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Déperditions Thermiques à travers les Murs

Déperditions Thermiques à travers les Murs

Déperditions Thermiques à travers les Murs

Contexte : L'isolation thermique des bâtiments.

En hiver, la chaleur s'échappe des bâtiments vers l'extérieur à travers les murs, les fenêtres, le toit et le sol. Ce phénomène, appelé déperditions thermiquesQuantité de chaleur qui s'échappe d'un espace chauffé vers un espace plus froid. Minimiser ces pertes est essentiel pour le confort et l'efficacité énergétique., oblige à consommer de l'énergie pour maintenir une température intérieure confortable. Comprendre et calculer ces déperditions est une étape fondamentale pour concevoir des bâtiments économes en énergie et respectueux de l'environnement.

Remarque Pédagogique : Cet exercice vous apprendra à calculer le flux de chaleur qui traverse un mur composite, c'est-à-dire un mur composé de plusieurs couches de matériaux différents. Vous appliquerez les concepts de résistance thermique et de coefficient de transmission surfacique (U), des notions clés de la réglementation thermique.

Objectifs Pédagogiques

  • Calculer la résistance thermique de chaque couche d'un mur.
  • Déterminer la résistance thermique totale d'une paroi composite.
  • Calculer le coefficient de transmission surfacique U (U-value).
  • Estimer le flux thermique (déperditions) à travers le mur pour des conditions données.

Données de l'étude

On étudie un mur extérieur d'une maison située à Loos (Hauts-de-France). Le mur a une surface de 15 m² et est constitué de plusieurs couches, de l'intérieur vers l'extérieur. Les conditions de calcul sont les suivantes :

Conditions Climatiques et de Confort
Caractéristique Valeur
Température intérieure de consigne (\(T_{\text{int}}\)) 20 °C
Température extérieure de base (\(T_{\text{ext}}\)) -5 °C
Surface totale du mur (S) 15 m²
Composition du Mur (de l'intérieur vers l'extérieur)
INTÉRIEUR (20°C) EXTÉRIEUR (-5°C) Plâtre Brique Isolant (PSE) Enduit 1.5 cm 20 cm 10 cm 2 cm
Matériau / Élément Épaisseur (e) Conductivité Thermique (λ) Résistance Thermique (R)
Résistance surfacique interne - - \(R_{\text{si}} = 0.13 \text{ m}^2.\text{K/W}\)
Plaque de plâtre 1.5 cm 0.35 W/(m.K) À calculer
Brique creuse 20 cm 0.77 W/(m.K) À calculer
Isolant (PSE) 10 cm 0.040 W/(m.K) À calculer
Enduit extérieur 2.0 cm 0.90 W/(m.K) À calculer
Résistance surfacique externe - - \(R_{\text{se}} = 0.04 \text{ m}^2.\text{K/W}\)

Questions à traiter

  1. Calculer la résistance thermique (\(R\)) de chaque couche de matériau (plâtre, brique, isolant, enduit).
  2. Calculer la résistance thermique totale du mur (\(R_{\text{total}}\)), en incluant les résistances surfaciques.
  3. En déduire le coefficient de transmission surfacique (\(U\)) du mur.
  4. Calculer les déperditions thermiques totales (flux thermique \(\Phi\)) à travers ce mur pour les conditions données.

Les bases de la thermique du bâtiment

Pour résoudre cet exercice, trois concepts sont essentiels : la conductivité, la résistance et le flux thermique.

1. Conductivité et Résistance Thermique
La conductivité thermique (\(\lambda\)), en W/(m.K), est la capacité d'un matériau à conduire la chaleur. Plus \(\lambda\) est faible, plus le matériau est isolant. La résistance thermique (R), en m².K/W, est la capacité d'une couche de matériau à s'opposer au passage de la chaleur. Elle dépend de l'épaisseur (e) et de la conductivité (\(\lambda\)). \[ R = \frac{e}{\lambda} \]

2. Coefficient de Transmission (U) et Flux Thermique (\(\Phi\))
Pour un mur composite, les résistances de chaque couche s'additionnent. Le coefficient U (U-value) est l'inverse de la résistance totale et représente la quantité de chaleur qui traverse 1m² de paroi pour une différence de 1°C. Le flux thermique (\(\Phi\)), en Watts (W), est la puissance totale perdue à travers la surface (S) du mur pour un écart de température (\(\Delta T\)). \[ R_{\text{total}} = R_{\text{si}} + \sum R_{\text{couches}} + R_{\text{se}} \quad | \quad U = \frac{1}{R_{\text{total}}} \quad | \quad \Phi = U \times S \times \Delta T \]

Correction : Déperditions Thermiques à travers les Murs

Question 1 : Calculer la résistance thermique (R) de chaque couche

Principe (le concept physique)

Chaque matériau solide s'oppose plus ou moins au passage de la chaleur. Cette opposition est sa "résistance thermique". Elle est d'autant plus grande que le matériau est épais et qu'il est intrinsèquement un mauvais conducteur de chaleur (isolant).

Mini-Cours (approfondissement théorique)

La chaleur se propage dans un solide par conduction. La capacité d'un matériau à laisser passer cette chaleur est mesurée par sa conductivité thermique \(\lambda\) (en W/m.K). Un isolant a un \(\lambda\) très faible (ex: 0.04), un conducteur un \(\lambda\) élevé (ex: cuivre > 300). La résistance thermique R (en m².K/W) d'une couche dépend de son épaisseur 'e' et de son lambda : un matériau plus épais et moins conducteur aura une plus grande résistance.

Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)

Visualisez la résistance thermique comme un obstacle sur une route. Plus l'obstacle est haut (grande épaisseur) et difficile à franchir (faible conductivité), plus il ralentira le trafic (le flux de chaleur). Votre objectif est de trouver la "difficulté" de chaque obstacle.

Normes (la référence réglementaire)

Les valeurs de conductivité thermique (\(\lambda\)) des matériaux de construction sont certifiées et fournies par les fabricants selon des normes européennes (ex: NF EN 12667). Ces valeurs certifiées sont indispensables pour les calculs réglementaires (ex: RE2020 en France).

Formule(s) (l'outil mathématique)

Formule de la résistance thermique

\[ R = \frac{e}{\lambda} \]
Hypothèses (le cadre du calcul)
  • Le flux de chaleur est unidimensionnel (perpendiculaire au mur).
  • Les matériaux sont homogènes et isotropes (leurs propriétés sont les mêmes en tout point et dans toutes les directions).
  • On est en régime stationnaire (les températures ne varient pas dans le temps).
Donnée(s) (les chiffres d'entrée)
MatériauÉpaisseur (e) [m]Conductivité (\(\lambda\)) [W/m.K]
Plaque de plâtre0.0150.35
Brique creuse0.200.77
Isolant (PSE)0.100.040
Enduit extérieur0.020.90
Astuces (Pour aller plus vite)

Avant de calculer, repérez la couche avec le plus petit \(\lambda\) (l'isolant). C'est elle qui doit avoir, de loin, la plus grande résistance R. Si ce n'est pas le cas dans vos résultats, vous avez probablement fait une erreur de conversion d'unités.

Schéma (Avant les calculs)
Composition du Mur
INTÉRIEUREXTÉRIEURPlâtreBriqueIsolant (PSE)Enduit1.5 cm20 cm10 cm2 cm
Calcul(s) (l'application numérique)

Calcul de la résistance du plâtre

\[ R_{\text{plâtre}} = \frac{0.015}{0.35} = 0.043 \text{ m}^2.\text{K/W} \]

Calcul de la résistance de la brique

\[ R_{\text{brique}} = \frac{0.20}{0.77} = 0.260 \text{ m}^2.\text{K/W} \]

Calcul de la résistance de l'isolant

\[ R_{\text{isolant}} = \frac{0.10}{0.040} = 2.500 \text{ m}^2.\text{K/W} \]

Calcul de la résistance de l'enduit

\[ R_{\text{enduit}} = \frac{0.02}{0.90} = 0.022 \text{ m}^2.\text{K/W} \]
Schéma (Après les calculs)
Contribution de chaque couche à la résistance thermique
Réflexions (l'interprétation du résultat)

Le calcul confirme l'astuce : la résistance de l'isolant (2.500) représente environ 88% de la somme des résistances des matériaux. Les autres couches (plâtre, brique, enduit) jouent un rôle structurel ou de finition, mais leur contribution à l'isolation thermique est très faible en comparaison.

Points de vigilance (les erreurs à éviter)

L'erreur N°1 est la conversion des unités. Toujours convertir les épaisseurs en mètres avant tout calcul. Une erreur ici faussera tous les résultats suivants.

Points à retenir (maîtriser la question)

Pour maîtriser cette étape, retenez que :
1. La résistance thermique est le rapport épaisseur / conductivité.
2. Les unités doivent être homogènes : mètres et W/(m.K).
3. Un bon isolant a un faible \(\lambda\), donc un grand R à épaisseur égale.

Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)

Le concept de résistance thermique est directement inspiré de la loi d'Ohm en électricité (U=RI). En thermique, la différence de température joue le rôle de la tension (U), le flux de chaleur celui du courant (I), et la résistance thermique... celui de la résistance électrique (R).

FAQ (pour lever les doutes)
Pourquoi l'épaisseur de la brique (20 cm) ne la rend-elle pas plus isolante ?

Même si elle est épaisse, la brique a une conductivité thermique (\(\lambda=0.77\)) presque 20 fois plus élevée que celle de l'isolant (\(\lambda=0.04\)). L'effet de son épaisseur est donc largement annulé par sa nature conductrice. Pour obtenir la même résistance que 10 cm d'isolant, il faudrait près de 2 mètres de brique !

Résultat Final (la conclusion chiffrée)

\(R_{\text{plâtre}} = 0.043 \text{ m}^2.\text{K/W}\)
\(R_{\text{brique}} = 0.260 \text{ m}^2.\text{K/W}\)
\(R_{\text{isolant}} = 2.500 \text{ m}^2.\text{K/W}\)
\(R_{\text{enduit}} = 0.022 \text{ m}^2.\text{K/W}\)

A vous de jouer (vérifier la compréhension)

Quelle serait la résistance thermique d'une couche de 12 cm de laine de verre, sachant que son \(\lambda\) est de 0.035 W/(m.K) ?

Question 2 : Calculer la résistance thermique totale (\(R_{\text{total}}\))

Principe (le concept physique)

La chaleur doit traverser toutes les couches du mur en série. Comme pour des obstacles placés les uns après les autres, leurs difficultés s'additionnent. On doit aussi compter la "difficulté" pour la chaleur de passer de l'air à la surface du mur (à l'intérieur et à l'extérieur). La résistance totale est donc la somme de toutes ces résistances successives.

Mini-Cours (approfondissement théorique)

Un mur composite est un assemblage de résistances thermiques en série. La résistance totale (\(R_{\text{total}}\)) est la somme de la résistance surfacique interne (\(R_{\text{si}}\)), des résistances de chaque couche de matériau, et de la résistance surfacique externe (\(R_{\text{se}}\)). \(R_{\text{si}}\) et \(R_{\text{se}}\) modélisent les échanges par convection et rayonnement à la surface du mur. Leurs valeurs sont normalisées et dépendent de l'environnement (vent, position de la paroi...).

Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)

N'oubliez jamais les résistances surfaciques ! C'est une erreur classique. Elles représentent le "film" d'air quasi immobile collé aux parois, qui agit comme une très fine couche d'isolant. Bien que faibles, elles sont indispensables pour un calcul précis.

Normes (la référence réglementaire)

La norme ISO 6946 fournit les valeurs conventionnelles pour \(R_{\text{si}}\) et \(R_{\text{se}}\). Par exemple, pour un flux horizontal (cas d'un mur), \(R_{\text{si}}\) est de 0.13 m².K/W. \(R_{\text{se}}\) est de 0.04 m².K/W, une valeur qui suppose une exposition normale au vent.

Formule(s) (l'outil mathématique)

Formule de la résistance totale

\[ R_{\text{total}} = R_{\text{si}} + R_{\text{plâtre}} + R_{\text{brique}} + R_{\text{isolant}} + R_{\text{enduit}} + R_{\text{se}} \]
Hypothèses (le cadre du calcul)
  • Il n'y a pas de pont thermique (zone de faiblesse dans l'isolation).
  • Les contacts entre les couches sont parfaits (pas de lame d'air parasite).
Donnée(s) (les chiffres d'entrée)
  • \(R_{\text{si}} = 0.130 \text{ m}^2.\text{K/W}\)
  • \(R_{\text{plâtre}} = 0.043 \text{ m}^2.\text{K/W}\)
  • \(R_{\text{brique}} = 0.260 \text{ m}^2.\text{K/W}\)
  • \(R_{\text{isolant}} = 2.500 \text{ m}^2.\text{K/W}\)
  • \(R_{\text{enduit}} = 0.022 \text{ m}^2.\text{K/W}\)
  • \(R_{\text{se}} = 0.040 \text{ m}^2.\text{K/W}\)
Astuces (Pour aller plus vite)

La résistance totale sera forcément dominée par la résistance de l'isolant. Le résultat final doit être un peu supérieur à la plus grande des résistances que vous avez calculées. Si ce n'est pas le cas, vérifiez votre addition.

Schéma (Avant les calculs)
Modèle en série des résistances thermiques
RsiRplâtreRbriqueRisolantRenduitRse
Calcul(s) (l'application numérique)

Somme des résistances

\[ \begin{aligned} R_{\text{total}} &= 0.13 + 0.043 + 0.260 + 2.500 + 0.022 + 0.04 \\ &= 2.995 \text{ m}^2.\text{K/W} \end{aligned} \]
Schéma (Après les calculs)
Répartition de la Résistance Totale
Réflexions (l'interprétation du résultat)

La résistance totale est de 2.995. L'isolant seul (\(R=2.500\)) représente 83.5% de cette résistance totale. Cela confirme son rôle prépondérant. Les résistances surfaciques, bien que faibles, comptent pour (0.13+0.04)/2.995 \(\approx\) 6% du total, ce qui n'est pas négligeable.

Points de vigilance (les erreurs à éviter)

L'erreur la plus fréquente est d'oublier d'inclure \(R_{\text{si}}\) et \(R_{\text{se}}\) dans la somme. Une autre erreur est de mal additionner les chiffres après la virgule. Prenez le temps de poser l'addition.

Points à retenir (maîtriser la question)

La résistance totale d'une paroi composite est la somme de toutes les résistances en série, y compris les résistances d'échange en surface.

Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)

Dans un mur mal isolé, des "ponts thermiques" (ex: un balcon en béton non isolé) peuvent se créer. Ce sont des chemins de "fuite" pour la chaleur qui contournent l'isolant. La résistance totale à cet endroit est bien plus faible, créant des points froids et des risques de condensation.

FAQ (pour lever les doutes)
Pourquoi \(R_{se}\) (extérieur) est-il plus faible que \(R_{si}\) (intérieur) ?

La résistance surfacique dépend beaucoup de la vitesse de l'air à la surface. À l'extérieur, le vent augmente les échanges par convection et "arrache" plus facilement la chaleur de la paroi, ce qui diminue la résistance. À l'intérieur, l'air est plus calme, le film d'air isolant est plus stable, donc la résistance est plus grande.

Résultat Final (la conclusion chiffrée)
La résistance thermique totale du mur est de 2.995 m².K/W.
A vous de jouer (vérifier la compréhension)

Imaginez qu'on ajoute une lame d'air non ventilée de 2cm (\(R_{\text{air}}=0.16\)) entre la brique et l'isolant. Quelle serait la nouvelle \(R_{\text{total}}\) ?

Question 3 : Calculer le coefficient de transmission surfacique (U)

Principe (le concept physique)

Le coefficient U est simplement une autre façon d'exprimer la performance d'isolation. Au lieu de mesurer la "difficulté" à traverser (la résistance R), on mesure la "facilité" à traverser. C'est l'inverse de la résistance. Une grande résistance signifie une petite "facilité" de passage, donc un faible coefficient U.

Mini-Cours (approfondissement théorique)

Le coefficient de transmission surfacique U, en W/(m².K), est l'indicateur de performance le plus utilisé dans le bâtiment. Il représente le flux de chaleur qui traverse 1 m² de paroi pour une différence de 1°C entre l'intérieur et l'extérieur. Plus U est faible, plus la paroi est performante. C'est la valeur que l'on compare aux exigences des réglementations thermiques.

Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)

Pensez à U comme une "fuite de chaleur par m² et par degré d'écart". Si vous avez un mur avec U=0.3, cela veut dire que chaque m² de ce mur laissera fuir 0.3 Watt à chaque fois que la température baisse d'un degré dehors. C'est une notion très concrète.

Normes (la référence réglementaire)

La réglementation environnementale RE2020 en France ne fixe pas de valeur U maximale stricte pour chaque paroi, mais impose une performance globale au bâtiment. Cependant, pour atteindre cette performance, les U des murs opaques dans les projets neufs visent typiquement des valeurs entre 0.15 et 0.25 W/(m².K). Notre mur (U=0.334) est donc moins performant qu'une construction neuve, ce qui est typique d'une rénovation.

Formule(s) (l'outil mathématique)

Formule du coefficient U

\[ U = \frac{1}{R_{\text{total}}} \]
Hypothèses (le cadre du calcul)

Ce calcul repose sur les mêmes hypothèses que le calcul de \(R_{\text{total}}\).

Donnée(s) (les chiffres d'entrée)

On utilise le résultat de la question précédente : \(R_{\text{total}} = 2.995 \text{ m}^2.\text{K/W}\).

Astuces (Pour aller plus vite)

Pour une estimation rapide, si R est environ 3, U sera environ 1/3, soit 0.33. Si R est 4, U sera 0.25. Si R est 5, U sera 0.20. C'est un bon moyen de vérifier l'ordre de grandeur de votre résultat.

Schéma (Avant les calculs)
Relation Inverse entre R et U
R_totalUU = 1/R
Calcul(s) (l'application numérique)

Calcul du coefficient U

\[ \begin{aligned} U &= \frac{1}{2.995} \\ &= 0.334 \text{ W/(m}^2.\text{K)} \end{aligned} \]
Réflexions (l'interprétation du résultat)

Un U-value de 0.334 W/(m².K) est une performance correcte pour un mur existant, mais insuffisante pour une construction neuve à très haute performance. Cela montre qu'il y a encore une marge d'amélioration possible, par exemple en augmentant l'épaisseur de l'isolant.

Points de vigilance (les erreurs à éviter)

Ne confondez pas les unités ! R est en m².K/W, U est en W/(m².K). C'est l'inverse. Indiquer la mauvaise unité est une erreur fréquente.

Points à retenir (maîtriser la question)

1. U = 1 / R_total.
2. U est l'indicateur de performance thermique d'une paroi.
3. Plus U est faible, meilleure est l'isolation.

Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)

Aux États-Unis et au Canada, on utilise plus couramment le R-value (en unités impériales : ft².°F.h/BTU) pour communiquer sur la performance des isolants. En Europe, c'est le U-value (en unités SI) qui est la référence pour la performance globale des parois.

FAQ (pour lever les doutes)
Le coefficient U dépend-il de la température ?

Non, le coefficient U est une propriété intrinsèque de la paroi, il ne dépend que de sa composition (matériaux, épaisseurs). Il ne change pas si la température extérieure varie. C'est le flux de chaleur qui en dépend.

Résultat Final (la conclusion chiffrée)
Le coefficient de transmission surfacique du mur est U = 0.334 W/(m².K).
A vous de jouer (vérifier la compréhension)

Pour qu'un mur soit éligible à certaines aides à la rénovation, il doit avoir un U-value inférieur ou égal à 0.28 W/(m².K). Quelle devrait être la résistance R_total minimale de ce mur ?

Question 4 : Calculer les déperditions thermiques totales (\(\Phi\))

Principe (le concept physique)

La quantité de chaleur qui s'enfuit à travers le mur est proportionnelle à trois choses : la "facilité" de passage de la chaleur (le coefficient U), la taille de la surface par où ça fuit (la surface S du mur), et la "force" qui pousse la chaleur dehors (la différence de température \(\Delta T\)). Le flux total est simplement le produit de ces trois facteurs.

Mini-Cours (approfondissement théorique)

Le flux thermique \(\Phi\) (en Watts) représente une puissance, c'est-à-dire une quantité d'énergie (en Joules) par seconde. C'est la puissance que le système de chauffage doit fournir en continu pour compenser les pertes à travers la paroi et maintenir la température intérieure constante.

Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)

Le calcul des déperditions est l'étape finale qui donne un sens concret à U et R. Un U de 0.334 ne parle pas à tout le monde, mais une perte de "125 Watts" est plus facile à visualiser (c'est l'équivalent de deux vieilles ampoules allumées en permanence).

Normes (la référence réglementaire)

Le calcul des déperditions pièce par pièce (selon la norme EN 12831) est la base du dimensionnement des émetteurs de chauffage (radiateurs, planchers chauffants). Un mauvais calcul des déperditions mène à un système de chauffage surdimensionné (coûteux et peu efficace) ou sous-dimensionné (inconfort).

Formule(s) (l'outil mathématique)

Formule du flux thermique

\[ \Phi = U \times S \times \Delta T \]

Formule de l'écart de température

\[\Delta T = T_{\text{int}} - T_{\text{ext}} \]
Hypothèses (le cadre du calcul)

On se place dans les conditions les plus défavorables (la "température de base" de la région), ce qui permet de s'assurer que le chauffage sera suffisant même lors des jours les plus froids de l'hiver.

Donnée(s) (les chiffres d'entrée)
  • \(U = 0.334 \text{ W/(m}^2.\text{K)}\)
  • \(S = 15 \text{ m}^2\)
  • \(T_{\text{int}} = 20 \text{ °C}\)
  • \(T_{\text{ext}} = -5 \text{ °C}\)
Astuces (Pour aller plus vite)

Le résultat final doit être une puissance raisonnable pour un seul mur. Si vous obtenez des milliers de Watts, vérifiez que votre surface S est bien en m² et non en cm², ou qu'il n'y a pas une erreur de virgule dans votre coefficient U.

Schéma (Avant les calculs)
Visualisation des paramètres du flux thermique
MurU = 0.334S = 15 m²20°C-5°CΦ = ?
Calcul(s) (l'application numérique)

Étape 1 : Calcul de \(\Delta T\)

\[ \begin{aligned} \Delta T &= T_{\text{int}} - T_{\text{ext}} \\ &= 20 - (-5) \\ &= 25 \text{ K (ou °C)} \end{aligned} \]

Étape 2 : Calcul du flux \(\Phi\)

\[ \begin{aligned} \Phi &= U \times S \times \Delta T \\ &= 0.334 \times 15 \times 25 \\ &= 125.25 \text{ W} \end{aligned} \]
Schéma (Après les calculs)
Profil de température à travers le mur
Réflexions (l'interprétation du résultat)

Ce mur engendre une perte de puissance de 125.25 Watts dans les conditions les plus froides. On observe sur le profil de température que la plus grande chute de température (la "falaise") se produit au niveau de l'isolant, ce qui confirme que c'est lui qui "travaille" le plus pour freiner la chaleur.

Points de vigilance (les erreurs à éviter)

Attention au calcul du \(\Delta T\) avec des températures négatives : \(20 - (-5)\) fait bien \(20 + 5 = 25\). Une erreur de signe ici est vite arrivée. De plus, assurez-vous que la surface S est bien en m².

Points à retenir (maîtriser la question)

Le flux thermique (la puissance perdue) est le produit de 3 facteurs :
1. La performance de la paroi : U
2. La taille de la paroi : S
3. Les conditions climatiques : \(\Delta T\)

Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)

Le calcul des déperditions totales d'un bâtiment (le "bilan thermique") consiste à faire ce calcul pour chaque paroi (murs, sol, toit, fenêtres...), puis à additionner toutes les pertes et à y ajouter les pertes par renouvellement d'air (ventilation). Ce chiffre final permet de dimensionner la puissance de la chaudière ou de la pompe à chaleur.

FAQ (pour lever les doutes)
Est-ce que le mur perd 125 W en permanence tout l'hiver ?

Non, c'est la perte maximale, calculée pour la température la plus froide (-5°C). Si la température extérieure est de +8°C par exemple, le \(\Delta T\) sera plus faible (20-8=12°C) et les déperditions seront bien moindres (\(\Phi = 0.334 \times 15 \times 12 \approx 60\) W).

Résultat Final (la conclusion chiffrée)
Les déperditions thermiques à travers le mur sont de 125.25 W.
A vous de jouer (vérifier la compréhension)

Si on remplaçait l'isolant PSE par un isolant en fibre de bois de même épaisseur (10 cm) mais avec un \(\lambda = 0.048\) W/(m.K), quelle serait la nouvelle déperdition en Watts ? (Indice : recalculez R_isolant, puis R_total, U et enfin \(\Phi\)).

Outil Interactif : Simulateur de Déperditions

Utilisez les curseurs pour voir comment l'épaisseur de l'isolant et la température extérieure influencent les déperditions thermiques du mur étudié.

Paramètres d'Entrée
10 cm
-5 °C
Résultats Clés
Résistance Totale (m².K/W) -
Coefficient U (W/m².K) -
Déperditions (W) -

Quiz Final : Testez vos connaissances

1. Quelle est l'unité de la résistance thermique (R) ?

2. Si on augmente l'épaisseur d'un isolant (sans changer de matériau) :

3. Un matériau est un bon isolant si sa conductivité thermique (\(\lambda\)) est :

4. Dans notre mur, quel élément contribue le plus à l'isolation ?

5. Si la température extérieure remonte de -5°C à +5°C, les déperditions vont :

Déperditions Thermiques
Quantité de chaleur qui s'échappe d'un espace chauffé vers un espace plus froid. Minimiser ces pertes est essentiel pour le confort et l'efficacité énergétique.
Conductivité Thermique (\(\lambda\))
Propriété intrinsèque d'un matériau décrivant sa capacité à conduire la chaleur. Unité : W/(m.K). Plus lambda est faible, plus le matériau est isolant.
Résistance Thermique (R)
Capacité d'une paroi ou d'une couche de matériau à s'opposer au passage de la chaleur. Unité : m².K/W. Plus R est élevée, plus la paroi est isolante.
Coefficient de Transmission Surfacique (U)
Quantité de chaleur traversant 1m² de paroi pour une différence de température de 1 Kelvin (ou 1°C) entre les deux côtés. C'est l'inverse de la résistance thermique totale. Unité : W/(m².K).
Flux Thermique (\(\Phi\))
Puissance thermique (quantité de chaleur par unité de temps) qui traverse une paroi. Unité : Watt (W).
Déperditions Thermiques à travers les Murs

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