Influence du coefficient de transmission thermique sur la performance

Influence du coefficient de transmission thermique sur la performance nergtique des btimentsPrsent par :Tarraf Hakima Rifai Hanan Yassim Oualid

Encadr par:Mme Dlimi Latifa

Plan

Introduction:En thermique du btiment , il est de plus frquent de considrer des coefficients de transfert thermique globaux. Les btiments dots de parois prsentent plusieurs avantages en termes des performances nergtiques. Dans notre expos on va vous montrer l'influence du coefficient de transmission thermique sur la performance nergtique du btiment.

Coefficient de transmission thermique Le coefficient de transmission thermique Up traduit la quantit de chaleur schapant a travers dune paroi , incluant des thermique intgrs, de 1 m2 pour un diffrentiel de 1 degr.il sexprime en W/(m2.k)

Le coefficient de transmission thermique dune paroi se calcule en additionnant le coefficient de transmission thermique de la paroi homogne Uc et les fuites thermiques dues aux ponts thermiques intgrs(ponctuels ou liniques ) rapports laire de la paroi.

Avec:i :coefficient linique du pont thermique en w/(m.k)Li : longueur du pont thermique en (m)i : coefficient ponctuel du pont thermique en (w/k)Ai : surface total de la paroi , en m2Uc: le coefficient de transmission thermique de la paroi homogne.

coefficient linique et coefficient ponctuel:

. le coefficient de transmission thermique linique est not (i ). Il s'agit d'un terme correctif pour leffet linaire dun pont thermique , gal au flux thermique stationnaire divis par la longueur et la diffrence de temprature entre les ambiances de part et dautre du pont thermique linaire. coefficient ponctuels: Le coefficient de transmission thermique ponctuel ( i ) est un terme correctif pour leffet ponctuel dun pont thermique, gal au flux thermique stationnaire divis par la diffrence de temprature entre les ambiances de part et dautre dun pont thermique ponctuel.Ces coefficients dsignent la valeur qui doit tre ajoute au flux thermique obtenu partir des valeurs U des parois.

Coefficient linique:

Dfinition de la performance nergtiqueLa performance nergtique dun btiment correspond la quantit dnergie consomme ou estime dans le cadre dune utilisation normale du btiment. Elle inclut notamment lnergie utilise pour le chauffage, leau chaude sanitaire, le refroidissement ,la ventilation et lclairage. Plus la quantit dnergie ncessaire est faible, la performance nergtique est meilleure de lhabitat. Cette quantit est exprime par un ou plusieurs indicateurs numriques rsultant d'un calcul prenant en compte l'isolation, les caractristiques techniques et les caractristiques des installations, de la conception et de l'emplacement.

Le coefficient de transmission thermique dune fentre ou dune porte simple

Le coefficient transmission thermique dune fentre permet damliorer lisolation thermique de votre intrieur et vous permettra deffectuer des conomies en vitant la dperdition de chaleur.

Quest ce que le coefficient thermique Uw ?

Dtermination par essais

Le coefficient de transmission thermique dune porte ou dune fentre peut tre dtermin avant pose par des essais raliss conformment la norme NBN EN ISO 12567-1 (ou -2 pour une fentre de toit). Ils peuvent aussi tre raliss sur exactement la mme fentre ou porte avec les mmes dimensions et les mmes composants.

la norme NBN EN ISO 12567-1 specifies a method to measure the thermal transmittance of a door or window system. It is applicable to all effects of frames, sashes, shutters, blinds, screens, panels, door leaves and fittings.

Dtermination par calcul

Une fentre ou une porte est constitue de diffrentes parties qui ont chacune une surface et un coefficient de transmission thermique U dtermins.

1-lencadrement (chssis) de la fentre ou de la porte (dans tous les cas) ;2-le ou les vitrages (le cas chant) ;3-le ou les panneaux opaques (le cas chant) ;4-la ou les grilles de ventilation (le cas chant).

Le contour des vitrages isolants et des panneaux est affect dune dperdition thermique supplmentaire rsultant des effets combins des encadrements, intercalaires, vitrages et panneaux (pont thermique linaire).

Lensemble de ces lments permet de dterminer par calcul le coefficient de transmission thermique de la fentre Uw.

Il sagit de la valeur moyenne des coefficients de transmission thermique des diffrentes parties :

Ug = le coefficient de transmission thermique du vitrage Ag = laire du vitrage Uf = le coefficient de transmission thermique de lencadrement Af = laire de lencadrement Up = le coefficient de transmission thermique du panneau Ap = laire du panneau Ur = le coefficient de transmission thermique de la grille de ventilation Ar = laire de la grille de ventilation g = le coefficient de transmission thermique linique de l'intercalaire autour du vitrage lg = le primtre visible du vitrage p = le coefficient de transmission thermique linique autour du panneau lp = le primtre visible du panneau

Le coefficient de transmission thermique Uw est exprim en ( W/MK).W= Watts.M= Mtres carrs de vitrage + chssis.K (exprim en degr Kelvin) = diffrence de temprature entre lintrieur et lextrieur de votre habitat.

Pour vous simplifier la comprhension de cette valeur, prenons un exemple concret. Vous avez achet une fentre en PVC avec un coefficient Uw de 1,4 W/MK, cela signifie quil vous faudra produire 1.4 W par m pour compenser 1 degr de chaleur. Le coefficient thermique U doit tre le plus faible possible pour que la dpense nergtique pour palier aux dperditions de chaleur soit la plus faible

le coefficient de transmission thermique de votre fentre dpend essentiellement de la qualit de vos vitres. Oubliez les fentres en simple vitrage qui sont totalement obsoltes. Aujourdhui, le vitrage minimum requis pour isoler thermiquement sa maison est le double vitrage. Mais ce double vitrage, il convient de se pencher sur le coefficient thermique quoffre les fentres. Pour une bonne comparaison, on sappuie sur le coefficient Uw.

Par exemple :

Le coefficient Uw est linverse de la rsistance thermique. Ainsi, plus le coefficient Uw est faible, meilleure sera lisolation et donc meilleure sera la performance de votre paroi vitre.

Le coefficient de transmission thermique dune faade lgre de type mur rideauLes faades de ce type sont constitues de vitrages, de chssis et de panneaux opaques comme les fentres mais sont assembls dans des structures pour former des modules. Lensemble de ces modules compose la faade lgre.Exemple de module de faade lgre:

La prsence de la structure constitue gnralement de meneaux (verticaux) et de traverses (horizontales) assurant la fixation et la stabilit de lensemble provoque des ponts thermiques supplmentaires dont il faudra tenir compte pour valuer les performances thermiques de la faade lgre.

Dtermination prcise du coefficient de transmission thermique Ucw,totpar calcul numrique

Une faade lgre peut tre partage en diffrents modules dont certains sont identiques. Les plans de coupe sont choisis de telle sorte quils dlimitent des parties de faade ayant un coefficient de transmission thermique Ucw,ipropre. La valeur globale Ucw,totde lentiret de la faade lgre est la moyenne pondre par les aires des valeurs U de tous les modules qui compose la faade lgre.

avec :Acw,i= les aires des diffrents modules (m)Ucw,i= les coefficients de transmission thermique des diffrents modules (W/mK)

Dtermination prcise du coefficient de transmission thermique de la valeur Ucw,ipar essais

Le coefficient de transmission thermique Ucw,idun module de faade lgre peut tre dtermin avec prcision avant pose par des essais raliss conformment la norme NBN EN ISO 12567-1. Ils peuvent aussi tre raliss sur exactement le mme module de faade lgre avec les mmes dimensions et les mmes composants.

Dtermination prcise de la valeur Ucw,ipar calcul numriqueUn module de faade lgre est constitu de diffrentes parties qui ont chacune une surface et un coefficient de transmission thermique U dtermins:1-les encadrements (chssis),2-le ou les vitrages,3-le ou les panneaux opaques,4-les meneaux,5-les traverses.

De plus, le contour des vitrages isolants et des panneaux est affect dune dperdition thermique supplmentaire rsultant des effets combins des encadrements, intercalaires, traverses, meneaux vitrages et panneaux (pont thermique linaire).Lensemble de ces lments permet de dterminer par calcul le coefficient de transmission thermique d'un module Ucw,i. Il sagit de la valeur moyenne des coefficients de transmission thermique des diffrentes parties au pro rata de leurs surfaces, augmentes des dperditions liniques aux rives des vitrages et panneaux et entre les chssis et les lments de structure.

Sous forme mathmatique simple cela scrit :

avec :1-Acw= laire totale du module de la faade lgre2-Ug= les coefficients de transmission thermique des diffrents vitrages3-Ag= les aires des diffrents vitrages4-Uf= les coefficients de transmission thermique des diffrents chssis (encadrements)5-Af= les aires des diffrents chssis (encadrements)6- Up= les coefficients de transmission thermique des diffrents panneaux

7-Ap= les aires des diffrents panneaux8-Um(t)= les coefficients de transmission thermique des diffrents meneaux et traverses9-Am(t)= les aires des diffrents meneaux et traverses10-f,g= les coefficients de transmission thermique linique entre les diffrents vitrages et chssis (encadrements)11-lg= les primtres visibles des diffrents vitrages dans les chssis (encadrements)12-p= les coefficients de transmission thermique linique autour des diffrents panneaux13-lg= les primtres visibles des diffrents panneaux14-m(t),g= les coefficients de transmission thermique linique entre les diffrents vitrages et les diffrents meneaux et traverses de la structure15-lm(t),g= les primtres visibles des diffrents vitrages dans les diffrents meneaux et traverses de la structure16-m(t),f= les coefficients de transmission thermique linique entre les diffrents chssis (encadrements) et les diffrents meneaux et traverses de la structure17-lm(t),f= les primtres visibles des diffrents chssis (encadrements) dans les diffrents meneaux et traverses de la structure

Les aires et primtres sont dtermins conformment lArt. 10.2.2 de lAnnexe VII de lAGW du 17 avril 2008.Les coefficients de transmission thermique linique peuvent tre dtermins partir :dun calcul numrique prcis suivant la norme NBN EN ISO 10077-2 ;de valeurs par dfaut mentionnes dans lannexe E de lAGW du 17 avril 2008 (Tableaux E2 , E3, E4, E5 et E6).

Influence des liaisons mtalliques

Le calcul numrique ne tient pas compte des ponts thermiques provoqus par les liaisons mtalliques (vis) dans les traverses et meneaux. Ces ponts thermiques peuvent tre calculs prcisment suivant la NBN EN ISO 10211 ou par essais suivant la NBN EN 12412-2.Il existe galement une mthode simplifie pour tenir compte de linfluence des vis sur le coefficient de transmission thermique Um(t) des meneaux et traverses. Ainsi pour des vis en acier inoxydable inter-distantes de 20 30 cm, le coefficient de transmission thermique est augment de 0.3 W/mK. (Mthode de calcul suivant lannexe C de la NBN EN 13947).

Merci pour votre attention