Table 3 – Groupe 1

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.

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).

 

Doc 7 : Améliorer le confort acoustique

Le confort acoustique :

Le seuil de confort acoustique est propre a chacun de nous, le confort acoustique est subjectif . Nous pouvons diminuer la perception des bruits en isolant avec les bons matériaux. Les personnes effectuent une isolation thermique, fournissant un bon confort acoustique.

Sources de bruits :

Il existe 2 types de sources possibles qui génèrent des bruits dans la maison : – des bruits d’impacts qui se propagent par vibrations dans                                                                                                                                                 les matériaux de l’habitat (ex: bruit de pas à  l’étage…)

-et des bruits aériens qui eux, se dispersent dans l’air (ex:                                                                                                                                                        tondeuse, avion…)

Solutions pour réduire les bruits d’impact :

Les bruits d’impact (ex: bruit de pas à l’étage…) peuvent constituer d’importantes nuisances dans les habitats.

La solution la plus simple et la plus économique est de faire poser un revêtement de sol qui peut faire gagner 15dB(A) à 30dB(A).

Dans l’exemple du dessous, une sous-couche acoustique mince sous un parquet :

La meilleure solution possible en construction neuve est de couler une chape de mortier sur un matériau isolant déjà posé sur un plancher support. Le fait de désolidariser les murs et les planchers, le sol flottant diminue la transmission de vibrations sonores par les murs. Les performances de ces ouvrages sont de 20dB(A) et 30dB(A).

Si l’isolation du plancher à l’étage du dessus n’est pas possible, il existe une dernière alternative qui consiste à l’isolation du plafond.         Ce type de réalisation est constituée d’une ossature métallique fixée au plafond, sur laquelle est vissées des plaques de plâtre. Un matelas fait de matériaux isolants vient remplir la cavité placée entre le plafond et les plaques de plâtre.

Solutions pour réduire les bruits aériens :

L’isolation phonique, elle peut être faite au niveau des murs, des combles et des fenêtres.

L’isolation phonique des murs et des cloisons peut se faire par la pose de panneaux sandwich fait à 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 paroi.

Pour l’isolation phonique des fenêtres, le bon état de la menuiserie est nécessaire. Des châssis disjoints mettent des interstices(ponts phoniques) par lesquels passent les bruits aériens. La pose de joints peut être  une solution. Le double vitrage classique ( 4-6-4 ou 4-12-4) apporte une isolation plus thermique qu’acoustique. Malgré tout, le double vitrage classique asymétrique (type 10-6-4) est plus efficace avec une isolation d’environ 35 dB. Le vitrage à isolation renforcée (VIR) est  plus performant (40 dB) .

Pour l’isolation des combles il y a 3 principaux matériaux d’isolation phonique qui sont les plus souvent utilisés : laine de verre, laine de roche et la mousse en polyuréthane. Il existe évidemment d’autres isolants thermiques très appréciés, en revanche ils sont plus cher : la mousse acoustique, le liège et la ouate de cellulose.

Doc 9 : Quels sont les systèmes de chauffage utilisant des énergies renouvelables ?

 

Nous cherchons aussi bien pour un bâtiment domestique que collectif , un système de chauffage efficace permettant de réduire les consommations d’énergies, alors nous pouvons utiliser des énergies renouvelables s’inscrivant dans le développement durable.

Une énergie renouvelable :

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, renouvelable ne signifie pas forcément non-polluant.

Le développement durable :

Le développement durable est un concept prenant en compte l’économie, l’écologie 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’installation de chauffage s’inscrivant dans le développement durable :

1- Chauffage à apport solaire :

Le chauffage à apport solaire permet de capter l’énergie du soleil grâce à des panneaux solaires thermiques et de fournir de la chaleur à un bâtiment en passant par un échangeur ( ex : ballon d’eau chaude … )

 

2- Pompe à chaleur : 

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

 

3- Géothermie : 

La géothermie permet de récolter des calories dans le sous sol et de les convertir en chaleur pour l’habitation .

4- Biomasse : 

La biomasse est l’utilisation d’une chaudière alimentée par des végétaux ( ex : le bois) et permet d’obtenir de la chaleur.

 

Pour l’installation d’un chauffage , on doit prendre en compte :

Les couts d’installations :

• les composants ( pompe à chaleur, chaudière, radiateurs, panneaux solaires…)
• les couts de main d’œuvre liés à l’installation
• leur aptitude au recyclage ( éco taxe).

Les couts de consommation et d’utilisation : 

• l’énergie utilisée ( électricité, bois…)
• la maintenance ( SAV, forfait garantie et abonnement)
• les fonctions supplémentaires (mise en service à distance).

 

 

Doc 11 : Réduire la consommation d’ un chauffage, programmation du chauffage sur une journée

 

Pour avoir un confort thermique optimal, sans gaspillage, il est intéressant de mettre en place un système de régulation et de programmation du chauffage.

Régulation :

La régulation peut permette de maintenir la température ambiante à une valeur choisie et ceci, prend en compte ls apports gratuits de chaleur comme le soleil, appareils de cuisson… Nous évitons les surchauffage inutiles.

Pour la régulation d’une température à 19°C alors :

Si la température mesurée est inférieure à 19°C alors on allume le chauffage et si la température mesurée est supérieure à 19°C alors on éteint le chauffage.

La température dans laquelle on se sent bien c’est à dire ni trop chaud ni trop froid est étroite. Pour se procure cette sensation en permanence, cela exige un maintien de la température ambiante sans variations 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, la programmation permet de faire varier la température du régulateur ( température basse et température de confort ) :

En fonction des moments de la journée ( jour/nuit), (présence/ absence) et en fonction des jours de la semaine ( jours travaillés/ week-end).

Ce programme qui est établit à l’avance peut être modifiable, par exemple pour les vacances ou absences de longue durées.

 

Système de régulation et de programmation peut réduire la consommation d’énergie. Les sources de production d’énergies sont donc moins sollicitées, cela est bénéfique pour la planète.

Pour un chauffage électrique de puissance 5kw :

sans régulation ni programmation, la consommation journalière est de 120kWh.

avec régulation seule à 19°C, la consommation est réduite à 44kWh (- 63% ).

avec régulation et programmation, réduction de la consommation à 31kWh (- 74%).

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

Schéma de principe d’une régulation avec programmation :