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Notions de base

Le bâtiment est un gros consommateur d’énergie.

  • Le chauffage et/ou le refroidissement, pour assurer un climat intérieur confortable ;
  • La circulation de fluides tels que l’air (ventilation), l’eau (eau chaude, chauffage) ;
  • Les transports (ascenseurs) ;
  • L’éclairage ;
  • Les communications (téléphone, radio, télévision) ;
  • La production de biens (cuisines, couture, etc.).

Un bâtiment devrait assurer, sans aucune consommation d’énergie, un confort au moins équivalent à celui régnant à l’extérieur. Suivant la conception, la consommation varie énormément : Un indice souvent utilisé pour comparer la consommation d’énergie des bâtiments est l’Indice de Dépense d’Énergie, ou IDE. On obtient cet indice en divisant la consommation annuelle d’énergie totale (de tous les agents énergétiques) exprimée en MJ (ou en kWh) par la surface brute de plancher chauffé (murs inclus).

Besoins de l’occupant
  • Confort : état de bien-être général.
  • Qualité de l’air : Absence de pollution.
  • Aération : Assurer un environnement intérieur confortable.

Le confort dépend des paramètres suivants :

  • Conditions thermiques : Température de l’air, sources de rayonnement (radiateurs, poêles, soleil), température des surfaces environnantes, perméabilité thermique des surfaces en contact avec le corps.
  • Qualité de l’air : Vitesse relative de l’air par rapport au sujet, humidité relative de l’air, pureté ou pollution de l’air, odeurs.
  • Acoustique : Niveau de bruit, nuisance acoustique, temps de réverbération (durée d’écho).
  • Visuel : Éclairage naturel et artificiel, couleurs, volumes intérieur et distribution des volumes.
  • Autres influences : Degré d’occupation des locaux, etc…

Le confort est une sensation physiologique faisant intervenir plus d’un paramètre. Le confort thermique ne tient compte que des paramètres suivants :

Les facteurs liés à l’individu :

  • Son activité et le rendement de cette activité.
  • Son habillement.

Les facteurs liés à l’environnement :

  • Températures de l’air et des surfaces environnantes.
  • Vitesse relative de l’air et le degré de turbulence.
  • Pression de vapeur d’eau ou humidité relative.

Qualité de l’air : Un air de bonne qualité ne contient pas d’impuretés en quantités gênantes ou dangereuses pour les occupants. Aération : Le but de l’aération est d’assurer un environnement intérieur confortable, maintenant les occupants en bonne santé.

Volet passif

Isolation thermique Qualité d’isolant thermique :

  • Résistance au feu.
  • Résistance mécanique (traction et compression).
  • Étanchéité à l’air.
  • Résistance à la diffusion de vapeur d’eau.
  • Faible absorption d’eau par immersion, par flottaison et par diffusion.
  • Stabilité dimensionnelle et comportement à la chaleur.
  • Qualités acoustiques.
  • Prix.
Types d’isolants :

 

 

Applications des isolants thermiques :

Applications des isolants thermiques

Ponts thermiques

 

Les ponts thermiques doivent être évités, mais cela n’est pas toujours possible et dans ce cas, il faut en tenir compte dans le bilan thermique du bâtiment.

Certains ponts thermiques, tels que les cadres de portes et fenêtres, les supports de balcons, les raccords entre éléments d’enveloppe sont inévitables. Comment éviter les ponts thermiques ?

Aération

L’aération influence au moins quatre domaines de la physique des bâtiments :

  • La qualité de l’air et en conséquence la santé des occupants ;
  • Les déperditions de chaleur, donc la consommation d’énergie ;
  • Les problèmes de condensation interne et superficielle, donc la durabilité du bâtiment ;
  • Le confort thermique, notamment les courants d’air.

Ouvertures de ventilations et ouvrants

Apports d’énergie solaire

Les principes du chauffage solaire passif sont illustrés ci-après :

 

Volet actif

Les installations de chauffage, de climatisation et de ventilation (CVC) sont destinées à contrôler la température, la qualité d’air et parfois l’humidité pour apporter un environnement intérieur adapté à l’activité des occupants. Ces installations représentent une part importante de la consommation énergétique des bâtiments résidentiels et tertiaires.

Les chaudières

La performance énergétique d’une chaudière est exprimée par son rendement calorifique, défini comme étant le rapport de l’énergie utile fournie par la chaudière sur le pouvoir calorifique total du combustible consommé.

Les pompes à chaleur

Une pompe à chaleur (PAC) est une machine thermique permettant d’utiliser de l’énergie mécanique (pompes à compresseur) ou thermique (pompes à absorption) pour soutirer de la chaleur à basse température d’un milieu (environnement par exemple) dit “source froide” et de la restituer à une température plus élevée, la rendant utilisable pour les besoins domestiques (chauffage et eau chaude).

La pompe à chaleur peut être réversible pour fournir de la chaleur en hiver et du froid en été : On distingue trois types d’unités, en fonction de la nature des milieux concernés par l’échange thermique, air ou eau (air/air, air/eau ou eau/eau).

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