intervenant. L’intervenant s’interdit de représenter, reproduire, réutiliser ce support ou les adaptations qu’il aura faites de ce support (de manière intégrale ou partielle) pour d’autres besoins / interventions réalisées en dehors de CESI. ESTIMATION DES BESOINS EN CHAUFFAGE Qu'est-ce qu'un DJU ? Le degré jour est une valeur représentative de la différence entre la température d’une journée donnée et un seuil de température de référence (18 °C dans le cas des DJU ou Degré Jour Unifié). Sommés sur une période, ces écarts permettent de calculer les besoins de chauffage et de climatisation d’un bâtiment. Son unité est le unité [°C·j] ou (équivalent mais préférable) [K·j ]. A quoi servent les DJU ? Les DJU permettent aux bureaux d'études thermiques de réaliser des bilans thermiques. Le simulateur propose les DJU sur la période 01/01/2009 au 23/06/2023. Les données sont mises à jour une fois par an, durant l'été. https://cegibat.grdf.fr/simulateur/calcul-dju 18  Ce support est un exemple de contenu. CESI accepte que ce support puisse être utilisé et / ou adapté par l’intervenant en fonction de ses besoins dans le strict cadre de ses interventions à CESI. Tous les droits d’auteur sont réservés à CESI et aucune cession de droits n’est accordée à l’intervenant. L’intervenant s’interdit de représenter, reproduire, réutiliser ce support ou les adaptations qu’il aura faites de ce support (de manière intégrale ou partielle) pour d’autres besoins / interventions réalisées en dehors de CESI. ESTIMATION DES BESOINS EN CHAUFFAGE θext [°C] température extérieure θext θréf = 20 température extérieure moyenne quotidienne θext,moy,jouri θréf = 18 température de référence θréf Δθ Ecart à la température de référence (18°C) 0 t [j] Δθi = max(θréf – θext,moy,jouri ; 0) –2 Δt = 1 j Durée de moyennage Δt = 1 j Le DJU annuel permet d’indiquer la rigueur climatique d’une région : Nb jours - DJU18 °C à Nancy = 2441 K·j·an–1 𝐷𝐽𝑈 r é f = ∑ ( 𝛥𝜃 𝑖 × 𝛥𝑡 ) - DJU18 °C à Nice = 1138 K·j·an–1 𝑖 19  Ce support est un exemple de contenu. CESI accepte que ce support puisse être utilisé et / ou adapté par l’intervenant en fonction de ses besoins dans le strict cadre de ses interventions à CESI. Tous les droits d’auteur sont réservés à CESI et aucune cession de droits n’est accordée à l’intervenant. L’intervenant s’interdit de représenter, reproduire, réutiliser ce support ou les adaptations qu’il aura faites de ce support (de manière intégrale ou partielle) pour d’autres besoins / interventions réalisées en dehors de CESI. ESTIMATION DES BESOINS EN CHAUFFAGE Pour estimer les besoins en chauffage, on a besoin de déterminer le DJU ainsi que le coefficient de transfert thermique H [W·K–1]  estimation des besoins énergétiques Exemple : Besoins énergétique en chauffage au mois de janvier 2018 d’un logement situé à Clermont-Ferrand (63) dont le coefficient de transfert thermique vaut {HT + HV} = 200 W·K–1 DJU =460 K.j Besoin énergétiquejanv-18 = 200 [W·K–1] × 460 [K·j] × 24 [h·j–1] = 2 208 000 W·h = 2 208 kW·h 20 Ce support est un exemple de contenu. CESI accepte que ce support puisse être utilisé et / ou adapté par l’intervenant en fonction de ses besoins dans le strict cadre de ses interventions à CESI. Tous les droits d’auteur sont réservés à CESI et aucune cession de droits n’est accordée à l’intervenant. L’intervenant s’interdit de représenter, reproduire, réutiliser ce support ou les adaptations qu’il aura faites de ce support (de manière intégrale ou partielle) pour d’autres besoins / interventions réalisées en dehors de CESI. 3 APPRENDRE PAR L’EXEMPLE 21  Ce support est un exemple de contenu. CESI accepte que ce support puisse être utilisé et / ou adapté par l’intervenant en fonction de ses besoins dans le strict cadre de ses interventions à CESI. Tous les droits d’auteur sont réservés à CESI et aucune cession de droits n’est accordée à l’intervenant. L’intervenant s’interdit de représenter, reproduire, réutiliser ce support ou les adaptations qu’il aura faites de ce support (de manière intégrale ou partielle) pour d’autres besoins / interventions réalisées en dehors de CESI. DONNEES DU PROBLEME Cloison entre les salles * : rtot = 1 m²·K/W Plafond/terrasse : U = 0,68 W/(m²·K) Plancher : U = 0,44 W/(m²·K) Fenêtre (double vitrage) : U = 2,8 W/(m²·K) Porte : U = 2 W/(m²·K) Béton (bloc béton d’argile expansée) : λ = 0,39 W/(m·K) Laine de verre : λ = 0,05 W/(m·K) Plâtre (13 mm) Plâtre (13 mm) : λ = 0,25 W/(m·K) Température cave : T = 17 °C Température Séjour : T = 20 °C Température extérieure : T= 5°C Température couloir : T = 15 °C Le mur extérieur est composé de béton, laine de verre et plâtre… Nous négligerons ici les autres éléments. * Prend déjà en compte les résistances thermique superficielles 22  Ce support est un exemple de contenu. CESI accepte que ce support puisse être utilisé et / ou adapté par l’intervenant en fonction de ses besoins dans le strict cadre de ses interventions à CESI. Tous les droits d’auteur sont réservés à CESI et aucune cession de droits n’est accordée à l’intervenant. L’intervenant s’interdit de représenter, reproduire, réutiliser ce support ou les adaptations qu’il aura faites de ce support (de manière intégrale ou partielle) pour d’autres besoins / interventions réalisées en dehors de CESI. Page 8 EXEMPLE Conduction + convection/rayonnement à travers les surfaces : H /K*W U*S Umur = = 𝑇 𝑖 − 𝑇 𝑒𝑥𝑡 Différence Déperditio U de Paroi - Nom Surface (m²) HT (W/K) ns (W/(m²·K)) température (W) = 20 (K) Mur Nord 22 0,428 20 - 5 = 15 Cloison couloir= 5*4 – 2*1 = 18 Mur Est 20 0,428 20 - 5 = 15 Mur Sud 21 0,428 20 - 5 = 15 Cloison couloir 18 1 20 - 15 = 5 Vitre Sud 2*1,5= 3 2,2 20 - 5 = 15 Porte Extérieure 2*1= 2 2 20 - 5 = 15 Porte Séjour- Couloir 2*1= 2 2 20 - 15 = 5 Toit 5*6= 30 0,18 20 - 5 = 15 Sol 5*6= 30 0,44 20 - 17 = 3 1046,3 23  Ce support est un exemple de contenu. CESI accepte que ce support puisse être utilisé et / ou adapté par l’intervenant en fonction de ses besoins dans le strict cadre de ses interventions à CESI. Tous les droits d’auteur sont réservés à CESI et aucune cession de droits n’est accordée à l’intervenant. L’intervenant s’interdit de représenter, reproduire, réutiliser ce support ou les adaptations qu’il aura faites de ce support (de manière intégrale ou partielle) pour d’autres besoins / interventions réalisées en dehors de CESI. EXEMPLE L 𝜓 Ponts thermiques : Différence de Déperditio Type de pont Longueur (m) 𝜓 (W/(m·K)) HT (W/K) température ns (K) (W) mur/dalle (6 – 1) + 5 + 6 = 16 0,2 15 mur/toit 6 * 2 + 5 = 17 0,2 15 mur/mur 4+4=8 0,2 15 cloison/dalle 5-1=4 0,2 5 cloison/toit 5 0,2 5 cloison/mur 4+4=8 0,2 5 Châssis fenêtre 2 * 2 + 2 * 1,5 = 7 0,3 15 Châssis porte Ext. 2*2+1=5 0,3 15 Châssis porte Int. 2*2+1=5 0,3 5 203,5 Les ponts thermiques représentent en général entre 10-20% des déperditions d’un bâtiment. Beaucoup de calculs simplifiés sur les bilans font donc une simple pondération avec le coefficient empirique de 20%. Toutefois, les nouvelles normes de construction changent la donne et ce coefficient doit être revu à la baisse. 24  Ce support est un exemple de contenu. CESI accepte que ce support puisse être utilisé et / ou adapté par l’intervenant en fonction de ses besoins dans le strict cadre de ses interventions à CESI. Tous les droits d’auteur sont réservés à CESI et aucune cession de droits n’est accordée à l’intervenant. L’intervenant s’interdit de représenter, reproduire, réutiliser ce support ou les adaptations qu’il aura faites de ce support (de manière intégrale ou partielle) pour d’autres besoins / interventions réalisées en dehors de CESI. cp,air,massique = 1 kJ·kg–1·K–1 = 1000 J·kg–1·K–1 EXEMPLE cp,air,volumique = cp,air,massique × ρair = 1 kJ·kg–1·K–1 × 1,2 kg·m–3 = 1,2 kJ·m–3·K–1 = 1200 J·m–3·K–1 cp,air,volumique = 1200 W·s·m–3·K–1 = 1200/3600 W·h·m–3·K–1 = 0,34 W·h·m–3·K–1 Les déperditions par infiltration d’air : Dans notre exemple et ce projet, nous ne tiendrons pas compte des aspects latents de l’introduction d’air. Déperditions sensibles par apports d’air extérieur : Pas de VMC dans notre exemple nous appliquerons donc un débit d’infiltration à 0,6 vol·h –1 Le volume du local étant de 120 m3, cela représente un débit volumique de 72 m 3/h, ou 0,02 m3/s. Nous prendrons le volume massique de l’air à 0,833 m 3/kg On peut appliquer l’une ou l’autre des équations proposées : ) = Besoin = Nous ne considérerons aucune autre déperdition dans cet exemple, le bilan total sensible hiver du local sera donc de : Cette salle aura donc comme besoin de chauffage, une unité d’environ W (1,2 bilan sensible hiver). 25  Ce support est un exemple de contenu. CESI accepte que ce support puisse être utilisé et / ou adapté par l’intervenant en fonction de ses besoins dans le strict cadre de ses interventions à CESI. Tous les droits d’auteur sont réservés à CESI et aucune cession de droits n’est accordée à l’intervenant. L’intervenant s’interdit de représenter, reproduire, réutiliser ce support ou les adaptations qu’il aura faites de ce support (de manière intégrale ou partielle) pour d’autres besoins / interventions réalisées en dehors de CESI. NOMENCLATURE U (W·m–2·K–1) coefficient de transmission thermique (global pour une paroi : prend en compte la convection) = conductance thermique surfacique 1 𝑒 λ (W·m–1·K–1) conductivité thermique 𝑅convective = 𝑅conductive = h𝑆 𝜆𝑆 h (W·m–2·K–1) coefficient d’échange convectif HT (W·K–1) coefficient de transfert thermique par transmission 𝑟 𝑅= Hv (W·K–1) coefficient de transfert thermique par renouvellement d’air 𝑆 ψ (W·m–1·K–1) coefficient de transmission thermique linéique 1 𝑒 χ (W·K ) coefficient de transmission thermique ponctuel –1 𝑟 convective = 𝑟 conductive = h 𝜆 R (K·W ) résistance thermique –1 r (K·m2·W–1) résistance thermique surfacique (d’une surface unitaire de 1 m 2) 1 𝑈= = inverse d’une conductance thermique surfacique 𝑟 totale S (m ) surface d’échange thermique 2 L (m) longueur d’échange thermiqueH T+ H V 𝑈 𝑖 𝑆𝑖 + 𝜓 𝑖 𝐿 𝑖 + 𝜒 𝑖 1 ∑ ∑ ∑ G (W·m–3·K–1) 𝐺= 𝑈 bâ t = 𝑈 = 𝐻 𝑇 =𝑈𝑆 𝑉 𝑆𝑖 𝑅totale 𝑆 ∑ V (m ) volume du bâtiment 3 26 MERCI