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MINI-PROJET 1 Mini-Projet : Bilan thermique d’un local (Une chambre) CHAYMAE RA

MINI-PROJET 1 Mini-Projet : Bilan thermique d’un local (Une chambre) CHAYMAE RAHHALI ENCADRE PAR : M. SAADANI Mini-projet 2 Remerciement : Je tiens à vous écrire un « Merci » sincère pour votre soutien, et vos conseils tout au long de ce semestre qui vient de s'écouler. Je vous remercie d'avoir partagé avec nous votre passion pour l'enseignement. J’ai grandement apprécié votre énorme effort et votre enseignement qui nous avoir donner l’opportunité de réaliser ce mini- projet qui nous a facilité la tâche du calcul des déperditions thermiques des locaux. Mini-projet 3 Sommaire : Introduction…………………………………………………………………………………………………….4 I. Objectifs…………………………………………………………………………………………………5 II. Présentation du local………………………………………………………........................5 1. Localisation du local……………………………………………………………………..5 2. Les hypothèses d’études………………………………………………………………5 III. Etude de plan de construction………………………………………………………………..5 IV. Description du local………………………………………………………………………………..8 1. Plan du local…………………………………………………………………………………8 2. Plan dans le logiciel « SketchUp » ……………………………………………….9 V. Calcul des déperditions…………………………………………………………………………10 1. Méthodologie des résultats………………………………………………………..10 2. Présentation des résultats………………………………………………………….11 i. Paroi sans isolation……………………………………………………………11 ii. Paroi avec isolation…………………………………………………………..11 3. Simulation………………………………………………………………………………….12 Conclusion………………………………………………………………………………………………………13 Bibliographie…………………………………………………………………………………………………14 Mini-projet 4 Introduction : Le confort des bâtiments, l’efficacité énergétique, les bâtiments à énergie positive, autant de sujets d’actualité qui nécessitent de connaitre les principes de base de la thermique pour mener à bien une démarche de développement durable dans le bâtiment. Comprendre les valeurs hygrothermiques qui caractérisent les matériaux et les systèmes est aujourd’hui indispensable pour choisir judicieusement ses produits à la fois d’un point de vue technique et économique. Cet essentiel de l’habitat nous accompagne au quotidien en nous apportant les définitions illustrées des principales caractéristiques thermiques utilisées pour les produits et systèmes de construction des parois opaques et vitrées. Alors j’ai réalisé ce mini-projet pour mettre en pratique les différentes connaissances acquises dans le cadre de notre cours de la thermique des locaux, en tenant compte les hypothèses effectuées. L’intention de ce projet est de présenter la thermique appliquée à une chambre en évaluant : Ses déperditions thermiques : ✓ Avec isolation ✓ Sans isolation Mini-projet 5 I. Objectifs : ❖ Calculer les déperditions de la chambre dans le cas des parois sans isolation. ❖ Calculer les déperditions de la cambre dans le cas des parois avec isolation. ❖ Comparer les déperditions. ❖ Comprendre l’isolation thermique. II. Présentation du local : 1. Localisation du local Le local étudié est situé dans la ville de Meknès, et géographiquement il est situé à environ 500 mètres d'altitude. 2. Les hypothèses d’étude : En mois de décembre : ✓ La température intérieure est la même dans toute la chambre Tint = 20°C. ✓ Les déperditions thermiques des ponts thermiques et les apports solaires sont négligés. ✓ La chambre est soumise à un taux de renouvellement d’air d’un volume de chambre par heure via la fenêtre et la porte. ✓ La température extérieure de base : T=4 °C. ✓ La température du couloir non chauffé est : Tnc=14°C. III. Etude de plan de construction : Pour calculer les déperditions thermiques on a besoin de calculer d’abord le coefficient de transmission U. Avant de procéder au calcul des coefficients de transmission thermique et de la déperdition de chaleur totale de cette chambre, il y a certaines choses à savoir Mini-projet 6 comme la construction des murs extérieurs, intérieurs, le plancher bas, le plancher haut, la porte et la fenêtre de cette chambre. Alors voilà la construction des parois, de la fenêtre et la porte : Avant introduire les isolants :  Pour les murs extérieurs : Mortier de ciment : e=2cm λ=1.4 (w/m.k) Brique à 12 trous : e=15cm R= 0.7(m².k /w) Air peu ventilée : e=5cm R=0.085 (m².k /w) Brique à 8 trous : e=10cm R= 0.7(m².k /w) Mortier de ciment : e=2cm λ=1.4 (w/m.k)  Pour les murs intérieurs : Mortier de ciment : e=2cm λ=1.4 (w/m.k) Brique à 12 trous : e=15cm λ= 0.7(w/m.k) Mortier de ciment : e=2cm λ=1.4 (w/m.k)  Pour le plancher haut : Dalle de béton : e=20cm λ=2 (w/m.k) Air : e=20mm λ=0.024 (w/m.k) Plâtre: e=40mm λ=0.55 (w/m.k)  Pour le plancher bas : Béton : e=20cm λ=2 (w/m.k) Sable+mortier : e=3cm λ=0.1(w/m.k) Carrelage : e=2cm R=0.0017 (m².k /w)  Pour les fenêtres : Fenêtre avec simple vitrage : U =6 w/m².k  Pour la porte : Porte en bois : e=3.3cm λ=0.17 (w/m.k) Mini-projet 7 Après introduire les isolants : Dans mon mini-projet j’ai préféré de faire une isolation extérieure sur le mur extérieur et les murs intérieur, le plancher haut et le plancher bas, parce que L'isolant thermique extérieur suffisamment épais et correctement mis en œuvre permet de supprimer tout risque de condensation superficielle sur la face intérieure du mur. En effet, elle permet, dans la plupart des cas, d'éviter tous les ponts thermiques. Alors les composantes des murs et les plancher vont changer, donc voilà la nouvelle construction :  Pour les murs extérieurs : Plâtre : e=1cm λ= 0.35 (w/m.k) Polystyrène : e=10cm λ= 0.039 (w/m.k) Mortier de ciment : e=2cm λ=1.4 (w/m.k) Brique à 12 trous : e=15cm R= 0.7(m².k /w) Air peu ventilée : e=5cm R= 0.085(m².k /w) Brique à 8 trous : e=10cm R= 0.7(m².k /w) Mortier de ciment : e=2cm λ = 1.4(w/m.k)  Pour les murs intérieurs : Mortier de ciment : e=2cm λ=1.4 (w/m.k) Brique à 12 trous : e=15cm R=0.7 (m².k /w) Polystyrène : e=10cm λ= 0.039 (w/m.k) Mortier de ciment : e=2cm λ=1.4 (w/m.k)  Pour le plancher haut : Dalle de béton : e=20cm λ=2 (w/m.k) Air : e=20mm λ=0.024 (w/m.k) laine de verre : e=20 cm λ=0.041 (w/m.k) Plâtre: e=40mm λ=0.55 (w/m.k) Mini-projet 8  Pour le plancher bas : Béton : e=20cm λ=2 (w/m.k) Polystyrène : e=8cm λ=0.039 (w/m.k) Sable+mortier : e=3cm λ=0.1(w/m.k) Carrelage : e=2cm R=0.0017 (m².k /w) IV. Description du local : 1. Plan du local : 210/90 290cm 125/126 250cm La largeur du local : l=250cm La longueur du local : L=290cm La hauteur de la porte :h=210cm La largeur de la porte : l=90cm La hauteur de la fenêtre :h=126cm La largeur de la fenêtre :l=125cm Mini-projet 9 2. Plan dans le logiciel « SketchUp » : H :la hauteur du local H= 310 cm l : la largeur du local l =250cm L : la longueur du local L= 290cm H L l Mini-projet 10 V. Calcul des déperditions : Les déperditions thermiques calculées dans ce mini-projet sont : ✓ Les déperditions au travers les parois. ✓ Les déperditions par renouvellement d’air. 1. Méthodologie des résultats : Les déperditions thermiques surfaciques au travers les parois opaques, les ouvrants le plancher et le sol sont calculés par la relation suivante : ∅=∪×S×∆T Avec : S : la surface de la paroi ∆T : Différence de température ∪ ∶ Coefficient de transmission Coefficient de transmission surfacique “U” est calculé d’après la relation suivante : U=1/Rsi+∑e/ λ+Rse La détermination de déperdition par renouvellement d’air est donnée par la relation suivante : ∅=0.34×Qv×∆T Avec : Qv est le débit d’air neuf s’exprime en m^3/h Mini-projet 11 2. Présentation des résultats : i. Paroi sans isolation : ii. Paroi avec isolation : Mini-projet 12 3.Simulation : D’après le graphe on observe qu’il y a une diminution importante après qu’on a ajouté les isolants thermiques, et les déperditions totales des parois avec l’isolation est presque 2 fois des déperditions totales des parois sans isolation. 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 graphe de déperditions paroi avec isolation paroi sans isolation Mini-projet 13 Conclusion : La déperdition thermique est la perte de chaleur que subit un bâtiment par ses parois et ses échanges de fluide avec l'extérieur. Elle est d'autant plus significative quand l'isolation thermique est faible. Dans ce mini-projet j’ai calculé Les déperditions thermiques qui se produisent de trois façons :les déperditions à travers les parois, et qui dites surfaciques ,les déperditions par renouvellement d'air, et j’ai négligé les déperditions par ponts thermiques .et cela se fait dans les deux cas , le calcul des déperdition que subit la chambre par ses parois qui sont pas isolées et le calcul des déperditions que subit la même chambre par ses paroi qui sont à cette fois isolées par une isolation extérieur. D’après les calculs et le graphe, j’ai remarqué que les déperditions thermiques sont diminuées dans le cas d’isolation, alors L’isolation extérieure permet de garder accès à la capacité thermique du bâtiment ; ce qui entraîne des refroidissements et réchauffements moins brutaux du climat intérieur. Cela permet de réduire les risques de surchauffe en été. Mais en cas de chauffage intermittent, le réchauffement prendra plus de temps. Mini-projet 14 Bibliographie : INTRODUCTION_THERMIQUE.pdf http://docplayer.fr/7123627-Thermique-des-locaux.html https://fr.wikipedia.org Cours de thermique des locaux uploads/Ingenierie_Lourd/ mini-projet 1 .pdf