Table 1 – Groupe 2

table N°1 groupe N°2 article 3 améliorer le confort acoustique isolation phonique / les matériaux

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Technologie – 4ème Séquence 2 DOC 5
Synthèse : Améliorer le confort thermique

Isolation Thermique / Les Matériaux

 A4
 

Nom : ……………..………..…..…. Prénom : …….…….………….…….. Classe : ………….

 

Thermographies 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 bas 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

 

Table n°1 – Groupe n°2 – Article 2 Améliorer le confort thermique /isolation thermique / les matériaux §

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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 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, 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, plumes de canard, etc.),

 

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

 

d – les isolants nouvelles générations (brique monomur, 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 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 λ (lambda) propre à chaque matériau et en fonction de son épaisseur e.

 

Matériau Epaisseur e (mm) Résistance Thermique R (m².°C/W)
Laine de roche

 

λ = 0,045 W/m/°C

 220 5,1
250 5,5

 

 

 

 

Table n°1 groupe n°2 – Article 1 – Confort Thermique – Transfert d’énergie §

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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 et 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 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 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 bonne isolation, l’objectif est de réduire la consommation énergétique).