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PHYSIQUE DE BATIMENT INTRODUCTION
I - POURQUOI ISOLER ? La finalité de l’isolation thermique est de minimiser les échanges de chaleur entre 2 milieux en déséquilibre thermique (2 milieux ayant des températures différentes).
L’isolation thermique dans les bâtiments a donc pour but :
FF–
de freiner les déperditions de chaleur (qui sont inéluctables) L’obtention d’un confort véritable : d’une façon générale, le confort est obtenu lorsque
l’homme qui désire éprouver une sensation de bien être ne subit aucun gène sensorielle.- pour prévoir un générateur de chaleur.
F. – d’éviter qu’il se produise de la condensation sur les parois et dans les parois F.
– d’éviter la sensation de paroi froide, c’est une sensation qui intervient quand la
température surfacique de la paroi a une différence de plus de 3°C avec la température ambiante de la pièce
F– l’économie énergétique : il est souhaitable qu’une construction puisse être chauffée ou réfrigérée avec le minimum de dépense , si l’isolation est justifiée par un souci d’économie pour les occupants , elle l’est plus encore sur le plan général de la lutte contre le gaspillage de nos ressources .
II. - GÉNÉRALITÉS SUR LA CHALEUR 1-Définitions : La chaleur est la forme d'énergie liée à l'agitation (vibration) aléatoire des molécules constituant la matière. Cette agitation se mesure par la température, et la chaleur par l'augmentation de température obtenue dans un matériau donné. C’est une forme d’énergie, elle peut produire du travail.
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La notion de chaud ou de froid résulte de la perception de nos sens de la présence ou l’absence de la chaleur. On distingue deux types de chaleurs : ·
Chaleur sensible : c’est la quantité de chaleur qu’il faut retirer ou fournir à un corps (solide, liquide ou gaz) pour modifier sa température sans modifier son état (en particulier son humidité).
·
Chaleur latente : C’est la quantité de chaleur qu’il faut retirer ou fournir à un corps pour modifier son état (son humidité) sans modifier sa température.
Pour ramener la température de l’eau de 20°C à 100°C il faut lui fournir une quantité de chaleur sensible. Pour évaporer l’eau qui est à la température de 100°C, il faut lui fournir une quantité de chaleur latente 2- Notion de température La température se traduisant par une agitation moléculaire il n’existe pas de limite supérieure mais il existe un point d’arrêt (plus d’agitation) qui se situe à - 273.16 °C. Cette limite est appelée " zéro absolu " - température de congélation de l’eau : 0°C - température d’ébullition de l’eau : 100 °C
Température en degré Celsius (°C) = température en Kelvin - 273.16
F Chauffer un corps, c’est augmenter le niveau d’agitation interne des particules en leur communiquant de l’énergie. F Refroidir c’est au contraire diminuer le niveau d’agitation en leur retirant de l’énergie F CHAUD et FROID : Il n’existe pas de température précise pour laquelle on passe du chaud au froid, c’est la sensation " difficile " du confort à exprimer et qui dépend de chacun de nous. Touati
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3-Quantité de chaleur : La quantité de chaleur absorbée ou fournie par un corps passant d’une température q1 à une température q2 est proportionnelle à : -
sa masse m
-
la différence de température q1 – q2
-
la chaleur massique du matériau C
La quantité de chaleur est donnée par la formule suivante : Q = m.C.Dq Q est exprimé en joule ou kJ, elle est exprimée parfois en kcal. ·
Chaleur massique : Définition
C’est une caractéristique physique du matériau exprimant la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température de 1 kg d’un corps de 1°C, la chaleur massique est exprimée en [J/kg°C] ou [kcal/kg°C] Quelques valeurs de C -
Eau
-
Matériaux inorganique 0.20 à 0.25 kcal/kg°C : verre, béton , brique etc. …
-
Matériaux organique 0.50 à 0.60 kcal/kg°C : bois, liège etc.…
-
Métaux 0.10 à 0.20 kcal/kg°C
-
Air 0.234 kcal/kg°C ou 1000 J/kg°C
-
Vapeur d’eau
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4185 J/kg°C ou 1 kcal/kg°C
1900 J/kg°C
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Remarque La valeur de C varie avec la température, elle augmente légèrement avec
l’élévation de la température; dans le domaine des températures ambiantes dans les bâtiments on peut admettre que la valeur de C est constante.
III - Phénomène de l’échange de chaleur Entre 2 corps dont la température est différente se produit un flux calorifique : la chaleur se déplace du corps chaux vers le corps froid jusqu'à l’équilibre de température, cette quantité de chaleur est appelée : Flux de chaleur noté F est exprimé en Watt : W ou J/s
F = dQ / dt On définit aussi la densité de flux j j= F /S
exprimé en W/ m².
IV – Mode d’échange de chaleur a- Soit un bloc métallique I chauffé à la température q1, en mettant à son contact un deuxième bloc II à la température q2 telle que q2< q1 On dispose ces deux blocs l’un sur l’autre, on peut remarquer que le bloc II s’échauffe et que le bloc I se refroidit. La température de ces deux plaques tend vers une troisième température q3 comprise entre q1 et q2 : on dit qu’il échange de chaleur par conduction : elle se fait de proche en proche dans la matière et se propage des zones chaudes vers les zones froides : il y a simplement échauffement de la matière par contact solide. Cette progression se fait sans déplacement de la matière, plus la matière est compacte plus le matériau est conducteur.
b- soit une source de chaleur A, par exemple feu de cheminé, radiateur, etc. … un corps B situé au voisinage de la source de chaleur, sa température s’élève, on dit qu’il y a échange de
chaleur par rayonnement . Le rayonnement se propage à la vitesse de la lumière, ce sont des ondes électromagnétiques ; le rayonnement n’a pas besoin d’un support matériel, elle peut se faire dans le vide. Touati
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c- Soit un corps de chauffe situé dans un local au niveau du sol, la température de l’air situé au plafond est supérieur à celle de l’air situé au niveau du sol. En contact avec l’air de chauffe ; l’air s’échauffe, sa masse volumique diminue il monte vers le haut, et est remplacé par de l’air plus frais (de masse volumique plus grand), on dit qu’il y a échange par convection, ce mode de transfert s’établisse entre une surface délimitant un solide et un fluide qui l’entoure (dans notre cas c’est l’air. De tels échanges sont caractérisés par une agitation des particules fluides. Ce mouvement de fluide peut se présenter sous deux formes : -
convection naturelle ou libre
-
convection forcée ou mécanique :lorsque le déplacement des particules est contrôlé par une action mécanique.
d- soit une certaine quantité de vapeur d’eau dans un local, en se condensant elle cède de la chaleur, c’est le phénomène de l’échange de chaleur par changement d’état. Dans le cas des échanges thermiques dans le bâtiment, il n’y a pas lieu de tenir compte de ce phénomène. En résumé on peut citer les modes de transmission de la chaleur suivants : Conduction,
convection et rayonnement.
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PROPRIETES DE L’AIR I - Introduction 1-Composition de l’air : L’air sec est constitué d’un mélange d’oxygène, d’azote et quelque autre gaz : Air: O2, N2, CO, CO2, SO2, SO3, argon, helium, etc Le terme “air sec “ est essentiellement théorique, l’air contient toujours de la vapeur d’eau ; dans les locaux, la vapeur d’eau peut provenir de la cuisson des aliments, des occupants eux mêmes etc. … 2-Degrés hygrométrique HR La pression atmosphérique totale = S pressions partielles des gaz composants = pression d’air sec + S pression de la vapeur d’eau. A une température donnée la pression partielle de la vapeur d’eau ne peut dépasser une limite maximale pvs appelée pression de saturation de l’air, on dit dans ce cas que l’air est saturé. A une température constante l’air ne peut absorber qu’une quantité limite de vapeur d’eau mvs, si on dépasse cette quantité, l’excès se condense (se transforme en liquide).
Remarquons que si la température de l’air augmente, la quantité d’eau maximum augmente et que plus l’air est chaud, plus il est capable d’absorber beaucoup plus de vapeur d’eau. On définit le degré d’humidité HR ou humidité relative comme étant :
HR = pv / pvs x 100 %
ou
HR = Xv / Xvs x 100 %
La mesure des degrés hygrométriques se fait à l’aide d’un psychromètre : appareil qui comporte un premier thermomètre ordinaire (dite sèche) et un deuxième dont le bulbe est maintenue humide (la température lue sur ce thermomètre est dite température humide à l’encontre de la température sèche).
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En fonction de l'écart des températures qr indiquées, on peut déterminer le degré hygrométrique de l’air. Pour HR = 100% le thermomètre sec et le thermomètre humide indiquent la même température. ·
comment connaître la quantité de la vapeur d’eau dans l’air ?
·
Comment connaître la température d’un mélange d’air ?
Ces valeurs peuvent être déterminées par le calcul, ou plus simplement en utilisant un diagramme appelé diagramme psychrométrique ou diagramme de l’air humide
Le diagramme de Mollier, appelé diagramme de l’air humide, est une construction graphique qui permet de déterminer rapidement et sans calcul les propriétés de l’air humide. Les valeurs de HR sont données en fonctions de l’écart de température par le diagramme de l’air humide. Le diagramme de l’air humide nous permet de déterminer rapidement et sans calcul les propriétés de l’air à étudier. Touati
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Exemple : Soit un kg d’air à une température de 25 °C contenant 10 g de vapeur d’eau, comment déduire HR? Sur le diagramme de l’air humide ont lit sur la courbe 100 % (courbe de saturation) le point B, d’abscisse 25°C , il indique que l’air est capable de contenir 20 g de vapeur d’eau par Kg , le degrés hygrométrique est alors HR = 10 / 20 x100 = 50 % En élevant sa température à 30° C, l’air devient susceptible d’absorber 27 g de vapeur d’eau par kg d’air le nouveau valeur de HR est alors HR = 10/27 x 100 = 37 %
Point de rosée: Prenons un air défini par une température et une humidité relative déterminée, si on abaisse sa température, son humidité relative augmente puisque sa masse de vapeur d’eau Xv reste constante, mais Xvs diminue, à un certain moment on atteint la limite de saturation ou Xv = Xvs, la température correspondante à cette limite est appelé température de rosée ou point de rosée de l’air précédemment défini, on la note qr Les valeurs des températures de rosées se lisent sur le diagramme de l’air humide. Exemple : q = 21°C
, HR = 80%
Þ qr = 17.5°C
La notion du point de rosée est très importante et permet d’étudier le phénomène de condensation. En particulier sur les parois froides (vitres, gaines d’air frais …). Température humide Soit un air caractérisé par sa température sèche égale à 24°C et la quantité de vapeur d’eau qu’il contient Xv = 8.5g par kg d’air, refroidissons cet air à l’aide d’eau pulvérisée la température
chute et la quantité de vapeur d’eau par kg d’air dans cet air augment jusqu’à 11.6 g de vapeur d’eau par kg d’air, au delà, la vapeur pulvérisée se condense, la température de l’air obtenue après pulvérisation est appelée température humide, dans notre cas on lit 16.5°C Variation de la chaleur latente et chaleur sensible sur le diagramme de l’air humide Chaleur latente On injecte de la vapeur d’eau dans l’air ou on extrait de la vapeur d’eau, l’énergie dépensée est une chaleur latente. La température reste constante, l’humidité diminue ou augmente Touati
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Chaleur sensible Il y a augmentation ou diminution de la température sèche, l’humidité reste constante Exemple : soit un air à l’état initial sèche = 15°C , humidité spécifique X= 9g ; portons cette température à 25°C par une batterie de chauffe ,son point de rosée reste constant ,la température humide passe de 14°C à 17.5°C.
Nous pouvons avoir soit un réchauffement ou un
refroidissement sensible où nous pouvons avoir aussi et au même temps réchauffement et humidification ou refroidissement et humidification ou réchauffement et déshumidification ou refroidissement et déshumidification. Ces transformations que nous rencontrons souvent en conditionnement d’air se font le plus fréquemment avec échange de chaleur selon l’égalité ci dessous : Chaleur totale = Chaleur sensible + Chaleur latente Mélange de deux débits d’air La chaleur volumique de l’air est le produit de la chaleur massique de l’air (0.2375kcal/ kg) par sa masse volumique (1.295kg/m3) soit 0.307 kcal / m3 Si on mélange 2 débits d’air identiques de 3000 m3 à 30°C , le mélange sera de 6000 m3
à
30°C aussi . Mais si on mélange un débit d’air de 3000 m3 à 30°C avec un autre débit d’air de 3000 m3 aussi mais à 20°C le débit résultant sera de 6000 m3 à une température q1 telle que : 3000 x 30 x 0.307 + 3000 x 20 x 0.307 = 6000 x 0.307 x q1 Þ
q1 = 25°C
pour des débits différents par exemple 4000 m3 à 30°C et un deuxième de 2000 m3 à 20°C le mélange aura un débit de 6000 m3 et une température q1 de : : 4000 x 30 x 0.307 + 2000 x 20 x 0.307 = 6000 x 0.307 x q1 Þ
q1 = 26.6°C
Volume massique de l’air humide C’est le volume d’air humide rapporté à l’unité de masse d’air sec Exemple Un air humide à 30°C, HR = 50% d’après le D.A.H. Þ le volume massique est 0.876 m3 /kgd’air Enthalpie :
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En ce qui concerne l’air sec , c’est la quantité de chaleur totale que contient une masse d’air sec lorsqu’il est à une certaine température, la chaleur massique de l’air est de 0.2375 kcal/ kg L’enthalpie d’un kg d’air sec à 60°C : H= 1kg x 0.2375 x 60 = 14.25 kcal En ce qui concerne l’enthalpie de l’air humide, il faut ajouter à l’enthalpie de l’air sec , l’enthalpie de la vapeur d’eau . Pour un air donné on peut lire la valeur de l’enthalpie sur le diagramme de l’A .H. Par exemple qr = 26°C, HR = 50 % l’enthalpie est de 12.2 kcal/ kg d’air Exemple de lecture sur le diagramme de l’air humide : Exemple 1 Soit un air situé au niveau de la mer, correspondant à l’état suivant : Température sèche : T= 25°C ; Humidité relative; HR = 50% Ces deux paramètres sont suffisants pour localiser le point correspondant à cet état sur le diagramme de l’air humide, et d’en déduire par simple lecture les propriétés thermodynamiques suivantes : ·
L’humidité absolue; Xv = 0,010 [kg d’eau par kg d’air sec]
·
L’enthalpie; h = 50,5 [kJ par kg d’air sec]
·
Le volume spécifique; = 0,86 [m3 d’a.h. par kg d’air sec]
·
La température humide : Th = 17,9 [°C]
·
La température de rosée : Tr = 13,8
[°C]
3
Exemple2 : Chauffage de 1000 m /h d’air neuf de 5°C (HR=85%) à 20°C Conditions initiales (Air 0) : T0 = 5 °C / HR0 = 85%. A partir de la lecture du diagramme 3
humide, X0 = 0,0046 [kg d’eau par kg d’air sec], h0
0
= 0,79 [m d’air
humide / kg d’air sec]. Conditions finales (Air 1) : T1= 20 °C ;
X1= X0 = 0,0046 [kg d’eau / kg d’air sec] (Maintenue
constante dans ce procédé). A partir de la lecture du diagramme humide, HR1= 32%, h1 = 31,8 3
1
= 0,84 [m d’air humide / kg d’air sec]
On remarque que l’humidité relative a baissé substantiellement dans ce procédé, que le volume 3
3
spécifique a augmenté d’environ 5% (1000 m / h à 5°C s’est transformé en 1050 m / h à 20°C)
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et que la puissance de chauffage peut être facilement déterminée à partir de la différence entre l’enthalpie finale et l’enthalpie initiale. Chauffage d’un volume d’air neuf sans contrôle de l’H.R. La puissance calorifique (P.ch)
nécessaire pour chauffer 1000 m3/h d’air neuf de 5°C (HR=85%) à 20°C, est : P.ch= 103 m3/h* (h1 -
- 16,6) / 0,79 = 19,2. 103 kJ/h, soit 5,35 kW
Humidification par vapeur d’eau saturée à la même température que l’air: Dans ce cas de figure la température de l’air reste constante et seule l’humidité absolue devient plus élevée. Le cas de l’humidification d’une quantité d’air humide, par vapeur d’eau saturée à la même température que l’air, est donc représenté par un déplacement, sur une ligne correspondant à une valeur constante de température, d’une humidité absolue initiale à une humidité absolue plus élevée. 3
Exemple : Humidification de 1000 m /h d’air neuf de HR=32% (20°C) à HR=50% (20°C). Dans cet exemple, la quantité d’air neuf utilisée dans l’exemple précédent est humidifiée, après son chauffage, pour ramener son humidité relative à 50%. Conditions initiales (Air 1) : Idem conditions finales de l’exemple précédent, Conditions finales (Air 2) : HR2= 50% / T2= T1= 20 °C (Maintenue constante dans ce procédé). A partir de la lecture du diagramme humide, W2 = 0,0073 [kg d’eau / kg d’air sec], e2 = 38,6 [kJ / 3
2
= 0,84 [m d’air humide / kg d’air sec]
EXEMPLE D’APPLICATION Chauffage d’un volume d’air neuf avec contrôle de l’H.R. Le débit de vapeur d’eau saturée (Qeau) nécessaire pour ramener 1000 m3/h d’air neuf de HR=32% (20°C) à HR=50% (20°C), est Qeau =103 m3/h x (W2 -
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x (7,3- 4,6).10-3 / 0,84 = 3,2 kg/h
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TRANSFERT DE CHALEUR A TRAVERS UNE PAROI
La connaissance des lois de la transmission de la chaleur est essentielle pour tous les ingénieurs et techniciens qui ont à connaître des problèmes thermiques, frigorifiques …. Elle est indispensable pour ceux qui se préoccupent des problèmes de l’isolation thermique.
1 – La convection Lorsqu’un fluide à une température température différente
f
se déplace au contact d’une paroi solide à une
p, l’échange de chaleur qui en résulte est du aux phénomènes de
convection. Le mouvement de fluide peut résulter : -
de ses propres variations de masse volumique, résultant des variations de sa température, la convection est dite alors convection naturelle.
-
de l’intervention d’une action qui oblige le fluide a circuler par rapport à la paroi, indépendamment de ses variations de sa température, la convection est dite alors convection forcée.
Par suite des phénomènes convectifs, naturels ou forcés,
le fluide peut simplement
s’échauffer ou se refroidir sans changer d’état physique. Loi de Newton C’est la loi fondamental de la convection, selon cette loi le flux de chaleur unitaire f est proportionnel à l’écart de température (température du solide et la température du fluide). j = hc x (qf-qp)
[W/m2]
Le coefficient de proportionnalité hc de la loi de newton est appelé coefficient de convection thermique. Le flux thermique qui passe de la paroi au fluide le long d’une surface S est
F = hc x (qf-qp) x S
[W]
La quantité de chaleur Q = hc x (qf-qp) x S x t, t temps . Expression du coefficient de convection hc s’exprime en W/m2.°C Valeur du coefficient de la convection Un très grand nombre de facteurs influent sur la valeur de hc qui peut dépendre de : a- des caractéristiques de la paroi contre laquelle le fluide circule m Touati
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-forme : paroi plan, cylindre, sphère … -
dimension : longueur, diamètre …
-
état de surface : lisse, rugueuse …
-
… b- de la manière dont le fluide circule par rapport à la paroi :
-
Orientation de la vitesse par rapport à la paroi
-
Grandeur de cette vitesse.
-
… c- des caractéristiques physiques du fluide de convection :
-
conductivité thermique l
-
chaleur massique C
-
viscosité n
-
…
hc = f(C, l, n , l , r, m ) . Pour faciliter l’expression des résultats de convection on fait généralement appel à des nombres sans dimension. Les trois principaux nombres que l’ont peut rencontrer sont - Le nombre de Nûsselt : Nu = hc x l /l
avec hc : coef. de convection, l longueur
Caractéristique de la surface et l coef. thermique de conduction. - Le nombre de Prandt : Pr = Cx n / l avec C : chaleur massique et n viscosité dynamique. - Le nombre de Reynolds :
Re = Vx l x r / n avec V : vitesse du fluide et r masse volumique du fluide.
Le nombre de Nûsselt est donné aussi en fonction de Pr et Re : Nu = 0.023Re 0.8 Pr0.4
Exemple : De l’eau à 4°C s’écoule à la vitesse de 1m/ s dans un tube de diamètre intérieur d = 0.10m Quelle est la valeur de hc entre ce tube et la surface interne de la conduite ? Eau à 4°C : r = 1000kg/m3 ; C = 1.0 kcal/kg°C ; n = 1.55 x10-2 poise et l = 0.562W/m°C Re = V.d.r/n = 64516 Þ
régime turbulent
Pr = C .n/l = 11.54 Nu = 0.023Re 0.8 Pr0.4 = hc.d /l
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Þ hc = Nu .l/d = 430.0 x 0.562 / 0.1 = 2422 W/m2°C.
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B- Le rayonnement Dans le mécanisme du rayonnement, les vecteurs de l’énergie sont des radiations électromagnétiques qui se propagent toute à la vitesse de la lumière (c = 3x108 m/s). Chacune des radiations dite monochromatiques est caractérisée par sa longueur d’onde électromagnétique l , soit par sa fréquence f : l = c/f .
Chacune de ces radiations monochromatiques transporte une énergie différente et se comporte comme si elle est seule. Ainsi l’énergie transmise par rayonnement complexe est la somme des énergies transportées pour toute les radiations monochromatiques qui le composent .Il faux noter que les divers corps se comportent différemment vis à vis de l’émission ou l’absorption des rayonnements , ainsi certains corps sont fortement absorbants : corps noir , corps gris (surface couverte de noir de fumée) ; d’autres sont fortement réfléchissants ( plaque d’aluminium finement polie ) et d’autre fortement transparents ( verre). Facteurs d’absorption, de réflexion et de transmission soleil
f absorbé
f émis
f transmis
f réfléchi
fe = t .fe + a.fe + r.fe
avec a + t +r =1
Si le corps est parfaitement noir a = 1 t = r = 0 Corps opaque t = 0
a+r=1
Corps transparent t = 1 Loi de Stefan –Boltzmann Elle concerne l’ensemble des radiations l de zéro à l’infini, d’une surface d’un corps noir dans l’ensemble du demi espace qui surmonte cette surface. Corps noir : La puissance émise par unité de surface M° est :
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M° = s T 4 [W/m2] T : température du corps S: constante de Stefan = 5.675 x10-8 [W/(m2°K4)] Corps gris M = es T 4
e : facteur d’émission
Loi de Planck : Elle concerne la puissance émise par unité de surface dans un petit intervalle de longueur d’onde, ce que l’on peut représenter par m°l M°l,T = c1 l-5 /(e c2/l.T -1)
avec c1 = 3.742 x10-16 W/m2 ; c2 = 3.742 x10-16 W/m2
Le flux thermique qui est transmis par unité de sur surface du plan 1 le plus chaud vers le plan 2 est la différence de ces flux. j1,2 = s(T14 –T24)/( e1-1 – e2-1 –1). Coefficient de rayonnement. Il est commode de rapporter la puissance calorifique échangée par rayonnement entre une surface 1 de température T1 et les autres surfaces 2 de température T2 à : -
l’écart de température T1 –T2
Un coefficient de rayonnement hr [similaire à hc de la convection]
hr = s /( e1-1 +e2-1 –1 ) . (T14 –T24) / (T1 –T2) T1 et T2 sont très proches soit Tm leur valeur moyenne hr = [s /( e1-1 +e2-1 –1 )] x4 Tm3
C – Conduction : C’est un mode de transfert de chaleur résultant des interactions moléculaires, la conduction ne peut se manifester que s’il y a des molécules, donc de la matière, tout corps matériel solide, liquide ou gazeux peut conduire la chaleur. 1- CONDUCTIVITÉ THERMIQUE l C’est le flux de chaleur (en watt) qui traverse 1 m² de paroi, pour 1 m d’épaisseur et pour une différence de température de 1°C entre les deux faces pendant l’unité de temps.
è
l s’exprime en W/m °C
Les matériaux HOMOGÈNES sont caractérisés par leur l
è Plus l est petit, plus le matériau est isolant Conductivité : c’est l’aptitude du matériau à se laisser traverser par la chaleur (VOIR ANNEXE 1 pour quelques valeurs du l des matériaux du bâtiment)
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- Le l d’un matériau est fonction de : ·
SA DENSITÉ
Au-delà de 1.5 de densité, une augmentation de 10 % de celle-ci entraîne une augmentation du l d’environ 15 %
Ü Plus un matériau est léger plus il est isolant. ·
SA TEMPÉRATURE
Ü Plus un matériau est chaud plus il est conducteur. - Lambda est calculé en laboratoire pour une température du matériau de 10°C - SA TENEUR EN HUMIDITÉ
Ü Plus le matériau est humide, plus il est conducteur - Lambda est déterminé en laboratoire pour des matériaux secs.
2- Définitions ·
surface isotherme :
Dans un conducteur thermique, une paroi par exemple, les surfaces S1, S2, S3… groupant les points ayant la même température s ‘appelant surface isotherme.
T0 T1 T2 T3 Tn
·
Ligne de flux de chaleur
Elles représentent en quelque sorte, les trajectoires
j
de l’énergie calorifique dans le conducteur, elles sont normales aux surfaces isothermes
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Champs thermiques :
C’est l’ensemble des lignes de flux de chaleur et des surfaces isothermes ; ·
Régime permanent :
Champs thermiques est stable dans le temps, la température en un point donné du conducteur dépend seulement de sa position.
q+
n Loi de Fourier
d q La quantité de chaleur qui traverse un élément de surface ds par unité de temps est dQ = -l .¶q/¶n .ds .dt le flux thermique unitaire j , transmis en un point O est proportionnel au gradient de température existant en ce point j = -l .¶q/¶n [W/m2] Le signe – qui apparaît dans cette expression signifie que la chaleur se propage dans le sens des températures décroissantes, le coefficient l de la loi de Fourier est appelé conductivité thermique, il caractérise l’aptitude d’un matériau à conduire la chaleur. Le flux thermique qui traverse une surface ds est DQ = -l .¶q/¶n .ds dt Þ
= [énergie x longueur] / [Temps x surface x écart de température]
Dans le système international SI, l s’exprime en [J.m]/[m2.s.°C] ou [W/m2] elle peut s’exprimer aussi en kcal/ h.m.°C . Sachant que : 1 W/m°C = 0.860 kcal/ h.m.°C . La conductivité thermique dépend beaucoup de la nature du matériau et de son état physique, elle dépend aussi de la température. Equation de la chaleur L’expression analytique de l’équation de la chaleur en coordonnée cartésienne est
¶2q / ¶x2 +¶2q / ¶y2 +¶2q / ¶z2 - ¶q / a.¶t = 0 Loi de Fourier généralisée en coordonnée cylindrique
¶2q / ¶r2 + 1/r . ¶q / ¶r + 1/r2 . ¶2q / ¶a2 +¶2T / ¶z2 -¶q / ¶t =0 On considère dans tout ce qui suit : Touati
Une paroi pleine et homogène cours thermique
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- Un régime permanent donc ¶q / ¶t =0 - Une conduction unidimensionnelle .selon Ox q
q si
q i
x
qs q e
Dans ce cas l’équation de la chaleur s’écrit :
¶2q / ¶x2 = 0 les conditions aux limites sont : q(0) = qsi , q(e) = qse ¶q / ¶x = a Þ q(x) = a .x + b q(0) = qsi Û qsi = a.0 + b = b q(e) = a.e + qsi Þ (qse - qsi)/e = a L’équation s’écrit alors q(x) = [(qse - qsi)/e ].x + qsi
1
L’expression du flux de la chaleur unitaire est : j = -l ¶q(x) / ¶x
¶q(x)/ ¶x = (qse - qsi)/e
;
Donc j = -l(qse - qsi)/e
= l/ e . (qsi - qse) [W/m2]
2
Le flux de chaleur (par conduction seulement) est Q = Q.Dt = l/ e. (qsi - qse). Dt L‘examen de la relation
2
montre un rapprochement entre la loi de Fourier et
la loi d’Ohm (transfert de l’énergie électrique); en effet, la résistance d’un conducteur électrique de section A et de longueur l constitué par un métal de résistivité r est R=r.l/A Touati
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Loi d’Ohm :
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DU = R.I = r.(l/A).I
La résistance thermique est Rt = e /(lS)
; S surface de la paroi conductrice
La résistance de la paroi par unité de surface est Rtu = e/l en [W/m2] j = l/ e . (qsi - qse) = (qsi - qse) /Rtu Pour plusieurs résistances électriques en série la résistance totale est R = SRi En conduction thermique et pour plusieurs parois en série la résistance totale est Rtu = SRtui = e1/l1 + e2/l2 + e3/l3+ e4/l4 + ... + en/ln Conduction de la chaleur dans une paroi cylindrique homogène En coordonnée cylindrique j = -l .¶q / ¶r = j.S = - l . [dq / dr] . 2 P.r.l òdr/r = 2.P.l.l òdq r2 r1
= [2 . P . l .(qsi - qse)]/( [log(r2/r1)]/l1) = [2. P . l . D q]/( [log(r2/r1)]/l1) Pour plusieurs parois : j = [2.P l . D q]/( [(log(r2/r1)]/l1 +[(log(r2/r3)]/l2 + [(log(r3/r4)]/l3 + …) r2
r3
r1 r4
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3- Intervention des 3 modes de transmission de la chaleur Cas d’une paroi pleine homogène On suppose que le régime thermique est permanent c’est à dire la température est constante dans le temps en un point donné, considérons une paroi plane d’épaisseur e et de conductivité thermique l, la paroi sépare un fluide chaud A, à la température qA d’un fluide froid à la température qB , en raison de la différence de température (qA -qB ) un flux de chaleur j se transmet du fluide chaud soit l’intérieur d’un local vers le fluide froid soit l’extérieur du même local : -D’abord par convection du fluide c.a.d. l’air de l’intérieur du local vers la surface de la paroi soit hci le coefficient de convection à l’intérieur du local. -la paroi peut également échanger de la chaleur par rayonnement vers les autres parois en mettant en jeu le coefficient de rayonnement hri donc soit hi le coefficient de transmission superficiel tel que hi = hci +hri ? j = Dq/ (1/hi) -ensuite par conduction dans la paroi soit le coefficient de transmission thermique par conduction l/e ? j = Dq /(e/l) - enfin de même pour le coté extérieur. he = hce +hre ? j = Dq/ (1/he) La densité de flux totale sera égale donc à j = Dq/ (1/hi +e/l +1/he) La résistance thermique totale sera égale à : R = 1/hi +e/l +1/he=1/hi +1/he+ e/l
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Résistance thermique d’un matériau R - C’est l’aptitude du matériau à s’opposer au passage de la chaleur
Cas d’un matériau homogène La résistance thermique d’un matériau homogène est égale à l’inverse de sa conductivité thermique soit 1 / l On calcule donc la résistance thermique qu’offre un matériau au passage d’un flux de chaleur PROPORTIONNELLEMENT à l’épaisseur du matériau. Pour une paroi homogène on aura : - Cas d’un matériau hétérogène Dans ce cas la résistance thermique fait l’objet d’une ÉVALUATION EXPÉRIMENTALE Touati
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On l’appelle la résistance utile ( R u )
è Plus R est grand, plus le matériau est isolant - LES MATÉRIAUX ISOLANTS Un matériau est dit isolant lorsque : l = 0.065 W/m °C Ou
R = 0.5 m². °C/W
j sera égal à :
j = (qA -qB ) /R j = (qA -qB ) / (1/hi +e/l +1/he) Posons K = 1 /( 1/hi + e/l + 1/he) j = (qA -qB) / (1/hi +e/l +1/he) = K (qA -qB) = K .S. (qA - qB) M M ATTENTION: SEULES LES RÉSISTANCES S’AJOUTENT, LES l NE S’AJOUTENT PAS M M
La transmission thermique à travers les parois
La transmission thermique à travers la paroi peut être répartie en transmission surfacique et transmission linéique (transmissions vers le sol et transmissions à travers les ponts thermiques). Transmissions thermiques surfaciques: Les transmissions surfaciques sont inversement proportionnelles à la résistance totale de la paroi. Le coefficient de transmission thermique surfacique (K) s'exprime en [W/m².K] par la relation: Touati
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1 K= 1
hi
+
1
he
+
S
ei
li
Ce coefficient tient compte des échanges superficiels internes et externes sur les deux surfaces respectives des parois. Les déperditions thermiques de température q,
à travers une paroi de surface S, pour un écart
sont définies en Watts par:
= K. S. Dq Transmissions thermiques linéiques: Cas des déperditions à travers les ponts thermiques Des zones linéaires, de plus faible résistance thermique, souvent situées à la jonction des parois, constituent des ponts thermiques, qui sont à l'origine de déperditions supplémentaires. Le coefficient K ne tient compte que des échanges entre les surfaces intérieures et extérieures parallèles, c'est-à-dire des échanges caractérisés par des lignes de flux perpendiculaires aux surfaces. Or, il existe réellement des lignes de flux obliques au niveau des jonctions entre les parois, c'està-dire au niveau des ponts thermiques. Pour tenir compte des échanges à travers les ponts thermiques, on majore les déperditions surfaciques par des déperditions thermiques linéiques. Très souvent, et pour simplifier les calculs, on prend les pertes linéiques comme étant égales à un pourcentage des pertes surfaciques; dans les constructions normales établies selon les règles de l'art, ce pourcentage est d'environ 5 à 10%.
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Quelques valeurs de coefficient de transmission thermique linéique Ext. Parois identiques ou différentes et s’imbriquent l’un dans l’autre Int.
Ext.
k=0
Isolant
Int.
e1
Int.
e2
k=0
Ext. Int.
e2
Parois différentes
e1
Ext.
Int.
Int.
Int.
ei
ei
ei
k = 0.4 ei / (R + 0.15)
Int e
Int
k = 0.2 K .e
Ext.
e
Parois identiques ou différentes et s’imbriquent l’un dans l’autre
Ext.
Int k = 0.2 e / ( 0.2 R2 (e1 /e2)
Ext.
Ext. R2 de la paroi formant l’angle
Int
Parois différentes et l’une constitue l’angle
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Int. Ext.
k = 0.45 .e
Int.
L’angle est constitué par un poteau en béton armé
Ext.
Ext.
Ext.
Int.
Int.
k = 0.6 e /(0.06 + Rm)
k = 0.6 K . e
Ext.
Ext. k = 0
Int.
Int.
Cas des déperditions thermiques vers le sol Les déperditions thermiques vers le sol sont le résultat de phénomènes d’échanges thermiques assez complexes qui dépendent de la paroi qui est en contact avec le sol, sa nature et sa configuration : · dalle sur terre plein, murs enterrés, etc. · présence ou non d’un isolant thermique, caractéristiques de l’isolant thermique, etc.)
Les échanges thermiques vers le sol sont assimilés à des échanges linéiques exprimés par ml de périmètre de local en contact avec l’extérieur. Touati
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Pour une dalle sur terre-plein, sans isolation thermique, les déperditions thermiques vers le sol sont d’environ 1,30 Watt par mètre linéaire de périmètre en contact avec l’extérieur par °C de différence de température entre la température extérieure et celle à l’intérieur du local concerné. Le coefficient ks est fonction de la différence de niveau z. sa valeur est donnée par le tableau suivant : Z en m Inférieur à - 6.0 m De -6.0 à -4.05 m De -4.0 à -2.55 m De -2.50 à -1.85 m De -1.80 à -1.25 m De -1.20 à -0.75 m De -0.70 à -0.45 m De -6.0 à -4.05 m De -0.40 à -0.25 m De -0.20 à 0.20 m
En [ W / m .°C] 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.75 2.10
K Z
k
Pour un mur enterré, le coefficient est déterminé à partir du tableau suivant, en fonction de la profondeur d’enterrement Z et du coefficient K du mur calculé comme s’il s’agissait d’un mur extérieur.
Profondeur Z en m
Inférieur à -6.00 m De -6.00 à -5.05 De -5.00 à -4.05 De -4.00 à -3.05 De -3.00 à -2.55 De -2.50 à -2.05 De -2.00 à -1.55 De -1.50 à -1.05 De -1.00 à -0.75 De -0.70 à -0.45 De -0.40 à -0.25 Touati
0.40 à 0.49 1.40 1.30 1.15 1.00 0.85 0.70 0.60 0.45 0.35 0.20 0.10
Coefficient K du mur en [W / m² °C] 0.50 0.65 0.80 1.00 1.20 1.50 1.80 à à à à à à à 0.64 0.79 0.99 1.19 1.49 1.79 2.19 1.65 1.85 2.05 2.25 2.45 2.65 2.80 1.50 1.70 1.90 2.05 2.25 2.45 2.65 1.35 1.50 1.65 1.90 2.05 2.25 2.45 1.15 1.30 1.45 1.65 1.85 2.00 2.20 1.00 1.15 1.30 1.45 1.65 1.80 2.00 0.85 1.00 1.15 1.30 1.45 1.65 1.80 0.70 0.85 1.00 1.10 1.25 1.40 1.55 0.55 0.65 0.75 0.90 1.00 1.15 1.30 0.40 0.50 0.60 0.65 0.80 0.90 1.05 0.30 0.35 0.40 0.50 0.55 0.65 0.75 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45
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2.20 à 2.59 3.00 2.85 2.65 2.35 2.15 1.95 1.75 1.45 1.15 0.85 0.55
2.60 à 3.09 3.20 3.00 2.80 2.55 2.30 2.10 1.90 1.60 1.30 0.95 0.60
3.10 à 3.70 3.40 3.20 3.00 2.70 2.50 2.30 2.05 1.75 1.40 1.10 0.70 26
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On notera "k", le coefficient de transmission thermique linéique (transmissions vers le sol et transmissions à travers les ponts thermiques) et "l" la longueur de la liaison. Le flux de chaleur s'exprimera alors pour un ensemble de parois de surfaces "Si" et de liaisons thermiques linéiques de longueur "li " par:
= (S Ki . Si + S ki . li ) . Dq LES DÉPERDITIONS PAR RENOUVELLEMENT D'AIR
Les échanges thermiques liés au renouvellement de l’air découlent du fait que de l’air extérieur est constamment introduit dans le local, d’une manière volontaire ou involontaire, Cet air neuf déplace vers l’extérieur une quantité équivalente d’air intérieur, qui est aux conditions hygrométrique de consigne. Quand l’air neuf introduit, n’est pas utilisé volontairement pour le rafraîchissement de l’ambiance, il nécessite d’être ramené aux conditions hygrométriques du local. La part sensible de l’échange thermique entre le local et l’extérieur, associés aux renouvellements d’air est déterminé comme suit : qs air neuf = rair . Cp . V ( qi – qe) qs air neuf : débit de renouvellement d’air Le débit de renouvellement minimal exigé par les conditions d’hygiène est fixé par la réglementation. Le débit normal d’air neuf à introduire est exprimé en mètre cube par heure et par occupant en occupation normale. Ce débit est fixé dans le tableau ci-après, en tenant compte des interdictions de fumer pour les locaux relatifs aux bâtiments à usage d'enseignement:
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f = 0,34.Dq. Qv Qv = rair . Cp . V = débit minimal d’air neuf Taux de renouvellement d’air par la méthode des changements d’air: Dans cette méthode, un taux de renouvellement d’air est affecté à chaque local du bâtiment selon la répartition des ouvrants sur ses parois extérieures, et la perméabilité à l’air de ses menuiseries, conformément au tableau ci-dessous : Nombre de changement d’air par heure et par local ; CAH CAH correspondants aux besoins hygiéniques des occupants non compris Menuiserie sans Menuiserie avec dispositifs spécifiques de dispositifs réduction des fuites spécifiques de réduction des fuites Local sans ouvertures sur 0,5 0,3 l’extérieur 1,0 0,7 Local avec ouvertures sur un seul coté 1,5 1,0 Local avec ouvertures sur deux cotés 2,0 1,3 Local avec ouvertures sur trois cotés Halls d’entrée 2,0 1,3
On obtient, pour chaque local : , en [m3/h] = V local . CAH
Les déperditions totales sont : Touati
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= (S Ki . Si + S ki . li ) . Dq + 0,34.Dq. V local . CAH
LES CONDITIONS INTERNES DE TEMPÉRATURE ET D'HYGROMÉTRIE Ce diagramme précise les conditions de confort de manière graphique, en indiquant les écarts qui caractérisent la sensation de confort en été, de celle d'hiver, qui sont dus essentiellement aux caractéristiques vestimentaires usuelles qui diffèrent selon les saisons. Ce diagramme définit les conditions de température et d'humidité de l'air pour des valeurs fixes d'activité métabolique, de résistance thermique des vêtements et de vitesse de l'air rencontrées typiquement dans des espaces à usage d'enseignement. Pour le dimensionnement des équipements de chauffage et de refroidissement, dans les bâtiments à usage d’enseignement, les valeurs suivantes, de températures et d’humidité relative, sont recommandées dans la définition des conditions intérieures de base.
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Température extérieure de base
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IMPACT DE LA PLANIFICATION URBAINE SUR LE COMPORTEMENT ÉNERGÉTIQUE DES BÂTIMENTS · Notions de microclimat Le microclimat se forme en fonction de la domestication du climat par des gains ou des pertes de l’intensité d’un ou de plusieurs facteurs
naturels
(soleil,
vent,
humidité),
générés
par
les
conditions
géographiques, végétales et physiques du lieu considéré: de façon plus détaillée, le microclimat se forme en fonction de : o
L’ensoleillement par la variation de l’albédo ou la réduction des rayons directs par diverses plantations ou ouvrages construits. o L’humidité de l’air par la création de jet d’eau, bassin, cascade, rivière artificielle. o Le vent peut être soit réorienté ou affaibli, soit accéléré au moyen d’implantation d’arbres ou d’éléments construits.
Les trois éléments essentiels de la nature sont modifiables à l’intérieur des zones ouvertes ou fermées en fonction de la volonté de l’homme et selon ses besoins d’exploitation spatiale du milieu. · Impact de l'ensoleillement L’ensoleillement apporte de l’énergie gratuite en hiver assortie d’une plus grande pénétration du rayonnement à l’intérieur des locaux en cette même période. L’ensoleillement touche surtout les planchers hauts beaucoup plus que les murs périphériques. En été l’ensoleillement élève la température de l’enveloppe qui se laisse traverser progressivement par l’énergie reçue. L’excès de chaleur exige une dépense énergétique pour son évacuation (ventilation ou climatisation). · Impact de l'exposition aux vents dominants Touati
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Une façade exposée au vent est soumise à une pression qui fait pénétrer l’air à l’intérieur des locaux et à accentuer la déperdition à travers l’enveloppe extérieure du côté de la façade opposée. En effet, la façade opposée aux vents a son opposé en zone de dépression qui va nécessairement lors de l’ouverture d’une porte ou de fenêtre, perturber le mouvement de l’air à l’intérieur des locaux.
3.1.1 IMPACT DE LA PLANIFICATION URBAINE SUR LE COMPORTEMENT ÉNERGÉTIQUE DES BÂTIMENTS (SUITE) Impact de la topographie du terrain Outre les flux des eaux que reçoivent les espaces urbains situés en aval, la topographie dicte au planificateur urbain le tracé des voies ; leur largeur et leur direction. En matière énergétique, les orientations les plus souhaitables sont celles qui bénéficient en hiver d’un ensoleillement sud, d’un panorama intéressant et ne sont pas affectées des vents forts et dominants. Ainsi le planificateur cherchera des solutions naturelles ou artificielles par l’implantation des brise-vent. La couverture végétale et les arbres constituant assurément une meilleure stratégie pour les logements et habitations. IMPLANTATION ET VOLUMÉTRIE EXTERNE PAR RAPPORT AU SOLEIL
L’implantation d’un édifice à logements est dictée par les conditions du cahier des charges du lotissement, émanant lui-même d’un plan d’aménagement urbain. L’implantation doit tenir compte de la géométrie du volume construit et des orientations des ouvertures par rapport à la course du soleil. En fait, l’architecte est tenu de prendre en compte l’incidence de l’ensoleillement direct qui pourrait aider ou nuire à l’activité à l’intérieur des différents locaux de son bâtiment. Touati
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Bien que l’ensoleillement constitue un apport appréciable d’énergie gratuite, il est dans la plupart des cas gênant pour des expositions prolongées liées à des activité tels que : la lecture, le séjour ou la préparation des repas, etc. Pour ce fait la connaissance de la trajectoire du soleil (altitude et azimut) est très utile pour l’élaboration du projet architectural. Des abaques et des logiciels spécifiques fournissent des informations fort utiles pour la détermination des masques du ciel. L’orientation Nord-Sud favorise un ensoleillement idéal pour une meilleure économie d’énergie hiver comme été.
En regard de ce chapitre qui traite l’enveloppe du bâtiment, les orientations demeurent privilégiées pour un meilleur comportement énergétique du logement non équipé : 1- La forme architecturale doit viser une meilleure compacité, à l'exemple de constructions à étages le recours au jumelage avec les voisins (jumelé).
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2- L’isolation thermique des murs extérieurs est capitale : le choix des bons matériaux isolants pour les murs extérieurs et la toiture, peut seul garantir à son bâtiment la neutralisation des pertes d'énergie. 3- Selon son orientation le rapport des pleins et des vides d'une façade, pourra faciliter l'établissement des conditions de confort intérieur ; des surfaces vitrées sud durant la saison d’hiver sont très recommandées, à ce titre. 4- Les ouvertures et les portes extérieures doivent être conçues dans des normes qui garantissent un renouvellement de l’air naturel, qui est nécessaire au confort intérieur et à la réduction de la facture énergétique, sans perturber le confort hygrothermique des espaces intérieurs. 5- Les équipements et les systèmes : - L’emploi des systèmes passifs de rafraîchissement (tels que ventilation nocturne, peinture blanc etc.) - Le recours aux protections solaires : régule la quantité de lumière naturelle qui pénètre dans l’espace pour un meilleur déroulement des activités.
Ces
éléments
peuvent
constituer
des
éléments
architectoniques que le concepteur définira la forme et l’apparence. Touati
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LE ZONAGE INTÉRIEUR ET DÉTERMINATION DES BESOINS SPÉCIFIQUES DE CHAQUE ZONE L’analyse des données climatiques fournies par l’Institut National de la Météorologie (INM) et en collaboration avec l’ANER, la Tunisie a été découpée en trois grandes zones climatiques pour la réglementation, basée sur la température maximale d’été (juin, juillet et août) et qui sont les suivantes [GHR-93]:
Zone T1 : c’est une zone méditerranéenne, comportant les gouvernorats suivantes : Bizerte, Tunis, Ben Arous, Nabeul, Zaghouan, Sousse, Monastir, Gabès et Médenine. La température maximale d’été (Te, max) est inférieure à 31°C, sauf pour la ville de Médenine. Touati
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Zone T2 : c’est une zone des Hauts plateaux du nord, constituants les gouvernorats suivantes : Jendouba, Béja, Siliana, Kef, Kairouan, Kasserine, Sidi- Bouzid et Gafsa. Pour cette zone la température Te, max varie de 31 à 36.7 °C. Zone T3 : c’est une zone des Hauts plateaux du sud, composée des régions Suivantes : Tataouine, Kébili et Tozeur. Pour ces régions qe, max est supérieure à 36.7 °C. Ce zonage obéit uniquement à des considérations climatiques. Si nous prenons note des caractéristiques géographiques (telle que : le relief, la composition géologique ainsi que les ressources naturelles) et socio-économiques, nous obtenons 10 régions climatiques pour la formulation des recommandations de la réglementation. En 1992, et avec l’idée de la mise en place d’une réglementation thermique pour les trois (3) pays du Maghreb, deux réunions se sont déroulées, une à Rabat et une autre à Tunis et ont consisté à découper les trois pays du Maghreb en 5 zones climatiques (voir carte ci-dessous). La démarche adoptée pour ce découpage est basée essentiellement sur: · La température maximale quotidienne d’été. ·
La somme des degrès-jours de chauffage sur la base de 16 °C.
·
La durée quotidienne d’ensoleillement d’hiver.
· L’humidité relative moyenne d’été. Les données météorologiques dont notre Laboratoire d’Energie Solaire de l’ENIT dispose sont celles : a) De la station de Tunis; des données de cinq années, correspondant aux années 1975 à 1979. Cette station représente la zone T1. b) Des quatre autres stations: ·
Bizerte, représentant le plateau de la région du nord-est.
·
Jendouba, représentant le plateau de la région du nord-ouest.
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· Gabès, représentant le plateau de la région du sud-est. · Gafsa, représentant le plateau de la région du sud-ouest. Les données météorologiques relatives à ces différentes stations correspondent aux années 1985 à 1989, mais avec des données manquantes de température et surtout de rayonnement solaire diffus.
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ISOLANT EN LAINE MINERALE MANUFACTURE - Laine de verre ( NF B 20-001 à 009 )
0.034 à 0.047
- classe VA - classe VB Û
0.035 à 0.051
- classe VC
0.036 à 0.056
- classe VD - classe VE
0.043 à 0.054
- Laine de roche
0.037 à 0.039
- classe RA Û - classe RB - Autres laines minérales
0.038 à 0.047 0.039 à 0.041 0.065
l MATERIAUX
W/m °C
ISOLANT DIVERS - Verre cellulaire - Panneau de fibre de bois type FIBRALITH
0.050 0.060 à 0.067
- Panneau de perlite expansée + cellulose 0.060
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MATERIAUX DE STRUCTURES - Granit
3.00
- Marbre
2.90
- Pierre calcaire
1.40
- Béton plein
1.75
. caverneux
1.40
. léger pouzzolane
0.52
. léger d’argile expansé
1.05
. léger de perlite
0.31
- Béton cellulaire
0.18
- Verre
1.10
- Acier
52
- Aluminium
230
- Zinc
110
- Plomb
35
- Bois feuillus mi lourd
0.23
- Bois feuillus légers
0.12
- Bois résineux
0.15
MATERIAUX DE PAREMENT - Enduit de ciment
1.15
- Enduit de plâtre
0.35
- Plaque de plâtre
0.50
- Panneau de particules de bois
0.14
- Panneau contreplaqué ou latté
0.12
Touati
41
Touati
cours thermique
2011/2012
- Liège comprimé
0.10
- Amiante ciment
0.95
Annexe 2 - " R " des matériaux hétérogènes
MATERIAUX
- Blocs de béton plein en béton de gravillon
- Blocs de béton plein en béton de pouzzolane ou de laitier expansé
Touati
EPAISSEUR e
R
( cm )
( m² .°C/W )
7.5
0.02
10
0.04
15
0.07
20
0.10
25
0.13
30
0.16
7.5
0.08
10
0.13
15
0.21
20
0.30
25
0.39
30
0.48
10
0.17
42
Touati
cours thermique
- Blocs de béton creux de pouzzolane ou de laitier expansé
- Blocs de béton creux à parois minces
MATERIAUX
- Blocs de béton cellulaire de masse volumique : 400 kg / m3
2011/2012
15
0.24
20
0.38
25
0.45
30
0.53
7.5
0.08
10
0.09
15
0.13
20
0.21
25
0.28
30
0.37
EPAISSEUR e
R
( cm )
( m² .°C/W )
10
0.64
15
0.83
20
1.11
25
1.40
30
1.66
- Blocs de béton creux à parois épaisses
Touati
43
Touati
- Brique pleine
- Brique creuse
Touati
cours thermique
2011/2012
10
0.09
15
0.10
20
0.12
25
0.21
30
0.28
11
0.11
5
0.10
7.5
0.16
10
0.20
15
0.30
20
0.39
25
0.45
30
0.59
44
Touati
Touati
cours thermique
2011/2012
45
