Table 2 – Groupe 1

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 :

 

Synthèse : 

Actuellement nous sommes à la recherche pour aussi bien un bâtiment domestique que collectif, d’un système de chauffage efficace efficace permettant de réduire les consommation 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 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 .

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

1- Chauffage à apport solaire : Ce chauffage                             2-Pompe à chaleur : Ce système permet de             permet de capter l’énergie du soleil avec des                                     récupérer les calories de l’environnement  extérieur panneaux solaires thermiques et de fournir ainsi de la                   (  air , eau, sol ) et par principe de compression et      chaleur au bâtiment en passant par un échangeur                           de détente d’un gaz, on récupère de la chaleur pour   ballon d’eau chaude , etc…. ) .                                                              le bâtiment ( principe de fonctionnement                                                                                                                                         frigorifique ) .

3- Géothermie : Permet de récupérer des calories                 4- Biomasse : Utilisation d’une chaudière alimentée  dans le sous-sol et de les transformer en chaleur pour                                               par des végétaux ( ex : bois ) , et permet d’obtenir de la                                   l’habitation .                                                                                       chaleur .

 

 

 

 

 

Pour l’installation d’un chauffage, nous devons prendre en compte :                                                                                          Les coûts d’installation :                                                                     Les coûts de consommation et d’utilisation :                -les composants ( chaudière, pompe à chaleur,                          -l’énergie utilisée ( électricité, bois …. ),   panneaux solaires , radiateurs … ) ,                                                    -la maintenance ( abonnement, SAV, forfait,  -coût de main d’oeuvre lié à l’installation,                                  garantie ),                                                                      -leur aptitude au recyclage ( éco taxe ) .                                    -les fonctions supplémentaires ( mise en                                                                                                                         service à distance ) .

Synthèse :

Le confort acoustique 

Le confort acoustique est subjectif . Le seuil de confort en acoustique est propre à chacun de nous . Cependant nous pouvons diminuer le 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 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 . ).

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 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 ( 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 matériau 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 visées des plaques de plâtre . Un matelas de matériau 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 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 larme 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 joint peut être, dans ce cas, une solution .                                                                                            Quand 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 : isolation d’environ 35 dB . Le vitrage à isolation renforcée ( VIP ) 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 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 .

Synthèse:

1– Dans une maison individuelle non isolée, les parts des 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 fenêtres : 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 isolations thermiques qui permettent de réduire la quantité de chaleur transmise avec l’extérieur . Plusieurs types de matériaux isolants existant .

          a- isolant minérale ( 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 .) ,

• isolant animal ( laine de mouton , plume de canard , etc .) ,

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

          d- les isolants nouvelles générations ( brique mono mur , béton cellulaire , panneaux isolants sous vide PIV ,                    etc . ) ,

e- les 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 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 plancher sur           vide sanitaire et le plafond sous les combles ( toiture ) .

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

Synthèse DOC 5

THERMOGRAPHIE INFRAROUGES :

 

 

 

 

 

 

 

Photo traditionnelle                                                                                               Image infrarouge

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

 

Photos traditionnelles                     Images infrarouges

Synthèse : Confort thermique – Transfert d’énergie 

Confort thermique : L’appréciation du confort thermique dépend des personnes . Cependant en jouant sur des paramètres essentiels comme la température, les mouvements d’air et l’humidité, un équilibre satisfaisant peut être trouvé :

–La température :  En général, 20°C en hiver 26°C en été sont des températures ambiantes d’air idéales associées à une appréciation de confort .

–La vitesse de l’air : La gêne des mouvements 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 le sensation de froid ou de chaud, suivant la quantité de vapeur d’eau contenue dans l’air . Un taux d’humidité de 50°C 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 au mouvement 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 à 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 à maintenir la température de la maison à 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-âge (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 énergétique .