L’essentiel à savoir sur…

LE CONFORT THERMIQUE ET LES TRANSFERTS D’ENERGIE

• • • • • C’est quoi le confort thermique ?

Le confort thermique est une notion subjective. Son appréciation dépend des personnes.

Mais on dénombre trois paramètres essentiels qui permettent de trouver un bon équilibre:

• • La température : il ne faut ni avoir trop chaud, ni trop froid. La température ambiante idéale est estimée à 20°C l’hiver et à 26°C l’été.
  • La vitesse de l’air : les mouvements d’air frais sur la peau sont gênants et procurent une sensation de baisse de température.
  • L’humidité : L’air contient de la vapeur d’eau. Un taux d’humidité trop bas ou trop élevé influe sur les sensations de chaud ou de froid. Le bon équilibre est fixé à un taux d’humidité de 50%.

• • • • • Les mécanismes d’échange de la chaleur.

Notre corps échange sans cesse de la chaleur avec son environnement suivant trois procédés distincts:

• Par convection : les échanges de chaleur sont liés au mouvement de l’air autour du corps.
• Par conduction : les échanges thermiques ont lieu quand le corps est en contact avec une surface solide.
• Par rayonnement : les échanges de chaleur sont liés à des rayonnements infrarouges qui peuvent être froids ou chauds.

• • • • • Le transfert d’énergie.

La chaleur se transmet toujours d’un corps chaud vers un corps froid aussi longtemps que leurs températures restent différentes. La chaleur traverse les parois et passe d’un milieu chaud à un milieu froid.  Ainsi, pour obtenir une température ambiante confortable dans son habitation, l’appareil de chauffage doit compenser l’ensemble des pertes de chaleur.

Constat: si la différence de température entre le corps chaud et le corps froid augmente, le transfert de chaleur augmente. Dans notre exemple, l’utilisation du chauffage est beaucoup plus importante lorsque la température extérieure est basse. En effet, le système de chauffage doit compenser des pertes de chaleur plus massives pour maintenir une température intérieure de 20°C. La consommation et la facture d’énergie deviennent plus élevée pour se chauffer lorsqu’il fait froid dehors.

A noter que pour obtenir un confort thermique tout en limitant la consommation d’énergie, on peut opter pour une bonne isolation thermique ce qui réduira les échanges de chaleurs vers l’extérieur.

• • • • • Les évolutions des systèmes de chauffage et/ou d’isolation pour un meilleur confort thermique.

  • A la préhistoire: le feu est utilisé pour se réchauffer.
  • A l’ Antiquité: invention de la cheminée et des thermes (chauffage par le sol). 
  • Au Moyen- Age: création du poêle central qui permet de chauffer plusieurs pièces grace des tuyaux traversants.
  • Aux Temps modernes: invention du chauffage électrique par James Watt.
  • De nos jours: apparition du chauffage central à partir de 1930, mise en place de systèmes de chauffage performants avec une bonne isolation de l’habitation.
  • Objectif actuel et pour l’avenir: la réduction de la consommation d’énergie tout en conservant un confort thermique.

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 de chaleur (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 mesurée est inférieure à 19°C alors on allume le chauffage.
-Si la température mesurée est supérieure à 19°C alors on éteint le 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
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, 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 système 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
quatre), ce qui sur une année est une sérieuse source d’économie d’énergie.

• Schéma de principe d’une régulation avec programmation :

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.

Maintenant nous allons définir ce qu’est une énergie renouvelable et ce qu’est l’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
aussi limiter le réchauffement climatique de la planète.

Nous allons voir des exemples d’installations de chauffage qui s’inscrivent 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 il faut prendre certains paramètres :

Les coûts 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).

Et les coûts de consommation et d’utilisation :

– l’énergie utilisée (électricité, bois ….),

– la maintenance (abonnement, SAV, forfait, garantie),
– coût de main d’œuvre lié à l’installation,

– les fonctions supplémentaires (mise en service à

distance).

L’essentiel à savoir sur…

AMELIORER LE CONFORT ACOUSTIQUE:

REALISER UNE ISOLATION PHONIQUE AVEC DES MATERIAUX ISOLANTS

• • • • • Le confort acoustique.

Le seuil de confort en acoustique est propre à chacun de nous, il est donc subjectif.

Mais nous pouvons diminuer la perception des bruits en isolant les parois de la maison avec les bons matériaux. Généralement, on effectue une isolation thermique qui offre une bonne isolation acoustique.

• • • • • Les types de bruits possibles dans l’habitat.

Il existe seulement deux types de bruits dans l’habitat :

• les bruits d’impact qui se propagent par vibrations dans les matériaux (les coups de marteaux, les bruits de pas à l’étage,…)
• les bruits aériens qui se propagent par vibrations dans l’air (trafic routier, musique, voix,…)

• • • • • Les solutions pour réduire les bruits d’impact.

Ce type de bruit peut constituer une nuisance importante dans les bâtiments résidentiels.

Il existe deux types de solution :

• Une solution  économique et simple: la pose d’un revêtement de sol qui peut faire gagner 15 à 30 dB(A).

Sur la photo, on observe la pose d’une sous-couche acoustique mince sous un parquet (carelage collé).

Cette solution est peu couteuse mais elle n’empêche pas la transmission des vibrations par les murs.

• Une solution performante: couler une chape de mortier sur un matériau isolant lui-même posé sur le plancher support.

Ainsi les murs sont désolidarisés des planchers et le sol flottant atténue la transmission des vibrations sonores.

Les performances de ces ouvrages sont comprises entre 20 dB(A) et 30 dB(A).

Cette solution est très efficace mais elle n’est réalisable que sur une habitation en construction.

Bon à savoir: si l’isolation du plancher à l’étage du dessus n’est pas possible, il reste une dernière alternative, réaliser 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 matériau isolant vient garnir la cavité située entre le plafond et les plaques de plâtre.

• • • • • Les solutions pour réduire les bruits aériens.

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

• Au niveau des murs:

L’isolation phonique des murs et cloisons peut se faire par la pose de panneaux sandwich prêts 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 existante.

• Au niveau des fenêtres:

Le bon état de la menuiserie est essentiel pour obtenir une bonne isolation phonique.

Des châssis disjoints laissent des interstices (ponts phoniques) par lesquels s’infiltrent les bruits aériens. La pose de joints peut être alors une solution.

Quant au double vitrage classique (4-6-4 ou 4-12-4), il apporte une isolation plus thermique qu’acoustique. Un 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.

• Au niveau des combles:

Les trois matériaux d’isolation phonique les plus utilisés sont la laine de verre, la laine de roche et la mousse en polyuréthane.

Il existe  d’autres isolants thermiques très appréciés mais plus coûteux tels que la mousse acoustique, le liège ou encore la ouate de cellulose.

L’essentiel à savoir sur…

LES SYSTEMES DE CHAUFFAGE UTILISANT DES ENERGIES RENOUVELABLES

• • • • • Problématique actuelle.

De nos jours, 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 cherche à utiliser des énergies renouvelables s’inscrivant dans le développement durable.

Une énergie renouvelable est une source d’énergie dont le gisement se reconstitue en permanence ou au moins à un rythme égal à celui de sa 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. L’objectif est également de limiter le réchauffement climatique de la planète.

• • • • • Exemples d’installations de chauffage s’inscrivant dans le développement durable.

le chauffage à apport solaire :

Ce chauffage permet de capter l’énergie du soleil par le biais de panneaux solaires thermiques ou photovoltaïques et de fournir ainsi de la chaleur au bâtiment en passant par un échangeur (ballon d’eau chaude, etc.…).

la 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).

la géothermie :

Ce système de chauffage permet de récupérer des calories dans le sous-sol et de les transformer en chaleur pour l’habitation.

la biomasse :

Il s’agit d’utiliser une chaudière alimentée par des végétaux (ex : bois) qui produit de la chaleur.

• • • • • Les coûts à prendre en compte.

Pour l’installation d’un système de chauffage, il faut prendre en compte certains paramètres :

• • Les coûts d’installation :

– le coût des composants (chaudière, pompe à chaleur, panneaux solaires, radiateurs…).

– le coût de la main d’œuvre liée à l’installation.

– leur aptitude au recyclage (éco taxe).

• • Les coûts de consommation et d’utilisation :

– le coût de l’énergie utilisée (électricité, bois ….).

– le coût de la maintenance de l’installation (abonnement, SAV, forfait, garantie).

– le coût des fonctions supplémentaires (mise en service à distance).

Synthèse :

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 de chaleur ( 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 mesurée est inférieure à 19°C alors on allume le chauffage .                                                                       -Si la température mesurée est supérieure à 19°C alors on éteint le 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 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, elle permet de faire varier la température de consigne du régulateur ( température basse et température de confort ) :

ο En fonction des moments de la journée ( jour/nuit, présence/absence ) ,                                                                      ο 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 système 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 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, la consommation électrique est réduire de – 74% ( environ divisée par quatre ), ce qui sur une année est une sérieuse source d’économie d’énergie .

• Schéma de principe d’une régulation avec programmation :

REDUIRE LA CONSOMMATION D’UN CHAUFFAGE ET PROGRAMMATION DU CHAUFFAGE SUR UNE JOUNEE :

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 de chaleur (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 mesurée est inférieure à 19°C alors on allume le chauffage.

-Si la température mesurée est supérieure à 19°C alors on éteint le 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 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, 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 système 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 quatre), ce qui sur une année est une sérieuse source d’économie d’énergie.

• Schéma de principe d’une régulation avec programmation :

Le confort acoustique

Le confort acoustique est subjectif. Le seuil de confort en 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 possibles générant des bruits dans l’habitat: les bruits d’impacts,

et les bruits aériens. Les bruits d’impacts se propagent par des vibrations dans les matériaux(bruits

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

tondeuse, etc..)

Solution pour réduire les bruits d’impact 

Les bruits d’impacts, comme ceux des pas, d’un pas 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 oeuvre 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(peu 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

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 vissées des plaques de plâtre. Un matelas de matériau isolant vient

garnir la cavité située entre le plafond et les plaques de plâtre.

Solution pour réduire les bruits aériens

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

L’isolation phonique des murs et cloisons peut se faire par la pose de panneaux

sandwich prêts 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

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 les

bruits aériens. La pose de joints peut être, dans, 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

plus utilisés: la haine de verre, la laine de roche, la mousse en polyuréthane.

Il existe bien évidemment d’autres isolants thermiques très appréciés mais un peu plus coûteux:

la mousse acoustique, le liège, la ouate de cellulose.