Matinée A. Le Grenelle de l environnement B. Les grandeurs caractéristiques C. Le confort D. Les déperditions thermiques Après midi E.

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Emmanuelle Michel
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1 Matinée A. Le Grenelle de l environnement B. Les grandeurs caractéristiques C. Le confort D. Les déperditions thermiques Après midi E. Applications sur un pavillon F. Exemples de mises en évidence 1

2 1. Les puissances de 10 2

3 2. L alphabet grec 3

4 3. ρ et d - La masse volumique et la densité La masse volumique (en kg/m 3 ) d un matériau représente sa masse pour un volume de 1m 3. d = ρ ρ = m V La densité (sans unité) d un matériau représente le rapport de sa masse volumique (en kg/m 3 ) sur une masse volumique de référence. ρ 0 Pour les solides et les liquides : ρ 0 = ρ eau à 4 C = 1000kg/m 3 4

5 4. Les unités de températures Lorsque l on veut exprimer la température d un corps solide, liquide ou gazeux, on utilise le degré Celsius ( C) Pour différencier la variation de température, l unité utilisée sera le Kelvin (K) t 1 t 2 = (t ) (t ) = T 1 T 2 t en C = T en K 5

6 5. c p - La capacité thermique massique d un matériau La capacité thermique massique «c p» (en J/kg.K) d un matériau représente la quantité de chaleur à lui apporter (ou à lui retrancher) pour faire évoluer sa température de 1 C lorsque sa mass e est de 1kg, sans changement d état et à pression constante. La capacité thermique massique de l eau liquide est d environ 4180J/kg.K, ce qui en fait un excellent fluide caloporteur. Celle de l air est d environ 1000J/kg.K, ce qui est aussi une valeur très importante, et ce bien que sa masse volumique soit près de 1000 fois moins élevée que celle de l eau. Ses valeurs sont données dans la document jointe. 6

7 6. µ - La viscosité dynamique d un fluide (mu) Il représente la capacité qu ont les molécules d un fluide de «s entraîner» les unes aux autres lorsqu un mouvement est donné au fluide, Il a pour unité le kg/m.s ou le Pa.s, et anciennement le Poiseuille, Dans le secteur industriel, on utilise plus fréquemment une unité empirique plus spécifique appelée le degré Engler (chimiste allemand), qui consiste à comparer le temps d écoulement d un fluide à celui de l eau (48,51s) pour un volume (200cm 3 ) et une température identique (20 C). Quelques valeurs sont données dans la document jointe. 7

8 7. λ x - La conductivité thermique d un matériau La conductivité thermique «λ» (en W/m.K) d un matériau représente le flux qui traverse une paroi de 1m 2 de surface et de 1m d épaisseur, ayant une différence de température entre les deux faces de 1 C. 8

9 7. λ x - La conductivité thermique d un matériau La conductivité thermique «λ» (en W/m.K) d un matériau est directement liée à sa masse volumique «ρ» (en kg/m 3 ). Ses valeurs sont données dans la document jointe. 9

10 7. λ x - La conductivité thermique d un matériau 10

11 8. La classification des matériaux isolants Elle est effectuée par l ACERMI, selon 6 critères particuliers : La résistance thermique du matériau : R = λ e( épaisseur ) ( conductivité _ thermique) 11

12 8. α Le cœfficient de dilatation d un matériau Ce coefficient (en K -1 ) représente le volume dilaté (en m 3 ) pour un volume de matériau de 1m 3 et pour un écart de température de 1 C. Quelques valeurs sont données dans la document jointe. 12

13 10. ε - L émissivité d un matériau Ce coefficient (sans unité) représente la capacité d un corps à absorber le rayonnement qu il reçoit. Par symétrie, ce coefficient permet de déterminer le flux émit par rayonnement d un matériau à une température donnée. Il peut évoluer de manière significative en fonction de la longueur d onde du rayonnement émit ou reçu. Ainsi la neige réagira peu au rayonnement solaire, alors qu en présence du rayonnement émit par un mur elle se mettra à fondre. Dans le cas des matériaux utilisés dans le bâtiment ce n est pas le cas, il reste assez constant. Quelques valeurs sont données dans la document jointe. 13

14 11. Les unités d énergie et de puissance P ( puissance) = Q( énergie) t( temps) 14

15 11. Les unités d énergie et de puissance 15

16 B. Les grandeurs caractéristiques 12. Le diagramme de l air humide 16

17 12. Le diagramme de l air humide 17

18 12. Le diagramme de l air humide θ : température sèche en C (c est la température amb iante) mesurée avec un thermomètre à bulbe sec θ h : température humide en C mesurée avec un thermomètre à bulbe humide, elle correspond à la température d évaporation θ r : température de rosée en C elle correspond à la température de condensation ϕ : humidité relative (ou HR) en % c est le rapport entre la pression de vapeur réelle (Pv), et la pression de vapeur saturante (Pvs) h : enthalpie spécifique (ou massique) en kj/kg quantité de chaleur contenue par 1 kg d air v : volume spécifique (ou massique) en m 3 /kg il correspond au volume d 1 kg d air r : humidité spécifique (ou massique) en kg H2O /kg elle correspond à la masse d eau contenu dans l air pour 1 kg d air 18

19 13. L atténuation acoustique Les matériaux ont la capacité de s opposer au passage du son, et ce en fonction de différents paramètres, comme : La fréquence émise (audible pour l homme de 20 à Hz). La longueur d onde (en m). La puissance de l émission (en décibel). Leur masse volumique. Le milieu environnant. Les phénomènes acoustiques sont extrêmement difficiles à maîtriser et à comprendre, car chacun des paramètres précédents peut modifier tout ou partie d un son émit. 19

20 13. L atténuation acoustique La fréquence (f) et la longueur d onde (λ) : λ c( célérité = 340m ( m) = f ( s 1 ) / s) 20

21 13. L atténuation acoustique L audition : Diagramme de Fletcher et Munson 21

22 13. L atténuation acoustique La pression acoustique : Puissance sonore 22

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