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                                                                       CONFORT THERMIQUE (DOC 2)

-le confort thermique, dépend de l’appréciation du confort thermique des personnes. Cependant, en jouant sur des paramètres essentiels comme la température, les mouvements d’air et l’humidité, un équilibre satisfait peut être trouvé.

– la température,est en général à 20°c en hiver et 26°C en été, ce sont des température ambiantes d’air idéales associées à une appréciation de confort.

-la vitesse de l’air, a des gênes de mouvements d’air frais sur la peau qui nous procure une sensations de baisse de température.

– et enfin l’humidité est de l’air qui contient de la vapeur d’eau. elle peut augmenter la sensation de froid ou de chaud, suivant la quantité de vapeur d’eau contenue dans l’air. UN taux d’humidité de 50% est un bon équilibre.

CONCLUSIONS: En permanence, notre corps échange de la chaleur suivant trois mécanismes distincts avec son environnement immédiat.

TRANSPERT D’ENERGIE: la chaleur se transmet d’un corps chaud à un corps froid tant que leur température est différente. la chaleur traverse les parois et passe d’un milieu chaud à un milieu froid. Pour obtenir une température ambiante confortable, l’appareil chauffage doit composer les pertes chaleur.

EVOLUTION DU CONFORT THERMIQUE: Préhistoire (le feu), antiquité (cheminée), moyen-âge (poêle central), Epoque contemporaine (chauffage électrique), de nos jours (chauffage performant avec une bonne  isolation). L’objectif de nos jours et à venir est de réduire le consommation énergétique.

 

 

 

 

 

Confort thermique: L’ appréciation du confort thermique dépend des personnes. Cependant, en jouant sur des paramètres essentiels comme la température, les mouvements d’ air et d’ humidité, un équilibre satisfaisant peut être trouvé:

-La température: En général, 20°C en hiver et 26°C en été sont des températures ambiantes d’ air idéales associées à une appréciation de confort.

-La vitesse de l’air: La  gêne des mouvements d’air frais sur la peau nous procure une sensation de baisse de température.

-L’humidité: L’air contient de la vapeur d’eau. Elle peut augmenter la sensation de froid ou de chaud suivant la quantité de vapeur d’eau contenue dans l air. Un taux d’humidité de 50% est un bon équilibre.

Notre corps échange en permanence de la chaleur avec son environnement suivant 3 mécanisme distincts:

-Par conduction: Il s’agit  d’échange thermique quand le corps et en contact avec une matière solide.

-Par convection: Il s’ agit d’échanges de chaleur liés au mouvement de l’air autour du corps.

-Par rayonnement: Il s’ agit des échanges de rayonnement infrarouges qui peuvent être froids ou chauds.

La chaleur se transmet d’un corps chaud vers un corps froid tant que leur température est différente. La chaleur traverse les parois et passe d’ un milieu chaud a un milieu froid. Pour obtenir une température ambiante confortable, l’ appareil de chauffage doit compenser les pertes de chaleur.

Le transfert de chaleur augmente si la différence de température entre le corps chaud et le corps froid augmente.

Cependant une bonne isolation thermique réduit les échanges de chaleur vers l’ extérieur, ce qui augmente le confort thermique et par conséquent limite le montant de la facture d’ énergie.

Le confort acoustique

Le confort acoustique est subjectif .Cependant nous pouvons diminuer le perception des bruits en isolant avec les bons matériaux les parois de la maison.

Source de bruits :

Il existe deux types de sources possibles générant des bruits dans l’ habitat : les bruits d’ impacts, et les bruits aériens. Les bruits d’ impacts se propagent par vibration dans les matériaux  tandis que les bruits aériens se propagent dans l’ air.

La solution la p

lus économique et la plus simple  de mise en oeuvre est la pose d’un revêtement de sol qui peut faire gagner 15dB(A) à 30(A). Une sous-couche acoustique mince sous un parquet peut servir de solutions. Cette solutions n’empêche pas la vibrations par les murs.

La solution par excellence consiste a couler une chape de mortier  sur un matériau isolant lui-même posé sur plancher support. Cependant cette technique peut être mise en oeuvre que au début de la construction de la maison.

La solution par excellence en construction neuve consiste à  couler une chape de mortier sur un matériaux isolant lui-même posé sur un plancher support ou sinon il

y a l’isolation du plafond.

Solution pour réduire les bruits aériens:

L’isolation phonique peut se faire par la pose de panneaux sandwich au niveau des murs, des fenêtre et des combles.

Le vitrage à isolation renforcés (VIR) est encore plus performant: 40 dB.

Les trois matériaux les plus utilisés: la laine de verre, la laine de roche, la mousse en polyuréthane.

Les plus couteux: la mousse acoustique, le liège, la ouate de cellulose.

Actuellement nous sommes à la recherche d’ un système de chauffage efficace permettant de réduire les consommations d’ énergie. On utilise des énergies renouvelables s’ inscrivant dans le développement durable.

Une énergie renouvelable est une source d’ énergie dont le gisement se reconstitue en permanence à un rythme au moins égal à celui  de la consommation. Attention: Renouvelable ne veut pas forcément dire non-polluant.

Le développement durable est un concept prenant en compte l’ écologie, l’ économie et le social. Ce développement doit répondre aux besoins du présent sans compromettre ni épuiser les ressources pour les générations futures. C’ est ainsi limiter le réchauffement climatique de la planète.Exemple d’installation de chauffage:1- Chauffage à apport solaire: Ce chauffage permet de capter l’énergie du soleil avec des panneaux solaires thermiques.

2-Pompe à chaleur: Ce système permet de récupérer les calories de l’environnement.

3-Géothermie: Permet de récupérer des calories dans le sous-sol et de le transformer en chaleur.

4-Biomasse:Utilisation d’une chaudière alimentée par des végétaux (ex: bois).

Pour l’installation d’un chauffage, nous devons prendre en compte:

Les coûts d’installation: -les composants (chaudière, pompe à chaleur , panneaux solaires, radiateurs. . .) -coût de main d’oeuvre lié à l’installation . -leur aptitude au recyclage (éco taxe).

Les coûts de consommation et d’utilisation :- l’énergie utilisée (électricité, bois . . . . ), -la maintenance (abonnement, SAV , forfait, garantie), -les fonctions supplémentaires (mise en service à distance).

 

Pour assurer un confort thermique optimal, sans gaspillage inutile, il est intéressant de mettre en place pour notre installation de chauffage, un système de régulation et de programmation du chauffage.

Régulation:

La régulation permet de maintenir la température ambiante à une valeur choisie (la température de consigne) et ceci, en prenant en compte les apports gratuits ( soleil , appareils de cuisson etc .) . On évite les surchauffes inutiles.

Pour une régulation dont la température de consigne est à 19 °C alors :

-Si la température est inférieur à 19°C on allume le chauffage.

-Si la température est supérieur à 19°C on éteint le chauffage.

Procurer cette sensation en permanence exige le maintien de la température ambiante sans variation brutales. La première qualité d’une régulation est de garantir cette stabilité du confort thermique. 

Programmation :

La programmation complète la régulation. Quand les besoins ou l’occupation/ absence du logement changent , elle permet de faire varier la température de consigne du régulateur (température basse et température de confort) :

En fonction des moments de la journée (jour/nuit , présence/absence),

En fonction des jours de la semaine (jours travaillés /week-end ).

Ce programme est établi à l’avance . Il peut être modifiable à tout moment, notamment pour les périodes de vacances ou l’absence de longues durée.

Un système de régulation et de programmation réduit fortement la consommation  d’énergie .

Schéma de principe d’une régulation avec programmation

Le Confort Thermique :

le confort thermique ne peut être déffinit car le seuil de gène diffère en fonction des personnes. Mais en jouant sur certain paramètre comme la température, la vitesse de l’air et l’humidité on peut se rapprocher d’un équilibre satisfaisant pour tout le monde.

-la température considérée comme idéale en hiver est de 20°C et en été de 26°C pour une appréciation de confort optimale.

-la vitesse de l’air nous fait prendre en considération la gène de mouvement de l’air sur notre peau qui nous procure une sensation de baisse de chaleur.

-l’humidité réquise pour un bon équilibre est de 50%, la vapeur d’eau peut nous générer des sensations de froid ou de chaud

Notre corps échange de la chaleur avec son environnement avec 3 mécanismes différents :

• l’échange par conduction a lieu quand le corps est en contact avec une matière solide
• l’échange par convection est un échange de chaleur lié au mouvement de l’air autour du corps
• l’échange par rayonnement est un échange de rayonnements infrarouges qui peuvent être froids ou chaudLa chaleur se transmet d’un corps chaud vers un corps froid dans que leur température est différente.La chaleur traverse les murs et se déplace d’un milieu chaud à un milieu froid. Pour obtenir une température confortable, l’appareil de chauffage doit compenser les pertes de chaleur.
  Une bonne isolation thermique réduit les échanges de chaleur vers l’extérieur, se qui augmente le confort thermique et limite la facture.

La notion de confort thermique a évoluée au fil des périodes avec le feu pendant la préhistoire, une cheminée pendant l’antiquité, un poêle central pour le moyen âge, un chauffage électrique pendant l’époque contemporaine et un chauffage performant avec une bonne isolation de nos jours.

Synthèse : le confort thermique (doc 2)

L’appréciation du confort thermique varie selon les personnes, en ajustant quelques paramètres comme les mouvements d’air, la température et l’humidité on peut trouver un bon équilibre.

Pour la température, elle est de 20°C en hiver et de 26°C en été, se sont des températures ambiantes idéales pour une appréciation de confort.

Pour la vitesse de l’air, la sensation de recevoir des mouvements d’air frais sur la peau peut être perçu comme un sentiment de gêne .

Pour l’humidité, elle peut augmenter la sensation de froid ou de chaud car l’air contient de la vapeur d’eau. Le taux d’humidité pour un bon équilibre est de 50%.

 

En ce qui concerne notre corps, il effectue des échanges en permanence de chaleur avec notre environnement, selon 3 mécanismes distincts.

Par conduction, il est question d’échanges thermiques qui agissent lorsque notre corps est en contact avec une surface.

Par rayonnement, ce sont des échanges liés aux rayonnements infrarouges qui peuvent être froid ou chaud.

Par convection, ce sont des mouvements d’air chauds autour du corps.

 

Transfert d’énergie :

Il s’agit de la chaleur qui se transmet d’un corps chaud vers un corps froid. La chaleur passe d’un milieu chaud vers un milieu froid en traversant les parois. Pour obtenir une température ambiante confortable, nous devons compenser l’appareil de chauffage et les pertes de chaleur.

Le transfert de chaleur augmente si la différence de température entre le corps chaud et le corps froid augmente.

Cela implique pour le cas n°2, une utilisation importante du chauffage pour compenser les pertes de chaleur et maintenir la température de l’habitat à 20°C la consommation et la facture d’énergie sont plus élevées pour se chauffer quand il fait froid.

DOC 9 : Les systèmes de chauffage utilisant des énergies renouvelable.

Pour un bâtiment domestique ou collectif on recherche un système de chauffage efficace qui permet de réduire la consommation d’énergie. On utilise donc des énergies renouvelable qui contribue au développement durable.

Mais c’est quoi ?  

Une énergie renouvelable : une source d’énergie dont le gisement se reconstitue en permanence à un rythme au moins égal à celui de la consommation.

ATTENTION : Renouvelable ≠ non polluant.

Le développement durable : concept prenant en compte l’écologie, l’économie et le social. Il doit répondre aux besoins du présent sans compromettre et épuiser les ressources pour les générations futures. C’est aussi limiter le réchauffement climatique de la planète.

1 – Chauffage à apport solaire :

Ce chauffage fonctionne avec des panneaux solaires. Ils captent l’énergie du soleil et permet d’alimenter en chaleur le bâtiment en passant par un échangeur comme un ballon d’eau chaude ou autre..

 

 

 

 

 

2 –  Pompe à chaleur :

Elle permet de récupérer les calories de l’environnement à l’extérieur comme l’air, l’eau ou le sol… et  donc par principe de compression et de détente d’un gaz, la chaleur est récupéré pour le bâtiment (fonctionnement frigorifique)

 

3 – Géothermie :

C’est récupérer des calories dans le sous – sol et de les transformer en chaleur pour l’habitat.

 

 

 

 

 

4 – Biomasse :

C’est l’utilisation d’une chaudière qui est alimentée par des végétaux comme le bois et elle permet d’obtenir de la chaleur

 

 

 

Cependant, pour l’installation d’un chauffage, il faut prendre en compte ces paramètres :

• coûts d’installation :    

– Les composants (pompe à chaleur, chaudière, panneaux solaires, radiateur…)

– Le cout de main d’œuvre lié a l’installation et

– Leur aptitude au recyclage                                         

• coûts de consommation et d’utilisation : 

– L’énergie utilisée comme l’électricité ou le bois 

– La maintenance avec les abonnements, SAV, le forfait ou la garantie. 

– Les fonctions supplémentaires avec la mise en service à distance. 

 

 

 

 

Synthèse document 4 et 5 : 

Dans une maison, les déperditions de chaleur sont :

Le toit : 25 à 30 %

Les murs : 20 à 25 %

L’air renouvelé et les fuites : 20 à 25 %

Les fenêtres : 10 à 15 %

Les planchers bas : 7 à 10 %

Les points thermiques : 5 à 10 %

En hiver, nous pouvons constater une mauvaise isolation du toit ou des combles par temps de neige, car la neige accumulée sur le toit fond plus rapidement, quand l’habitation est mal isolée au niveau du toit.

Pour améliorer le confort thermique d’une maison, nous pouvons utiliser des isolants thermiques qui peuvent réduire la chaleur transmise avec l’extérieur. Il existe des matériaux isolants :

• Isolant minéral (ex : laine de verre, laine de roche)
• Isolant naturel : – isolant végétal ( ex : paille, liège, fibre de lin, ouate de cellulose, chanvre, toiture végétalisée)                                                                    – isolant animal (ex : laine de mouton, plume de canard etc)
• Isolant synthétiques ( ex : polystyrène expansé, polyuréthane)
• Isolant nouvelle génération( ex : brique monomur, béton cellulaire)
• Isolant mince  appelé aussi isolant réflécteur, ( multicouche). Ils sont assemblés de plusieurs couches d’ aluminium ou film plastique aluminé, l’isolant mince comprend différente couches de nature diverses : mousse souple, feutre d’origine animal etc . Ces isolants sont de faible épaisseur.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           Pour améliorer l’isolation thermique, on augmente l’épaisseur d’un matériau. Pour une efficacité optimale, toutes les parois doivent être isolées. Pour la maison, on isole les murs extérieur, le plancher sur vide sanitaire et le plafond sous les combles.                                                                                                                                                                                                                                                           La performance thermique d’un matériau isolant est appelé résistance thermique R. Plus R est grand et plus le matériau est isolant. R dépend de 2 paramètres : en fonction de la conductivité thermique ( lambda) propre a chaque matériau et en fonction de son épaisseur.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            THERMOGRAPHIE INFRAROUGE   

Image traditionnelle

Image infrarouge

Sur l’image infrarouge nous pouvons constater que les zones de couleurs jaunes sont là ou les déperditions de chaleur sont les plus importantes.

image traditionnelle

image infrarouge avec caméra FLIRAgema550

Les lignes jaunes de l’image infrarouge montrent l’existence de ponts thermiques situés a tous les étages de l’immeuble.

maison en ITI : isolation thermique par l’intérieur ( apparition des ponts thermique).

maison ITE : isolation thermique par l’extérieur ( disparition des ponts thermiques).