Évaluation du Risque de Condensation
Comprendre l’Évaluation du Risque de Condensation
Vous êtes un ingénieur en efficacité énergétique chargé d’évaluer le risque de condensation sur les fenêtres en simple vitrage d’un bâtiment de bureaux à Paris durant l’hiver.
L’objectif est de déterminer si des mesures doivent être prises pour éviter la formation de condensation qui pourrait endommager les cadres en bois des fenêtres et réduire le confort des occupants.
Pour comprendre Déperditions Thermiques d’une Fenêtre, cliquez sur le lien.
Données:
- Température extérieure moyenne en hiver: \( T_{\text{ext}} = 0^\circ C \)
- Humidité relative intérieure: \( HR_{\text{int}} = 50\% \)
- Coefficient de transfert thermique de la fenêtre (U-valeur): \( U = 5.8 \, \text{W/m}^2\text{K} \)
- Température intérieure souhaitée: \( T_{\text{int}} = 20^\circ C \)
Questions:
1. Calcul de la température de surface intérieure de la fenêtre (en utilisant la résistance thermique et les températures intérieure et extérieure).
2. Détermination de la température de rosée à l’intérieur, en utilisant la température intérieure et l’humidité relative.
3. Évaluation du risque de condensation en comparant la température de surface intérieure de la fenêtre à la température de rosée.
Correction : Évaluation du Risque de Condensation
1. Calcul de la Température de Surface Intérieure de la Fenêtre
Formule:
La température de surface intérieure de la fenêtre, \( T_{\text{surface}} \), peut être déterminée en utilisant la formule simplifiée en tenant compte de la résistance thermique et du flux de chaleur:
\[ T_{\text{surface}} = T_{\text{int}} – \frac{T_{\text{int}} – T_{\text{ext}}}{U} \]
Substitution des valeurs:
- \( T_{\text{int}} = 20^\circ C \) (Température intérieure)
- \( T_{\text{ext}} = 0^\circ C \) (Température extérieure)
- \( U = 5.8 \, \text{W/m}^2\text{K} \) (Coefficient de transfert thermique)
Calcul:
\[ T_{\text{surface}} = 20 – \frac{20 – 0}{5.8} \] \[ T_{\text{surface}} = 20 – 3.45 \] \[ T_{\text{surface}} = 16.55^\circ C \]
2. Détermination de la Température de Rosée
Formules:
La température de rosée, \( T_{\text{dew}} \), est calculée en utilisant la formule:
\[ T_{\text{dew}} = \frac{b \gamma(T, HR)}{a – \gamma(T, HR)} \]
où \( a = 17.27 \), \( b = 237.7 \), et \( \gamma(T, HR) \) est défini comme:
\[ \gamma(T, HR) = \frac{a \times T}{b + T} + \log(HR) \]
Substitution des valeurs:
- \( T = 20^\circ C \) (Température intérieure)
- \( HR = 0.5 \) (Humidité relative de 50%)
Calcul de \( \gamma \):
\[ \gamma(20, 0.5) = \frac{17.27 \times 20}{237.7 + 20} + \log(0.5) \] \[ \gamma(20, 0.5) = \frac{345.4}{257.7} – 0.6931 \] \[ \gamma(20, 0.5) \approx 1.341 – 0.6931 \] \[ \gamma(20, 0.5) \approx 0.6479 \]
Calcul de \( T_{\text{dew}} \):
\[ T_{\text{dew}} = \frac{237.7 \times 0.6479}{17.27 – 0.6479} \] \[ T_{\text{dew}} = \frac{153.86}{16.6221} \] \[ T_{\text{dew}} \approx 9.26^\circ C \]
3. Évaluation du Risque de Condensation
Comparaison des Températures:
- \( T_{\text{surface}} = 16.55^\circ C \)
- \( T_{\text{dew}} = 9.26^\circ C \)
Conclusion:
Puisque \( T_{\text{surface}} \) (16.55°C) est supérieure à \( T_{\text{dew}} \) (9.26°C), il n’y a pas de risque de condensation sous les conditions données.
La température de la surface intérieure de la fenêtre reste au-dessus de la température de rosée, éliminant ainsi le risque de condensation superficielle dans ces conditions spécifiques.
Évaluation du Risque de Condensation
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