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    PHYSIQUE DE BATIMENT

    INTRODUCTION

    I - POURQUOI ISOLER ?

    La finalit de lisolation thermique est de minimiser les changes de chaleur entre 2

    milieux en dsquilibre thermique (2 milieux ayant des tempratures diffrentes).

    Lisolation thermique dans les btiments a donc pour but :

    F - de freiner les dperditions de chaleur (qui sont inluctables)

    F Lobtention dun confort vritable : dune faon gnrale, le confort est obtenu lorsque lhomme qui dsire prouver une sensation de bien tre ne subit aucun gne sensorielle.- pour

    prvoir un gnrateur de chaleur.

    F. dviter quil se produise de la condensation sur les parois et dans les parois

    F. dviter la sensation de paroi froide, cest une sensation qui intervient quand la temprature surfacique de la paroi a une diffrence de plus de 3C avec la temprature ambiante

    de la pice

    F lconomie nergtique : il est souhaitable quune construction puisse tre chauffe ou rfrigre avec le minimum de dpense , si lisolation est justifie par un souci dconomie pour

    les occupants , elle lest plus encore sur le plan gnral de la lutte contre le gaspillage de nos

    ressources .

    II. - GNRALITS SUR LA CHALEUR

    1-Dfinitions :

    La chaleur est la forme d'nergie lie l'agitation (vibration) alatoire des molcules constituant

    la matire. Cette agitation se mesure par la temprature, et la chaleur par l'augmentation de

    temprature obtenue dans un matriau donn. Cest une forme dnergie, elle peut produire du

    travail.

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    La notion de chaud ou de froid rsulte de la perception de nos sens de la prsence ou labsence de

    la chaleur.

    On distingue deux types de chaleurs :

    Chaleur sensible : cest la quantit de chaleur quil faut retirer ou fournir un corps

    (solide, liquide ou gaz) pour modifier sa temprature sans modifier son tat (en

    particulier son humidit).

    Chaleur latente : Cest la quantit de chaleur quil faut retirer ou fournir un corps

    pour modifier son tat (son humidit) sans modifier sa temprature.

    Pour ramener la temprature de leau de 20C 100C il faut lui fournir une quantit de chaleur

    sensible.

    Pour vaporer leau qui est la temprature de 100C, il faut lui fournir une quantit de chaleur

    latente

    2- Notion de temprature

    La temprature se traduisant par une agitation molculaire il nexiste pas de limite suprieure mais il existe un point darrt (plus dagitation) qui se situe - 273.16 C.

    Cette limite est appele " zro absolu "

    - temprature de conglation de leau : 0C

    - temprature dbullition de leau : 100 C

    Temprature en degr Celsius (C) = temprature en Kelvin - 273.16

    F Chauffer un corps, cest augmenter le niveau dagitation interne des particules en leur communiquant de lnergie.

    F Refroidir cest au contraire diminuer le niveau dagitation en leur retirant de lnergie

    F CHAUD et FROID : Il nexiste pas de temprature prcise pour laquelle on passe du chaud au froid, cest la sensation " difficile " du confort exprimer et qui dpend de chacun de nous.

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    3-Quantit de chaleur :

    La quantit de chaleur absorbe ou fournie par un corps passant dune temprature q1 une

    temprature q2 est proportionnelle :

    - sa masse m

    - la diffrence de temprature q1 q2

    - la chaleur massique du matriau C

    La quantit de chaleur est donne par la formule suivante :

    Q est exprim en joule ou kJ, elle est exprime parfois en kcal.

    Chaleur massique : Dfinition

    Cest une caractristique physique du matriau exprimant la quantit de chaleur ncessaire pour

    lever la temprature de 1 kg dun corps de 1C, la chaleur massique est exprime en

    [J/kgC] ou [kcal/kgC]

    Quelques valeurs de C

    - Eau 4185 J/kgC ou 1 kcal/kgC

    - Matriaux inorganique 0.20 0.25 kcal/kgC : verre, bton , brique etc.

    - Matriaux organique 0.50 0.60 kcal/kgC : bois, lige etc.

    - Mtaux 0.10 0.20 kcal/kgC

    - Air 0.234 kcal/kgC ou 1000 J/kgC

    - Vapeur deau 1900 J/kgC

    Q = m.C.Dq

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    - Remarque La valeur de C varie avec la temprature, elle augmente lgrement avec

    llvation de la temprature; dans le domaine des tempratures ambiantes dans les

    btiments on peut admettre que la valeur de C est constante.

    III - Phnomne de lchange de chaleur

    Entre 2 corps dont la temprature est diffrente se produit un flux calorifique : la chaleur se

    dplace du corps chaux vers le corps froid jusqu' lquilibre de temprature, cette quantit de

    chaleur est appele : Flux de chaleur not F est exprim en Watt : W ou J/s

    On dfinit aussi la densit de flux j

    j = F / S exprim en W/ m.

    IV Mode dchange de chaleur

    a- Soit un bloc mtallique I chauff la temprature q1, en mettant son contact un deuxime

    bloc II la temprature q2 telle que q2< q1

    On dispose ces deux blocs lun sur lautre, on peut remarquer que le bloc II schauffe et que le

    bloc I se refroidit. La temprature de ces deux plaques tend vers une troisime temprature q3

    comprise entre q1 et q2 : on dit quil change de chaleur par conduction : elle se fait de

    proche en proche dans la matire et se propage des zones chaudes vers les zones froides : il y a

    simplement chauffement de la matire par contact solide. Cette progression se fait sans

    dplacement de la matire, plus la matire est compacte plus le matriau est conducteur.

    b- soit une source de chaleur A, par exemple feu de chemin, radiateur, etc. un corps B situ

    au voisinage de la source de chaleur, sa temprature slve, on dit quil y a change de

    chaleur par rayonnement . Le rayonnement se propage la vitesse de la lumire, ce sont

    des ondes lectromagntiques ; le rayonnement na pas besoin dun support matriel, elle peut se

    faire dans le vide.

    F = dQ / dt

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    c- Soit un corps de chauffe situ dans un local au niveau du sol, la temprature de lair situ au

    plafond est suprieur celle de lair situ au niveau du sol. En contact avec lair de chauffe ;

    lair schauffe, sa masse volumique diminue il monte vers le haut, et est remplac par de lair

    plus frais (de masse volumique plus grand), on dit quil y a change par convection, ce

    mode de transfert stablisse entre une surface dlimitant un solide et un fluide qui lentoure

    (dans notre cas cest lair. De tels changes sont caractriss par une agitation des particules

    fluides. Ce mouvement de fluide peut se prsenter sous deux formes :

    - convection naturelle ou libre

    - convection force ou mcanique :lorsque le dplacement des particules est contrl

    par une action mcanique.

    d- soit une certaine quantit de vapeur deau dans un local, en se condensant elle cde de la

    chaleur, cest le phnomne de lchange de chaleur par changement dtat. Dans le

    cas des changes thermiques dans le btiment, il ny a pas lieu de tenir compte de ce

    phnomne.

    En rsum on peut citer les modes de transmission de la chaleur suivants : Conduction,

    convection et rayonnement.

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    PROPRIETES DE LAIR

    I - Introduction

    1-Composition de lair :

    Lair sec est constitu dun mlange doxygne, dazote et quelque autre gaz :

    Air: O2, N2, CO, CO2, SO2, SO3, argon, helium, etc

    Le terme air sec est essentiellement thorique, lair contient toujours de la vapeur deau ; dans

    les locaux, la vapeur deau peut provenir de la cuisson des aliments, des occupants eux mmes

    etc.

    2-Degrs hygromtrique HR

    La pression atmosphrique totale = S pressions partielles des gaz composants = pression dair sec

    + S pression de la vapeur deau.

    A une temprature donne la pression partielle de la vapeur deau ne peut dpasser une limite

    maximale pvs appele pression de saturation de lair, on dit dans ce cas que lair est satur.

    A une temprature constante lair ne peut absorber quune quantit limite de vapeur deau mvs, si

    on dpasse cette quantit, lexcs se condense (se transforme en liquide).

    Remarquons que si la temprature de lair augmente, la quantit deau maximum augmente et

    que plus lair est chaud, plus il est capable dabsorber beaucoup plus de vapeur deau.

    On dfinit le degr dhumidit HR ou humidit relative comme tant :

    HR = pv / pvs x 100 % ou HR = Xv / Xvs x 100 %

    La mesure des degrs hygromtriques se fait laide

    dun psychromtre : appareil qui comporte un premier

    thermomtre ordinaire (dite sche) et un deuxime dont

    le bulbe est maintenue humide (la temprature lue sur

    ce thermomtre est dite temprature humide

    lencontre de la temprature sche).

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    En fonction de l'cart des tempratures qr indiques, on peut dterminer le degr hygromtrique

    de lair.

    Pour HR = 100% le thermomtre sec et le thermomtre humide indiquent la mme

    temprature.

    comment connatre la quantit de la vapeur deau dans lair ?

    Comment connatre la temprature dun mlange dair ?

    Ces valeurs peuvent tre dtermines par le calcul, ou plus simplement en utilisant un diagramme

    appel diagramme psychromtrique ou diagramme de lair humide

    Les valeurs de HR sont donnes en fonctions de lcart de temprature par le diagramme de lair

    humide.

    Le diagramme de lair humide nous permet de dterminer rapidement et sans calcul les proprits

    de lair tudier.

    Le diagramme de Mollier, appel diagramme de lair humide, est une construction graphique qui permet de dterminer rapidement et sans calcul les proprits de lair humide.

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    Exemple :

    Soit un kg dair une temprature de 25 C contenant 10 g de vapeur deau, comment dduire

    HR?

    Sur le diagramme de lair humide ont lit sur la courbe 100 % (courbe de saturation) le point B,

    dabscisse 25C , il indique que lair est capable de contenir 20 g de vapeur deau par Kg , le

    degrs hygromtrique est alors

    HR = 10 / 20 x100 = 50 %

    En levant sa temprature 30 C, lair devient susceptible dabsorber 27 g de vapeur deau par

    kg dair le nouveau valeur de HR est alors HR = 10/27 x 100 = 37 %

    Point de rose:

    Prenons un air dfini par une temprature et une humidit relative dtermine, si on abaisse sa

    temprature, son humidit relative augmente puisque sa masse de vapeur deau Xv reste

    constante, mais Xvs diminue, un certain moment on atteint la limite de saturation ou Xv = Xvs,

    la temprature correspondante cette limite est appel temprature de rose ou point de rose de

    lair prcdemment dfini, on la note qr

    Les valeurs des tempratures de roses se lisent sur le diagramme de lair humide.

    Exemple : q = 21C , HR = 80% qr = 17.5C

    La notion du point de rose est trs importante et permet dtudier le phnomne de

    condensation. En particulier sur les parois froides (vitres, gaines dair frais ).

    Temprature humide

    Soit un air caractris par sa temprature sche gale 24C et la quantit de vapeur deau quil

    contient Xv = 8.5g par kg dair, refroidissons cet air laide deau pulvrise la temprature

    chute et la quantit de vapeur deau par kg dair dans cet air augment jusqu

    11.6 g de vapeur deau par kg dair, au del, la vapeur pulvrise se condense, la temprature de

    lair obtenue aprs pulvrisation est appele temprature humide, dans notre cas on lit 16.5C

    Variation de la chaleur latente et chaleur sensible sur le diagramme de lair humide

    Chaleur latente

    On injecte de la vapeur deau dans lair ou on extrait de la vapeur deau, lnergie dpense

    est une chaleur latente. La temprature reste constante, lhumidit diminue ou augmente

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    Chaleur sensible

    Il y a augmentation ou diminution de la temprature sche, lhumidit reste constante

    Exemple : soit un air ltat initial sche = 15C , humidit spcifique X= 9g ; portons cette

    temprature 25C par une batterie de chauffe ,son point de rose reste constant ,la temprature

    humide passe de 14C 17.5C. Nous pouvons avoir soit un rchauffement ou un

    refroidissement sensible o nous pouvons avoir aussi et au mme temps rchauffement et

    humidification ou refroidissement et humidification ou rchauffement et dshumidification ou

    refroidissement et dshumidification.

    Ces transformations que nous rencontrons souvent en conditionnement dair se font le plus

    frquemment avec change de chaleur selon lgalit ci dessous :

    Chaleur totale = Chaleur sensible + Chaleur latente Mlange de deux dbits dair

    La chaleur volumique de lair est le produit de la chaleur massique de lair (0.2375kcal/ kg) par

    sa masse volumique (1.295kg/m3) soit 0.307 kcal / m3

    Si on mlange 2 dbits dair identiques de 3000 m3 30C , le mlange sera de 6000 m3

    30C aussi . Mais si on mlange un dbit dair de 3000 m3 30C avec un autre dbit dair de

    3000 m3 aussi mais 20C le dbit rsultant sera de 6000 m3 une temprature q1 telle que :

    3000 x 30 x 0.307 + 3000 x 20 x 0.307 = 6000 x 0.307 x q1

    q1 = 25C

    pour des dbits diffrents par exemple 4000 m3 30C et un deuxime de 2000 m3 20C le

    mlange aura un dbit de 6000 m3 et une temprature q1 de :

    : 4000 x 30 x 0.307 + 2000 x 20 x 0.307 = 6000 x 0.307 x q1

    q1 = 26.6C

    Volume massique de lair humide

    Cest le volume dair humide rapport lunit de masse dair sec

    Exemple

    Un air humide 30C, HR = 50% daprs le D.A.H. le volume massique est 0.876 m3 /kgdair

    Enthalpie :

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    En ce qui concerne lair sec , cest la quantit de chaleur totale que contient une masse dair sec

    lorsquil est une certaine temprature, la chaleur massique de lair est de 0.2375 kcal/ kg

    Lenthalpie dun kg dair sec 60C : H= 1kg x 0.2375 x 60 = 14.25 kcal

    En ce qui concerne lenthalpie de lair humide, il faut ajouter lenthalpie de lair sec ,

    lenthalpie de la vapeur deau .

    Pour un air donn on peut lire la valeur de lenthalpie sur le diagramme de lA .H.

    Par exemple qr = 26C, HR = 50 % lenthalpie est de 12.2 kcal/ kg dair

    Exemple de lecture sur le diagramme de lair humide :

    Exemple 1

    Soit un air situ au niveau de la mer, correspondant ltat suivant : Temprature sche : T=

    25C ; Humidit relative; HR = 50% Ces deux paramtres sont suffisants pour localiser le point

    correspondant cet tat sur le diagramme de lair humide, et den dduire par simple lecture les

    proprits thermodynamiques suivantes :

    Lhumidit absolue; Xv = 0,010 [kg deau par kg dair sec]

    Lenthalpie; h = 50,5 [kJ par kg dair sec]

    Le volume spcifique; = 0,86 [m3 da.h. par kg dair sec]

    La temprature humide : Th = 17,9 [C]

    La temprature de rose : Tr = 13,8 [C]

    Exemple2 : Chauffage de 1000 m3/h dair neuf de 5C (HR=85%) 20C

    Conditions initiales (Air 0) : T0

    = 5 C / HR0

    = 85%. A partir de la lecture du diagramme

    humide, X0

    = 0,0046 [kg deau par kg dair sec], h0 0

    = 0,79 [m3

    dair

    humide / kg dair sec].

    Conditions finales (Air 1) : T1= 20 C ; X

    1= X

    0 = 0,0046 [kg deau / kg dair sec] (Maintenue

    constante dans ce procd). A partir de la lecture du diagramme humide, HR1= 32%, h

    1 = 31,8

    1 = 0,84 [m

    3 dair humide / kg dair sec]

    On remarque que lhumidit relative a baiss substantiellement dans ce procd, que le volume

    spcifique a augment denviron 5% (1000 m3

    / h 5C sest transform en 1050 m3

    / h 20C)

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    et que la puissance de chauffage peut tre facilement dtermine partir de la diffrence entre

    lenthalpie finale et lenthalpie initiale.

    Chauffage dun volume dair neuf sans contrle de lH.R. La puissance calorifique (P.ch)

    ncessaire pour chauffer 1000 m3/h dair neuf de 5C (HR=85%) 20C, est : P.ch= 103 m3/h*

    (h1 - - 16,6) / 0,79 = 19,2. 103 kJ/h, soit 5,35 kW

    Humidification par vapeur deau sature la mme temprature que lair:

    Dans ce cas de figure la temprature de lair reste constante et seule lhumidit absolue devient

    plus leve. Le cas de lhumidification dune quantit dair humide, par vapeur deau sature la

    mme temprature que lair, est donc reprsent par un dplacement, sur une ligne correspondant

    une valeur constante de temprature, dune humidit absolue initiale une humidit absolue

    plus leve.

    Exemple : Humidification de 1000 m3/h dair neuf de HR=32% (20C) HR=50% (20C). Dans

    cet exemple, la quantit dair neuf utilise dans lexemple prcdent est humidifie, aprs son

    chauffage, pour ramener son humidit relative 50%.

    Conditions initiales (Air 1) : Idem conditions finales de lexemple prcdent,

    Conditions finales (Air 2) : HR2= 50% / T

    2= T

    1= 20 C (Maintenue constante dans ce procd).

    A partir de la lecture du diagramme humide, W2

    = 0,0073 [kg deau / kg dair sec], e2

    = 38,6 [kJ /

    2 = 0,84 [m

    3 dair humide / kg dair sec]

    EXEMPLE DAPPLICATION

    Chauffage dun volume dair neuf avec contrle de lH.R. Le dbit de vapeur deau sature

    (Qeau) ncessaire pour ramener 1000 m3/h dair neuf de HR=32% (20C) HR=50% (20C), est

    Qeau =103 m3/h x (W2 - x (7,3- 4,6).10-3 / 0,84 = 3,2 kg/h

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    TRANSFERT DE CHALEUR A TRAVERS UNE PAROI

    La connaissance des lois de la transmission de la chaleur est essentielle pour tous les ingnieurs

    et techniciens qui ont connatre des problmes thermiques, frigorifiques .

    Elle est indispensable pour ceux qui se proccupent des problmes de lisolation thermique.

    1 La convection

    Lorsquun fluide une temprature f se dplace au contact dune paroi solide une

    temprature diffrente p, lchange de chaleur qui en rsulte est du aux phnomnes de

    convection.

    Le mouvement de fluide peut rsulter :

    - de ses propres variations de masse volumique, rsultant des variations de sa temprature,

    la convection est dite alors convection naturelle.

    - de lintervention dune action qui oblige le fluide a circuler par rapport la paroi,

    indpendamment de ses variations de sa temprature, la convection est dite alors

    convection force.

    Par suite des phnomnes convectifs, naturels ou forcs, le fluide peut simplement

    schauffer ou se refroidir sans changer dtat physique.

    Loi de Newton

    Cest la loi fondamental de la convection, selon cette loi le flux de chaleur unitaire f est

    proportionnel lcart de temprature (temprature du solide et la temprature du fluide).

    j = hc x (qf-qp) [W/m2]

    Le coefficient de proportionnalit hc de la loi de newton est appel coefficient de convection

    thermique.

    Le flux thermique qui passe de la paroi au fluide le long dune surface S est

    F = hc x (qf-qp) x S [W]

    La quantit de chaleur Q = hc x (qf-qp) x S x t, t temps .

    Expression du coefficient de convection

    hc sexprime en W/m2.C

    Valeur du coefficient de la convection

    Un trs grand nombre de facteurs influent sur la valeur de hc qui peut dpendre de :

    a- des caractristiques de la paroi contre laquelle le fluide circule m

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    -forme : paroi plan, cylindre, sphre

    - dimension : longueur, diamtre

    - tat de surface : lisse, rugueuse

    -

    b- de la manire dont le fluide circule par rapport la paroi :

    - Orientation de la vitesse par rapport la paroi

    - Grandeur de cette vitesse.

    -

    c- des caractristiques physiques du fluide de convection :

    - conductivit thermique l

    - chaleur massique C

    - viscosit n

    -

    hc = f(C, l, n , l , r, m ) .

    Pour faciliter lexpression des rsultats de convection on fait gnralement appel des nombres sans dimension.

    Les trois principaux nombres que lont peut rencontrer sont

    - Le nombre de Nsselt : Nu = hc x l /l avec hc : coef. de convection, l longueur

    Caractristique de la surface et l coef. thermique de conduction.

    - Le nombre de Prandt : Pr = Cx n / l avec C : chaleur massique et n viscosit dynamique.

    - Le nombre de Reynolds : Re = Vx l x r / n avec V : vitesse du fluide et r masse volumique du fluide.

    Le nombre de Nsselt est donn aussi en fonction de Pr et Re : Nu = 0.023Re 0.8 Pr0.4

    Exemple :

    De leau 4C scoule la vitesse de 1m/ s dans un tube de diamtre intrieur d = 0.10m

    Quelle est la valeur de hc entre ce tube et la surface interne de la conduite ?

    Eau 4C : r = 1000kg/m3 ; C = 1.0 kcal/kgC ; n = 1.55 x10-2 poise et l = 0.562W/mC

    Re = V.d.r/n = 64516 rgime turbulent

    Pr = C .n/l = 11.54

    Nu = 0.023Re 0.8 Pr0.4 = hc.d /l hc = Nu .l/d = 430.0 x 0.562 / 0.1 = 2422 W/m2C.

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    B- Le rayonnement

    Dans le mcanisme du rayonnement, les vecteurs de lnergie sont des radiations

    lectromagntiques qui se propagent toute la vitesse de la lumire (c = 3x108 m/s).

    Chacune des radiations dite monochromatiques est caractrise par sa longueur donde

    lectromagntique l , soit par sa frquence f : l = c/f .

    Chacune de ces radiations monochromatiques transporte une nergie diffrente et se comporte

    comme si elle est seule. Ainsi lnergie transmise par rayonnement complexe est la somme

    des nergies transportes pour toute les radiations monochromatiques qui le composent .Il

    faux noter que les divers corps se comportent diffremment vis vis de lmission ou

    labsorption des rayonnements , ainsi certains corps sont fortement absorbants : corps noir ,

    corps gris (surface couverte de noir de fume) ; dautres sont fortement rflchissants ( plaque

    daluminium finement polie ) et dautre fortement transparents ( verre).

    Facteurs dabsorption, de rflexion et de transmission

    fe = t .fe + a.fe + r.fe avec a + t +r =1

    Si le corps est parfaitement noir a = 1 t = r = 0

    Corps opaque t = 0 a + r = 1

    Corps transparent t = 1

    Loi de Stefan Boltzmann

    Elle concerne lensemble des radiations l de zro linfini, dune surface dun corps noir dans lensemble du

    demi espace qui surmonte cette surface.

    Corps noir : La puissance mise par unit de surface M est :

    f mis

    f rflchi

    f transmis f absorb

    soleil

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    M = s T 4 [W/m2] T : temprature du corps

    S: constante de Stefan = 5.675 x10-8 [W/(m2K4)]

    Corps gris M = es T 4 e : facteur dmission

    Loi de Planck :

    Elle concerne la puissance mise par unit de surface dans un petit intervalle de longueur donde, ce que lon

    peut reprsenter par ml

    Ml,T = c1 l-5 /(e c2/l.T -1) avec c1 = 3.742 x10-16 W/m2 ; c2 = 3.742 x10-16 W/m2

    Le flux thermique qui est transmis par unit de sur surface du plan 1 le plus chaud vers le plan 2 est la diffrence

    de ces flux.

    j1,2 = s(T14 T24)/( e1-1 e2-1 1).

    Coefficient de rayonnement.

    Il est commode de rapporter la puissance calorifique change par rayonnement entre une surface 1 de

    temprature T1 et les autres surfaces 2 de temprature T2 :

    - lcart de temprature T1 T2

    - Un coefficient de rayonnement hr [similaire hc de la convection]

    hr = s /( e1-1 +e2-1 1 ) . (T14 T24) / (T1 T2) T1 et T2 sont trs proches soit Tm leur valeur moyenne

    hr = [s /( e1-1 +e2-1 1 )] x4 Tm3

    C Conduction :

    Cest un mode de transfert de chaleur rsultant des interactions molculaires, la conduction ne

    peut se manifester que sil y a des molcules, donc de la matire, tout corps matriel solide,

    liquide ou gazeux peut conduire la chaleur.

    1- CONDUCTIVIT THERMIQUE l

    Cest le flux de chaleur (en watt) qui traverse 1 m de paroi, pour 1 m dpaisseur et pour une diffrence de temprature de 1C entre les deux faces pendant lunit de temps.

    l sexprime en W/m C

    Les matriaux HOMOGNES sont caractriss par leur l

    Plus l est petit, plus le matriau est isolant

    Conductivit : cest laptitude du matriau se laisser traverser par la chaleur

    (VOIR ANNEXE 1 pour quelques valeurs du l des matriaux du btiment)

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    - Le l dun matriau est fonction de :

    SA DENSIT

    Au-del de 1.5 de densit, une augmentation de 10 % de celle-ci entrane une augmentation du l denviron 15 %

    Plus un matriau est lger plus il est isolant.

    SA TEMPRATURE

    Plus un matriau est chaud plus il est conducteur.

    - Lambda est calcul en laboratoire pour une temprature du matriau de 10C

    - SA TENEUR EN HUMIDIT

    Plus le matriau est humide, plus il est conducteur

    - Lambda est dtermin en laboratoire pour des matriaux secs.

    2- Dfinitions

    surface isotherme :

    Dans un conducteur thermique, une paroi par exemple, les surfaces S1, S2, S3 groupant

    les points ayant la mme temprature s appelant surface isotherme.

    Ligne de flux de chaleur

    Elles reprsentent en quelque sorte, les trajectoires

    de lnergie calorifique dans le conducteur,

    elles sont normales aux surfaces isothermes

    T1 T2

    T3

    Tn

    T0

    j

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    Champs thermiques :

    Cest lensemble des lignes de flux de chaleur et des surfaces isothermes ;

    Rgime permanent :

    Champs thermiques est stable dans le temps, la temprature en un point donn du

    conducteur dpend seulement de sa position.

    Loi de Fourier

    La quantit de chaleur qui traverse un lment de surface ds par unit de temps est

    dQ = -l .q/n .ds .dt

    le flux thermique unitaire j , transmis en un point O est proportionnel au gradient de temprature

    existant en ce point

    j = -l .q/n [W/m2]

    Le signe qui apparat dans cette expression signifie que la chaleur se propage dans le sens des

    tempratures dcroissantes, le coefficient l de la loi de Fourier est appel conductivit thermique,

    il caractrise laptitude dun matriau conduire la chaleur.

    Le flux thermique qui traverse une surface ds est

    DQ = -l .q/n .ds dt = [nergie x longueur] / [Temps x surface x cart de temprature]

    Dans le systme international SI, l sexprime en [J.m]/[m2.s.C] ou [W/m2] elle peut sexprimer

    aussi en kcal/ h.m.C .

    Sachant que : 1 W/mC = 0.860 kcal/ h.m.C .

    La conductivit thermique dpend beaucoup de la nature du matriau et de son tat physique, elle

    dpend aussi de la temprature.

    Equation de la chaleur

    Lexpression analytique de lquation de la chaleur en coordonne cartsienne est

    2q / x2 +2q / y2 +2q / z2 - q / a.t = 0

    Loi de Fourier gnralise

    en coordonne cylindrique

    2q / r2 + 1/r . q / r + 1/r2 . 2q / a2 +2T / z2 -q / t =0

    On considre dans tout ce qui suit :

    - Une paroi pleine et homogne

    d

    n

    q

    q+

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    - Un rgime permanent donc q / t =0

    - Une conduction unidimensionnelle .selon Ox

    Dans ce cas lquation de la chaleur scrit :

    2q / x2 = 0

    les conditions aux limites sont :

    q(0) = qsi , q(e) = qse

    q / x = a q(x) = a .x + b

    q(0) = qsi qsi = a.0 + b = b

    q(e) = a.e + qsi (qse - qsi)/e = a

    Lquation scrit alors

    q(x) = [(qse - qsi)/e ].x + qsi

    Lexpression du flux de la chaleur unitaire est :

    j = -l q(x) / x ; q(x)/ x = (qse - qsi)/e

    Donc j = -l(qse - qsi)/e = l/ e . (qsi - qse) [W/m2]

    Le flux de chaleur (par conduction seulement) est Q = Q.Dt = l/ e. (qsi - qse). Dt

    Lexamen de la relation montre un rapprochement entre la loi de Fourier et

    la loi dOhm (transfert de lnergie lectrique); en effet, la rsistance dun

    conducteur lectrique de section A et de longueur l constitu par un mtal de

    rsistivit r est

    R = r . l / A

    x

    q

    qi

    qsi

    qs qe

    2

    1

    2

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    Loi dOhm : DU = R.I = r.(l/A).I

    La rsistance thermique est Rt = e /(lS) ; S surface de la paroi conductrice

    La rsistance de la paroi par unit de surface est Rtu = e/l en [W/m2]

    j = l/ e . (qsi - qse) = (qsi - qse) /Rtu

    Pour plusieurs rsistances lectriques en srie la rsistance totale est R = SRi

    En conduction thermique et pour plusieurs parois en srie la rsistance totale est

    Rtu = SRtui = e1/l1 + e2/l2 + e3/l3+ e4/l4 + ... + en/ln

    Conduction de la chaleur dans une paroi cylindrique homogne

    En coordonne cylindrique j = -l .q / r

    = j.S = - l . [dq / dr] . 2 P.r.l

    dr/r = 2.P.l.l dq

    = [2 . P . l .(qsi - qse)]/( [log(r2/r1)]/l1) = [2. P . l . D q]/( [log(r2/r1)]/l1)

    Pour plusieurs parois :

    j = [2.P l . D q]/( [(log(r2/r1)]/l1 +[(log(r2/r3)]/l2 + [(log(r3/r4)]/l3 + )

    r1

    r2 r3

    r4

    r1 r2

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    3- Intervention des 3 modes de transmission de la chaleur

    Cas dune paroi pleine homogne

    On suppose que le rgime thermique est permanent cest dire la temprature

    est constante dans le temps en un point donn, considrons une paroi plane

    dpaisseur e et de conductivit thermique l, la paroi spare un fluide chaud A,

    la temprature qA dun fluide froid la temprature qB , en raison de la

    diffrence de temprature (qA -qB ) un flux de chaleur j se transmet du fluide

    chaud soit lintrieur dun local vers le fluide froid soit lextrieur du mme

    local :

    -Dabord par convection du fluide c.a.d. lair de lintrieur du local vers la

    surface de la paroi soit hci le coefficient de convection lintrieur du local.

    -la paroi peut galement changer de la chaleur par rayonnement vers les autres

    parois en mettant en jeu le coefficient de rayonnement hri donc soit

    hi le coefficient de transmission superficiel tel que hi = hci +hri ? j = Dq/ (1/hi)

    -ensuite par conduction dans la paroi soit le coefficient de transmission thermique

    par conduction l/e ? j = Dq /(e/l)

    - enfin de mme pour le cot extrieur. he = hce +hre ? j = Dq/ (1/he)

    La densit de flux totale sera gale donc j = Dq/ (1/hi +e/l +1/he)

    La rsistance thermique totale sera gale :

    R = 1/hi +e/l +1/he=1/hi +1/he+ e/l

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    Rsistance thermique dun matriau R

    - Cest laptitude du matriau sopposer au passage de la chaleur

    Cas dun matriau homogne

    La rsistance thermique dun matriau homogne est gale linverse de sa

    conductivit thermique soit 1 / l

    On calcule donc la rsistance thermique quoffre un matriau au passage dun flux

    de chaleur PROPORTIONNELLEMENT lpaisseur du matriau.

    Pour une paroi homogne on aura :

    - Cas dun matriau htrogne

    Dans ce cas la rsistance thermique fait lobjet dune VALUATION EXPRIMENTALE

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    On lappelle la rsistance utile ( R u )

    Plus R est grand, plus le matriau est isolant

    - LES MATRIAUX ISOLANTS

    Un matriau est dit isolant lorsque :

    l = 0.065 W/m C

    Ou R = 0.5 m. C/W

    j sera gal :

    j = (qA -qB ) /R

    j = (qA -qB ) / (1/hi +e/l +1/he)

    Posons K = 1 /( 1/hi + e/l + 1/he)

    M M ATTENTION: SEULES LES RSISTANCES SAJOUTENT, LES l NE SAJOUTENT PAS M M

    La transmission thermique travers les parois

    La transmission thermique travers la paroi peut tre rpartie en

    transmission surfacique et transmission linique (transmissions vers le sol et

    transmissions travers les ponts thermiques).

    Transmissions thermiques surfaciques:

    Les transmissions surfaciques sont inversement proportionnelles la

    rsistance totale de la paroi. Le coefficient de transmission thermique

    surfacique (K) s'exprime en [W/m.K] par la relation:

    j = (qA -qB) / (1/hi +e/l +1/he) = K (qA -qB)

    = K .S. (qA - qB)

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    Ce coefficient tient compte des changes superficiels internes et externes sur

    les deux surfaces respectives des parois.

    Les dperditions thermiques travers une paroi de surface S, pour un cart

    de temprature q, sont dfinies en Watts par:

    = K. S. Dq

    Transmissions thermiques liniques:

    Cas des dperditions travers les ponts thermiques

    Des zones linaires, de plus faible rsistance thermique, souvent situes la

    jonction des parois, constituent des ponts thermiques, qui sont l'origine de

    dperditions supplmentaires. Le coefficient K ne tient compte que des changes

    entre les surfaces intrieures et extrieures parallles, c'est--dire des changes

    caractriss par des lignes de flux perpendiculaires aux surfaces. Or, il existe

    rellement des lignes de flux obliques au niveau des jonctions entre les parois, c'est-

    -dire au niveau des ponts thermiques. Pour tenir compte des changes travers les

    ponts thermiques, on majore les dperditions surfaciques par des dperditions

    thermiques liniques.

    Trs souvent, et pour simplifier les calculs, on prend les pertes liniques comme

    tant gales un pourcentage des pertes surfaciques; dans les constructions

    normales tablies selon les rgles de l'art, ce pourcentage est d'environ 5 10%.

    K = 1

    1 hi

    + li S ei

    he 1

    +

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    24

    Quelques valeurs de coefficient de transmission thermique linique

    Ext.

    Int.

    Ext.

    Ext.

    Int.

    Parois identiques ou diffrentes et simbriquent lun dans lautre

    k = 0

    Int.

    Ext. Int.

    e2

    e1

    e1

    e2 Parois diffrentes

    k = 0

    Int. Int. Int.

    ei ei

    ei

    k = 0.4 ei / (R + 0.15)

    Ext.

    Int

    Ext.

    Int e e

    Parois identiques ou diffrentes et simbriquent lun dans lautre

    k = 0.2 K .e

    Ext.

    Int

    Ext.

    Int

    Parois diffrentes et lune constitue langle

    k = 0.2 e / ( 0.2 R2 (e1 /e2)

    R2 de la paroi formant langle

    Isolant

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    25

    Cas des dperditions thermiques vers le sol

    Les dperditions thermiques vers le sol sont le rsultat de phnomnes

    dchanges thermiques assez complexes qui dpendent de la paroi qui est en

    contact avec le sol, sa nature et sa configuration :

    dalle sur terre plein, murs enterrs, etc.

    prsence ou non dun isolant thermique, caractristiques de lisolant

    thermique, etc.)

    Les changes thermiques vers le sol sont assimils des changes liniques

    exprims par ml de primtre de local en contact avec lextrieur.

    Ext.

    Int.

    Ext.

    Int.

    k = 0

    Int.

    Ext. Ext.

    Int.

    k = 0.6 e /(0.06 + Rm) k = 0.6 K . e

    Langle est constitu par un poteau en bton arm

    k = 0.45 .e

    Int.

    Ext. Int.

    Ext.

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    26

    Pour une dalle sur terre-plein, sans isolation thermique, les dperditions

    thermiques vers le sol sont denviron 1,30 Watt par mtre linaire de

    primtre en contact avec lextrieur par C de diffrence de temprature

    entre la temprature extrieure et celle lintrieur du local concern.

    Le coefficient ks est fonction de la diffrence de niveau z. sa valeur est donne par le tableau suivant :

    Z en m En [ W / m .C] Infrieur - 6.0 m De -6.0 -4.05 m De -4.0 -2.55 m De -2.50 -1.85 m De -1.80 -1.25 m De -1.20 -0.75 m De -0.70 -0.45 m De -6.0 -4.05 m De -0.40 -0.25 m De -0.20 0.20 m

    0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.75 2.10

    Pour un mur enterr, le coefficient est dtermin partir du tableau suivant, en fonction de la profondeur denterrement Z et du coefficient K du mur calcul comme sil sagissait dun mur extrieur.

    Profondeur Z en m

    Coefficient K du mur en [W / m C] 0.40 0.49

    0.50 0.64

    0.65 0.79

    0.80 0.99

    1.00 1.19

    1.20 1.49

    1.50 1.79

    1.80 2.19

    2.20 2.59

    2.60 3.09

    3.10 3.70

    Infrieur -6.00 m 1.40 1.65 1.85 2.05 2.25 2.45 2.65 2.80 3.00 3.20 3.40 De -6.00 -5.05 1.30 1.50 1.70 1.90 2.05 2.25 2.45 2.65 2.85 3.00 3.20 De -5.00 -4.05 1.15 1.35 1.50 1.65 1.90 2.05 2.25 2.45 2.65 2.80 3.00 De -4.00 -3.05 1.00 1.15 1.30 1.45 1.65 1.85 2.00 2.20 2.35 2.55 2.70 De -3.00 -2.55 0.85 1.00 1.15 1.30 1.45 1.65 1.80 2.00 2.15 2.30 2.50 De -2.50 -2.05 0.70 0.85 1.00 1.15 1.30 1.45 1.65 1.80 1.95 2.10 2.30 De -2.00 -1.55 0.60 0.70 0.85 1.00 1.10 1.25 1.40 1.55 1.75 1.90 2.05 De -1.50 -1.05 0.45 0.55 0.65 0.75 0.90 1.00 1.15 1.30 1.45 1.60 1.75 De -1.00 -0.75 0.35 0.40 0.50 0.60 0.65 0.80 0.90 1.05 1.15 1.30 1.40 De -0.70 -0.45 0.20 0.30 0.35 0.40 0.50 0.55 0.65 0.75 0.85 0.95 1.10 De -0.40 -0.25 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.55 0.60 0.70

    k

    K

    Z

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    On notera "k", le coefficient de transmission thermique linique (transmissions

    vers le sol et transmissions travers les ponts thermiques) et "l" la longueur de la

    liaison. Le flux de chaleur s'exprimera alors pour un ensemble de parois de

    surfaces "Si" et de liaisons thermiques liniques de longueur "l

    i " par:

    LES DPERDITIONS PAR RENOUVELLEMENT D'AIR

    Les changes thermiques lis au renouvellement de lair dcoulent du fait que de

    lair extrieur est constamment introduit dans le local, dune manire volontaire ou

    involontaire, Cet air neuf dplace vers lextrieur une quantit quivalente dair

    intrieur, qui est aux conditions hygromtrique de consigne. Quand lair neuf

    introduit, nest pas utilis volontairement pour le rafrachissement de lambiance, il

    ncessite dtre ramen aux conditions hygromtriques du local.

    La part sensible de lchange thermique entre le local et lextrieur, associs aux

    renouvellements dair est dtermin comme suit :

    qs air neuf = rair . Cp . V ( qi qe)

    qs air neuf : dbit de renouvellement dair Le dbit de renouvellement minimal exig par les conditions dhygine est fix par la rglementation. Le dbit normal dair neuf introduire est exprim en mtre cube par heure et par occupant en occupation normale. Ce dbit est fix dans le tableau ci-aprs, en tenant compte des interdictions de fumer pour les locaux relatifs aux btiments usage d'enseignement:

    = (S Ki . Si + S ki . li ) . Dq

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    29

    f = 0,34.Dq. Qv

    Qv = rair . Cp . V = dbit minimal dair neuf Taux de renouvellement dair par la mthode des changements dair: Dans cette mthode, un taux de renouvellement dair est affect chaque local du btiment selon la rpartition des ouvrants sur ses parois extrieures, et la permabilit lair de ses menuiseries, conformment au tableau ci-dessous : Nombre de changement dair par heure et par local ; CAH CAH correspondants aux besoins hyginiques des occupants non compris Menuiserie sans

    dispositifs spcifiques de rduction des fuites

    Menuiserie avec dispositifs spcifiques de rduction des fuites

    Local sans ouvertures sur lextrieur

    0,5 0,3

    Local avec ouvertures sur un seul cot

    1,0 0,7

    Local avec ouvertures sur deux cots

    1,5

    1,0

    Local avec ouvertures sur trois cots

    2,0 1,3

    Halls dentre 2,0

    1,3

    On obtient, pour chaque local : , en [m3/h] = V local . CAH Les dperditions totales sont :

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    30

    = (S Ki . Si + S ki . li ) . Dq + 0,34.Dq. V local . CAH

    LES CONDITIONS INTERNES DE TEMPRATURE ET D'HYGROMTRIE Ce diagramme prcise les conditions de confort de manire graphique, en indiquant les carts qui

    caractrisent la sensation de confort en t, de celle d'hiver, qui sont dus essentiellement aux

    caractristiques vestimentaires usuelles qui diffrent selon les saisons. Ce diagramme dfinit les

    conditions de temprature et d'humidit de l'air pour des valeurs fixes d'activit mtabolique, de

    rsistance thermique des vtements et de vitesse de l'air rencontres typiquement dans des

    espaces usage d'enseignement.

    Pour le dimensionnement des quipements de chauffage et de refroidissement, dans les btiments

    usage denseignement, les valeurs suivantes, de tempratures et dhumidit relative, sont

    recommandes dans la dfinition des conditions intrieures de base.

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    31

    Temprature extrieure de base

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    32

    IMPACT DE LA PLANIFICATION URBAINE SUR LE COMPORTEMENT

    NERGTIQUE DES BTIMENTS

    Notions de microclimat

    Le microclimat se forme en fonction de la domestication du climat par

    des gains ou des pertes de lintensit dun ou de plusieurs facteurs

    naturels (soleil, vent, humidit), gnrs par les conditions

    gographiques, vgtales et physiques du lieu considr: de faon plus

    dtaille, le microclimat se forme en fonction de :

    o Lensoleillement par la variation de lalbdo ou la rduction des rayons directs

    par diverses plantations ou ouvrages construits.

    o Lhumidit de lair par la cration de jet deau, bassin, cascade, rivire

    artificielle.

    o Le vent peut tre soit rorient ou affaibli, soit acclr au moyen

    dimplantation darbres ou dlments construits.

    Les trois lments essentiels de la nature sont modifiables lintrieur des zones

    ouvertes ou fermes en fonction de la volont de lhomme et selon ses besoins

    dexploitation spatiale du milieu.

    Impact de l'ensoleillement

    Lensoleillement apporte de lnergie gratuite en hiver assortie dune plus

    grande pntration du rayonnement lintrieur des locaux en cette mme

    priode.

    Lensoleillement touche surtout les planchers hauts beaucoup plus que les

    murs priphriques. En t lensoleillement lve la temprature de

    lenveloppe qui se laisse traverser progressivement par lnergie reue.

    Lexcs de chaleur exige une dpense nergtique pour son vacuation

    (ventilation ou climatisation).

    Impact de l'exposition aux vents dominants

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    33

    Une faade expose au vent est soumise une pression qui fait pntrer

    lair lintrieur des locaux et accentuer la dperdition travers

    lenveloppe extrieure du ct de la faade oppose.

    En effet, la faade oppose aux vents a son oppos en zone de dpression

    qui va ncessairement lors de louverture dune porte ou de fentre,

    perturber le mouvement de lair lintrieur des locaux.

    3.1.1 IMPACT DE LA PLANIFICATION URBAINE SUR LE

    COMPORTEMENT NERGTIQUE DES BTIMENTS (SUITE)

    Impact de la topographie du terrain

    Outre les flux des eaux que reoivent les espaces urbains situs en aval, la

    topographie dicte au planificateur urbain le trac des voies ; leur largeur et

    leur direction.

    En matire nergtique, les orientations les plus souhaitables sont celles qui bnficient en hiver dun ensoleillement sud, dun panorama intressant et ne sont pas affectes des vents forts et dominants. Ainsi le planificateur cherchera des solutions naturelles ou artificielles par limplantation des brise-vent. La couverture vgtale et les arbres constituant assurment une meilleure stratgie pour les logements et habitations. IMPLANTATION ET VOLUMTRIE EXTERNE PAR RAPPORT AU SOLEIL

    Limplantation dun difice logements est dicte par les conditions du

    cahier des charges du lotissement, manant lui-mme dun plan

    damnagement urbain.

    Limplantation doit tenir compte de la gomtrie du volume construit et des

    orientations des ouvertures par rapport la course du soleil.

    En fait, larchitecte est tenu de prendre en compte lincidence de

    lensoleillement direct qui pourrait aider ou nuire lactivit lintrieur des

    diffrents locaux de son btiment.

  • Touati cours thermique 2011/2012

    Touati cours thermique 2011/2012

    34

    Bien que lensoleillement constitue un apport apprciable dnergie gratuite,

    il est dans la plupart des cas gnant pour des expositions prolonges lies

    des activit tels que : la lecture, le sjour ou la prparation des repas, etc.

    Pour ce fait la connaissance de la trajectoire du soleil (altitude et azimut) est

    trs utile pour llaboration du projet architectural.

    Des abaques et des logiciels spcifiques fournissent des informations fort utiles pour la dtermination des masques du ciel. Lorientation Nord-Sud favorise un ensoleillement idal pour une meilleure conomie dnergie hiver comme t.

    En regard de ce chapitre qui traite lenveloppe du btiment, les orientations

    demeurent privilgies pour un meilleur comportement nergtique du logement

    non quip :

    1- La forme architecturale doit viser une meilleure compacit, l'exemple de

    constructions tages le recours au jumelage avec les voisins (jumel).

  • Touati cours thermique 2011/2012

    Touati cours thermique 2011/2012

    35

    2- Lisolation thermique des murs extrieurs est capitale : le choix des bons

    matriaux isolants pour les murs extrieurs et la toiture, peut seul garantir son

    btiment la neutralisation des pertes d'nergie.

    3- Selon son orientation le rapport des pleins et des vides d'une faade, pourra

    faciliter l'tablissement des conditions de confort intrieur ; des surfaces vitres sud

    durant la saison dhiver sont trs recommandes, ce titre.

    4- Les ouvertures et les portes extrieures doivent tre conues dans des normes qui

    garantissent un renouvellement de lair naturel, qui est ncessaire au confort

    intrieur et la rduction de la facture nergtique, sans perturber le confort

    hygrothermique des espaces intrieurs.

    5- Les quipements et les systmes :

    - Lemploi des systmes passifs de rafrachissement (tels que

    ventilation nocturne, peinture blanc etc.)

    - Le recours aux protections solaires : rgule la quantit de lumire

    naturelle qui pntre dans lespace pour un meilleur droulement des

    activits. Ces lments peuvent constituer des lments

    architectoniques que le concepteur dfinira la forme et lapparence.

  • Touati cours thermique 2011/2012

    Touati cours thermique 2011/2012

    36

    LE ZONAGE INTRIEUR ET DTERMINATION DES BESOINS

    SPCIFIQUES DE CHAQUE ZONE

    Lanalyse des donnes climatiques fournies par lInstitut National de la

    Mtorologie (INM) et en collaboration avec lANER, la Tunisie a t dcoupe en

    trois grandes zones climatiques pour la rglementation, base sur la temprature

    maximale dt (juin, juillet et aot) et qui sont les suivantes [GHR-93]:

    Zone T1 : cest une zone mditerranenne, comportant les gouvernorats

    suivantes : Bizerte, Tunis, Ben Arous, Nabeul, Zaghouan, Sousse, Monastir, Gabs

    et Mdenine. La temprature maximale dt (Te, max) est infrieure 31C, sauf

    pour la ville de Mdenine.

  • Touati cours thermique 2011/2012

    Touati cours thermique 2011/2012

    37

    Zone T2 : cest une zone des Hauts plateaux du nord, constituants les gouvernorats

    suivantes : Jendouba, Bja, Siliana, Kef, Kairouan, Kasserine, Sidi- Bouzid et

    Gafsa. Pour cette zone la temprature Te, max varie de 31 36.7 C.

    Zone T3 : cest une zone des Hauts plateaux du sud, compose des rgions

    Suivantes : Tataouine, Kbili et Tozeur. Pour ces rgions qe, max est suprieure

    36.7 C.

    Ce zonage obit uniquement des considrations climatiques. Si nous prenons note

    des caractristiques gographiques (telle que : le relief, la composition gologique

    ainsi que les ressources naturelles) et socio-conomiques, nous obtenons 10

    rgions climatiques pour la formulation des recommandations de la

    rglementation. En 1992, et avec lide de la mise en place dune rglementation

    thermique pour les trois (3) pays du Maghreb, deux runions se sont droules, une

    Rabat et une autre Tunis et ont consist dcouper les trois pays du

    Maghreb en 5 zones climatiques (voir carte ci-dessous). La dmarche adopte pour

    ce dcoupage est base essentiellement sur:

    La temprature maximale quotidienne dt.

    La somme des degrs-jours de chauffage sur la base de 16 C.

    La dure quotidienne densoleillement dhiver.

    Lhumidit relative moyenne dt.

    Les donnes mtorologiques dont notre Laboratoire dEnergie Solaire de lENIT

    dispose sont celles :

    a) De la station de Tunis; des donnes de cinq annes, correspondant aux annes

    1975 1979. Cette station reprsente la zone T1.

    b) Des quatre autres stations:

    Bizerte, reprsentant le plateau de la rgion du nord-est.

    Jendouba, reprsentant le plateau de la rgion du nord-ouest.

  • Touati cours thermique 2011/2012

    Touati cours thermique 2011/2012

    38

    Gabs, reprsentant le plateau de la rgion du sud-est.

    Gafsa, reprsentant le plateau de la rgion du sud-ouest.

    Les donnes mtorologiques relatives ces diffrentes stations correspondent aux

    annes 1985 1989, mais avec des donnes manquantes de temprature et surtout

    de rayonnement solaire diffus.

  • Tou

    ati

    c

    ours

    ther

    miq

    ue

    201

    1/20

    12

    Tou

    ati

    c

    ours

    ther

    miq

    ue

    201

    1/20

    12

    39

  • Touati cours thermique 2011/2012

    Touati 40

    ISOLANT EN LAINE MINERALE MANUFACTURE

    - Laine de verre ( NF B 20-001 009 )

    - classe VA

    - classe VB

    - classe VC

    - classe VD

    - classe VE

    - Laine de roche

    - classe RA

    - classe RB

    - Autres laines minrales

    0.034 0.047

    0.035 0.051

    0.036 0.056

    0.043 0.054

    0.037 0.039

    0.038 0.047

    0.039 0.041

    0.065

    MATERIAUX

    l

    W / m C

    ISOLANT DIVERS

    - Verre cellulaire

    - Panneau de fibre de bois type FIBRALITH

    - Panneau de perlite expanse + cellulose

    0.050

    0.060 0.067

    0.060

  • Touati cours thermique 2011/2012

    Touati 41

    MATERIAUX DE STRUCTURES

    - Granit

    - Marbre

    - Pierre calcaire

    - Bton plein

    . caverneux

    . lger pouzzolane

    . lger dargile expans

    . lger de perlite

    - Bton cellulaire

    - Verre

    - Acier

    - Aluminium

    - Zinc

    - Plomb

    - Bois feuillus mi lourd

    - Bois feuillus lgers

    - Bois rsineux

    3.00

    2.90

    1.40

    1.75

    1.40

    0.52

    1.05

    0.31

    0.18

    1.10

    52

    230

    110

    35

    0.23

    0.12

    0.15

    MATERIAUX DE PAREMENT

    - Enduit de ciment

    - Enduit de pltre

    - Plaque de pltre

    - Panneau de particules de bois

    - Panneau contreplaqu ou latt

    1.15

    0.35

    0.50

    0.14

    0.12

  • Touati cours thermique 2011/2012

    Touati 42

    - Lige comprim

    - Amiante ciment

    0.10

    0.95

    Annexe 2 - " R " des matriaux htrognes

    MATERIAUX

    EPAISSEUR e

    ( cm )

    R

    ( m .C/W )

    - Blocs de bton plein en bton de gravillon

    7.5

    10

    15

    20

    25

    30

    0.02

    0.04

    0.07

    0.10

    0.13

    0.16

    - Blocs de bton plein en bton de pouzzolane ou de laitier expans

    7.5

    10

    15

    20

    25

    30

    0.08

    0.13

    0.21

    0.30

    0.39

    0.48

    10

    0.17

  • Touati cours thermique 2011/2012

    Touati 43

    - Blocs de bton creux de pouzzolane ou de laitier expans

    15

    20

    25

    30

    0.24

    0.38

    0.45

    0.53

    - Blocs de bton creux parois minces

    7.5

    10

    15

    20

    25

    30

    0.08

    0.09

    0.13

    0.21

    0.28

    0.37

    MATERIAUX

    EPAISSEUR e

    ( cm )

    R

    ( m .C/W )

    - Blocs de bton cellulaire de masse volumique : 400 kg / m3

    10

    15

    20

    25

    30

    0.64

    0.83

    1.11

    1.40

    1.66

    - Blocs de bton creux parois paisses

  • Touati cours thermique 2011/2012

    Touati 44

    10

    15

    20

    25

    30

    0.09

    0.10

    0.12

    0.21

    0.28

    - Brique pleine

    11

    0.11

    - Brique creuse

    5

    7.5

    10

    15

    20

    25

    30

    0.10

    0.16

    0.20

    0.30

    0.39

    0.45

    0.59

  • Tou

    ati

    c

    ours

    ther

    miq

    ue

    201

    1/20

    12

    Tou

    ati

    45