Telechargé par Jo Sokn

transfert de chaleur dans les batiment

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Les transferts de chaleur dans les
bâtiments (régime statique).
•Notions de base.
•Les trois modes de transfert de chaleur.
•.Maîtrise de la chaleur
Les trois modes de transfert de chaleur.
•La conduction.
•La convection.
•Le rayonnement.
La conduction.
La conduction est le moyen par lequel la chaleur
•circule de proche en proche dans un matériau
•ou passe d'un corps à un autre en contact physique direct,
par simple interaction moléculaire.
Les molécules du secteur le plus chaud se heurtent vivement
entre elles et transmettent leur énergie de vibration aux
molécules voisines.
La vitesse de progression du flux de
chaleur à travers un corps, sa
conductivité thermique, dépend de
l'aptitude de ses molécules et de ses
électrons à recevoir et à transmettre
la chaleur.
La convection.
On définit la convection comme
• l'échange de chaleur entre une surface et un
fluide mobile à son contact,
• le déplacement de chaleur au sein d'un
fluide par le mouvement d'ensemble de ses
molécules d'un point à un autre.
La convection.
Lorsque la chaleur est seule responsable de
ces mouvements, on appelle ce phénomène
convection naturelle.
Le transfert de chaleur est plus important
lorsqu'on accélère la circulation du fluide contre
la paroi.
Par exemple, on refroidit plus vite une cuillerée
de soupe brûlante en soufflant au-dessus.
On appelle ce phénomène convection forcée.
Le rayonnement.
Tous les matériaux rayonnent sans arrêt de l'énergie dans toutes
les directions, à la suite du mouvement continuel de vibration de
leurs molécules situées en surface.
Alors que le rayonnement solaire comporte essentiellement des
radiations de courtes longueurs d'onde émises à très hautes
températures,
le rayonnement thermique terrestre est principalement constitué
de grandes longueurs d'onde et de l'infrarouge lointain, émises à
une température bien inférieure.
Exemple:
Le rayonnement thermique.
L'intensité du rayonnement thermique provenant d'une surface
dépend non seulement de la température de cette surface, mais
aussi de son émissivité.
•La plupart des matériaux de construction par exemple ont une
émissivité de 0,9 environ
•Par contre, les surfaces brillantes finement polies des métaux
émettent un rayonnement thermique faible.
Le rayonnement thermique.
Tous les matériaux n'absorbent pas le rayonnement thermique;
certains le réfléchissent et/ou le transmettent.
En général, ce sont seulement les surfaces brillantes finement
polies, comme le papier aluminium, qui réfléchissent un
pourcentage élevé du rayonnement thermique qu'elles
interceptent.
Le verre, qui laisse pratiquement traverser l'ensemble du
rayonnement solaire l'atteignant, absorbe par contre presque tout
le rayonnement thermique qu'il intercepte, infrarouge proche ou
lointain.
Ce phénomène qui permet de piéger la chaleur est appelé
communément "effet de serre".
L’isolation.
Le rôle de l'isolation thermique est
•de préserver le confort
•de réduire les échanges thermiques avec l’ambiance extérieure
si celle-ci est froide, l'isolation garde la chaleur
si celle-ci est chaude, l'isolation préserve la fraîcheur.
Le pouvoir isolant d'un matériau est exprimé par sa conductivité
thermique.
Les facteurs influençant le plus la conductivité thermique d'un
matériau sont
•le poids volumique,
•la teneur en eau,
•la taille des pores d'air
•et la nature du solide les renfermant.
L’isolation.
L'isolant peut se placer de diverses manières dans un mur (à
l'extérieur, en sandwich ou à l'intérieur) sans influencer la qualité
d'isolation thermique de la paroi.
Cependant, sa position modifie l'inertie de la paroi ainsi que le
risque de condensation.
L’isolation.
La forme de l’enveloppe.
Le coefficient de forme, ou de compacité, mesure le rapport de la
surface de l'enveloppe déperditive au volume habitable (m²/m³).
La porosité des matériaux, conjuguée à leur exposition à
l'eau, fait varier la conductivité thermique.
Valeurs λ en condition sèche et en condition humide.
Isolation transparente.
•Utilisation contrôlée du rayonnement solaire par effet de serre
•Réduction des déperditions thermiques.
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