Lenouvel / Casado-Martin
1
�
Groupe : Jean-luc Lenouvel
Gema Casado-Martin
Spécialités :
D.U. Energies renouvelables et bàtiment
Ingénieur du bàtiment
ANNEXES
Renovation Thermique de Bâtiment Anciens
Promotion 2010
Partenaire : ARIM Lorraine
Adresse postale : 160, rue Saint Dizier - B.P. 70 254
54 005 NANCY Cedex
Conàtact Partenaire : Anthony KOENIG
Tuteur Polytech Annecy-Chambéry : Bernard SOUYRI
Lenouvel / Casado-Martin
1
Sommaire
ANNEXES .............................................................................................................................1
1 . Approche qualitative de l‟immeuble. Etat des lieux actuel .................................................2
1. 1 Consommation globale................................................................................................2
1. 2 Les Labels...................................................................................................................3
2. Rénovation Thermique & Energétique ................................................................................4
2.1 Modélisation des deux appartements .............................................................................4
2 . 2 Méthodologie ..............................................................................................................5
2. 2. 1 Analyse des résultats au premier & second étages ................................................5
2.2.2 Mise en oeuvre des solutions : isolation, V.M.C. DF et E.C.S. solaire ................. 16
3 . Contrats avec les murs ..................................................................................................... 27
3.1 Ancien et nouveau mode d‟habitation dans des pierres historiques. ............................. 27
Lenouvel / Casado-Martin
2
1 . Approche qualitative de l’immeuble. Etat des lieux actuel
1. 1 Consommation globale
Gaz naturel Les prix sont affichés TTC en €
Tarif Base 12 mois chfg Base 12 mois chfg Base 12 mois chfg
GAZ B1 B2I B0
Consommation
ann.indicative 6 000 à 150 000
à 350 000 kWh [1] 1 000 à 6 000 kWh
Exemples d'usages Chauffage et eau chaude et/ou
cuisine individuelle
Chauffage et/ou eau chaude dans les chaufferies
Cuisine et eau chaude
Abonnement TTC 162,81 €/an 162,81 €/an 48,74
Prix TTC en € / kWh 0,04306 0,04306 0,06506
Prix TTC conso. en € / 12 mois
233,19 233,19 347,26
KWh en PCS 5415 5415 5338
KWh en PCI 6017 6017 5931
kWh /m² an PCS 115,7 115,7 114,0
kWh /m² an PCI 104,1 104,1 102,6
ELECTRICITE
Abonnement TTC 66,82 €/an 66,82 €/an 66,82 €/an
Prix TTC en € / kWh 0,1078 0,1078 0,1078
kWh /an 493 kWh 493 kWh 493 kWh
kWh /m² an (electricité) 9,5 9,5 9,5
Total kWh /m² an 125,2 125,2 125,2
Proportion Chfg = 83%, électricité = 17
%
Chfg = 90%, électricité = 10
%
[1] Selon les usages et la répartition des consommations en hiver et en été. Tarifs en vigueur au 1 avril 2009.
Base B0 B1 B2I
Conso.annuelle
indicat.
Jusqu‟à 1 000
kWh
1 000 à 6 000
kWh
6 000 à 150 000 à 350 000 kWh [1]
Exemples d'usages Cuisine Cuisine et eau
chaude
Chauffage et eau chaude
et/ou cuisine ndividuelle
Chauffage et/ou eau
chaude dans les chaufferies moyennes
Abonnement TTC 35,19 €/an 48,74 €/an 162,81 €/an 162,81 €/an
Prix TTC € / kWh 0,07583 0,06506 0,04306 0,04306
Lenouvel / Casado-Martin
3
1. 2 Les Labels
Leurs présentations sommaires :
Le label Effinergie Rénovation - BBC 2005 ‘Le coefficient Cep doit être inférieur de 80 kWhep/m².an, avec une pondération selon la
zone géographique.’ Pondération géographique et altimétrique : Cep projet = 50 x( a + b )
, ici a = 1,3 et b =0 : ce qui donne le Cep réel = 104 kWh/m².an pour les
consommations de chauffage/eau chaude/auxilliaires/éclairage.
Le label Minergie - Rénovation „Le coefficient Cep doit être inférieur de 60 kWhep/m².an, SANS pondération selon la
zone géographique.‟ qui donne le Cep = 60 kWh/m².an pour les consommations de
chauffage/eau chaude/auxilliaires.
Effinergie - BBC 2005
Minergie rénovation
Procédure de calcul
Moteur RT 2005
Consigne de température à 19 °C Surface hors oeuvre nette SHON Calcul des
ponts thermiques par l'intérieur
Moteur SIA 380
Consigne de température à 20°C Surface de référence énergétique SRE
Calcul des ponts thermiques par l'extérieur
Vecteur
énergétique
Fioul / Gaz : 1 Electricité : 2.58
Biomasse : 0.6 Solaire thermique : 0
Solaire photovoltaique : 2.58
Fioul / Gaz : 1 Electricité : 2
Biomasse : 0.5 Solaire thermique : 0
Solaire photovoltaique : 2
Valeurs
limites
Pour un bâtiment neuf : Energie utile : Niveau standart RT 2005
(valeur Ubat)
Energie primaire
Chauffage/ECS/Auxilliaires/Eclairage:
- Cep < 50 kwh/m².an pour bâtiments à
usage d'habitation
- Cep < 50% Cep ref pour bâtiments autres
Pour un bâtiment existant Energie utile : Rien Energie finale : Rien
Energie primaire Chauffage/ECS/Auxilliaires/Eclairage:
- Cep < 80 kwh/m².an bâtiments d'habitation
- Cep < 60% Cep ref pour bâtiments autres
Pour un bâtiment neuf : Energie utile : 90 % valeur limite SIA 380/2009
Energie primaire Chauffage/ECS/Auxilliaires:
Valeur limite (à partir de 2009)
< 38 kwh/m².an habitat
Pour un bâtiment existant : Energie utile : 60 % valeur limite SIA 380 Energie finale : Rien
Energie primaire Chauffage/ECS/Auxilliaires
Valeur limite = 60 kwh/m².an pour bâtiments
habitation
Test
étanchéité
Certificat infiltrométrie obligatoire selon
norme q4
- q4 < 1 m3/h.m² pour les logements collectifs
Certificat infiltrométrie non obligatoire, Valeur
standard prise en compte dans le calcul n50=1.5
vol/h
En prenant comme critères un rendement chaudière à gaz de 0,85 , un taux de couverture
solaire de l‟eau chaude sanitaire de 0,48, il est possible d‟atteindre le label BBC pour le neuf
dans des configurations particulièrement avantageuses, et le label BBC pour la rénovation
dans les configurations moins avantageuses.
En estimant un besoin moyen en éclairage artificiel de 6 W par m², dont le temps d‟usage
variable suivant les saisons est de 2 heures par jour l‟été et 6 heures par jour l‟hiver.
Lenouvel / Casado-Martin
4
A Nancy la température de l‟eau potable distribuée varie suivant le mois :
Mois J F M A M J J A S O N D
Température 5,3 5,8 7,7 9,5 11 13 14 14 12 9,8 7,5 5,8
Cela donne le tableau Récapitulatif des consommations :
Consos. au m².an en énergie primaire au 1
er étage
1P 2P 3P Consos au m².an en E.P. au 2
nd étage (52m² shab)
1P 2P 3P 4P
Eclairage ** 20,0 20,0 20,0 Eclairage ** 19,5 19,5 19,5 19,5 E.C.S. 15,7 31,5 47,1 E.C.S. 15,7 31,5 47,2 63,0 E.C.S. avec part Solaire 8,5 17,0 25,4 E.C.S. avec part Solaire 7,2 14,5 21,7 29,0 Chfg 48,2 42,4 36,5 Chfg 18,9 11,2 7,1 7,1 Renouvlmt d‟Air 2,5 2,5 2,5 Renouvellement Air 2,5 2,5 2,5 2,5
Appareils circulation chfg 1,5 1,5 1,5 Appareils circulationchfg 1,5 1,5 1,5 1,5
Total E.P. au m² Shab. 87,8 97,8 107,5 Total E.P. au m² 58,2 66,2 77,8 93,6
Total E.P. au m² Shab. avec
E.C.S. solaire taux 0,54 et
Chd. à rndmnt global 0,85
80,6 83,3 85,9 Total E.P. au m² Shab
avec E.C.S. solaire taux
0,54 et Chd. rdt 0,85
49,7 49,2 52,3 59,6
Total E.P. au m² Shon * 78,8 87,7 96,4 Total E.P. au m² shon * 52,1 59,3 69,8 83,9
Total E.P. au m² Shon. avec E.C.S. solaire taux 0,54 et
Chd. à rndmnt global 0,85
72,3 74,7 77,0 Total E.P. au m² Shon E.C.S. solaire taux 0,54
et Chd. à rndmnt 0,85
44,5 44,1 46,9 53,4
* Remarque, on prend en Shon 58 m² au 2nd et 92,6 m² au 1er. ** La surface utile éclairée en considérée sans le hall d‟entrée (3,17m²) qui n‟est pas un lieu de séjour
2. Rénovation Thermique & Energétique
2.1 Modélisation des deux appartements
Rapport surface déperditive sur volume :
Objet géométrique 1er
étage 2nd
étage
Surface toit 26,5m² 0
Surface murs extérieurs 53 m² 43 m²
Surface déperditive totale 79,5 m² 43 m²
Volume habitable 224 m3 140 m3
Ratio Surface /volume
Coefficient de forme
0,36 0,31
Cette petite différence indique un léger handicap de départ (15%) qui à priori ne semble pas
insurmontable. Il est amplifié par le fait que l‟extension du 19ème
siècle a ses parois de petite
épaisseur, et un toit en zinc qui frôle la partie supérieure de la fenêtre.
Lenouvel / Casado-Martin
5
2 . 2 Méthodologie
2. 2. 1 Analyse des résultats au premier & second étages
Resultats sous pleiades
1er étage R+1 1
er étage 2 Peronnes
en kWh/m²
Besoins Chauffage Deperditions Apports
solaires
Appareils Gains
Utiles
Chaleur
Metabolique
DV,2PERS,1.2w/m², Masques
proche,Volets Ouverts,20ºC
107 8914 142 11 10 34 11
Murs isolants 47 3879 75 11 10 28 11
TV Nord et DV Sud 40 3337 68 11 10 28 11
TV Nord et Sud 31 2588 58 11 10 27 11
VMC Simple Fux 48 4021 77 11 10 28 11
VMC Double Flux 43 3569 70 11 11 29 11
Régulation Chauffage 41 3403 69 11 11 28 11
Volets(confort d'été) 41 3403 69 11 11 28 11
2eme étage
R+2 52 m 1 Pers. Besoins en .
chauffage
Deperditions Apports
solaires
Appareils Gains
utiles
Chaleur
Metabolique
Sans PONTS THERMIQUES kWh/m² KWh kWh/m² kWh/m² kWh/m² kWh/m² kWh/m²
DV, 1 Pers , 0 w/m², sans Volets
Ouverts, 20ºC, Masque loint.
90 4656 127 25 0 37 11
Murs isolés sauf murs mitoyens 17 875 41 25 0 25 11
Triple vitrage partout 6 315 27 27 0 21 11
VMC SF 23 1175 50 27 0 27 11
Rejoué en VMC DF 14 731 42 27 0 28 11
Avec Régulation Chauffage 12 630 37 27 0 25 11
Sans volets hiver B + 1,1 W:m² 8 393 36 20 11 28 11
ventil interne forcée et arrangement consignes chfg
11 544 39 20 11 29 11
Ventil interne affinée 10 521 39 20 11 29 11
6 cm Laine de Bois en cuisine 11 559 41 20 11 30 11
En mettant du stramit
sur tous les murs
9 473 38 20 11 29 11
Lenouvel / Casado-Martin
6
Synthèse des améliorations :
Principales variations et traitements pour une personne ou plus
évenementiel à partir de la VMC
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Isol
mur
sTrip
le V
itrg
VM
C S
F
VM
C D
Fav
ec rég
ulaN
appo
rt in
tern
e 1,
1W/m
²
Nan
ogel
Ja
nvie
r R
ésis
t.add
it = 1
m²K
/W
Ven
til in
t C
6 cm
LdB
cui
sine
CC
(av
ec li
ège)
Stram
it /R
efnd
sO
uver
ture
vol
ets
2 P
ers
3 P
ers
Besoins CHfg
Déperditions
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Mur
s isolan
ts
TV N
ord et
DV S
ud
TV N
ord et
Sud
VMC S
imple
Fux
VMC D
ouble Fl
ux
Rég
ulation Cha
uffage
Volet
s(co
nfor
t d'été
)
App
areils electro
men
ager
s 2,2W
/m2
3 Per
sonn
es
Besoins Chauffage
Deperditions
Evolutions proportionnelles 2nd
étage
sans prise en compte des ponts thermiques
Evolutions proportionnelles 1er étage
Avec prise en compte des ponts thermiques
Notons que avec ou sans pont thermique, l‟allure des courbes reste similaire jusqu‟au niveau régulation,
impliquant que leur prise en compte, lorsqu‟ils existent (cas de l‟isolation intérieure) peut se faire APRES celles
des VMC .
Synthèse des améliorations
1,0
10,0
100,0
Isola
tion d
es m
urs
Triple
Vitra
ge
VM
C S
FVM
C D
Fav
ec rég
ula
N
apport
inte
rne
1,1W
/m²
Nan
ogel
Ja
nvi
er R
ésis
t.ad
d..
Ouve
rture
vole
ts 2
Per
s3
Per
s
1P e
n 5
vols
/hr m
ax d
e su
rve.
.
Besoins Chffg en kWh/m².an
Déperditions en kWh/m².an
1
10
100
Mur
s iso
lants
TV Nord
et D
V Sud
TV Nord
et S
ud
VMC S
imple
Fux
VMC D
ouble
Flu
x
Rég
ulatio
n Cha
uffage
Volet
s(co
nfor
t d'été
)
Appar
eils e
lectro
mena
gers
2,2W
/m2
3 Per
sonn
es
Besoins Chauffage
Deperditions
Evolutions logarithmique 2nd étage
sans prise en compte des ponts thermiques
Evolutions logarithmique 1er étage
Avec prise en compte des ponts thermiques
Le changement d‟échelle, plus visible au niveau logarithmique met en valeur les apports internes.
Lenouvel / Casado-Martin
7
2nd
étage :
Remarque : La non prise en compte initiale des ponts thermiques forts au niveau des murs de
refends est liée à une nécessaire interférence avec la gestion du flux hydrique à cet endroit.
Ce qui fût pris en compte plus tardivement dans une réflexion globale sur la nouvelle
„organisation‟ des flux migratoires de vapeur d‟eau dans les murs extérieurs.
La prise en compte de tous les ponts corrigés dans les simulations multipliera par 3 les
besoins en chauffage.
Donc sans ponts thermiques on partait de 85 kWh/m².an de besoins, pour un appartement
sans renouvellement d‟air avec une consigne à 20°C .
Après l‟amélioration des résistances d‟enveloppe (isolation des murs et triple vitrages), puis
des systèmes (VMC et régulation du chauffage)
la part liée à la présence des usagers intervient avec les apports internes des appareils
électriques fixés à 1,1 W/m², et avec un habitant pour les apports métaboliques ,
Les améliorations liées au choix d‟action des habitants :
L‟installation de „survolets en nanogel‟ pour Janvier sur la face Nord Est, l‟ouverture
optimisée des volets .
Puis la présence variable du nombre d‟habitants du logement : 2 puis 3 personnes.
Enfin , avec une personne, une estimation simple (sur toute la période été) de la surventilation
fait remonter la consommation.
1er étage :
On partait de 107kWh/m².an de besoins, pour un appartement sans renouvellement d‟air avec
une consigne à 20°C
Après des améliorations identiques on ré atteint la valeur du Triple vitrage sans ventilation
lorsqu'on arrive au niveau des '2 personnes'.
Il se dégage des évolutions similaires, que les courbes traduisent, cependant elles sont plus
aplanies du fait du poids des ponts thermiques (pris en compte dans un modèle et pas sur
l‟autre) et du ratio Surface déperditives/volume différent .
Il se dégage du point de vue absence/présence des ponts thermiques, que leur action n‟est
active sur l‟aplanissement des courbes, qu‟après la VMC double flux, ce qui laisse présager
que leur importance – dans notre contexte – se situe après cette amélioration.
Résultats au 1er & second étages
Résultats au second étage En intégrant les ponts thermiques:
- après correction de ceux-ci sur les murs de refend, via un calcul par HEAT2, pour des
raisons de contrôle d' homogénéité du transfert d'humidité sur toute zone de mur extérieur,
évitant une condensation localisée,
- en considérant des valeurs moyennes des ponts thermiques sur les menuiseries
- en intégrant après évaluation sur HEAT2 la configuration de liaison (simplifiée) des
planchers anciens avec les murs de façades. (voir en ANNEXE Ponts thermiques)
Lenouvel / Casado-Martin
8
On arrive à les intégrer en attribuant un pont de:
- 1,99 W/K sur chaque pièce vitrée au nord Est
- 1,67 W/K sur chaque pièce vitrée au Sud Ouest
En intégrant une ventilation VMC double flux perturbée par des fuites résiduelles de 0,18
volume/heure, ayant un rendement théorique échangeur de 85 %, soit un rendement réel de
l'installation de l'ordre de 56%.
En variant le nombre de personnes
[et en adaptant à chaque fois les apports solaires en été et demi saison (gestion des volets
adaptative par l‟habitant) pour le 2nd étage] on a les courbes suivantes en kWh/m².an, ICI
avec tous les composants intégrés.
10
20
30
40
50
60
1 personne 1,1
W
2 personne 1,1
W
3 personne 1,1
W
besoins/m².an
app.métabol. Au m²
app.solaire « au m² »
app. Appareils au m²
Gains utiles au m²
déperditions au m²
Energies au 1er étage
0
10
20
30
40
50
60
70
80
2 P
ers
onnes
1 W
/m2
2 P
ers
onnes
2,2
W/m
2
3 P
ers
onnes
Nb personnes
kW
h/m
².a
n
Besoins Chauffage
Deperditions
Apports solaires
Appareils
Gains Utils
ChaleurMetabolique
Energies en jeu au 2ne étage Energies en jeu au 1er étage
On remarque que les apports solaires indiqués ne passent pas tous en„gains utiles‟.
Maîtrise du confort d'été pour les 3 personnes absentes aux heures de bureau:
L'action sur les volets et la sur-ventilation de nuit:
Par les fenêtres, les logements étant traversant ou par la VMC ( à 1,5 volume/heure) corrige
rapidement la surchauffe, il est vrai qu'il reste suffisamment de surface de murs à forte inertie
pour assurer le lissage de cette surchauffe.
Nancy-Metz 2003 Scénario catastrophe en famille.
L‟une des questions émergentes qui se posent lorsqu‟on aborde les faibles consommations en
chauffage est celle du comportement dynamique d‟été :
Le scénario : Nous sommes en 2003 bis, Papy et Mamy Durand habitants de Nancy ville
vieille sont contents, ils vont acceuillir leurs deux petits enfants à partir du mois de Mai, car
ceux ci ont la chance de pouvoir effectuer un stage en plein centre ville . Pour préparer
dignement leur venue ils ont acquis une lave-vaisselle, un sèche linge électrique et tout un tas
de choses fort gourmandes en électricité « … comme ça on ne passera plus notre temps à faire
la vaisselle . »
Dans leur petit appartement super isolé – « ça permet d‟avoir 22°C sans alourdir la facture »
Lenouvel / Casado-Martin
9
ils ont aménagé en chambre la salle de séjour … « comme ça on pourra passer nos soirées
ensemble côté cuisine, là on verra le soleil se coucher » …
Mais l‟été „2003 bis‟ , c‟est la canicule de Metz 2003 , cette fois ci à Nancy , - Metz est à
moins de 55 km de Nancy :
En simulant avec 4 personnes dans l’appartement et un niveau d’émission des apareils de 2 W/m² , et le scénario climatique de Metz 2003 …. Il faut atteindre une surventilation de 9 volumes heure pour avoir les températures de Mai à Août qui s’alignent coorrectement dans le diagramme de Brager. Ce diagramme indique le confort thermique ressenti pour une température intérieure en fonction de la température extérieure. Pour être ‘bien’ il faut que les points de mesure soient entre les deux lignes. On obtient en ayant conservé la même sur-ventilation et stratégie volets une déroute... pratiquement aucun point ne se trouve entre les deux courbes limites. en prenant un volume de surventilation de 9 volumes heure toute la nuit et une « gestion de volets du mois d'aout » au sud et au nord: On arrive à rendre l’appartement vivable.
En variant le débit de surventilation d‟été la nuit :
En avril à 2,5 - 3 vol/heure En mai, juin Juillet à 2,5 vol/heure
en Juillet août a 4 vol/heure en Juin Juillet Août a 5 vol/heure
A 9 volumes heure, on peut même baisser ce seuil à 8 volumes/heure: Car à 9 volumes par heure il fait même un peu „froid „ (points sous la zone.)
Mai 2003 B Juin 2003 B
Lenouvel / Casado-Martin
10
Juillet 2003 B Août 2003 B
Resulats des tests
Zoom sur les mesures à basse consommation :
Ces mesures sont à considérer sans la prise en compte des ponts thermiques, qui
applatissent à ce niveau l’influence relative des différents facteurs.
Eclairage du principal facteur permettant, „à apports internes constants‟ de basculer de la
basse consommation à la très basse consommation :
en basse consommation
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
23-20 isolé + TV + 6cm LdB S
dS NON M
itoye
n
23-20 isolé + TV +10cm
LdB SdS N
ON Mito
yen
23-20 isolé + TV +10cm
LdB + SS vo
lets
19-20 isolé + TV +10cm
LdB + SS vo
lets
T°C Consigne
Besoins Chfg kWh/m²
Ap.solaires * 1,5
Gains utiles
Déperditions
- Situation de départ : triple vitrage 1 habitant , à l‟extérieur aux heures de bureau :
- 1 – Avec des consignes de température (23-20°C) et un mur longeant sans mitoyenneté
isolé par 6cm de LdB: Avec gestion des volets; le besoin de chauffage avoisine les 16,5
kWh/m².an
- 2 – Lorsque le mur longeant sans mitoyenneté est isolé par 10 cm de LdB: le besoin à 15
kWh/m².an . L‟isolation n‟apporte plus grand chose.
- 3 - Même cas mais sans gestion des volets: Les besoins restent établis à 15 kWh/m².an.
La gestion des occultations pour le confort d‟hiver n‟apporte rien.
- 4 - Même cas avec des consignes de température modérées (19-20°C) Pas de gestion des
volets perpétuellement ouverts : le besoin chute avoisinant les 10 kWh/m².an
Lenouvel / Casado-Martin
11
- 5 - Le même cas avec 3, 4 ou 5 personnes : On chute jusqu‟à absence de besoin en
chauffage.
L‟ambiance devient hyper sensible aux apports internes même en hiver (je ne parle pas de
l‟été…)
Le reste de l‟approche consistera à trouver le juste équilibre entre un peu de chauffage et
un confort d‟été gérable. (Heureusement qu‟ il y a les ponts thermiques.)
- Enseignements des mesures et variations sur les besoins en chauffage.
Variation fonction des parois & consignes sur un appt isolé / 1 personne
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
A) 0
Prs
,19-
20
°C S
s.vo
lts,
Isolé
SdS n
n M
ty (10
cm)
B) 1
Prs
,20-
23
°C A
v.vl
ts Is
olé
& S
dS (6c
m) nn M
ty
C) 1
Prs
,20-
23
°C A
v.vl
ts Is
olé
& S
dS (10
cm) nn M
ty
D)1
Prs
, DV 1
9- 2
0 °C
SS v
olts
Isolé
& S
dS (10
cm) M
TY
E) 1
Prs
,19-
20
°C A
v.Vlts
Isolé
& S
dS M
TY &
Appar
eil
F) 1
Prs
,19-
20
°C S
s vo
lts
Isolé
& S
dS (10
cm) nn M
ty
G) 0
Prs
,19-
20
°C S
s vo
lts
Isolé
& S
dS (10
cm) nn M
ty
H) 0
Prs
,19-
20
°C S
s vo
lts
Isolé
& S
dS
(10
cm) M
TY
T°C
Besoins/ m²
Ap.solaires/m²
NRJ utile/m²
Déperditions/1,2 m²
Série6
Variation sur le traitement conjoint des
parois et des consignes dans un appt isolé de
zéro à une personne. Ces mesures sont à considérer sans la prise en
compte des ponts thermiques, qui atténuent
l‟influence des différents facteurs, et peuvent être
réduits par des techniques appropriées. Lot de mesures triple vitrage (sauf en D) &
personne seule ou absente :
Ce rapprochement permet :
Dans un contexte où l‟on a souvent des logements vides, servant d‟entrepôts.
- d‟évaluer dans cette configuration, l‟importance relative d‟une mitoyenneté le long du
mur de la salle de séjour, celles de son isolation , absence , du choix double ou triple
vitrage.
Ceci donne de plus la possibilité de „voir‟ le même appartement en situation de coin d‟îlot
ou dont le local voisin n‟est pas chauffé.
- d‟évaluer l‟apport d‟une isolation pertinente en terme de gain en confort d‟hiver, celui
d‟une isolation renforcée par rapport à la solution triple vitrages.
Lenouvel / Casado-Martin
12
- D‟évaluer l‟importance relative des apports internes (appareils & une personne) par
rapport au choix de sur-isolation (ici isoler le mur de refend mitoyen) ou l‟isolation d‟un
mur NON mitoyen.
- A –DOUBLE VITRAGE, Sans présence dans l‟appartement –avec des consignes de
température modérées (19-20°C) et un mur longeant sans mitoyenneté et non isolé : Pas
de gestion des volets perpétuellement ouverts ; le besoin avoisine les 21 kWh/m².an
- Avec une personne dans l’appartement , à l’extérieur aux heures de bureau :
- B - TRIPLE VITRAGE, Appartement bien isolé sur toute ses parois (dont le mur
longeant non mitoyen avec 6cm de Laine de Bois) , usage des volets, avec une gestion
modulée de température de consigne de 23-20°C :
* l’énergie utile prise en compte suit la courbe des déperditions,
- * L’isolation du mur de SdS et le triple vitrage compensent largement le différentiel de
consigne de l‟ordre de 3°C avec l‟item précédent. Le besoin de chauffage s‟établit à 19
kWh/m².an. (-10%)
C - Le même cas mais avec une isolation renforcée (10 cm de laine de bois au lieu de 6 cm)
du côté du mur non mitoyen :
* l‟énergie utile prise en compte suit toujours la courbe des déperditions
- Le besoin de chauffage diminue pour s‟établir à 15 kWh/m².an. (gain 20%)
- D - Le même cas mais avec un mur MITOYEN & ISOLE , Double Vitrage au lieu de
Triple, des consignes de température modérées (19-20°C) et sans gestion des volets
l'hiver:
Les déperditions restent stables lorsque les Gains utiles diminuent.
-
* Il y a moins „d‟apports solaires utiles‟ car hors des besoins, exprimée par la courbe des
Gains utiles (en bleu) alors que les déperditions restent stables : Ceci est dû au double vitrage
moins performant du point de vue capteur.
* la consigne modérée diminue l‟influence de l‟aspect „Gains Utiles‟
* l‟isolation du MUR MITOYEN et la modération des températures de consigne compensent
presque la perte due à la déperdition du retour en double vitrage (stabilité des déperditions),
le besoin avoisine les 17 kWh/m².an
E – Triple Vitrage, Appartement bien isolé sur ses parois de façades, le mur longeant
mitoyen non isolé , usage des volets, toujours avec une consigne de 19-20°C , et apport
interne des appareils émettant à 1,1 W/m² (soit de l'ordre de 500 kWh/an électriques pour
cet appartement de 52 m²):
* Les pertes thermiques augmentent (dûes au grand mur MITOYEN « NON ISOLE ») , et
sont compensées par le complément d'apport interne (NRJ utiles), car dans le même temps la
courbe de „Gains utiles‟ suit ayant les renforts de l‟apport interne des appareils.
* Le besoin en chauffage diminue pour s‟établir dans le même ordre à 16 kWh/m².an.
F – Deprd = 35 kWh/m².an - Triple Vitrage, Appartement bien isolé sur toute ses parois mais
le mur longeant est devenu NON MITOYEN est bien isolé , sans apport interne des
Lenouvel / Casado-Martin
13
appareils, avec une gestion modulée de température de consigne de 19-20°C , et sans usage des volets: *
* l‟augmentation des apports solaires ne signifie pas grand chose, leur part „gain utile‟ reste
stable.
* Chute des déperditions: L'isolation de 10 cm du mur longeant est très déterminante point de
vue confort d'hiver. On retrouve pratiquement les déperditions du cas Double Vitrage :
Différentiel de Déperditions T.V/ Double Vitrage = Celui des déperditions du mur
longeant isolé en 10 cm lorsque qu'il passe de mitoyen à NON MITOYEN
* Point de vue énergie utile: Elle suit la courbe des déperditions.
* L‟absence „du stock‟ d‟apport/appareils ne joue pas en cas de récession des déperditions.
L‟ apport solaire et (ici très sobre) des apports métaboliques est suffisant.
* Le besoin en chauffage diminue pour s‟établir dans le même ordre à 15 kWh/m².an.
G – Deprd = 26 kWh/m².an - Triple Vitrage, Appartement bien isolé sur toute ses parois , le
mur NON MITOYEN est très bien isolé (10 cm + Stramit) , avec une gestion modulée de
température de consigne de 19-20°C , sans appareils , sans occupant et sans usage des volets
* Chute des déperditions: L'isolation du mur non mitoyen diminue déperditions de 15%.
* Point de vue énergie utile: La courbe suit, mais un peu moins celle des déperditions.
* Le besoin en chauffage diminue pour s‟établir de l‟ ordre de 10 kWh/m².an.
H – Deprd = 23 kWh/m².an - Triple Vitrage, Appartement bien isolé sur toute ses parois et le
mur longeant devenu MITOYEN reste très bien isolé (10 cm + Stramit) , avec une gestion
modulée de température de consigne de 19-20°C , sans appareils , sans occupant sans usage
des volets :
* Chute des déperditions: Le passage en MITOYEN du mur longeant à forte isolation
amplifiée de l‟ajout d‟un panneau de Stramit amène une diminution des déperditions de 13%.
* Le besoin en chauffage diminue pour s‟établir de l‟ ordre de 6 kWh/m².an.
Dans ce contexte, les facteurs déterminants sont dans l’ordre :
- Le niveau d‟isolation supplémentaire des murs „traversants‟ (mitoyen ou non)
- La qualité de mitoyenneté des murs „traversants‟.
- Le triple vitrage en remplacement du double vitrage.
Lenouvel / Casado-Martin
14
La luminance et les propriétés optiques des matériaux
Absorptivité :
L'absorptivité d'un systeme est le rapport du flux d'énergie absorbé par le flux d'énergie
incident (ce qu'il reçoit (absorbé+réfléchi+transmis)) En optique, Le coefficient d'absorption
ou absorptivité, noté α ou a est défini par le rapport entre l'absorbance et la longueur du
chemin optique parcouru par un rayonnement électromagnétique dans un milieu donné
(exprimé en m-1 ou en cm-1).
La luminance est atténuée par absorption d‟une partie du rayonnement incident par le milieu
ce phénomène correspond à la transformation de l’énergie électro-magnétique en énergie
thermique. L‟atténuation du rayonnement par absorption se modélise à partir du coefficient
volumique monochromatique d‟absorption qui correspond à l‟inverse de la distance moyenne
parcourue par les photons de longueur d‟onde avant d‟être absorbés par le milieu. Le
coefficient volumique monochromatique d‟absorption est lui-même relié à l‟indice de
réfraction.
Effusivité :
À la différence de la diffusivité thermique qui décrit la rapidité d‟un déplacement des calories
à travers la masse d‟un matériau, l‟effusivité décrit la rapidité avec laquelle un matériau
absorbe les calories. Plus l‟effusivité est élevée, plus le matériau absorbe d‟énergie sans se
réchauffer notablement. Au contraire, plus elle est faible, plus vite le matériau se réchauffe.
L'effusivité thermique d'un matériau caractérise sa capacité à échanger de l'énergie thermique
avec son environnement. Elle s'exprime en J.K-1.m-2.s-1/2. Et est proportionnelle à la racine
carrée de la conductivité thermique du matériau (en [W·m-1·K-1]), de la masse volumique du
matériau (en [kg.m-3]) et de la capacité thermique massique du matériau (en [J.kg-1.K-1])
Diffusivité :
La diffusivité thermique décrit la rapidité d‟un déplacement des calories à travers la masse
d‟un matériau. C‟est une grandeur intensive qui détermine l'inertie thermique d'un solide.
. Elle dépend de la capacité du matériau à conduire la chaleur (sa conductivité thermique) et
de sa capacité à stocker la chaleur (capacité thermique).
Elle est proportionnelle à la conductivité thermique du matériau, en [W·m-1·K-1]
Et inversement proportionnelle à la masse volumique du matériau, en [kg.m-3] et à la capacité
thermique massique du matériau, en [J.kg-1.K-1]
Quelques matériaux à faible absorbptivité et forte émissivité :
on retrouve ce qui à une époque ou une autre a été à la mode en finition intérieure, est ce par
hasard ?
Nom Emissivité Absorptivité Ratio
Plâtre blanc 0,91 0,07 7,69%
Peinture à l'oxyde Aluminium 0,92 0,09 9,78%
Chaux 0,94 0,1 10,64%
Peinture blanche Oxyde Zinc 0,92 0,17 18,48%
Peinture blanche 0,91 0,2 21,98%
Papier blanc (cf papiers peints) 0,95 0,26 27,37%
Laine 0,9 0,3 33,33%
Lenouvel / Casado-Martin
15
Lenouvel / Casado-Martin
16
2.2.2 Mise en oeuvre des solutions : isolation, V.M.C. DF et E.C.S. solaire
Mise en œuvre Isolation:
Du Bardeau
La qualité du bardeau et la technique de pose assurent sa durée de vie
-le bardeau sans noeuds de qualité première est plus résistant, mais on peut aussi utiliser sans
crainte la seconde catégorie (A-extra, B-clair)
-un bardeau posé sur un mur sera plus résistant qu'un bardeau posé sur une toiture à 45 degrés
-la technique de pose sur un mur se fait maintenant toujours avec des fourrures pour la
ventilation.
Croquis d'un bardeau de cèdre posé sur un revêtement de bois
La technique de pose sur un mur se fait maintenant avec des feuilles de contreplaqué, l'ajout
d'un papier goudronné.
Un revêtement de bardeaux bien installé „en extérieur‟ peut durer jusqu‟à 50 ans.
Pureau : Pour prévenir l‟expansion excessive, utiliser un pureau maximum de 12,7 cm.
Clous : Résistants à la rouille (galvanisés, aluminium ou stainless) de 3,2 à 3,8 cm de
longueur. Les clous utilisés doivent pénétrer le sous-revêtement d‟au moins 1,3 cm. Il est
aussi possible d‟utiliser des agrafes d‟un minimum de 1,1 cm de couronne.
Ventilation: Il est important de s‟assurer qu‟il y ait une circulation d‟air sous le bardeau pour
améliorer sa dur abilité et réduire l‟humidité. Pour ce faire :
• Installer des planches de bois horizontalement 2,5 x 7,5 cm ou 2,5 x 10,2 cm en les espaçant
à la même distance que le pureau choisi pour le bardeau (centre à centre).
• Clouer le bardeau directement sur les planches de façon à ce qu‟une circulation d‟air puisse
s‟effectuer en dessous.
Lenouvel / Casado-Martin
17
Règles générales d’installation
1) Couvrir les surfaces de bas en haut.
2) Pour calculer le nombre de rangées à installer, mesurer la surface à couvrir et diviser par
le pureau désiré.
Par la suite, ajuster le pureau pour avoir des rangées égales. Prévoir un espace minimum
de 10,2 cm pour la dernière rangée du haut.
3) Aligner les bardeaux horizontalement à l‟aide d‟une planche de bois fixée temporairement
ou tracer simplement une ligne à la craie.
4) Pour la 1re rangée, toujours installer 2 épaisseurs de bardeaux (qui doivent dépasser la
bordure de la fondation d‟au moins 2,5 cm et séparer les joints par au moins 3,8 cm.
5) Mettre un joint de silicone entre chaque épaisseur de bardeau, Fixer 2 clous par bardeau
à environ 1,9 cm de chaque côté et 2,5 cm au-dessus de la base de la rangée supérieure. Si
les bardeaux ont une largeur de plus de 20,3 cm, utiliser 2 attaches supplémentaires à 2,5
cm de distance près du centre des bardeaux.
6) 6 Laisser un espace d‟environ 0,3 à 0,6 cm entre chaque bardeau, étanchéifié par joint de
silicone, pour permettre l‟expansion selon le taux d‟humidité du bois.
7) Les joints de 2 rangées successives doivent être séparés par au moins 3,8 cm pour prévenir
les accumulations d‟eau (traiter les noeuds et autres défauts comme des côtés de bardeau)
8) Les joints d‟au moins 3 rangées successives ne doivent pas être alignés.
De la laine de bois : PAVATHERM contre un mur :
Domaine d’application : pose comme isolation intérieure contre un mur.
1) les panneaux PAVATHERM doivent toujours être entreposés sur un support plan et protégés de
l‟humidité. 2) Poser les panneaux PAVATHERM directement contre le mur sans laisser de lame d‟air. Le mur
doir être sain et sans remontée d‟humidité.
3) Fixer les panneaux PAVATHERM mécaniquement et de façon provisoire avec des chevilles à frapper.
4) Poser un contre-lattage et le fixer avec des vis au travers des panneaux PAVATHERM jusque
dans le mur. 5) Poser le revêtement intérieur STRAMIT sur le contre-lattage.
Lenouvel / Casado-Martin
18
Du panneau de STRAMIT - Panneau de Paille Compressé 58mm
Panneau de particule - le panneau porte son marquage CE et sa mention de conformité aux exigences de la
norme CSN EN 312. plus de 250 certifications internationales qui attestent les performances du panneau de
paille compressée de STRAMIT tels que les critères de dureté, stabilité dimensionnelle, résistance au feu,
isolation thermique et acoustique.
Mise en oeuvre Stockage – Les panneaux devront être stockés à plat sur un support rigide et à l‟abri d‟intempéries ou
forte humidité. La pose sur 3 éléments porteurs transversaux (2 à chaque extrémité, un au centre) facilite la manutention par chariot élévateur. Il est déconseillé de poser plus de 20 panneaux l‟un sur
l‟autre. Individuellement, les panneaux ne doivent pas être portés à plat mais côté debout.
Les panneaux peuvent se découper à la scie à bois et être amenés ainsi aux formes et dimensions
voulues. En cas d‟utilisation de scie circulaire il est préférable d‟utiliser une lame de 18 ou 24 dents
(biseau alterné et avoyé). Une bande de papier adhésive kraft doit rebordée la rive coupée pour éviter le soulèvement des brins de paille. Sécurité : Le port de lunettes de protection, masques anti-
poussière et gants sont obligatoire. La paille sèche projetée est coupante et pointue.
Il est important que la rive coupée rebordée sera butée contre un mur ou autre surface large et non
contre une autre rive fuselée.
Les panneaux peuvent accepter une saignée verticale à l‟aide d‟une défonceuse haute vitou
scie circulaire à angle) afin de poser des conduits électriques. La saignée ne doit pas dépasser
35mm et elle sera rebordées ou enduite afin d‟éviter le soulèvement des brins de paille.
Ces panneaux sont destinés à être employés pour la réalisation de cloisons de répartition et de
doublage (à l‟exclusion des salles d‟eau ou un autre type est prévu). Cependant en atmosphère humide
il est conseillé de couvrir avec un revêtement hydrofuge mais uniquement sur une surface. La cloison
est apte à recevoir les finitions par : Enduit plâtre - Papier peint - Peinture (après obtention de parois lisses)
Principe Système de cloison réalisé à partir de panneaux STRAMIT de paille compressé. Les cloisons doivent
être butées en tête et en pied et les plinthes haute et basse, prévues à cet effet, doivent être solidement
fixées.
Une agrafe métallique (forme H) spécialement
conçue à cet effet sera vissée ou clouée (clou
cannelé 50mm) sur la surface du support de
départ et pour fixer chaque panneau entre eux.
Une plaque d‟ancrage sera utilisée pour fixer
les panneaux aux murs de maçonnerie et aux
plafonds (solivage).
Lenouvel / Casado-Martin
19
Un nombre de 4 pour les rives verticales. Application d‟un ciment spécial entre chaque rive
assurera l‟étanchéité.
Application du ciment/enduit-colle adapté d‟étanchéité sur la rive verticale entre le panneau
monté et le deuxième panneau.
Mise en place et serrage du premier panneau.
Procédé au montage de pas plus de 4 panneaux en tout avant de pose d‟une lisse verticale afin
de rendre la paroi rigide.
Pour la pose du premier panneau sur un mur extérieur il est conseillé d‟isoler le panneau du
mur extérieur afin d‟éviter qu‟une condensation éventuelle humidifie le panneau. Une bande
plastique en « U » ou une semelle verticale en bois peut être utilisée.
Application du ciment/enduit-colle adapté d‟étanchéité sur la rive verticale.
Mise en place du panneau.
Replier les pattes de l‟agrafe « H » en alternant sur chaque panneau. Visser ou clouer les pattes sur chaque
panneau.
Continuer l‟opération pour chaque panneau successif.
Coller la bande de calicot sur les joints fuselés afin permettre l‟application d‟un enduit de
lissage.
Lenouvel / Casado-Martin
20
VMC Double Flux
Accessoires aérauliques
Diamètres des gaines internes :
Aérys soufflage= Ø 100 mm. Aérys Extraction = Ø 125 mm
Alizé = Ø 125/80 mm 3 griffes
Guide de sélection pour les configurations standards
- Pour le soufflage : Aérys blanche Ø 100 mm est associée au manchon placo Ø 100 mm.
- Pour l‟extraction : Aérys blanche Ø 125 mm est associée au manchon placo Ø 125 mm.
- Alizé 15 m3/h et 30 m3/h sont associées au manchon placo Ø 125/80 mm 3 griffes”.
Aérys : Extraction
ou soufflage
Mousse de répartition Aérys
• Permet d‟utiliser l‟Aérys en
soufflage.
Filtres Aérys • Permet
la filtration de l‟air repris
et évite l‟encrassement du réseau.
Alizé • Extraction
sanitaires :
15 ou 30 m3/h.
Aérys :
• Extraction cuisine : Aérys Ø125 pour l‟extraction cuisine
• Extraction sanitaire : Aérys Ø100 équipée d‟un RAD Aérys 15 ou 30 m3/h.
• Soufflage séjour et chambres/bureaux : Aérys Ø100 avec RAD 30 m3/h.
Le positionnement des bouches d‟extraction et d‟insufflation est représenté sur le plan en
annexe 2. Il est defini de façon à permettre une bonne circulation de l‟air et d‟éviter les zone
d‟air “mortes”. Les circulations d‟air se feront à travers plusieurs gaines techniques. Les
débits d‟insufflation et d‟extraction ainsi que les dimensionnements de gaines sont représentés
sur le schéma aéraulique ci après.
Les ventilateurs de la centrale double flux devront assurer un débit d‟extraction et
d‟insufflation de 120 m3/h pour un T2 et 150 m3/h pour un T3. Ce qui correspond à la petite
vitesse du Modèle 300.
Rad Régul‟air : régulateur à débit constant
Lenouvel / Casado-Martin
21
Calcul des diamètres Dn des différentes gaines : Le dimensionnement des gaines est établi par la méthode à vitesse constante.
(Vnom=1,6 à 2,1 m/s)
Débit total Q = 150 m3/h ; débit ‘unitaire q = 15 m3/h
Tronçon considéré Lg du tronçon
N*q Dn en mm
Vréelle en m/s
j en Pa/m
Débit m3/s
Débit en m3/h
En extraction T7=Salle de bains (f) 1,35m 2 q 80 1,7 0,37 0,01 30 T6='Toilette' (e) +f 1m 3 q 100 1,6 0,27 0,01 45 T5’=Cuisine 0,5m 5 q 100 1,6 0,27 0,01 45 T5=Extract.Commun 0,5m 10 q 160 2,1 0,29 0,04 150 EN insufflation T4 &T4'=chb2 (a) 8,20m 2 q 100 1,1 0,12 0,01 30 T3=Petite Pièce (d) 1,75m 2 q 80 1,7 0,37 0,01 30 T2=SdS+P1 (b+c) 3,4m 8 q 160 1,7 0,19 0,03 120 T2’ =SdS (b) 0m 8 q 160 1,7 0,19 0,03 90 T2’’ = P1 (c) 8 q 160 1,7 0,19 0,03 30 T1=Insuf.commun 0,5m 10 q 160 2,1 0,29 0,04 150
La vitesse maximale autorisée est de 5m/s, pour éviter les bruits génants, l‟ensemble des gaines a une vitesse d‟un tiers à 42% de cette valeur, signifiant que peu de bruit sera généré.
En insufflation :La vitesse est constante à 1,7 mètres par seconde, excepté pour la chambre du
fond où vu la longueur (8,20 m de parcours de gaine) une vitesse très basse a été prise, le
circuit ayant eu 2 dérivations et un coude et un parcours préalable de 4 mètres.
Sinon chaque circuit n‟excède pas deux coudes et une dérivation.
En extraction : la vitesse basse autorise là aussi une ventilation silencieuse.
Pour que le déplacement de l'air s'effectue dans de bonnes conditions,
il faut réduire les pertes de charge c'est-à-dire les pertes de pression dues à la résistance que
rencontre l'air en mouvement :
Ces forces sont de deux types:
- le frottement sur les parois des longueurs droites
- les pertes de charge singulières coudes,té,réduction.
Ces pertes de charge ne sont pas négligeables et sont calculées pour déterminer la section de
la gaine pour un débit et une vitesse donnée et aussi afin d'éviter les surprises, bruit, débit
nominal non respecté.
Voici quelques règles a respectées afin d'avoir un réseau le plus aéraulique possible...
les coudes doivent êtres accompagnés c'est-à-dire respectant une courbure évitant les
perturbations, les réductions sont de formes coniques surtout pas d'angles vifs, les
changements de direction (té)seront faits par piquage à 45°.
Lenouvel / Casado-Martin
22
Avantages de la VMC Double Flux Cocoon :
• Produit à basse consommation.
• Economie de chauffage par récupération d‟énergie haut rendement (jusqu‟à 95 %).
• Moteurs à courant continu type ECM.
• Régulation électronique confort : free cooling, anti-gel.
• Installation facile. Très silencieux.
Application / utilisation
• Ventilation double flux avec récupération d‟énergie (échangeur haut rendement), moteurs
basse consommation et régulation électronique confort.
• Logement individuel, du T2 au T7.
Construction / composition
• Structure : Tôle galvanisée avec isolation d‟épaisseur de polyester polyethylane de 22 à 30 mm.
• Echangeur : - Contre flux rendement 95 %.
• Filtration : - Filtres amovibles EU4 (G4). Filtres EU3 (G3) ou EU6 (F6) en option.
• Diamètre de raccordement : modéle 300 : Ø 160.
• Commande : - Interrupteur (3 vitesses + voyant indicateur d‟encrassement des filtres).
- Câble de liaison (RJ12), 10 m. Vendus comme accessoires.
• Groupes moto-ventilateurs :
- Moteur à courant continu.
- Fonctionnement permanent.
- Turbines à action.
• Régulation électronique :
- Débits constants (grand débit et petit débit) : régule automatiquement sa pression pour
maintenir les caractéristiques de débits sélectionnés à l‟installation.
- Pilotage précis du By Pass, consignes de température réglable (modèle 300 et 400).
- Témoin d‟encrassement des filtres et ajustement automatique du débit.
Lenouvel / Casado-Martin
23
- Dégivrage automatique de l‟échangeur : régulation perfectionnée pour garantir un
fonctionnement optimal de l‟échangeur.
- Panneau de commande sur le caisson avec possibilité de changement des paramètres (débits
d‟air, consigne de T °C etc).
• Evacuation des condensats.
Texte de prescription
• Le caisson double flux pour application pavillonnaire aura un corps en tôle galvanisée avec
une épaisseur de polyester polyethylane de 22 à 30 mm pour isolation.
• Les paramètres de fonctionnement tels que la pression disponible, le dégivrage de
l‟échangeur, le contrôle de l‟encrassement des filtres seront gérés automatiquement et
ajustables aux besoins.
• Les filtres seront accessibles depuis l‟extérieur du caisson.
Accessoires
Interrupteur 3 vitesses + voyant indicateur d‟encrassement des filtres).
Câble de liaison (RJ 12), 10 m ; Set de 2 filtres F6 ; Caisson de distribution / reprise CDR
100 ; Caisson de distribution / reprise CDR 80
Lenouvel / Casado-Martin
24
Chauffage Solaire � Capteurs plans génériques
Surface totale d'entrée : 12 m²
Inclinaison : 24 °
Orientation : 44° Caractéristiques : η = 0.73
a1 = 4.60 W/m².K a2 = 0.00 W/m².K
Ballon solaire ACCUSOL 500 Pas de ballon d’appoint
Volume du ballon : 500 litres
Epaisseur d'isolation : 50 mm Isolation en mousse PU
Constante de refroidissement : 0.74 Wh/l.K.jour
Coefficient de pertes thermiques < 3,6 W/K 0,168 Wh/l.jour
Dimensions : Hauteur, Diamètre isolé 1,69 m, 0,75 m Mesure basculante, diagonale 1,90 m
Température max. d’utilisation (en °C) 95 °C
Pression d’utilisation max. 10 bars
Poids à vide, non équipé 170 kg
Piquage pour anode L 1”1/4 F
Piquage ECS - taille I 1”1/4 F
Piquage ECS – taille hauteur (en mm) G 1” F 1.415 mm Pos 8,4 => 9
Piquage EF - taille hauteur (en mm) A 1” F 265 mm Pos 1,6 => 2
Trappe de visite 180/120 (en mm) J 365 mm
Piquage pour thermoplongeur électrique - taille hauteur (en mm) K
1” 1/2 F 960
Echangeur solaire
Puissance attendue de l’échangeur 15 kW soit 2000 W/K
Surface de l’échangeur (en m²) 2.2
Pression d’utilisation max. (en bar) 6
Contenance (en litres) 12.7
Départ solaire taille hauteur (en mm) 1” F 880 5*17 = 85
Retour solaire - taille hauteur (en mm) 1” F 345 2*17=34
Echangeur secondaire
Surface de l’échangeur (en m²) 1.3
Production d’ECS selon DIN4708 (en litres/heure) 1.400
Pression d’utilisation max. (en bar) 6
Contenance (en litres) 7.6
Départ secondaire - taille hauteur (en mm) 1” F 1.015
Retour secondaire - taille hauteur (en mm) 1” F 1.330
Caractéristiques de l'installation
Longueur aller et retour : 16 m
Longueur extérieure : 6 m
Diamètre extérieur des tuyaux : 27 mm
Coefficient de déperditions linéique : 0.07 W/m.K Débit : 180 l/h
Coefficient de transfert thermique (échangeur) 2 kW/K
Boucle de distribution :
Longueur aller et retour : 30 m
Diamètre extérieur des tuyaux : 18 mm
Coefficient de déperditions linéique : 0.08 W/m.K
Lenouvel / Casado-Martin
25
Accessoires
1. Accessoires obligatoires
Lors de la mise en oeuvre d‟un chauffe-eau solaire ACCUSOL certains organes de sécurité
obligatoires doivent être montés avant la mise en service
• Un mitigeur thermostatique. Il permet de limiter les températures dans le réseau de
distribution d‟ECS. En effet lors de la saison estivale, la température du ballon peut atteindre
85°C. Il faut donc limiter la température de puisage pour éviter tout risque de brûlure pour les
utilisateurs. Le mitigeur permet un réglage de la température de puisage entre 30 et 60°C.
• Groupe de sécurité ballon taré à 7 bar. Pour protéger le ballon contre les surpressions du
réseau. Ce groupe ne doit pas être séparé du ballon par aucune vanne d‟arrêt actionnable. Lors
du réchauffement du ballon quelques gouttes d‟eau peuvent perler de la soupape, prévoyez
une évacuation vers les eaux usées. Pour réduire ces pertes d‟eau, vous pouvez aussi installer
un vase d‟expansion sanitaire. Attention, la mise en place d‟un tel vase ne vous dispense
pasde poser un groupe de sécurité ballon.
• Thermoplongeur électrique (aussi appelé résistance) pour maintenir la partie supérieure
du ballon en température. Les thermoplongeurs sont équipés d‟un thermostat indépendant et
d‟un coupe circuit de sécurité pour éviter les surchauffes.
Attention: le corps immergé du thermoplongeur chauffe, il y a donc un dépôt possible de
calcaire sur ses épingles. Si votre eau est riche en calcaire veillez à ne pas dépasser 60°C et
prenez des mesures pour réduire la dureté de l‟eau. NB: Pour la France ne branchez pas le
thermoplongeur sur une prise de la chaufferie mais tirez une ligne dédiée à partir du tableau
électrique .
2. Limite d’utilisation
• Les ballons solaires ACCUSOL doivent être installés dans un local à l‟abri des intempéries
et à une température supérieure à 5°C.
• De plus il ne doit être rempli qu‟avec de l‟eau sanitaire et doit être protégé par un groupe de
sécurité EF (Eau Froide) limitant les pressions possibles à 7 bar.
• La mise en place d‟un mitigeur thermostatique limitant la température de puisage à 55°C
max est obligatoire à partir du moment où une installation solaire est raccordée sur le ballon.
• Veuillez vous conformer aux directives locales et nationales en vigueur pour la mise à la
terre de votre installation. • Vérifiez les préconisations du fabricant de la chaudière ou du
thermoplongeur lors du couplage d‟un ballon avec une énergie d‟appoint.
3. Maintenance
Lenouvel / Casado-Martin
26
Une opération de maintenance ainsi qu’un nettoyage de la cuve doivent être réalisés au
moins tous les deux ans.
Aucune garantie ne pourra être acceptée si cet entretien n‟est pas effectué et indiqué dans le
protocole de maintenance de l‟installation.
Lors de ces maintenances veuillez particulièrement prêter attention aux points suivants:
• Vérifiez l‟usure de l‟anode en magnésium.
Pour ce faire, coupez l‟arrivée d‟eau froide du ballon, cassez la pression et sortez l‟anode.
Si elle est complètement rongée il faut alors la changer sans quoi la protection contre la
corrosion ionique de la cuve n‟est plus assurée.
• A chaque changement d‟anode, nous vous invitons à ouvrir la trappe de visite et de nettoyez
le fond du ballon.
Veuillez remplacer le joint plat de la trappe de visite lors de chaque ouverture sinon vous ne
pourrez assurer l‟étanchéité à cause de l‟usure et de la dilatation des matériaux.
Le joint de trappe est identique sur tous les ballons de la gamme ESE.
• Vérifiez le bon fonctionnement de la soupape de sécurité.
Actionnez manuellement la soupape et contrôlez le bon écoulement de l‟eau évacuée.
• Vérifiez le positionnement des sondes de température.
Sont-elles bien au fond de leur doigt de gant? N‟ont-elles pas bougé?
• Vérifiez les différents piquages, si vous observez des traces d‟humidité ou d‟entartrage, il
vous faut soit refaire le raccord, soit uniquement le resserrer.
Lenouvel / Casado-Martin
27
3 . Contrats avec les murs
3.1 Ancien et nouveau mode d’habitation dans des pierres historiques.
Si l’on pouvait résumer les relations de protection réciproque entre l’ habitant de différentes époques et les murs de pierre … par un contrat d’assistance passé entre les deux partis cela donnerait ceci :
A la génération ‘du bon vieux temps’ :
Les deux parties en présence l’Habitant et le Mur :
« Le sus dit habitant de Nancy s’engage à toujours garantir une chaleur minimale sur sa face intérieure (d’environ 16°C ) au sus dit Mur de pierre calcaire originaire de Savonnières ;
En contrepartie de quoi le sus dit Mur s’engage à soulager l’habitant de la partie excédente (plus de 60% HR ? ) d’humidité présente dans l’air intérieur, quelque soient les conditions climatiques, et quelque soit la quantité d’air renouvelé. Il s’engage aussi, si les conditions le permettent, à utiliser en partie cette humidité lors des étés chauds afin de rafraîchir l’atmosphère du logis et à ne pas cultiver de moisissures à l’intérieur du logis.
Cet accord ne tient que lorsque l’habitant fait preuve d’assiduité à l’égard de son logis.
Cet accord est tacite reconduction pendant N générations (N est un nombre grand) même avec des période inter générationnelles d’absence prolongée, si on laisse au mur un bon chapeau et d’assez bonnes bottes . »
Ce qui donne en simulation WUFI pour un mur orienté au nord :
Au bon vieux temps :
Dans le contexte d’un Climat de 2 années à Holzkirchen (près de Munich) avec un 1er automne particulièrement pluvieux ; toujours 70% d’HR au maximum à l’intérieur du mur. Ici avec une température intérieure de 20°C. Jusqu’à la moitié du mur on est au dessus de 0°C. Mais c’est coûteux : 900 MJ/m² de flux de chaleur .
Teneur en Eau [kg/m³] Couche/Matériaux Début Calcul Fin Calcul Min Max. Enduit Chaux 12,00 29,38 12,00 247,46
Limestone 0,00 0,11 0,00 0,17
Interior Gypsum Board 2,58 5,30 2,58 5,65
Teneur en eau totale [kg/m²] 0,15 0,41 0,15 2,6
Intégrale des flux / au temps
Flux de chaleur, coté gauche [MJ/m²] -899,99
Flux de chaleur, coté droit [MJ/m²] -895,26 Sources de chaleur [MJ/m²] 0,0
Flux d'humidité, coté gauche [kg/m²] 0,19
Flux d'humidité, coté droit [kg/m²] -0,04
Sources d'humidité [kg/m²] 0,0
Et 0,17 kg d’eau/m3 au maximum dans la pierre. Qui peut geler alors sans problème.
Limestone signifie ‘pierre calcaire’ en anglais.
Lenouvel / Casado-Martin
28
A notre époque:
- Un contrat d‟isolation sans clause de respect du Mur.
« L’ habitant s’engage à garantir une humidité de 40 à 100% HR au Mur, sans garantie sur le niveau de température (c’est isolé ‘normal’ de l’intérieur)… En contrepartie de quoi le mur s’engage, lorsqu’il le pourra, et s’il est encore en bonne santé, à écouler à l’extérieur la fraction excédentaire de cette humidité. Il ne s’engage plus par contre sur la restrictive concernant la culture de moisissures intra muros. Il s’engage encore lors de longues périodes de chaleur à utiliser une partie de cette humidité à rafraîchir sa masse s’il le peut (sa masse et non plus le logis). Ce contrat tacite reconduction pendant Y générations (Y est une inconnue qu’à priori l’on pense petit). »
Ce qui donne en simulation WUFI
Avec la composition isolante ‘bio’ , on a une onde ‘face intérieure’ à 90% d’humidité relative à –5°C dans la pierre …. Et 1,45 kg d’eau/m3, on change d’ordre de grandeur d’un facteur 8 …. Dangereux Que se passe t’il du côté isolant avec 90% d’HR lorsque la température devient clémente ?
Lenouvel / Casado-Martin
29
- Un contrat d’isolation avec clause de séparation du Mur. Ce de quoi on peut se méfier ; L’ habitant s’engage à garantir une absence totale de contact avec le Mur, sans garantie sur le niveau de température (c’est isolé avec membrane de l’intérieur). L’habitant ne s’engage pas sur son niveau d’assiduité. En contrepartie de quoi le mur s’engage à ne rien écouler à l’extérieur . Il s’engage de plus lors de longues périodes de chaleur à ne rien faire. Ce contrat est tacite reconduction pendant Z générations (Z est une inconnue du second degré dont on n’a aucune idée).
Ce qui donne en simulation WUFI
Teneur en Eau [kg/m³]
Couche/Matériaux Début Calcul Fin Calcul M in Max.
Enduit Chaux 30,00 41,54 20,61 179,47
Limestone 1,33 1,47 1,32 1,51
Lame d'air 5 mm 1,88 2,03 1,78 2,13
PE-Membrane 0,15 mm (sd = 70 m) 0,00 0,00 0,00 0,01
Lame d'air 10 mm 1,88 2,06 1,88 11,08
Plaque Bois-Laine 68,00 67,20 66,66 92,93
Pavatex Diffutherm wood fibre board 17,30 14,33 12,56 17,31
Lame d'air 10 mm 1,88 0,82 0,36 1,88
medium density fibreboard #1 70,0 55,47 45,18 70,00
Teneur en eau totale [kg/m²] 8,23 7,46 6,91 10,53
La teneur en eau du calcaire est explosive. 1,51 kg/m³ au lieu de 0,17 … Intégrale des flux par rapport au temps Flux de chaleur, coté gauche [MJ/m²] -285,41
Flux de chaleur, coté droit [MJ/m²] -277,94
Sources de chaleur [MJ/m²] 0,0
Flux d'humidité, coté gauche [kg/m²] 0,28
Flux d'humidité, coté droit [kg/m²] 1,06
Sources d'humidité [kg/m²] 0,0
C‟est moins coûteux : 280 MJ de flux de chaleur. Le Flux d'humidité, coté droit est positif, indiquant
plus aucune transition vers le mur.
Lenouvel / Casado-Martin
30
- Un contrat d’isolation avec clause de respect du Mur. Ce vers quoi nous devrions tendre ;
« L’ habitant s’engage à garantir une humidité de 40 à 70% HR au Mur, sans garantie sur le niveau de température (c’est isolé ‘spécial’ de l’intérieur) L’habitant ne s’engage plus sur son niveau d’assiduité. En contrepartie de quoi le mur s’engage à écouler à l’extérieur la fraction excédentaire de cette humidité lorsqu’il en reçoit. Il s’engage de plus lors de longues périodes de chaleur à utiliser une partie de cette humidité à rafraîchir sa masse (et non plus le logis). Il s’engage de plus à ne pas cultiver de moisissures à l’intérieur du logis.
Ce contrat est tacite reconduction pendant X générations (X est une inconnue que l’on espère grande). »
Ce qui donne en simulation WUFI pour le même mur doublé d’une paroi adaptée :
Avec un ‘filtre à humidité’ en bois , le mur reste vivant à des tempéraures plus basses C’est Un mur qui perspire à 70% HR en survivant à –5°C. On remarque au passage qu’il n’y a pas de problème de surchauffe du mur, au contraire il est devenu relativement ‘frais’ à l’intérieur. Argument pour le confort d’été ? Teneur en Eau [kg/m³] Couche/Matériaux Début Calcul Fin Calcul Min Max.
Enduit 18,00 72,59 18,00 117,27
Limestone 0,00 0,12 0,00 0,14
Epicea (m.volum 600 kg/m3) 32,32 68,02 32,32 85,01
Lame d'air 10 mm 0,21 1,47 0,21 3,44
Eastern White Cedar 5,63 30,96 5,63 42,12
Pavatex Diffutherm wood fibre board 7,00 13,86 7,00 15,50
Lame d'air 10 mm 0,21 0,89 0,21 0,89
Cellulose Fibre Insulation 1,00 2,51 1,00 2,55
Teneur en eau totale [kg/m²] 1,32 3,33 1,32 3,92
Intégrale des flux par rapport au temps
Flux de chaleur, coté gauche [MJ/m²] -89,85
Flux de chaleur, coté droit [MJ/m²] -87,02
Sources de chaleur [MJ/m²] 0,0 Flux d'humidité, coté gauche [kg/m²] 0,56
Flux d'humidité, coté droit [kg/m²] -1,44
Sources d'humidité [kg/m²] 0,0
Le flux de chaleur a diminué de 90% (90 MJ/m²) mais le taux d’humidité relative dans la pierre calcaire reste identique. Ici 0,14 kg/m³ d’eau dans la pierre. Les flux d’humidité ont par contre augmentés côté droit (-1,44 kg/m² au lieu de -0,04 ). La pierre perspire toujours.
Lenouvel / Casado-Martin
31
Pourquoi ces résultats ? C’est pas étonnant lorsqu’on connaît les qualités du Cèdre Blanc comme nos cousins du Canada. (Bonjour à Mme Brochu) Un arbre qui doit survivre dans des conditions d’humidité et de froid assez stressantes, et est réputé pour sa résistance au pourissement (les toits de bardeaux sont garantis 50 ans). Notre épicéa est réputé pour survivre dans un climat où le gel s’installe longtemps après une période pluvieuse. Donc il bloque le passage de l’humidité extérieure lorsque le gel commence à pointer.
Adaptation pour l’habitat ancien ? S’il est évident que les normes à venir seront très tatillonnes sur l’énergie de chauffage nécessaire, et que la sur-isolation n’est pas une réponse du point de vue confort d’été il s’ensuit : - Que le flux thermique sera considérablement réduit à travers les parois pour toutes les habitations. - Que l’inertie seule reste un début de réponse par rapport au problème de confort d’été. - Que les phénomènes de condensation, d’évaporation, de sublimation dans les supports poreux ne sont pas très maitrisés d’un point de vue connaissances, mais étaient déjà utilisés dans ces êtres proto-vivants que sont les habitats anciens. Nous espérons que ces phénomènes d’humidité des murs participent largement au confort d’été. (Les anciennes générations connaissaient parfaitement le domaine de ‘l’humide et du sec’ au même degré que les Inuits connaissaient les différentes qualités de neige). Et nous espérons que cette direction est peut être prometteuse en terme de : - Revalorisation du bâti ancien, et solutions neuves face à un climat au tempérament qui deviendra peut être excessif.