Pertes Thermiques dues aux Ponts Thermiques

Pertes Thermiques dues aux Ponts Thermiques

Comprendre les Pertes Thermiques dues aux Ponts Thermiques

Vous êtes un ingénieur thermique travaillant sur la rénovation énergétique d’un immeuble de bureaux construit dans les années 1980.

L’immeuble présente des ponts thermiques au niveau des jonctions entre les planchers et les façades extérieures.

Vous êtes chargé de quantifier l’impact de ces ponts thermiques sur les déperditions thermiques globales de l’immeuble.

Données

  1. Dimensions du Bâtiment:
    • Hauteur : 10 étages, chaque étage ayant une hauteur de 3 m.
    • Surface au sol : 20 m x 30 m.
  2. Caractéristiques des Ponts Thermiques:
    • Longueur totale des ponts thermiques : 200 m.
    • Coefficient de transmission thermique linéique (ψ) des ponts thermiques : 0.6 W/m·K.
  3. Données Climatiques:
    • Température intérieure de consigne : 20°C.
    • Température extérieure moyenne en hiver : 5°C.

Consigne

  1. Calculer la Déperdition Thermique due aux Ponts Thermiques
  2. Comparer avec les Déperditions Thermiques Globales du Bâtiment:
    • Supposons que les déperditions thermiques globales du bâtiment, sans compter les ponts thermiques, sont estimées à 35,000 W.
    • Calculez le pourcentage représenté par les déperditions dues aux ponts thermiques par rapport aux déperditions totales.
  3. Analyser l’Impact de la Rénovation:
    • Si une rénovation permet de réduire le coefficient ψ à 0.2 W/m·K, calculez les nouvelles déperditions thermiques dues aux ponts thermiques.
    • Évaluez l’efficacité de la rénovation en comparant les déperditions avant et après rénovation.

Correction : Pertes Thermiques dues aux Ponts Thermiques

1. Calcul de la Déperdition Thermique due aux Ponts Thermiques

La formule pour calculer la déperdition thermique due aux ponts thermiques est :

\[ Q = \psi \times L \times \Delta T \]

  • \(\psi = 0.6 \, \text{W/m}\cdot\text{K}\) (coefficient de transmission thermique linéique)
  • \(L = 200 \, \text{m}\) (longueur totale des ponts thermiques)
  • \(\Delta T = 20^\circ\text{C} – 5^\circ\text{C} = 15^\circ\text{C}\) (différence de température intérieur-extérieur)

Calcul :

\[ Q = 0.6 \times 200 \times 15 \] \[ Q = 1800 \, \text{W} \]

La déperdition thermique due aux ponts thermiques est de 1800 W.

2. Comparaison avec les Déperditions Thermiques Globales du Bâtiment

Les déperditions thermiques globales du bâtiment, sans compter les ponts thermiques, sont de 35,000 W.

Pour trouver le pourcentage que représentent les déperditions dues aux ponts thermiques, on utilise la formule :

  • Pourcentage

\[ \left( \frac{Q}{\text{Déperditions globales}} \right) \times 100 \]

Calcul :

\[ \text{Pourcentage} = \left( \frac{1800}{35000} \right) \times 100 \] \[ \text{Pourcentage} \approx 5.14\% \]

Les déperditions dues aux ponts thermiques représentent environ 5.14% des déperditions thermiques globales du bâtiment.

3. Analyse de l’Impact de la Rénovation

Formule utilisée pour la situation après rénovation :

  • Q après rénovation

\[ = \psi_{\text{nouveau}} \times L \times \Delta T \]

    • \(\psi_{\text{nouveau}} = 0.2 \, \text{W/m}\cdot\text{K}\)

    Calcul des nouvelles déperditions :

    \[ Q_{\text{après rénovation}} = 0.2 \times 200 \times 15 \] \[ Q_{\text{après rénovation}} = 600 \, \text{W} \]

    Comparaison avant et après rénovation :

    • Réduction des déperditions

    \[ = 1800 \, \text{W} – 600 \, \text{W} \] \[ = 1200 \, \text{W} \]

    Conclusion :

    La rénovation a permis de réduire significativement les déperditions thermiques dues aux ponts thermiques, passant de 1800 W à 600 W.

    Cette réduction de 1200 W démontre l’efficacité de la rénovation pour améliorer la performance énergétique du bâtiment.

    Pertes Thermiques dues aux Ponts Thermiques

    D’autres exercices de thermique des batiments:

    Chers passionnés de génie civil,

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    Cordialement, EGC – Génie Civil

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