Calcul du bilan thermique mensuel d’un bâtiment: LESOSAI.

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1 Calcul du bilan thermique mensuel d’un bâtiment: LESOSAI

2 Bilan thermique Déperditions Transmission thermique Aération Eau chaude Chaleur stockée Pertes techniques Gains Gains internes Gains solaires passifs Gains solaires actifs Chaleur restituée Apports d'énergie onéreuse Total des déperditions = Total des gains

3 Délimitation du système Volume chauffé Isolation thermique

4 Les flux d'énergie dans le bâtiment

5 Utilité du bilan Calcul de la consommation d'énergie Détection des points faibles Etude de variantes Scénarios de rénovation Mise à l'enquête

6 Bilan thermique instantané La chaleur produite dans le bâtiment est Soit perdue vers l'extérieur Soit stockée dans la structure, augmentant ainsi sa température Calcul détaillé: R ésolution de l'équation de la chaleur pour la conduction Equation de Navier Stokes pour la ventilation

7 Besoins en chauffage Besoins: déperditions - gains utiles Q h = Q l -  ·Q g Facteur d'utilisation, , dépend du rapport gains/pertes de l'inertie thermique du bâtiment, caractérisé par une constante de temps

8 Constante de temps du bâtiment Rapport entre la capacité thermique du bâtiment et le coefficient de déperditions

9 Facteur d'utilisation si   1 si  =1  = rapport gains/pertes)

10 Facteur d'utilisation

11 LESOSAI 7 Ecran de démarrage, aucun projet défini

12 LESOSAI 7 Modes de travail

13 LESOSAI 7 Représentation d’un bâtiment (arbre)

14 LESOSAI Gestion des surfaces de façade

15 LESOSAI Définition des couches d’un mur

16 LESOSAI Calcul de la condensation

17 LESOSAI Bilan thermique annuel (justificatif SIA)

18 LESOSAI Bilan thermique annuel (comparatif)

19 LESOSAI: outils disponibles Déperditions par le sol Calcul d’incertitude Graphiques mensuels Calcul du coefficient de transmission thermique U d'éléments de construction Calcul du profil de température et d'humidité dans les parois Calcul de l’ombrage Formulaire pour demande de permis

20 Exercice 4.4: exemple LESOSAI Bâtiment parallélipidédique de 10m x 10m au sol, hauteur 6 m (2 étages), situé dans le climat de Lausanne Fenêtres: 20 m 2 en façade sud, 10 m 2 pour chacune des façades est et ouest, 5 m 2 en façade nord Variantes fenêtres: double vitrage standard (U = 3 W/m 2 K) double vitrage avec couche IR (1.5 W/m 2 K) Questions: 1. Calculer le bilan thermique annuel pour les deux variantes de vitrage 2. Les deux variantes sont-elles en accord avec SIA 380/1 ? 3. Quels sont les risques de condensation dans les muirs ? Sud

21 Exercice 4.4 (composition des éléments de construction) Murs (de l’intérieur vers l’extérieur): plâtre 1cm ( = 0.4 W/mK) brique ciment creux 15 cm ( = 0.7 W/mK) laine minérale 8 cm ( = 0.04 W/mK) brique ciment creux 10 cm ( = 0.7 W/mK) crépi synthétique CEN 2 cm ( = 0.99 W/mK) Toit (de l'intérieur vers l'extérieur): plâtre 1 cm ( = 0.4 W/mK) dalle béton armé 20 cm ( = 1.8 W/mK) verre cellulaire 10 cm ( = 0.044 W/mK) étanchéité bitume 1 cm ( = 0.13) Dalle sur sol (de l'intérieur vers l'extérieur): parquet 1cm ( = 0.14 W/mK) chape mortier 5 cm ( = 1.4 W/mK) isolation polystyrène expansé 5 cm ( = 0.042 W/mK) dalle béton armé 20 cm ( = 1.8 W/mK)