Déperditions dans les parois

Un immeuble est un quelque sorte une boite chauffée de l'intérieur en hivers et de l'extérieur en été. Nous n'évoquerons dans ce qui suit que le premier cas.

Cette boite est sensiblement à 20°C à l'intérieur et à une température moindre à l'extérieur en hivers. Les parois de cette boite sont constituées pour l'essentiel de :

surfaces verticales :   660 m² de vitres et 2000 m² de murs (vêture)

et horizontales :          800 m² de plafond parking et  800 m² de plafond du dernier étage

 

* Sous entendu pour 1m d'épaisseur et pour une unité de surface soit 1m² dans le système SI. 

Une mauvaise interprération des deux coefficient l et ζ entraîne parfois des erruers dans le calculs des pertes thermiques dans les parois.

Trouver ζ  connaissant l  on  a   ζ =  l / e

Exemple 1    20 cm de béton                      ζ_b=  2 / 0,2 = 10  watt/m² °C
Exemple 2    5  cm de (bon) Polystyrène    ζ_p =  0,04 / 0,05 = 0,8 watt/m² °C
 en d’autre terme le béton est une passoire

Pour déterminer la puissance instantanée traversant la paroi la formule suivante s’applique : 

                          W =S ζ Dθ   avec :

S     surface de la paroi en m²
ζ     Coefficient ζ de déperdition des parois en   watt/m² et °C
Dθ   Différence de température de part et d'autre de la paroi °C

On parle aussi de la résistance R = 1/ ζ   de la paroi en  m² et °C/watt

Si l'on met deux couches isolante de résistance R₁ et R₂  l'une sur l'autre la résistance de l'ensemble est égale R₁ + R₂ . 
Par exemple si l'on met une vêture ayant le même coefficient de déperdition que la couche de polystyrène actuelle de 0,8 watt/m² et °C on a une résistance globale double

R = 1/0,8 + 1/0,8 = 2,5 soit un nouveau coefficient de déperdition globale

ζ = 1/R = 0,4 watt/m² et °C et l'on pert deux fois moins d'énergie

Les calculs qui suivent sont effectués avec les hypothèses suivantes :
20°C dans la boite 0 °C à l'extérieur de la boite et déperdition pendant 1 mois

Cas du vitrage

Une surface de 660 m² de simple vitrage ayant un coefficient de déperdition de 5,7 W/m² et °C évacue une puissance importante vers l’extérieur     En effet W= 660 x 5,7x 20 = 75 000 watt  soit 75 kW

   Soit pendant 1 mois    Q = 75 x 30 x 24 = 54 000 kWh

Un double vitrage  4/12/4 à isolation thermique renforcée (argon et couche métallique) a un coefficient de déperdition voisin de 1,3 W/m² et °C   soit  Q = 12 300 kWh

 

Le gain en kWh pour un mois de froid soutenu est de 41 700 kWh.  Cette énergie correspond sensiblement à 4 m3 de fioul.