Physique du Bâtiment III – Cours 4Dr Jérôme KAEMPF

Planning du coursPhysique du Bâtiment III: Les parties opaques de l’enveloppe

Cours Date Matière du cours

1 19 septembre Flux de chaleur, Valeur U

2 26 septembre Isolation des murs, Bilan thermique net

3 3 octobre Ponts thermiques, pertes vers le sol

4 ← 10 octobre Condensation superficielle

5 17 octobre Condensation / assèchement, méthode de Glaser

6 24 octobre Méthode des pascal-jours

7 31 octobre Résumé/Questions & TEST

8 7 novembre Réflexion / absorption du son, isolation acoustique

9 14 novembre Protection contre les bruits extérieurs / intérieurs

10 21 novembre Protection contre les bruits de choc, installation techniques

11 28 novembre Thermocinétique

12 5 décembre Résumé/Questions & TEST

Retour sur l’Exercice Série 3, Impact des ponts thermiques

Ponts thermiques, pertes par le sol

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𝐽 𝑠 , 𝑖→𝑒=(𝑈+𝜓 ⋅𝑙𝑆

+ 𝜒𝑆 )⏟

𝑈𝜓 ,𝜒

⋅ (𝜃 𝑖−𝜃𝑒 )

(!!)

Pont thermique linéique

𝑅𝑡𝑜𝑡=1hi

+∑𝑗=1

𝑛

𝑅 𝑗+1he

et ,

avec: , et où:

Pertes par le terrain (W):

Sans isolation: 405 W, avec isolation: 18.6 W

Introduction – Effets des ponts thermiques

Ponts thermiques, pertes par le sol

1) Condensation de l’humidité de l’air2) Pertes thermiques plus importantes de l’enveloppe du bâtiment (→ cours 3)

-11°C

9°C

Isolation non-exécutée

Vue du balcon

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Introduction – Effets des ponts thermiques: Condensation superficielle

Ponts thermiques, pertes par le sol

Condensation superficielle

-11°C

9°C

Isolation non-exécutée

Vue de l’intérieur

𝜃𝑠<𝜃𝑝𝑟

: température de surface intérieure du mur : température du point de roséesi:

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Détermination de la température du point de rosée

Condensation

Source: Annexe A2.4 du cours de Physique du Bâtiment I/II, Prof. Jean-Louis Scartezzini, Dr Andreas Schüler

Température en dessous de laquelle l’humidité de l’air se condense

Exemple: 20°C à 50% d’humidité relative→ point P(20°C,50%)

La température peut baisser jusqu’à P’ sans condensation→ point P’(9°C,100%)

P

P’9°C

𝜃𝑝𝑟

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Détermination de la température de surface

Condensation

Exemple: Mur simple

ext.

int. 𝐽 𝑠 , 𝑖→𝑒

𝐽 𝑠 , 𝑖→ 𝑠

Le flux de chaleur traversant un mur est toujours constant (pas d’accumulation):

𝐽 𝑠 , 𝑖→ 𝑠= 𝐽 𝑠 ,𝑖→𝑒

Cela nous donne: 𝜃𝑠=𝜃𝑖−𝑅 𝑖

𝑅𝑡𝑜𝑡

⋅ (𝜃 𝑖−𝜃𝑒 )démonstration

𝑅𝑒𝑅𝑖

: flux de chaleur (W) de l’intérieur vers la surface intérieure

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Détermination de la température de surface

Condensation

ext.

int. 𝐽 𝑠 , 𝑖→𝑒

𝐽 𝑠 , 𝑖→𝑥

Questions:1) Déterminez la température de surface

intérieure d’un mur de valeur U de avec et

2) Peut-on déterminer la température à l’intérieur du mur? Comment?

Réponses:1) Avec et ,on obtient

2) Oui! Avec:

où x est un point sur l’axe x défini ci-contre →

𝜃𝑠=𝜃𝑖−𝑅 𝑖

𝑅𝑡𝑜𝑡

⋅ (𝜃 𝑖−𝜃𝑒 )

𝑅𝑥

0 x axe x𝜃𝑠=𝜃𝑖−𝑅𝑥

𝑅𝑡𝑜𝑡

⋅ (𝜃 𝑖−𝜃𝑒 )

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Effet du mobilier sur la température de surface

Condensation

Réduction du la conductance de la couche d’air limite intérieure en cas d’obstructions

La présence de mobilier réduit la circulation d’air et par conséquent augmente les risques de condensation

Meublé:

Armoire encastrée:

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Détermination de la quantité d’eau condensée en surface – Mollier

Condensation

Source: Annexe A2.4 du cours de Physique du Bâtiment I/II, Prof. Jean-Louis Scartezzini, Dr Andreas Schüler

Exemple: 20°C à 50% d’humidité relative→ point P(20°C,50%)

La température peut baisser jusqu’à P’ sans condensation→ point P’(9°C,100%)

Si alors condensation de:→

P

P’9°C4°C

𝜃𝑝𝑟

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Détermination de la quantité d’eau condensée en surface – quantité d’air sec

Condensation

air int.

𝐽 𝑖→𝑠

Conservation de l’énergie:Chaleur échangée avec mur = Chaleur prise à l’air intérieur

: masse d’air sec/d’humidité : chaleur spécifique de l’air/de l’eau mélange

air/eau

L’équation devient:

Numériquement:

où: est la surface du mur en contact avec l’air

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Détermination de la quantité d’eau condensée en surface – Final

Condensation

Source: Annexe A2.4 du cours de Physique du Bâtiment I/II, Prof. Jean-Louis Scartezzini, Dr Andreas Schüler

Exemple: 20°C à 50% d’humidité relative→ point P(20°C,50%)

Si alors condensation de:→

Ce qui correspond à: (!!!)

P

P’9°C4°C

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Résumé

Condensation

Condensation superficielle si:

La température du point de rosée peut se déterminer au moyen du diagramme de Mollier

La température de surface se détermine par:

Le mobilier influence la résistance interne (meublé , armoire encastrée )

La quantité d’eau condensée peut s’approximer à l’aide du diagramme de Mollier par:

𝜃𝑠<𝜃𝑝𝑟

𝜃𝑠=𝜃𝑖−𝑅 𝑖

𝑅𝑡𝑜𝑡

⋅ (𝜃 𝑖−𝜃𝑒 )

, où est la différence en teneur de vapeur d’eau entre l’air intérieur et l’air intérieur à la température de surface et à saturation

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