| Type d’énergie | Défintion | Liste |
|---|---|---|
| Energie primaire | Energie brute, c’est-à-dire non transformée après extraction. | Liste :
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| Energie secondaire | Toute énergie obtenue par la transformation d’une énergie primaire. | En particulier l’électricité d’origine thermique. |
| Energie finale | Energie livrée au consommateur pour sa consommation finale. | Liste : gaz naturel, fioul, charbon, GPL (propane, butane), électricité.
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Pour limiter les effets irréversibles du réchauffement climatique il faudra diviser par 2 les émissions de gaz à effet de serre de la planète d’ici 2050 et diviser par 4 les émissions des pays industrialisés à cette date. Le secteur du bâtiment représente 25% du rejet de CO2 et représente 43% de la consommation d’énergie de notre pays.
Une maison d’habitation indépendante construite en 1970 de 100 m² raccordée au fioul consomme en moyenne 35000 kWh/an et produit plus de 10 tonnes de CO2 par an !
La même maison construite en 2010 et raccordée au gaz naturel c’est moins de 15000 kWh/an pour moins de 3 tonnes de CO2 par an !
La même maison construite en RT 2012 consommera moins de 7500 kWh/an et rejettera moins de 1 tonne de CO2 par an. Une voiture émet, en moyenne, 3 tonnes de CO2 par an ! Depuis les accords de Kyoto en 1997 la réglementation n’a cessé d’être révisée progressivement pour arriver à la maison passive en 2020.
Fondamentaux de la thermique du bâtiment
La notion de confort thermique : la température du corps dépend de nombreux facteurs :
- la température de l’air,
- la vitesse de déplacement de l’air,
- la teneur en humidité de l’air,
- la quantité de rayonnement thermique reçue,
- l’activité neuromusculaire.
Le confort
L’homme échange en permanence sa chaleur avec son environnement. Une perte trop rapide de chaleur provoque une sensation de froid. L’organisme parvient à maintenir son équilibre thermique en faisant intervenir des mécanismes régulateurs complémentaires désagréables tel que le frissonnement.
Il est donc nécessaire d’obtenir un point de neutralité thermique coïncidant avec une perte imperceptible des calories du corps, sans déséquilibre et sans malaise, ce qui correspond à la température de confort. Cette dernière est définie par la température de l’air, la température des parois, la vitesse de l’air et l’hygrométrie.
On peut dire que la température de confort est définie par la règle suivante : Température de confort (TR) dite température résultante 
.
Pour apporter un confort optimum, la température résultante doit être obtenue à partir des deux paramètres (température des parois et température de l’air) les plus proches l’un de l’autre.
- La température de l’air est au environ de 19°C à 20°C (l’hiver), et de 25°C l’été. Si la température extérieure est supérieure à 30°C, il faudra un écart de - 5°C pour se sentir bien.
- L’écart de température parois/air n’est pas supérieur à 5°C.
- Le taux d’humidité relatif de l’air intérieur est compris entre 40% et 60%.
- La vitesse de l’air ne dépasse pas 0.3 m/s.
- La température du sol doit pouvoir être maintenue à 17° Dans tous les cas > à 15°.
Théorie générale du transfert de chaleur
Le transfert de chaleur se produit entre deux corps dont les températures sont différentes. La chaleur se déplaçant du corps le plus chaud vers le corps le plus froid jusqu’à ce que les températures des deux corps soient équilibrées.
Le transfert de chaleur à travers une paroi s’effectue de trois manières différentes :
La chaleur se propage en traversant la paroi de la face la plus chaude vers la face la plus froide. C’est par la conduction que la chaleur traverse les parois de notre habitation. Nous verrons plus tard que le rôle d’un isolant est de freiner ce transfert. On parlera de la résistance thermique du matériau.
L’air en contact avec la surface des parois s’échauffe ou se refroidit, ce qui crée un flux d’air qui transporte la chaleur. On verra dans notre étude thermique que c’est l’un des facteurs d’échange thermique superficiel.
Le transfert de chaleur par rayonnement se produit entre deux corps non en contact, ayant une température différente. C’est d’ailleurs le seul mode naturel de propagation de chaleur au travers du vide. Contrairement à la convection, ce n’est pas l’air qui transporte l’énergie, mais les rayons de chaleur. C’est le deuxième facteur d’échange thermique superficiel.
Propriété des matériaux au transfert de chaleur
Les propriétés du matériau à résister à ce transfert de chaleur pour une étude thermique :
- le coefficient de conductivité thermique d’un matériau λ (lambda) [W/m°C].
- le coefficient de conductivité thermique est la quantité de chaleur traversant un matériau de 1 m d’épaisseur et d’une surface de 1 m² en une seconde.
Lorsque la différence de température entre les deux faces est de 1°C, plus la conductivité est basse plus le matériau est isolant. Ce coefficient vous est fournit par [...]
- Ainsi vous découvrirez :
- Fondamentaux de la thermique du bâtiment
- Le confort
- Théorie générale du transfert de chaleur
- Propriété des matériaux au transfert de chaleur
- Notion de flux déperditif de chaleur au travers d’une paroi
- Résistance thermique R conduction (m²K/W)
- Résistance thermique R totale d'une paroi (m²K/W)
- Coefficient de transmission thermique U (W/m²K)
- Exercice d’application
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