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Une paroi séparant deux ambiances de températures différentes, constitue un obstacle plus ou moins efficace, au flux de chaleur qui va s'établir de la chaude vers la froide.
La chaleur va devoir
Outre la résistance thermique des différents matériaux (R), les coefficients thermiques utilisés sont les suivants :
La résistance thermique d'échange superficiel (Ri et Re) |
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La transmission de la chaleur de l'air ambiant à une paroi et vice versa se fait à la fois par rayonnement et par convection.
hi, le coefficient d'échange thermique superficiel entre une ambiance intérieure et une paroi est la somme des quantités de chaleur transmise entre une ambiance intérieure et la face intérieure d'une paroi, par convection et par rayonnement, par unité de temps, par unité de surface de la paroi, et pour un écart de 1 K entre la température de la résultante sèche de l'ambiance et la température de surface.
> hi s'exprime en W/m²K.
Ri, la résistance thermique d'échange d'une surface intérieure est égale à l'inverse du coefficient d'échange thermique de surface intérieure hi.
Ri = 1/hi
> Ri s'exprime en m²K/W.
he, le coefficient d'échange thermique superficiel entre une paroi et une ambiance extérieure est la somme des quantités de chaleur transmise entre la face extérieure d'une paroi et une ambiance extérieure, par convection et par rayonnement, par unité de temps, par unité de surface de la paroi, et pour un écart de 1 K entre la température de la résultante sèche de l'ambiance et la température de surface.
> he s'exprime en W/m²K.
Re, la résistance thermique d'échange d'une surface extérieure est égale à l'inverse du coefficient d'échange thermique de surface extérieure he.
Re = 1/he
> Re s'exprime en m²K/W.
Valeurs de hi, he, Ri et Re | Ri | Re |
Paroi verticale | 0,13 m²K/W | 0,04 m²K/W |
Paroi horizontale | 0,10 m²K/W | 0,04 m²K/W |
Paroi horizontale | 0,17 m²K/W | 0,04 m²K/W |
La résistance thermique des couches d'air (Ra) |
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Ra, la résistance thermique d'une couche d'air plane est l'inverse de la quantité de chaleur qui est transmise en régime permanent de la face chaude de la couche d'air vers la face froide, par conduction, convection et rayonnement, par unité de temps, par unité de surface et pour un écart de 1 K entre les températures des faces chaudes et froides.
> Ra s'exprime en m²K/W.
Résistance thermique d'une couche d'air non ventilée conformément à l'annexe VII de la PEB.
Épaisseur de la couche d'air [mm] | Couche d'air verticale [m²K/W] | Couche d'air horizontale | Couche d'air horizontale |
|---|---|---|---|
0<d<5 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
5≤d<7 | 0.11 | 0.11 | 0.11 |
7≤d<10 | 0.13 | 0.13 | 0.13 |
10≤d<15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 |
15≤d<25 | 0.17 | 0.16 | 0.17 |
25≤d<50 | 0.18 | 0.16 | 0.19 |
50≤d<100 | 0.18 | 0.16 | 0.21 |
100≤d<300 | 0.18 | 0.16 | 0.22 |
300 | 0.18 | 0.16 | 0.23 |
Résistance thermique d'une couche d'air très ventilée
Dans le cas d'une couche d'air très ventilée, on considère que :
Résistance thermique d'une couche d'air peu ventilée.
L’effet de la ventilation dépend de la taille et de la répartition des ouvertures de ventilation. Par convention, on peut calculer la résistance thermique d’un élément de construction ayant une couche d’air moyennement ventilée selon :
RT = (1500-AV)/(1000*RT,u) + (AV-500)/(1000*RT,v)
avec,
De manière alternative, on peut aussi utiliser l’ancienne méthode. Dans ce cas, les valeurs de conception de la résistance thermique des couches d’air peu ventilées sont égales à la moitié des valeurs correspondantes dans le tableau ci-dessus (seulement valable pour des surfaces à émissivité élevée). Si en plus la résistance thermique globale des couches de construction (de surface à surface) entre la couche d’air et l’environnement extérieur est supérieure à 0,15 m²K/W, cette résistance thermique restera alors limitée à cette valeur (0,15 m²K/W).
La résistance thermique totale d'une paroi (RT) |
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La résistance thermique totale RT d'une paroi d'ambiance intérieure chaude à ambiance extérieure froide, est égale à la somme des résistances thermiques de toutes les couches de matériaux ou d'air peu ou non ventilé, qui constituent la paroi, et des résistances d'échange superficiel.
Les valeurs entre parenthèses n'existent pas lorsque la couche (d'air ou de matériau) est absente.
Remarque.
Dans le cas où la paroi sépare deux ambiances intérieures l'une froide et l'autre chaude, la formule devient :
RT =Ri + R1 + (R2) + (R...) + (Ra) + Ri
Les valeurs entre parenthèses n'existent pas lorsque la couche (d'air ou de matériau) est absente.
Autre remarque.
Dans le cas où la paroi contient une couche d'air fortement ventilé, on ne considère que la partie située du côté chaud de la couche d'air, et on considère que cette partie sépare deux ambiances intérieures dont celle située côté froid est à la température extérieure.
Dans ce cas, formule devient :
RT = Ri + R1 + (R2) + (R...) + Ri
Les valeurs entre parenthèses n'existent pas lorsque la couche de matériau est absente.
Le coefficient de transmission thermique d'une paroi "U" (ou anciennement "k") |
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Le coefficient de transmission thermique d'une paroi est la quantité de chaleur traversant cette paroi en régime permanent, par unité de temps, par unité de surface et par unité de différence de température entre les ambiances situées de part et d'autre de la paroi.
Le coefficient de transmission thermique est l'inverse de la résistance thermique totale (RT) de la paroi.
U = 1 / RT
> U (ou k) s'exprime en W/m²K
Plus sa valeur est faible et plus la construction sera isolée.
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| Pour calculer le coefficient U (anciennement k) cliquez ici ! |
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