Table 2 – Groupe 2

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

Régulation: 

La régulation permet de maintenir la température ambiante a une valeur choisie ( la température de consigne) et ceci, en prenant en compte les apport gratuit de chaleur (soleil, appareil de cuisson, etc.). On évite les surchauffes inutiles.

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

• Si la température mesurée est inferieur a 19° alors on allume le chauffage.
• Si la température mesurée est supérieure a 19° alors on éteint de chauffage.

La plage de température dans laquelle on se sent bien , sans avoir ni chaud , ni froid, est étroite. 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 complete 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 d’absence de longue durée.

Un sytème de régulation et de programmation réduit fortement la consommation d’énergie. Les sources de production d’énergie sont donc moins sollicitées, ce qui est bénéfique pour la planète.

Pour un chauffage électrique de puissance 5Kw:

• Sans régulation ni programmation, la consommation journalière est de 120 kWh.
• Avec régulation seule à 19°C la consommation est réduite à 44 kWh (-63%),
• Avec régulation et programmation réduction de la consommation à 31 kWh (-74%).

Avec cette dernière configuration la consommation électrique est réduite de -74% ( environ divisée par 4), qui sur une année est une sérieuse source d’économie d’énergie.

• Schéma de principe d’une régulation avec programmation :

Actuellement nous sommes a la recherche pour aussi bien un bâtiment domestique que collectif, d’un système de chauffage efficace permettant de réduire les consommations d’énergies. On utilise des énergies renouvelable s’inscrivant dans le développement durable.

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

Un développement durable : c’est un concept prenant en compte l’écologie, l’économie et le social. Le développement doit répondre au besoin du présent sans compromettre, ni épuisé les ressources pour les générations futur. C’est aussi limité 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 solaire thermique et de fournir ainsi de la chaleur au bâtiment en passant par un échangeur (ballon d’eau chaude…).

 

 

 

 

 

 

 

2. Pompe à chaleur :

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

 

 

 

 

 

 

3. Geothermie :

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 coûts d’installation :

• Les composants : (chaudière, pompe à chaleur, panneaux solaires, radiateurs…),
• Le 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).

le confort acoustique

il est subjectif. Le seuil du confort acoustique est propre à 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 possible générant des bruits dans l’habitat : les bruits d’impacts, et les bruits aériens. Les bruits d’impacts, et les bruits aériens. Les bruits d’impact se propagent par vibrations 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 importe 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 15dB (A) à 30 dB (A). Dans l’exemple si 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 à couler une chape de mortier sur un matériaux isolant lui-même posé sur le plancher support. Ainsi désolidariser des murs et des planchers, le sol flottant atténue la transmission des vibrations sonores. Les performances de ses ouvrages sont comprises entre 20 dB (A) et 30 dB (A).

Si l’isolation du planchers a 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 vissées des plaques de plâtre. Un matelas de matériaux isolant 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 et des combles.

L’isolation phonique des murs et cloisons peut se faire par la pause de panneaux sandwich prêts à l’emploie en utilisant une ossature métallique et des plaques de plâtres. L’isolation peut être renforcer par une lame d’air entre les profilés et la paroi excitante

Pour l’isolation phonique des fenêtres ,le bon état de la menuiserie est essentiel. Des châssis disjoint laissent des interstices (ponts phoniques ) par lesquels s’infiltrent les 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 ( types 10-6-4) est plus efficace: isolement d’environ 35 dB. Le vitrage à isolation renforcer (VIR) est encore plus performent : 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 apprécié mais un peu plus coûteux : la mousse acoustique, le liège, la ouate de cellulose.

Dans une maison individuelle non isolée, les pars de des déperditions de chaleur sont :

 

1.       pour le toit: 25 à 30%
2.      pour les murs :20 à 30%
3.     pour l’air renouvelé et fuites : 20 à 25%
4.     pour les fenêtres : 10 à 15%
5.    pour les planchers bas : 7 à 10%
6.   pour les ponts thermiques : 5 à 10%

 

 

 

 

 

2- une mauvaise isolation du toit ( ou des combles ) peut être détectable en hivers partant de neige. La neige accumule sur les toits , fondra plus vite, des  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, ect..)

b- isolants naturels :

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

c- isolants synthétiques (polystyrène expansé, polyuréthane, ect…)

d’isolants nouvelles générations (brique monomur, béton cellulaire, panneaux isolants sous vide PIV, ect…)

e- isolants mince appelés aussi  » isolants réflecteurs », « multicouches ». 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 animal, végétal ou de synthèse. Ce sont des isolants de faible épaisseur.

4- On améliore l’isolation thermique d’un matériaux en augmentant son épaisseur. Pour une efficacité optimale, toutes les parois doivent être isolées. Pour une habitation , on isole les murs extérieurs, le plancher survide sanitaire et le plafond sous les 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 paramètres : en fonction de la conductivité thermique lambda propre à chaque matériaux en fonction de son épaisseur E.

                                                                                   Thermographies 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 bas sont des zones de forte déperditions de chaleur (certainement un défaut d’isolation).                       

                                   photo traditionnelle                                                   image infrarouge avec caméra FLIR Agema 550

Les lignes jaunes de cette image infrarouge mettent en évidence l’existence de ponts thermiques situés a 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 de ponts thermiques).

 

 

 

 

Photos traditionnelle                      Images infrarouges

 

 

 

le Confort thermique c’est l’appréciation du confort thermique dépend des personnes cependant en jouant sur des paramètre essentiels comme la température, les mouvements d’air et l’humidité, c’est un équilibre satisfaisant qui peut être trouve:

• La température: en général, 20° en hiver et 26° en été sont des températures ambiante d’aire idéale associer a une appréciation de confort.
• La vitesse de l’air: la gêne des mouvement 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.

en permanence, notre corps échange de la chaleur avec son environnement immédiat suivant trois mécanismes distinct:

• 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 au mouvement de l’air autour du corps
• par rayonnement: il s’agit des échanges de rayonnements infrarouges qui peuvent être froids ou chauds, ce qui réchauffe tous sauf l’air
• transfert d’énergie : La chaleur se transmet d’un corps chaud vers un corp 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.

•   évolution du confort thermique: préhistoire ( le feu),antiquité (cheminée),moyen-âge (poêle central), époque contemporaine (chauffage électrique ), de nos jours ( chauffage performant avec une bonne isolation). L’objectifs de nos jours et à venir et de réduire la consommation énergétique .