Table 3 – Groupe 2

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. 

 

 

 

 

DOC 7 : Améliorer le confort acoustique

Le confort acoustique 

Il est subjectif et son seuil de confort est propre à chacun de nous. Mais nous pouvons diminuer la perception des bruits en isolant les parois de la maison avec les bons matériaux. La plupart du temps, on effectue une isolation thermique qui fournit un bon confort acoustique.

Sources de bruits

Dans un habitat, on peut avoir deux sources générant différents bruits dans l’habitat : les bruits d’impacts et les bruits aériens. Les bruits d’impacts sont propagés par les vibrations dans les matériaux (bruits de pas à l’étage etc..) et les bruits aériens sont  propagés dans l’air (trafic routier, avion, tondeuse, etc..)

Les solutions pour réduire les bruits d’impacts :

Les bruits d’impacts peuvent produire une nuisance importante dans les résidences. Le plus économique et le plus simple est de poser un revêtement de sol pouvant faire gagner 15dB(A)  à 30dB(A). Comme une sous-couche acoustique mince sous un parquet (exemple ci-dessous). Cependant, la meilleure solution reste de couler une chape de mortier sur un matériau isolant posé sur un plancher support. Le sol flottant (donc détaché des murs et des planchers) atténue la diffusion des vibrations sonores. Cette technique fait gagner 20dB(A) à 30dB(A).

Il reste encore une dernière alternative si ces opérations ne sont pas possibles sur le plancher à l’étage. On doit fixer une ossature métallique au plafond où sont vissées des plaques de plâtre.

 

Les solutions pour réduire les bruits aériens :

 

Une isolation phonique se fait au niveau des murs, des combles et des fenêtres. Celle des murs et des cloisons se fait par la pose de « panneaux sandwich » prêts à être employer en utilisant une ossature métallique et des plaques de plâtre. Elle peut être renforcée par une lame d’air ente la paroi et les profilés existants.

Pour l’isolation phonique des fenêtres la menuiserie doit être en bon état, c’est essentiel. Si les châssis sont disjoints, les bruits aériens vont s’infiltrer; il faut donc poser des joints. Cependant, le double vitrage asymétrique est très efficace avec un isolement d’environ 35 dB et le vitrage à isolation renforcée permet d’isoler à 40 dB.

 

 

 

Pour les combles on utilise principalement trois matériaux d’isolation phonique tels que :

• la laine de verre
• la laine de roche 
• la mousse en polyuréthane

Il existe d’autres isolants thermiques très efficaces mais qui coûteront plus chers : la mousse acoustique, le liège et la ouate de cellulose.

Doc 4 et 5 : Améliorer le confort thermique

Les parts de déperditions de chaleur dans une maison individuelle non isolée s

e répartissent ainsi :

• 25 à 30% pour le toit
• 20 à 25% pour les murs et pour l’air renouvelé et les fuites
• 7 à 10% pour les planchers bas
• 5 à 10% pour les ponts thermiques

En hiver, une mauvaise isolation du toit ou des combles peut être facilement détectable. On verra que la neige fond plus vite sur le toit quand un défaut d’isolation est présent (au niveau de la toiture),

comme ici : 

Cependant pour améliorer le confort thermique d’un habitat, on utilise des isolants thermiques qui réduisent la quantité de chaleur transmise avec l’extérieur. Il existe encore plusieurs types d’isolants comme :

• Les isolants minéraux : (laine de verre, de roche etc…)
• Les isolants naturels : végétal : (liège, fibres de lin, ouate de cellulose, chanvre, fibres de bois, paille, toiture végétalisée etc…) isolant animal : (laine de mouton, plumes de canards etc…)
• Les isolants synthétiques : (polystyrène expansé, polyuréthan, etc…)
• Les isolants nouvelles générations : (brique monomur, béton cellulaire, panneaux isolants sous vide PIV, etc…)
• Les isolants mince/réflecteurs/multicouche : Assemblés d’une ou plusieurs couches d’aluminium ou d’un film plastique aluminé. (mousse souple, polyéthylènes à bulles, feutre d’origine animale, végétal ou de synthèse. Mais ceux sont des isolants avec une faible épaisseur.

En augmentant l’épaisseur d’un matériau, on améliore son isolation thermique. Toutes les parois doivent être isolées si on veut obtenir une efficacité optimale. On isole donc, pour une habitation, le plancher sur vide sanitaire, les murs extérieur ainsi que la toiture.

On appelle la performance thermique d’un matériau isolant : la résistance thermique R. Plus R est grand alors plus le matériau est isolant. Cependant R dépend de deux paramètres : c’est en fonction de la conductivité thermique lambda propre à chaque matériaux et en fonction de son épaisseur e.

THERMOGRAPHIES INFRAROUGE : 

Sur la deuxième (image infrarouge), plus la zone se rapproche du jaune/blanc, plus les déperditions de chaleurs sont importantes. On suppose donc que le haut du toit et le plancher bas sont mal isolés.

Sur l’image infrarouge, l’existence des ponts des ponts thermiques à tout les étages de l’immeuble sont mis en évidence.

Maison de ITI : Isolation Thermique par l’Intérieur (apparition des ponts thermiques)

Maison en ITE : Isolation Thermique par l’Extérieur (disparition des ponts thermiques)

Doc 2 : Le confort thermique.

Le confort thermique varie selon les personnes. Mais, un équilibre satisfaisant peut être trouvé en jouant sur certains paramètres tels  que la température ou les mouvements d’air et d’humidité. La température est compris en général entre 20°C  en hiver et 26°C en été. Ce sont des températures ambiantes d’air idéales pour le confort thermique chez la plupart des gens. Pour la vitesse de l’air, elle nous procure une sensation de baisse de température suite aux mouvements d’air frais sur notre peau. Et enfin, l’air contient de la vapeur d’eau (l’humidité), elle peut augmenter la sensation de chaud ou de froid suivant la quantité de vapeur d’eau dans l’air. Un équilibre idéal serait un taux d’humidité de 50%.

Notre corps échange en permanence  de la chaleur avec notre environnement suivant trois mécanismes :

• Par conduction : Ce sont des échanges thermiques présents quand le corps rentre en contact avec une surface (de matière solide).
• Par convection : Ce sont des échanges de chaleur liés au mouvement de l’air autour de nous.
• Par rayonnement : Ce sont des échanges de rayonnements infrarouges froids ou chauds.

Le transfert d’énergie.

La chaleur se transmet uniquement d’un corps chaud vers un corps froid tant que leur température est différente. Elle traverse les parois et passe d’un milieu chaud à un milieu froid. Pour une température ambiante confort, l’appareil de chauffage doit compenser  les pertes de chaleur. Si la température entre un corps chaud et un corps froid augmente, le transfert de chaleur aussi.

Prenons 2 exemples

Dans le cas numéro 2, le chauffage est utilisé de manière importante et la consommation ainsi que la facture d’énergie deviennent élevées.

Une bonne isolation thermique est importante car elle réduit les échanges de chaleur vers l’extérieur donc augmente le confort thermique et limite le montant de la facture d’énergie !