CONFORT THERMIQUE. 1/ La chaudière et la cheminée fonctionnent 2/ La chaudière et la cheminée ne fonctionnent pas

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1 CONFORT THERMIQUE I. Pourquoi isolons-nous? 1/ La chaudière et la cheminée fonctionnent 2/ La chaudière et la cheminée ne fonctionnent pas - La température ambiante est agréable - La température ambiante baisse l habitation n est plus confortable Hiver Hiver II. Que se passe-t-il? 1/ La chaudière et la cheminée produisent des calories 2/ La chaudière et la cheminée ne produisent plus des calories R L habitation est confortablement chauffée Les calories produites précédemment par le système de chauffage s échappent vers l extérieur CE TRANSFERT DE CALORIES DE L INTERIEUR VERS L EXTERIEUR EST APPELLE FLUX POUR LIMITER CE FLUX NOUS ALLONS PROCEDER A CE QUE L ON VA APPELER L ISOLATION ou CONFORT THERMIQUE NOTION DE FLUX 1/ Définition C est la quantité de chaleur passant au travers d une paroi pendant une seconde. 1 Le sens du FLUX de chaleur va toujours du chaud vers le froid

2 2/ Notation évaluation du FLUX - Le flux est noté : - Il s exprime en J/s.m² c est à dire en W/m² III. Ou isolons-nous? DEPERDITIONS DE CHALEUR 1- Portes et fenêtres 13% 2- Murs 16% 3- Toits 30% 4- Sols 16% 5- Renouvellement d air 20% 6- Ponts thermiques 5% NOTION DE PONTS THERMIQUES Définition : On appelle «Ponts thermiques» les ruptures de l isolation thermique dues aux liaisons entre les ouvrages. 2

3 Exemples : - MURS/PLANCHERS - MURS /PLAFONDS - MURS/REFENDS - LIAISON MENUISERIES/GROS-OEUVRE IV. Comment isoler et avec quoi? Notion de matériau isolant La performance en isolation thermique d un matériau est directement liée à sa «CONDUCTIVITE» Fiche CONDUCTIVITE DES MATERIAUX Quels sont les matériaux aux capacités d isolation thermiques maximales? Laine de verre ou de roche 0,041 W/m. C Polystyrène expansé 0,044 W/m. C Polystyrène extrudé 0,036 W/m. C Mouse de polyuréthane 0,029 W/m. C Quel est le lien entre ces matériaux? CONCLUSION : - ils contiennent tous de l air à l état inerte. Les matériaux ayant les meilleures performances en matière d isolation thermique sont des matériaux légers comportant une grande partie d air à l état inerte. COEFFICIENT DE CONDUCTIVITE THERMIQUE DES MATERIAUX HOMOGENES AVEC ti-te = 1 C ti Paroi te 1,00m FLUX 1,00m 1,00m Il s exprime par la lettre : (lambda). 3

4 Définition : Ce coefficient exprime LE FLUX DE CHALEUR qui traverse une paroi par m² de surface, pour un mètre d épaisseur de matériau et pour une différence de température de un degré Celsius entre deux ambiances. Ainsi : quantité de chaleur traversant le matériau (lambda) = Watt x mètre d épaisseur ou W.m W. 1 m² degré Celsius m². C m. C épaisseur(1m) température(1 C de dif.entre les 2 faces) ANALYSE DU TABLEAU DES CONDUCTIVITES La conductivité d un matériau est directement liée à sa capacité d isolation thermique, ainsi : Isolation du matériau La conductivité d un matériau est directement liée à sa masse volumique, ainsi : Le granit (3000kG/m 3 = 3,50 W/m C) et mousse de polyuréthane (40kG/m 3 = W/m C) V. Notion de résistance thermique des matériaux (R) 1/ Matériaux homogènes Exemple : BETON, LAINES MINERALES - LA RESISTANCE THERMIQUE du matériau est proportionnelle à l épaisseur (e) de cette paroi. - LA RESISTANCE THERMIQUE du matériau est inversement proportionnelle à son coefficient de conductivité ( ) Ainsi : R (RESISTANCE THERMIQUE) = e (m) (W/m. C) R (m². C/W) 2/ Matériaux hétérogènes Exemple : BBM, BRIQUES CREUSES etc. Pour un matériau hétérogène on parlera de la résistance thermique utile (Ru issue des fabricants) 1/ Parois homogènes «PAROIS HOMOGENES, PAROIS HETEROGENES» 4 Une paroi homogène est une paroi composée uniquement de matériaux homogènes.

5 Détermination du R d une paroi homogène Exemple : voile de béton EXT. INT. t augmente +20 C Courant de convection 1/he 0 C R 1/hi Courant de convection t chute -10 C Rt = 1/hi + R + 1/he = 1/hi = Résistance superficielle de la paroi intérieure 1/he = Résistance superficielle de la paroi extérieure VI. Notion de résistance thermique superficielle L échange entre l air et la surface de la paroi, dû à la différence de température entre ces deux éléments, s effectue par rayonnement et par convection. La résistance offerte à cet échange se nomme RESISTANCE SUPERFICIELLE Tableau des valeurs des résistances superficielles SENS DE L ECHANGE Paroi en contact avec : - l extérieur - un passage ouvert - un local ouvert Paroi en contact avec : - un autre local, chauffé ou non chauffé - un comble - un vide sanitaire 1/hi 1/he 1/hi + 1/he 1/hi 1/he 1/hi + 1/he Paroi verticale 0,11 0,06 0,17 0,11 0,11 0,22 Paroi horizontale 0,09 0,05 0,14 0,09 0,09 0,18 Flux descendant (plancher bas) 0,17 0,05 0,22 0,17 0,17 0,34 5

6 2/ Parois hétérogènes Une paroi hétérogène est une paroi composée de matériaux homogènes ou hétérogènes. Détermination du R d une paroi hétérogène EXT. INT. t augmente Courant de 1/hi 1/he BBM Courant de isolation t R t enduit Plaque de plâtre MATERIAUX EPAISSEUR Coefficient de conductibilité Résistance thermique BBM èp = = R = enduit ext. èp = = R = polystyrène èp = = R = Plaque de plâtre èp = = R = RESISTANCE THERMIQUE TOTALE DE LA PAROI (Rt) Rt = 1/hi + R + 1/he Rt = 6

7 VII. Pertes sur les surfaces On les détermine par le COEFFICIENT DE TRANSMISSION SURFACIQUE D UNE PAROI K Le coefficient K définit la qualité thermique d une paroi composée d un matériau simple ou de plusieurs matériaux associés. K représente le FLUX de chaleur qui passe à travers une paroi ayant une surface de 1 m², pour une différence de température de 1 C entre les deux ambiances séparées par cette paroi. Pour une paroi donnée : donc 7

8 APPLICATION : L épaisseur : e = 0.1 m e = 0.2 m e = 0.3 m Béton W/m. C Béton W/m. C Béton W/m. C R = R = R = Conclusion : La conductivité thermique : e = 0.2 m e = 0.2 m e = 0.2 m Béton Plâtre Laine de verre R = R = R = Conclusion : 8

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