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DEPERDITIONS THERMIQUES Thierry DUSART 1/6
DEPERDITIONS THERMIQUES
I Généralités..........................................................................................................................2
II Eléments à prendre en compte...........................................................................................2
III Déperditions par les parois.............................................................................................2
III.1 Transmission surfaciques...........................................................................................2
III.2 Ponts thermiques........................................................................................................3
III.3 Transmission par les parois opaques..........................................................................4
IV Déperditions par renouvellement d'air...........................................................................4
IV.1 Relations générales.....................................................................................................5
IV.2 Infiltrations.................................................................................................................5
IV.3 Débit d'air introduit....................................................................................................5
IV.4 Débit d'air extrait excédentaire...................................................................................5
V Calcul du coefficient bu......................................................................................................5
VI Prise en compte de l'intermittence du chauffage............................................................6
DEPERDITIONS THERMIQUES Thierry DUSART 2/6
I Généralités
L'objectif de ce chapitre est de déterminer les déperditions thermiques de base de chaque pièce pour connaître les besoin en chauffage. Pour cela, il conviendra de faire le bilan thermique de chaque pièce. Ce bilan défini par une norme européenne : NF EN 12831.Hypothèses :
· Le local chauffé est en régime permanent. · La température dans la pièce est uniforme. · Les bâtiments ont une hauteur sous plafond <5mDonnées :
· Les plans du bâtiment
· Le cahier des charges techniques particulières (CCTP) où l'on trouve la composition des parois, les températures à respecter, la situation géographique....· La réglementation
II Eléments à prendre en compte
Les déperditions n'existent que s'il y a une différence de température. Le premier élémentimportant est de connaître la température dans chaque pièce chauffée et la température
extérieure. Ces températures figurent dans le CCTP ou à défaut dans la norme. Elles sont appelées :· températures extérieures de base : température résultante sèche utilisée comme
référence. Elle dépend du type de local : 19°C pour les habitations.· températures intérieures de base : la température la plus basse se produisant au moins 5
fois par an. On détermine sa valeur à l'aide de mesures effectuées sur 20 ou 30 ans. température dans le département donné au niveau de la mer et d'une correction liée à l'altitude. Le transfert thermique se fait par les parois opaque (murs, plancher, plafond) donnant sur l'extérieure et par les parois donnant sur un local de température plus basse (chauffé ou non).L'air entrant dans les pièces est également une perte thermique (l'air entre à la température
extérieure et est extrait à la température intérieure).Deux calculs à mener :
· les pertes par les parois de la pièce i: fT,i en W · les pertes par renouvellement d'air de la pièce i: fV,i en WLe bilan de la pièce est :
f T,i = fT,i + fV,i en W Le processus de calcul est défini par le documentIII Déperditions par les parois
III.1 Transmission surfaciques
III.1.a Parois opaques verticales
thRU1= en W/m²°C
DEPERDITIONS THERMIQUES Thierry DUSART 3/6
avec åå+++=rerrRsesithl en m²°C/W Les différentes valeurs sont à prendre dans les règles Th-U, si elles ne sont pas définies dans le CCTP. · rsi et rse sont données dans le fascicule 1/5. · Les valeurs de l sont données dans le fascicule 2/5. · Les valeurs de r sont données dans le fascicule 4/5.III.1.b Parois vitrées et portes
Les différents valeurs sont à chercher dans le fascicule 3/5. Les parois vitrées sont composées d'un vitrage et d'une menuiserie. · Ug : coefficient de transmission du vitrage qui dépend de la composition du double vitrage, du gaz de remplissage (air, argon ou Krypton)et de la qualité de l'émissivité du vitrage. · Uf : coefficient de transmission si la menuiserie est en PVC ou en alu · l: conductivité thermique du bois si la menuiserie est en bois.On trouve alors dans les tableaux la valeur de
Uw : Coefficient de transmission
surfacique de la paroi vitrée.On trouve également le
U W des portes courantes dans un tableau à la fin de ce fascicule.III.1.c Parois opaques horizontales
Pour les planchers hauts (plafond) le calcul est le même que pour les parois verticale (attention aux valeurs de r si et rse). Pour les planchers bas, il faut se référer au fascicule 4/5.En fonction de :
· De la composition du plancher (coefficient U calculé comme une parois normale) · Du type de plancher (terre plein ou vide sanitaire) · Du type de sol pour le terre plein (argile ou limon, sable ou gravier, roche homogène) · De la présence ou non d'isolant périphérique· De l'isolant en sous face
· Du niveau du terrain naturel par rapport au plancher · D'un coefficient caractéristique de la géométrie du plancher : PAB*2'= (A : surface
de la pièce et P le périmètre) unité : le mètre On trouve, dans des tableaux, la valeur du coefficient de transmission surfacique du plancher Ue ou on peut faire le calcul complet (fastidieux).III.2 Ponts thermiques
La géométrie de la pièce ainsi que des ruptures de continuité de l'isolant génère des
pertes supplémentaires : les ponts thermiques y (W/m°C). Il y a rupture possible de la continuité de l'isolation dans les cas suivants :· Angles entrants ou sortant
· Liaisons porteurs verticaux avec porteur horizontaux· Liaison menuiserie avec les murs
On détermine la valeur des ponts thermiques dans le fascicule 5/5. La perte par un pont thermique dépend de la longueur de la liaison.DEPERDITIONS THERMIQUES Thierry DUSART 4/6
Pour déterminer le pont thermique, il faut connaître parfaitement la technologie de la liaison. Le fascicule est structuré de la façon suivante : · Table des matières : chapitre III renvoie aux familles de liaisons. · Chaque première page de chaque famille donne la liste des liaisons disponibles dans la famille et renvoie à la liste des technologies de liaison· La première page est en fait une table des matière et renvoie à la page correspondant au
calcul du pont thermique.III.3 Transmission par les parois opaques
III.3.a Déperditions par transmission
H T,i = HT,ie + HT,iue + HT,ig + HT,ij en W/°C Avec :· HT,ie : coefficient de déperdition par transmission de l'intérieur vers l'extérieur. HT,ie =
SAk*Uk*ek + Sll*yl*el : Ak est la surface en m² et Uk le coefficient transmission thermique en W/m²°C de la parois k donnant sur l'extérieure, et ll la longueur en m et yl le pont thermique en W/m°C de la liaison l. Les coefficients ek et el sont égaux à 1. · HT,iue : coefficient de déperdition par transmission de l'intérieur vers un local non chauffé. HT,iue = SAk*Uk*bu + Sll*yl*bu : Ak est la surface en m² et Uk le coefficient transmission thermique en W/m²°C de la parois k donnant sur le local non chauffé, et ll la longueur en m et yl le pont thermique en W/m°C de la liaison l. Le coefficient bu est un coefficient de réduction de température donné souvent dans des tableaux (voir plus loin). · HT,ig : coefficient de déperdition par transmission par le sol.· HT,ig = fg1*fg2*(SAk*Ue,k)*Gw en W/°C
· fg1 = 1.45 pour l'instant : prise en compte de la variation annuelle de la température extérieure. · Gw = 1 si la nappe phréatique est à plus de 1 sinon, Gw = 1.15 : prise en compte de la présence d'eau souterraine.· eiemi
gfqqqq int,,int, 2 : prise en compte de la différence entre la température du local et température moyenne annuelle.· HT,ij : coefficient de déperdition par transmission de l'intérieur vers un local chauffé à
une température différente. HT,iue = SAk*Uk*fij + Sll*yl*fij : Ak est la surface en m² et Uk le coefficient transmission thermique en W/m²°C de la parois k donnant sur le local non chauffé, et ll la longueur en m et yl le pont thermique en W/m°C de la liaison l. Le coefficient fij est un coefficient de réduction de température donné par : eilci ijfqqqq int,int,