CALCUL DES DéPERDITIONS THERMIQUES - ffc

Fonds de formation professionnelle de la construction
MODULE 4.1A
CALCUL DES DéPERDITIONS
THERMIQUES - éLAbORATION
THéORIQUE
MANUEL MODULAIRE CHAUFFAGE CENTRAL

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Numéro Dépôt légal: D/2013/1698/06

Mise en perspective
Les manuels relatifs au chauffage central sont légion, mais ils sont la plupart du temps désuets ou trop
théoriques. La demande pour un guide pratique est dès lors grande. Le ‘Manuel modulaire Chauffage
central’ a été rédigé à la demande de fvb-ffc Constructiv (Fonds de Formation professionnelle de la
Construction), sous l’impulsion de Roland Debruyne, président honoraire de l’ICS (Union belge des
Installateurs en Chauffage central, Sanitaire, Climatisation et Professions Connexes) et avec l’appui de la
BOUWUNIE (la fédération flamande des PME de la construction).
Plusieurs enseignants, la Vlaams Agentschap voor Ondernemersvorming, Syntra Vlaanderen et plusieurs
entreprises ont uni leurs forces et constitué l’équipe de rédaction.
Cet ouvrage de référence repose sur la structure de formation modulaire élaboré par le Service
Formation professionnelle du Ministère flamand de l’Enseignement et de la Formation. Cette structure
a elle-même été extraite du profil professionnel. Dès lors, certains volumes s’adresseront davantage
à l’exécutant (monteur), tandis que d’autres intéresseront davantage le collaborateur d’entretien
(technicien) ou le responsable (installateur). La structure actuelle, composée de modules et de
volumes, figure sur le dos de ce manuel. Nous l’adapterons, si la formation l’exige, en cas d’ajout de
nouvelles techniques.
Ce livre alterne le texte et les illustrations, afin que son contenu vous soit également présenté de
manière visuelle.
Chaque sujet débute par une description pratique, qui se rapporte à la réalité et aux principes de
l’apprentissage des compétences. Vous n’y trouverez en revanche aucun exercice pratique, car il ne
s’agit pas d’un manuel scolaire.
Indépendant du type de formation
Nous ambitionnons d’organiser une formation permanente; c’est la raison pour laquelle il s’agit d’un
ouvrage de référence pour plusieurs groupes cibles. Que vous soyez un élève, un participant à un cours
de formation des classes moyennes, un demandeur d’emploi en formation, un chauffagiste désireux
de « rester dans le coup » ou un installateur désireux de rafraîchir ces techniques, vous y trouverez
chaussure à votre pied
Une approche intégrée
L’installation durable est un des fils rouges de ce manuel. La sécurité, la santé, l’environnement, … sont
parfois même abordés comme un thème distinct. Nous prévoyons en outre dans chaque volume un
encadré séparé consacré aux sciences appliquées. Vous y trouverez également des extraits de normes
et de publications du CSTC.
Robert Vertenueil,
Président du fvb-ffc Constructiv
AVANTPROPOS
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MODULE 4: VOLUME 1A
CALCUL DES DÉPERDITIONS THERMIQUES

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© Fonds de Formation professionnelle
de la Construction, Bruxelles 2013
Tous droits de reproduction, de traduction
et d’adaptation, par quelque procédé que ce
soit, réservés pour tous les pays.
D/2013/1698/06
Rédaction
Coordination: Patrick Uten
Groupe de travail: Paul Adriaenssens
Inge De Saedeleir
Gustaaf Flamant
René Onkelinx
Jacques Rouseu
Textes: Frans Despierre
Jacques Rouseu
Patrick Uten
Dessins: Thomas De Jongh
Rélecture: René Onkelinx
Contact
Pour adresser vos observations,
questions et suggestions, contactez:
fvb-c Constructiv
Rue Royale 132/5
1000 Bruxelles
Tél.: [phone]
Fax: [phone]
website : ffc.constructiv.be
Contexte
Deux volumes ont déjà été rédigés sur le même sujet:
Module 4: Conception, dimensionnement et réglage des installations de chauage central
Volume 1A - Calcul des déperditions thermiques : Elaboration théorique
Volume 1B - Calcul des déperditions thermiques : Mise en oeuvre pratique
Les principes ci-après ont présidé à la rédaction de ces volumes:
• Le texte est basé sur les normes belges NBN B 62-002 (calcul des valeurs U), NBN 62-003 (calcul des déperditions thermiques) et NBN EN 12831
• Nous n’avons pas tenu compte du niveau de la nappe phréatique;
• Le calcul des déperditions thermiques s’eectue dans un contexte pratique;
• les symboles s’inspirent également de EN 12831, du Rapport n° 1 du CSTC, ... (pas toujours très clair);
• Un exercice de calcul est proposé à l’aide de la maquette d’une maison, disponible auprès de fvb-c Constructiv;
• Nous avons mis au point deux feuilles de calcul: Calcul de la valeur U et Calcul de la déperdition thermique, que nous avons automatisées au
maximum. Vous pouvez les télécharger sur notre site web: c.constructiv.be , dans la rubrique “publications”
Le présent manuel s’applique à la conception des installations de chauffage des maisons individuelles.

TABLE DES MATIÈRES
AVANTPROPOS ................................................................3
TABLE DES MATIÈRES ................................................. 5
2. SYMBOLES UTILISÉS ............................................. 8
3. TRANSFERT DE CHALEUR ..........................11
3.1. Qu’est-ce que le transfert de chaleur? ............11
3.1.1. Transfert de chaleur par conduction ....................11
3.1.2. Transfert de chaleur par convection ....................12
3.1.3. Transfert de chaleur par rayonnement ................12
3.2. Température ....................................................................14
3.3. Confort thermique ...................................................... 14
3.3.1. Introduction ............................................................... 14
3.3.2. Confort ........................................................................15
3.3.3. Paramètres de confort .............................................15
3.3.4. Activité ........................................................................15
4. CONCEPTS UTILISÉS POUR
LE TRANSFERT DE CHALEUR
DANS LES MURS .....................................................17
4.1. Coefficient de conductivité thermique
d’un matériau ................................................................. 17
4.2. Résistance thermique (Rm) d’un matériau
homogène .......................................................................18
4.3. Coefficients d’échange thermique (h)
en W / (m² • K) ..................................................................19
4.4. Résistance à l’échange thermique
(Rse ou Rsi) en (m² • K) / W ..........................................20
4.5. Coefficient de transmission thermique,
valeur U en W / (m² • K) .............................................21
4.6. Détermination schématique du coefficient
de transmission thermique ...................................26
4.6.1. L’échange thermique ...............................................26
4.6.2. La transmission thermique ..................................... 27
4.7. Coefficient de transmission thermique
linéaire la valeur ψ en W / (m • K) ........................28
4.8. Exemple pratique ........................................................29
4.9. Température et évolution
de la température dans la paroi .......................... 30
4.9.1. Détermination de la température à un endroit
donné de la paroi (θw) ..............................................30
4.9.2. Calcul de l’évolution de la température
dans la paroi ...............................................................31
4.9.3. Courbe de température dans la paroi .................32
4.10. Calcul de Rvaleur idéale ...................................................33
5. NOTIONS IMPORTANTES EN MATIÈRE
DE TRANSMISSION THERMIQUE ............35
5.1. Flux thermique (Ф) .....................................................35
5.2. La quantité de chaleur (Q) .....................................36
6. FACTEURS IMPORTANTS POUR
LA TRANSMISSION DE CHALEUR ....37
6.1. L’isolation ........................................................................... 37
6.1.1. Aspects généraux de l’isolation.............................37
6.1.2. Exigences à l’égard du matériau d’isolation .......38
6.1.3. Classification ..............................................................38
6.2. Vitrage (fenêtres et portes) ....................................39
6.2.1. Fenêtres et portes .....................................................39
6.2.2. Vitrage .........................................................................40
6.2.3. Doubles fenêtres (valeur Uw) ..................................42
6.3. Nœuds constructifs (ponts thermiques) .......43
6.4. Condensation sur les constructions ................44
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MODULE 4: VOLUME 1A
CALCUL DES DÉPERDITIONS THERMIQUES