BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE 0 - Contact Edgard Gnansounou +41 (0)21693 06 27 BPE Bioenergy and Energy.

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2 BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE 0 - edgard.gnansounou@epfl.ch Contact Edgard Gnansounou +41 (0)21693 06 27 BPE Bioenergy and Energy Planning Station 18 EPFL CH-1015 Lausanne bpe.epfl.ch Energétique du bâtiment Bilan thermique: suite E. Gnansounou, N. Morel

3 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE - 1 - Contenu  Rappels  Ponts thermiques

4 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Mouvements d'air dans une pièce Rappel

5 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Rappel Transfert de chaleur Conduction Convection Rayonnement Evapo-condensation

6 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Rappel Transfert de chaleur

7 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Quantité de chaleur passant en 1 seconde au travers de 1 m² d'une couche de matériau homogène de 1 mètre d'épaisseur, soumis à une différence de température de 1 degré. Conductivité thermique  [W/m.K] 1K 1 m Rappel: Conduction thermique

8 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Rappel: conduction thermique Source: OFEN Catalogue d’éléments de construction avec calcul de la valeur U

9 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Rappel: conduction thermique Source: OFEN Catalogue d’éléments de construction avec calcul de la valeur U

10 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Rappel: conduction thermique Source: OFEN Catalogue d’éléments de construction avec calcul de la valeur U

11 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Rappel: transfert thermique surfacique Source: OFEN Catalogue d’éléments de construction avec calcul de la valeur U

12 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Rappel: Résistance superficielle q = (h r + h c )  L’échange thermique entre une surface et son environnement se fait par rayonnement vers les surfaces environnantes d’une part et d’autre part par convection-conduction dans l’air La densité de flux de chaleur entre la surface et son environnement s’exprime comme suit: hr, hc: coefficient de transfert de chaleur par rayonnement resp. par convection Rs : Résistance superficielle

13 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Rappel: Convection h c = 4 + 4 v  h c = 5,0 W/(m²·K)  h c = 2,5 W/(m²·K)  h c = 0,7 W/(m²·K) Intérieur Extérieur avec v: vitesse du vent près de la surface (m/s)

14 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Rayonnement q r =  T 4

15 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Rappel: Coefficients de transfert GLOBAUX A l'intérieur h i = 8 W/(m²·K)R si = 0,13 m²K/W A l'extérieur h e = 25 W/(m²·K) R se = 0,04 m²K/W

16 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Rappel: Coefficient de transmission thermique R T = R si +R 1 +R 2 +R 3 +R 4 +R se

17 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Rappel: Coefficient de transmission thermique R T = R si +R 1 +R 2 +R 3 +R 4 +R se

18 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Rappel: Coefficient de transmission thermique R T = R si +R 1 +R 2 +R 3 +R 4 +R se d3d3 0,04 m 2 K/W 0,13 m 2 K/W

19 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Transferts au travers du vitrage R tot = R si + R v + R a + R se U = 1 / R tot

20 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Coefficient U de vitrages Vitrage simple: Vitrage isolant double:

21 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Transmission directe Ponts thermiques

22 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Pont thermique Discontinuité dans l'isolation thermique de l'enveloppe du bâtiment Ponts thermiques géométriques  angles, coins Ponts thermiques matériels  balcons, fixations, cadres si isolation extérieure  dalles, murs intérieurs si isolation intérieure

23 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Pont thermique géométrique

24 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Pont thermique matériel

25 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Pont thermique linéaire

26 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Pont thermique ponctuel

27 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Comment reconnaître un pont thermique? Sur le plan ou la coupe des détails: interruption ou amincissement de la couche d'isolant Sur un bâtiment existant: par les effets  Moisissures  Condensation  Zones froides ou chaudes (Thermographie) Certains types de construction

28 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Exemple de détail Interruption de la couche isolante

29 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Effets des ponts thermiques Déperditions d'énergie Abaissement de la température superficielle intérieure  Condensations  Moisissures (odeurs, allergies)  Taches, coulures

30 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Déperdition d'énergie

31 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Exemple de pont thermique Plot de ciment creux Laine minérale Doublage en brique Dalle en béton armé Plaque d'isolant

32 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Les lignes de flux de chaleur se concentrent vers le pont Les isothermes s'écartent du pont

33 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Déperditions thermiques

34 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Transmission de chaleur En absence de source et en régime stationnaire La répartition de température dans un matériau se calcule par l’équation de la chaleur a: diffusivité thermique a= /(  c)  2  : Laplacien de la température  : densité de puissance d’une éventuelle source de chaleur dans le matériau  : masse volumique du matériau c: chaleur spécifique

35 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Méthodes de calcul Calcul par éléments finis Méthode simplifiée utilisant des catalogues Méthode simplifiée pour parois avec ponts thermiques répétitifs

36 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Outils d'aide Logiciels  BISCO : http://www.physibel.be/http://www.physibel.be/  THERM: http://windows.lbl.gov/softwarehttp://windows.lbl.gov/software Catalogues informatiques  KOBRA  KALIBAT Catalogues papier  SIA (épuisé)  OFEN: http://www.suisse- energie.ch/internet/00301/index.htmlhttp://www.suisse- energie.ch/internet/00301/index.html

37 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Méthode simplifiée Ponts thermiques linéiques (ex. balcons) Ponts thermiques ponctuels (ex. poteaux)  : Puissance nécessaire pour compenser les déperditions [W]

38 Energétique du bâtiment Professeur Edgard Gnansounou BPE – Bioenergy and Energy Planning Research Group BPE Isolation intérieure Isolation extérieure