Calculs et enjeux du thermique

L'isolation thermique d'une maison ....
Comment la calcule-t-on ? A quelle notions physiques avons-nous affaire?

(ici je lache la niche du plancher poutrelles-hourdis pour aborder le bati dans son ensemble)

3 notions
1 ère notion :

le lambda c'est la capacité pour un matériaux (brique ,parpaings , polystyrène, bois) à   laisser

passer la chaleur .Les unités sont exprimées en watts par mètre par kelvin (W/m.K).

C'est la conductivité thermique
2 ème notion :

le r c'est la capacité pour un matériaux (brique ,parpaings , poystyrène, bois) à 

freiner la chaleur . Les unités sont exprimées en watts par mètre carré Kelvin par watt (m².K/W).

r = e/lambda avec e qui représente l'épaisseur du matériaux en m

ex un matériaux qui est un bloc monomur de 37.5 cm alors e =0.375 m
3 ème notion :

Le coefficient de déperdition thermique par transmission surfacique U (anciennement noté grand K)
dont un cas particulier trés intérressant

Le coefficient de déperdition thermique par transmission linéique noté psy ou aussi Y (anciennement noté petit k)

Pourquoi , je dis que ce cas particulier est intéressant .Et bien parce qu'il concerne le thème principalde ce site cad le plancher poutrelle hourdis .Les unités sont exprimées en wattspar mètre kelvin (W/m.K)
C'est ici que se calcul le fameux pont thermique des planchers .(le pont thermique au niveau des planelles)
Dans les documents de fournisseurs en hourdis + rupteurs on parle de psy
linéique en W/m.K

Pour revenir au U ,le coeff de deperdition thermique par transmission surfacique U s'exprime en W/m².K

Concrètement le U représente un flux de chaleur qui traverse 1 m² de paroie en 1 seconde et avec une différence de température de 1 Kelvin entre les 2 paroies
-Le rapport entre le U et le R

Le R résiste à   la chaleur tandis que le U lui au contraire capte le chaleur

Le up est donc l'inverse de r soit up = 1/ r et pour les puristes la formule exacte Up= 1/(r+0.34)

Rappel : Le K désigne les Kelvin anciennement les dégrés Celcius C° .

Pourquoi isoler sa maison ?

1/Pour avoir bien chaud ...
2/Pour faire des économies de chauffage
3/Ensuite l'état nous y oblige .Depuis le 1 er choc pétrolier de 1973 , l'état fait tout pour réduire la facture du pétrol .

Au niveau géopolitique la situation est toujours aussi délicate avec notamment une agression récente de la France sur la Libye .Preuve que quelque chose tracasse nos chers dirigeants ...

Inquiètude sur le pétrol ? Faisons des économies de chauffage ...Les normes thermiques dans le batiment deviennent chaques années toujours plus draconniennes .

Et comment on fait ?

Et bien , il faut s'aider des formules ci dessus en les corsant un petit peu ...
Les formules ci dessus concernent en effet seulement un seul matériaux .Or souvent un mur est composé de plusieurs matériaux

Et chacun des matériaux a une résistance thermique r différente .Exemple pour un mur composé d'une brique , d'une lame d'air , d'un parpaings de 15 cm et d'un isolant mural de 12 cm

Quel est la résistance thermique de ce mur ?
R globale (paroie) = R1 (briques) + R2 (lame d'air) + R3 (parpaings) + R4
(isolant) + ... Rn(matériaux X) = 1/Up

Oui mais cela ce n'est pas assez compliqué ... Avoir le U ou le R d'un mur ne tient pas compte dans le calcul ci-dessus du pont thermique .

Alors comment calculer le coefficient global Ug des déperditions d'une paroi complète (mur + pont thermique) ?

Et bien il faut s'aider de la formule ci-dessous
Ug = (somme des U surfacique + somme des psy linéique)/ Ai

(Le l'indice g veut dire global donc Ug comme U global)

- U étant le coefficient de transmission surfacique de chaque élément de paroi, et S sa surface ;

- psy étant le coefficient de transmission linéique de chaque jonction (comprenant la périphérie de la paroi), et L sa longueur ;

- Ai étant la surface intérieure totale de la paroi considérée, en m2.

Mais là   , nous sommes en 2D , le Kg c'est seulement une déperdition surfacique ...

Après il faut passer en mode 3D .

Ainsi à   l'aide de Ug , il devient possible de calculer le coefficient volumique des déperditions G

G = ((somme des U surfacique + somme des psy linéique) + Dr)/ V
V : volume en m3

Dr: total des pertes de chaleur par renouvellement d'air

Et aprés ces calculs que fait-on sur le terrain ?

Il faut utiliser différentes techniques d'isolation thermique:
-en sous toiture, mettre de la laine de verre entre les chevrons + 1 pare-vapeur
-sur un plancher de comble , dérouler de la laine de verre avec si nécessaire un pare-vapeur ou bien répandre de la vermiculite
-Pour les toitures-terrasses faire une dalle flottante et placer un pare-vapeur .
- pour l'isolation thermique d'un mur 3 techniques possibles :

1/Soit on isole par l'intérieur
2/Soit on isole par l'exterieur (bardage , brique pleine +isolant , parement bois etc ...)
3/Soit on isole avec le mur lui-même ex avec du béton cellulaire ou monomur de 37.5 cm

-L'isolation des planchers avec une dalle flottante ou un hourdis polystyrène à   languette ou un plancher chauffant .

-dans les chaufferies penser au calorifugeage des canalisations et des tuyauteries à   l'aide de coquilles moulées en mousse ou des bandelettes en pltre .

2 réponses à Calculs et enjeux du thermique

  1. NAZHAOUI dit :

    le cour est bien expliquer merci beaucoup contacter moi j'ai besoin de vous pour conter combien des hourdis doive être dans une construction d'un maison de 120 m²

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