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LA THERMIQUE DU BÂTIMENT T J O C rj û L D rH O r \ J O x : gj >- Q . O U Tout l

LA THERMIQUE DU BÂTIMENT T J O C rj û L D rH O r \ J O x : gj >- Q . O U Tout le catalogue sur www.dunod.com DUNOD EDITEUR DE SAVOIRS " O O c n û to t H O rsj (y) S I >- Q . O U Malek Jedidi Omrane Benjeddou [ATHERMIQUE y v DU BATIMENT Du confort thermique au choix des équipements de chauffage et de climatisation " O O c n û « J D t H O rsj (y) S I >- Q . O U DUNOD Illustrations intérieures : Maud Warg Photog raphie de couverture : © Alena Brozova - 123rf.com TJ O c D Q k D O rs] (S ) ai >- CL O U Le pictog ramme qui fig ure ci-contre mérite une explication. Son objet est d'alerter le lecteur sur la menace que représente pour l'avenir de l'écrit, ______ particulièrement dans le domaine de l'édition technique et universi taire, le développement massif du photocopillag e. Le Code de la propriété intellec tuelle du 1 ® '^ juillet 1992 interdit en effet expressément la photoco pie à usag e collectif sans autori sation des ayants droit. O r, cette pratique s'est g énéralisée dans les établissements DANGER d'enseig nement supérieur, provoquant une baisse orutale des achats de livres et de revues, au point que la possibilité même pour ______ les auteurs de créer des œuvres nouvelles et de les faire éditer cor rectement est aujourd'hui menacée. Nous rappelons donc que toute reproduction, partielle ou totale, de la présente publication est LE P H O T O C O P IL L A G E interdite sans autorisation de TUE LE LIVRE. l'auteur, de son éditeur ou du Centre français d'exploitation du droit de copie (CFC, 20, rue des Grands-Aug ustins, 75006 Paris). © Dunod, 2016 5 rue Laromig uière, 75005 Paris www.dunod.com ISBN 978-2-10-074481-7 Le C ode de la propriété intellectuelle n'autorisant, aux termes de l'article L. 122-5, 2° et 3° a ), d'une part, que les « copies ou reproductions strictement réservées à l'usag e privé du copiste et non destinées à une utilisation collective » et, d'autre part, que les analyses et les courtes citations dans un but d'exem ple et d'illustration, « toute représentation ou reproduction intég rale ou partielle faite sans le consentement de l'auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause est illicite » (art. L. 122-4). Cette représentation ou reproduction, par quelque procédé que ce soit, constitue rait donc une contrefaçon sanctionnée par les articles L. 335-2 et suivants du C o de de la propriété intellectuelle. Table des matières • a O c 13 Q ^ c O 3 rsJ ^ (y ) C T i « ir ® ^ s O 2 U y Nomenclature Avant-propos Chapitre 1 : Notions fondamentales de la thermique 1.1 Les différents types de chaleur 1.2 Les apports d'énerg ie dans les bâtiments 1.3 L'énerg ie interne d'un système 1.4 Le flux et la densité de flux Chapitre 2 : Le confort thermique 2.1 Confort et température 2.2 Confort et humidité 2.3 Confort et vitesse de l'air 2.4 Confort, activité et habillement 2.5 Indicateurs et plag es de confort Chapitre 3 : Le transfert thermique 3.1 Les modes de transferts thermiques 3.2 Le flux thermique à travers une surface Chapitre 4 : Les déperditions thermiques 4.1 Les ponts thermiques 4.2 Les déperditions thermiques d'un local chauffé 4.3 Les déperditions thermiques par renouvellement d'air 4.4 Calcul et dimensionnement des radiateurs 4.5 La conduction à travers les parois cylindriques VII IX 1 2 4 5 7 11 12 15 17 20 22 29 29 45 51 52 54 61 64 73 V TJ O c rj û « J D t H O C M (y) x : gi >- Q . O U Chapitre 5 : L'hygrométrie 5.1 Le diag ramme de l'air humide (DAH) 5.2 La diffusion de la vapeur d'eau dans les parois 5.3 Le flux de vapeur à travers une paroi 81 82 84 91 La thermique du bâtiment Chapitre 6 : L'isolation thermique : le choix des matériaux 99 6.1 Critères de choix d'un isolant 99 6.2 Aspects techniques d'un isolant 102 6.3 Aspects environnementaux 106 Chapitre 7 : Le choix des équipements de chauffage et de climatisation 111 7.1 Choisir un élément de chauffag e 112 7.2 Choisir une source d'énerg ie 113 7.3 Le chauffag e central individuel 113 7.4 Le chauffag e divisé 129 7.5 La climatisation 130 Bibliographie 133 Lexique 135 Annexes 143 A. Conductivité thermique de différents matériaux 145 B. Détermination de la valeur U à l'aide du catalog ue d'éléments de construction 167 C. Diag ramme de l'air humide 195 Index 197 VI Nomenclature TJ O c Û ^ iJD T ^ c O 3 «N tï (y) C T i I O. g O - S U y Désignation Symbole Unité Quantité de chaleur Q Joule (J) Puissance P W Masse m kg Long ueur 1 m Surface S m ^ Volume V m 3 Température T Kelvin (K) 0 Deg ré Celsius (°C) AT K Différence de température A0 °C Épaisseur e m Chaleur massique C J/kg .K Conductivité thermique W/m.K W/m°C Masse volumique P kg /m3 Flux thermique W Densité de flux ( ¡ > W/m2 Résistance thermique R m2 .K/W m2 °C/W coefficient de transmission thermique par convection hc w/m2 °C Résistance thermique d'échang e mTK/W superficiel intérieur ^ s i m2 °C/W Résistance thermique d'échang e m2 .K/W superficiel extérieur ^ s e m2 °C/W Emissivité E V II La thermique du bâtiment " O O c n û « J D ' tH O rsj (y) Désignation Symbole Unité Constante de Stephan Boltzmann a W/m2K4 Facteur solaire FS - Coefficient de déperdition thermique surfacique U W/m^K W/m2 °C Coefficient d'échang e d'une menuiserie de fenêtre Ui W/m2.K Coefficient d'échang e d'une fenêtre U w W/m2.K coefficient de déperdition thermique linéique w W/m.K W/m°C Déperditions thermiques D W/°C Déperditions thermiques par renouvellement d'air D r W/°C Débit d'air mVh Taux de renouvellement en air ri h-i Coefficients choisis en fonction des normes d'isolation L'bat W/m^K W/m2 °C Température humide 0h °C Température de rosé 0 r °C Humidité absolue r ^ 9 e a u ^ ^ 9 a s Humidité relative ou deg ré hyg rométrique W Hr % Enthalpie spécifique h KJ/Kg 33 Volume spécifique V mVKg 3 3 perméabilité à la vapeur d'eau K kg /m.s.Pa Flux de vapeur 9 v kg /m^.s S I >- Q. O U V III Avant-propos ■ a O c D O 3 rsJ % O C D « T ~ c ir ® > -!= Q -C O -S U y La thermique du bâtiment est l’ ensemble des sciences et techniques visant à étudier les besoins énergétiques des bâtiments. Elle aborde principalement les notions d’isolation thermique et de ventilation afin d’ offrir le meilleur confort thermique aux occupants. La thermique du bâtiment décrit les échanges thermiques qui se réalisent entre un bâtiment et son environnement. Cette analyse va reposer sur toute une série de facteurs qui sont : ► les facteurs environnementaux : l’ emplacement géographique d’ un bâti ment (longitude, latitude, altitude) et les données climatiques afférentes, l’implantation générale du bâtiment ainsi que la nature du sol ; ► les facteurs fonctionnels : deux bâtiments ne sont pas identiques par leur fonction, la chaleur à délivrer, l’ eau à chauffer, l’humidité à évacuer varient d’ une affectation à l’ autre. Dans le cas de l’éclairage, l’ usage de machines et ordinateurs, les équipements électroménagers produisent plus ou moins de chaleur, qu’il faut ajouter au bilan thermique ; ► les facteurs liés à la nature des matériaux et composants employés dans la construction du bâtiment : les parois extérieures, murs, planchers et toitures sont considérés comme des surfaces d’échange thermique que l’ on doit considérer relativement à leur orientation, leur dimension physiques, les matériaux de construction employés considérés dans leur épaisseur et leurs propriétés thermiques. Lorsqu’il s’ agit de surfaces vitrées, on doit tenir compte de la transmittance des vitres et d’ envisager l’ exposi tion au soleil. En effet, les parois sont considérées plus ou moins étanches ou perméables à l’ air, sources de déperdition thermique. Dans le cas des parois intérieures, elles sont considérées dans leur masse et elles contri buent à ce qu’ on appelle l’inertie thermique et le déphasage thermique, c’ est-à-dire la capacité à accumuler et d’ autre-part à restituer à court ou moyen terme la chaleur accumulée. IX La thermique du bâtiment " O O c =3 Q t H O (N x : 0 3 >• Q . O U Une étude thermique est réalisée par un thermicien qui va s’ appuyer sur des réglementations thermiques locales, des données délivrés par des organismes officiels, des fabricants de matériaux, des organismes de certification, pour aboutir à un document qui établit qu’ un bâtiment rentre dans telle classe d’isolation officiel, ou correspond uploads/Litterature/ technique-et-inge-nierie-se-rie-froid-et-ge-nie-climatique-benjeddou-omrane-jedidi-malek-la-thermique-du-batiment-du-confort-thermique-au-choix-des-equipements-de-chauffage-et-de-climatisatio.pdf