Table 2 – Groupe 1

Actuellement nous sommes à la recherche pour aussi bien un bâtiment domestique que collectif, 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 forcement 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 aussi limiter le réchauffement climatique de la planète.

Exemple d’installations de chauffage s’inscrivant dans le développement durable :

1- Chauffage à apport solaire : Ce chauffage permet de capter l’énergie du soleil avec des panneaux solaires thermiques et de fournir ainsi de la chaleur au bâtiment en passant par un échangeur ( ballon d’eau chaude, etc…).

 

 

 

2- Pompe à chaleur : Ce système permet de récupérer les calories de l’environnement extérieur ( air, eau, sol) et par principe de compression et de détente d’un gaz, on récupère de la chaleur pour le bâtiment (principe de fonctionnement frigorifique )

 

 

3-Géothermie: Permet de récupérer des calories dans le sous-sol et de les transformer en chaleur pour l’habitation.

 

 

 

4-Biomasse : Utilisation d’une chaudière alimentée par des végétaux (ex : bois), et permet d’obtenir de la chaleur.

 

 

 

 

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

Les couts d’installation :

• les composants (chaudière, pompe à chaleur, panneaux solaires, radiateurs…),
• coût de main d’œuvre 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).
• Les coûts de consommation et d’utilisation :

 

Le confort acoustique 

Le confort acoustique est subjectif. Les seuil de confort acoustique est propre a chacun de nous. Cependant nous pouvons diminuer la perception des bruits en isolant avec les bons matériaux les parois de la maison. Souvent on effectue une isolation thermique fournissant un bon confort acoustique.

Sources 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 ( bruits de pas a l’étage, etc.) tandis que les bruits aériens se propagent dans l’air ( trafic routier, avion, tondeuse, etc.)

Solutions pour réduire les bruits d’impact

Les bruits d’impact, comme ceux des pas, d’un objet qui tombe ou de meubles que l’on déplace, peuvent constituer une nuisance importante dans les bâtiments résidentiels.

La solution la plus économique et la plus simple de mise en œuvre est la pose d’un revêtement de sol qui peut faire gagner de 15 dB(A) à 30 dB(A). Dans l’exemple ci-contre une sous couche acoustique mince sous un parquet (peut être du carrelage collé). Cette solution n’empêche pas la transmission des vibrations par les murs.

La solution par excellence en construction neuve consiste a couler une chape de mortier sur un matériaux isolant lui-même posé sur le plancher support. Ainsi désolidarisé des murs et des planchers, le sol flottant atténue la transmission des vibrations sonores. Les performances de ces ouvrages sont comprises entre 20 dB(A) et 30 dB(A).

Si l’isolation du plancher à l’étage du dessus n’est pas possible, il reste une dernière alternative, l’isolation du plafond. Ce type de réalisation est constitué d’une ossature métallique fixée au plafond, sur laquelle sont vissés des plaques de plâtre. Un matelas de matériaux isolants vient garnir la cavité située entre le plafond et les plaques de plâtre.

Solutions pour réduire les bruits aériens

L’isolation phonique peut se faire au niveau des murs, des fenêtres ou des combles.

L’isolation phonique des murs et cloisons peut se faire par la pose des panneaux sandwich  prêtes a l’emploi en utilisant une ossature métallique et des plaques de plâtre.  L’isolation  peut être renforcée par une lame d’air entre les profilés et la parois existante.

Pour l’isolation phonique des fenêtres, le bon état de la menuiserie est essentiel. Des châssis disjoints laissent des interstices ( ponts phoniques ) par lesquels s’infiltrent des bruits aériens. La pose de joints peut être, dans ce cas, une solution. Quant au double vitrage classique (4-6-4 ou 4-12-4), il apporte une isolation plus thermique qu’acoustique. Cependant le double vitrage asymétrique (type 10-6-4) est plus efficace : isolement d’environ 35 dB. Le vitrage à isolation renforcée (VIR) est encore plus performant : 40 dB.

Pour l’isolation des combles il existe trois principaux matériaux d’isolation phonique qui sont les plus utilisés: la laine de verre, la laine de roche, la mousse de polyuréthane. Il existe bien évidemment d’autres isolants thermiques très appréciés mais un peu plus couteux : la mousse acoustique, le liège et le ouate de cellulose.

 

 

1- Dans une maison individuelle non isolée, les parts de déperditions de chaleur sont :

 

a- Pour le toit : 25 à 30%,

b-Pour les murs: 20 à 25%,

c-Pour l’air renouvelé et fuites: 20 à 25%,

d-Pour les fenêtre: 10 à 15%, 

e-Pour les planchers bas: 7 à 10%,

f-Pour les ponts thermiques: 5 à 10%,

2-Une mauvaise isolation du toit (ou des combles) peut être   détectable en hiver par temps de neige. La neige accumulée                     sur les toits, fondra plus vite; dès qu’une habitation présentera un défaut d’isolation au niveau de sa toiture. Voir exemple                             de la photo ci-contre.

3-Pour améliorer le confort thermique d’une habitation, nous utilisons des isolants thermiques qui permettent de réduire la quantité de chaleur transmise avec l’extérieur. Plusieurs types de matériaux isolants existent :

a- isolant minéral (laine de verre, laine de roche, etc.),                                                                                                        b- isolants naturels :

•  isolant végétal (ex : liège, fibres de lin, ouate de cellulose, chanvre, fibres de bois, paille, toiture végétalisée, etc.),
• isolants animal (laine de mouton, plumes de canard, etc.),

c- les isolants synthétiques (polystyrène expansé, polyuréthane, etc.),

d- les isolants nouvelles générations (briques monomur, béton cellulaire, panneaux isolants sous vide PIV, etc…).

e- les isolants minces appelés aussi  » isolants réflecteurs « , « multitouches ». Ils sont assemblés d’une ou plusieurs couches d’aluminium ou film plastique aluminé, l’isolant mince comprend différentes couches de natures diverses : mousse souple, polyéthylènes à bulles, feutre d’origine animale, végétale ou de synthèse. Ce sont des isolants de faible épaisseur.

4-On améliore l’isolation thermique d’un matériau en augmentant son épaisseur. Pour une efficacité optimale, toutes les parois doivent être isolées. Pour une habitation, on isole les murs extérieurs, le planchers sur vides sanitaires et le plafond sous combles (toiture).

5-La performance thermique d’un matériau isolant s’appelle la résistance thermique R. Plus R est grand et plus le matériau est isolant. R dépend de deux paramètre : en fonction de la conductivité thermique (lambda) propre a chaque matériau et en fonction de son épaisseur e.

 

                                                 THERMOGRAPHIE INFRAROUGE :

Photo traditionnelle                                               Image infrarouge

Sur l’image infrarouge, plus la zone va vers la couleur jaune/blanc, plus les déperditions de chaleurs sont importantes. Dans ce cas, le haut du toit ainsi que les planchers sont des

zones fortes déperditions de chaleur (certainement un défaut d’isolation).

 

 

 

 

Photo traditionnelle                                              image infrarouge avec camera FLIR Agema 550

Les lignes jaunes de cette infrarouge mettent en évidence l’existence de ponts thermiques situés à tous les étages de l’immeuble.

Maison en ITI :

Isolation Thermique par l’Intérieur (apparition de ponts thermiques)

 

 

 

Maison en ITE :

Isolation Thermique par l’Extérieur (disparition des ponts thermiques)

Confort thermique: 

L’appréciation du confort thermique dépend des personnes. Cependant en jouant sur des paramètres essentiels comme la température, les mouvements d’airs et l’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 a une appréciations de confort thermique

–La vitesse de l’air: La gène des mouvements d’airs 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.

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

– Par conduction : Il s’agit d’échanges thermiques qui ont lieu quand le corps est en contact avec une surface (matière solide).

–Par convection : Il s’agit d’échanges de chaleur liés aux mouvements de l’air autour du corps

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

Transfert d’énergie : 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.

Ceci implique pour le cas n°2 une utilisation importante du chauffage pour compenser les pertes de chaleur et réussir a maintenir la température de la maison a 20°C . La consommation et la facture d’énergie deviennent plus élevées pour se chauffer lorsqu’il fait froid.

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.

Evolution du confort thermique :

Préhistoire (le feu) , Antiquité (cheminée), Moyen-Age (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 la consommation.