Calcul thermique pour son habitat : Différence entre versions
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− | La fin du pétrole se rapprochant | + | La fin du pétrole se rapprochant à grande vitesse, il est devenu nécessaire à l’homme de pallier à ce problème. Deux solutions permettent de le résoudre : la première est de trouver une nouvelle énergie, qui viendrait en substitution ; la deuxième, plus pertinente, est tout simplement de réduire la consommation de l’homme. |
Dans ce sens, il est nécessaire de penser aux moyens les plus utilisés sur notre planète : le déplacement, et l’habitat. Le déplacement de l’homme étant inévitable, quoi que réductible, il est nécessaire de repenser l’habitat d’hier ou mieux : de penser l’habitat de demain. | Dans ce sens, il est nécessaire de penser aux moyens les plus utilisés sur notre planète : le déplacement, et l’habitat. Le déplacement de l’homme étant inévitable, quoi que réductible, il est nécessaire de repenser l’habitat d’hier ou mieux : de penser l’habitat de demain. | ||
− | Des études ont | + | Des études ont montré que l’on pouvait réduire de 70% les dépenses énergétiques d’une maison traditionnelle. Ce résultat certes très étonnant, peut être vite assimilé. Si l’on se penche sur des constructions datant de la deuxième moitié du 20ème siècle, on se rend vite compte que des erreurs de conception ont été reproduite à très grande échelle. Nos « ancêtres » n’avaient pas le soucis de la consommation ni de la pollution, puisqu’à cette époque le fuel était bon marché. L’après guerre fut une phase de reconstruction où la vitesse passait avant tout esthétisme ou tout calcul d’énergie. |
− | L’étude que nous avons | + | L’étude que nous avons mené comporte deux parties : la première, consiste à travailler sur les maisons traditionnelles, tandis que l’autre à travailler sur une maison bioclimatique type. |
Le but ultime de ces deux parties est d’en arriver à concevoir des bâtiments capables de résister à un environnement donné, pour un coût minimum. De faire passer le bon sens avant l’innovation technologique. En effet, une étude bibliographique a permis de nous montrer que le bon équilibre thermique d’un bâtiment tient principalement à des solutions logiques, plus que technologiques. Par exemple, il est plus intelligent d’isoler la façade nord plutôt que doubler la puissance de son chauffage. Cette logique nous a permis de mener le projet à bout intelligemment. | Le but ultime de ces deux parties est d’en arriver à concevoir des bâtiments capables de résister à un environnement donné, pour un coût minimum. De faire passer le bon sens avant l’innovation technologique. En effet, une étude bibliographique a permis de nous montrer que le bon équilibre thermique d’un bâtiment tient principalement à des solutions logiques, plus que technologiques. Par exemple, il est plus intelligent d’isoler la façade nord plutôt que doubler la puissance de son chauffage. Cette logique nous a permis de mener le projet à bout intelligemment. | ||
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=== Présentation de la maison === | === Présentation de la maison === | ||
− | La maison type est capable d’accueillir une famille d’un couple avec deux enfants (données INSEE). Nous retrouvons donc le lot de | + | La maison type est capable d’accueillir une famille d’un couple avec deux enfants (données INSEE). Nous retrouvons donc le lot de pièces suivant : |
* Trois chambre | * Trois chambre | ||
* Un salon | * Un salon | ||
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* Un couloirs de connexion | * Un couloirs de connexion | ||
− | Les pièces ont été disposées selon un schéma classique, avec le salon en opposition avec les chambres et la sale de bain. La maison à des dimensions classiques : 7m x 13m, ce qui donne une surface totale au sol de 91 m². Nous n’avons pas | + | Les pièces ont été disposées selon un schéma classique, avec le salon en opposition avec les chambres et la sale de bain. La maison à des dimensions classiques : 7m x 13m, ce qui donne une surface totale au sol de 91 m².Nous n’avons pas choisi de faire d’étage, pour simplifier les calculs et se rapprocher le plus possible du schéma de la maison traditionnelle type. Voici différents clichés de la maison choisie pour notre étude: |
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Image:Plan_maison_01.jpg|Plan de la maison traditionnelle de notre étude | Image:Plan_maison_01.jpg|Plan de la maison traditionnelle de notre étude | ||
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Image:Plan_maison_03.jpg|Vue de l'extérieur avec le toit avec les textures de représentées | Image:Plan_maison_03.jpg|Vue de l'extérieur avec le toit avec les textures de représentées | ||
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− | Les dispositions | + | Les dispositions matérielles sont les plus courantes : deux baies vitrées dans le salon, une fenêtre par chambre, la cuisine en face du salon et les chambres séparées du complexe cuisine salon. |
=== Présentation des paramètres de calcul === | === Présentation des paramètres de calcul === | ||
==== Scénario hebdomadaire ==== | ==== Scénario hebdomadaire ==== | ||
− | Pour les consignes de thermostat, nous avons imposé le « thermostat standard » pour chaque pièce de la maison. Celui-ci impose une régulation de la température à 15 degrés aux moments d’inhabitation, et 19 degrés pour les périodes de présence. De plus, nous avons imposé une ventilation de la cuisine et du complexe salle de bain/WC, afin de respecter les normes | + | Pour les consignes de thermostat, nous avons imposé le « thermostat standard » pour chaque pièce de la maison. Celui-ci impose une régulation de la température à 15 degrés aux moments d’inhabitation, et 19 degrés pour les périodes de présence. De plus, nous avons imposé une ventilation de la cuisine et du complexe salle de bain/WC, afin de respecter les normes françaises : toutes les pièces d’eau doivent en effet contenir un système VMC. |
==== Scénario annuel ==== | ==== Scénario annuel ==== | ||
− | Pour ne pas compliquer les calculs, nous n’avons pas tenu compte des départs en vacances ou autres complications. Nous laissons donc au public le libre droit de retirer ou non la consommation | + | Pour ne pas compliquer les calculs, nous n’avons pas tenu compte des départs en vacances ou autres complications. Nous laissons donc au public le libre droit de retirer ou non la consommation évitée pendant les périodes d’absence. |
==== Localisations des calculs réalisés ==== | ==== Localisations des calculs réalisés ==== | ||
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Les facteurs important pour une économie d’énergie maximum sont : | Les facteurs important pour une économie d’énergie maximum sont : | ||
− | L'isolation thermique (d’une épaisseur de 8 à 10 cm pour une maison traditionnelle, il faudrait qu’elle atteigne jusqu'à 30 cm d’épaisseur et qu’elle soit | + | L'isolation thermique (d’une épaisseur de 8 à 10 cm pour une maison traditionnelle, il faudrait qu’elle atteigne jusqu'à 30 cm d’épaisseur et qu’elle soit posée à l’extérieur (afin qu’elle recouvre l’intégralité de la maison) pour être vraiment efficace). |
− | La ventilation (assure une absorption de la chaleur pour une réutilisation) | + | La ventilation (assure une absorption de la chaleur pour une réutilisation). |
− | La fenêtre (Est la première source de perte de chaleur et d’énergie. Il faut préserver son étanchéité, restreindre les grandes surfaces vitrées au nord pour les favoriser au sud, favoriser les triples vitrages au nord. Avoir des volets isolant est aussi très important) | + | La fenêtre (Est la première source de perte de chaleur et d’énergie. Il faut préserver son étanchéité, restreindre les grandes surfaces vitrées au nord pour les favoriser au sud, favoriser les triples vitrages au nord. Avoir des volets isolant est aussi très important). |
− | L'étanchéité à l'air (Diminue les pertes d’énergie et augmente le confort) | + | L'étanchéité à l'air (Diminue les pertes d’énergie et augmente le confort). |
− | L’orientation (Les pièces de vie (chambres, séjour…) doivent | + | L’orientation (Les pièces de vie (chambres, séjour…) doivent se situer au sud, un maximum de fenêtres au sud. Les vitres est et ouest sont déficitaires en hiver mais apportent beaucoup de chaleur en été alors que l’on cherche à l’éviter). |
Dans un premier temps nous avons choisi l’isolation du toit avec une épaisseur de 5, 10, 15 et 20 cm. Le but de toutes ces simulations est de choisir l’épaisseur la plus rentable en tous points. | Dans un premier temps nous avons choisi l’isolation du toit avec une épaisseur de 5, 10, 15 et 20 cm. Le but de toutes ces simulations est de choisir l’épaisseur la plus rentable en tous points. | ||
Puis l’isolation des murs extérieurs avec une épaisseur de 10, 15 et 20 cm. Dans un but identique à celui des murs extérieurs. | Puis l’isolation des murs extérieurs avec une épaisseur de 10, 15 et 20 cm. Dans un but identique à celui des murs extérieurs. | ||
− | Enfin l’isolation des fenêtres avec du triple vitrage pour les fenêtres | + | Enfin l’isolation des fenêtres avec du triple vitrage pour les fenêtres orientées au nord. |
− | Pour finir, afin de mettre en évidence les améliorations les plus rentables, nous avons réalisé des simulations avec différents | + | Pour finir, afin de mettre en évidence les améliorations les plus rentables, nous avons réalisé des simulations avec différents couplages de chacune. Isolation du toit avec les murs, isolation des murs avec l’isolation du triple vitrage, etc….. |
− | Ensuite, pour répondre à | + | Ensuite, pour répondre à certaines questions posées, nous avons décidé de réaliser quelques simulations en rajoutant des fenêtres au sud, en positionnant des casquettes au dessus des fenêtres les plus exposées au soleil, et en enlevant des parois à l’intérieur de la maison afin de vérifier si tout ceci apportait de quelconques changements à la consommation d’énergie annuel d’une maison dite traditionnelle. |
− | Pour une maison traditionnelle les pertes d’énergie | + | Pour une maison traditionnelle les pertes d’énergie se présentent comme ceci : |
[[Image:Deperdition_d'une_maison_traditionnelle.jpg|center]] | [[Image:Deperdition_d'une_maison_traditionnelle.jpg|center]] | ||
− | C’est en prenant compte de tous ces aspects que nous avons sélectionné les améliorations | + | C’est en prenant compte de tous ces aspects que nous avons sélectionné les améliorations prioritaires à effectuer sur une maison traditionnelle afin d’obtenir une économie d’énergie maximale. |
==== Améliorations proposées ==== | ==== Améliorations proposées ==== | ||
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===== isolation de la toiture et murs extérieurs ===== | ===== isolation de la toiture et murs extérieurs ===== | ||
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Image:Graph_iso_murs_50.jpg|Courbes de comparaison | Image:Graph_iso_murs_50.jpg|Courbes de comparaison | ||
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Version du 4 juin 2008 à 21:56
La fin du pétrole se rapprochant à grande vitesse, il est devenu nécessaire à l’homme de pallier à ce problème. Deux solutions permettent de le résoudre : la première est de trouver une nouvelle énergie, qui viendrait en substitution ; la deuxième, plus pertinente, est tout simplement de réduire la consommation de l’homme. Dans ce sens, il est nécessaire de penser aux moyens les plus utilisés sur notre planète : le déplacement, et l’habitat. Le déplacement de l’homme étant inévitable, quoi que réductible, il est nécessaire de repenser l’habitat d’hier ou mieux : de penser l’habitat de demain. Des études ont montré que l’on pouvait réduire de 70% les dépenses énergétiques d’une maison traditionnelle. Ce résultat certes très étonnant, peut être vite assimilé. Si l’on se penche sur des constructions datant de la deuxième moitié du 20ème siècle, on se rend vite compte que des erreurs de conception ont été reproduite à très grande échelle. Nos « ancêtres » n’avaient pas le soucis de la consommation ni de la pollution, puisqu’à cette époque le fuel était bon marché. L’après guerre fut une phase de reconstruction où la vitesse passait avant tout esthétisme ou tout calcul d’énergie. L’étude que nous avons mené comporte deux parties : la première, consiste à travailler sur les maisons traditionnelles, tandis que l’autre à travailler sur une maison bioclimatique type. Le but ultime de ces deux parties est d’en arriver à concevoir des bâtiments capables de résister à un environnement donné, pour un coût minimum. De faire passer le bon sens avant l’innovation technologique. En effet, une étude bibliographique a permis de nous montrer que le bon équilibre thermique d’un bâtiment tient principalement à des solutions logiques, plus que technologiques. Par exemple, il est plus intelligent d’isoler la façade nord plutôt que doubler la puissance de son chauffage. Cette logique nous a permis de mener le projet à bout intelligemment.
Sommaire
- 1 Description
- 2 Maison traditionnelle
- 3 Maison bioclimatique
- 4 Conclusion générale
- 5 Voir aussi
Description
Maison traditionnelle
La maison dite traditionnelle correspond à n'importe quelle construction réalisée sans faire appel à des techniques bioclimatiques. Pour notre étude nous l'avons modélisé suivant deux types de maisons. La maison type année 50 et celle type année 80. Pour ces deux types de maisons nous avons choisi la même architecture. Ce qui les différencies, ce sont les matériaux qui les composent à la base.
Maison bioclimatique
Maison traditionnelle
Présentation de la maison
La maison type est capable d’accueillir une famille d’un couple avec deux enfants (données INSEE). Nous retrouvons donc le lot de pièces suivant :
- Trois chambre
- Un salon
- Une cuisine
- Des toilettes
- Une salle de bain
- Un couloirs de connexion
Les pièces ont été disposées selon un schéma classique, avec le salon en opposition avec les chambres et la sale de bain. La maison à des dimensions classiques : 7m x 13m, ce qui donne une surface totale au sol de 91 m².Nous n’avons pas choisi de faire d’étage, pour simplifier les calculs et se rapprocher le plus possible du schéma de la maison traditionnelle type. Voici différents clichés de la maison choisie pour notre étude:
Les dispositions matérielles sont les plus courantes : deux baies vitrées dans le salon, une fenêtre par chambre, la cuisine en face du salon et les chambres séparées du complexe cuisine salon.
Présentation des paramètres de calcul
Scénario hebdomadaire
Pour les consignes de thermostat, nous avons imposé le « thermostat standard » pour chaque pièce de la maison. Celui-ci impose une régulation de la température à 15 degrés aux moments d’inhabitation, et 19 degrés pour les périodes de présence. De plus, nous avons imposé une ventilation de la cuisine et du complexe salle de bain/WC, afin de respecter les normes françaises : toutes les pièces d’eau doivent en effet contenir un système VMC.
Scénario annuel
Pour ne pas compliquer les calculs, nous n’avons pas tenu compte des départs en vacances ou autres complications. Nous laissons donc au public le libre droit de retirer ou non la consommation évitée pendant les périodes d’absence.
Localisations des calculs réalisés
Présentation des matériaux
Choix des matériaux type année 50
- Toiture : Toit en ardoise
- Murs extérieurs :
- Murs intérieurs :
- Sols :
Choix des matériaux type année 80
- Toiture :
- Murs extérieurs :
- Murs intérieurs :
- Sols :
Premier calcul sans amélioration
Améliorations
Présentation des améliorations
Ces résultats nous font remarquer que notre maison se situe, au niveau du besoin en chauffage, entre les anciennes maisons (230 KWh/m²) et les maisons actuelles (90 KWh/m²).
Les facteurs important pour une économie d’énergie maximum sont : L'isolation thermique (d’une épaisseur de 8 à 10 cm pour une maison traditionnelle, il faudrait qu’elle atteigne jusqu'à 30 cm d’épaisseur et qu’elle soit posée à l’extérieur (afin qu’elle recouvre l’intégralité de la maison) pour être vraiment efficace). La ventilation (assure une absorption de la chaleur pour une réutilisation). La fenêtre (Est la première source de perte de chaleur et d’énergie. Il faut préserver son étanchéité, restreindre les grandes surfaces vitrées au nord pour les favoriser au sud, favoriser les triples vitrages au nord. Avoir des volets isolant est aussi très important). L'étanchéité à l'air (Diminue les pertes d’énergie et augmente le confort). L’orientation (Les pièces de vie (chambres, séjour…) doivent se situer au sud, un maximum de fenêtres au sud. Les vitres est et ouest sont déficitaires en hiver mais apportent beaucoup de chaleur en été alors que l’on cherche à l’éviter).
Dans un premier temps nous avons choisi l’isolation du toit avec une épaisseur de 5, 10, 15 et 20 cm. Le but de toutes ces simulations est de choisir l’épaisseur la plus rentable en tous points. Puis l’isolation des murs extérieurs avec une épaisseur de 10, 15 et 20 cm. Dans un but identique à celui des murs extérieurs. Enfin l’isolation des fenêtres avec du triple vitrage pour les fenêtres orientées au nord.
Pour finir, afin de mettre en évidence les améliorations les plus rentables, nous avons réalisé des simulations avec différents couplages de chacune. Isolation du toit avec les murs, isolation des murs avec l’isolation du triple vitrage, etc…..
Ensuite, pour répondre à certaines questions posées, nous avons décidé de réaliser quelques simulations en rajoutant des fenêtres au sud, en positionnant des casquettes au dessus des fenêtres les plus exposées au soleil, et en enlevant des parois à l’intérieur de la maison afin de vérifier si tout ceci apportait de quelconques changements à la consommation d’énergie annuel d’une maison dite traditionnelle.
Pour une maison traditionnelle les pertes d’énergie se présentent comme ceci :
C’est en prenant compte de tous ces aspects que nous avons sélectionné les améliorations prioritaires à effectuer sur une maison traditionnelle afin d’obtenir une économie d’énergie maximale.
Améliorations proposées
- Isolation de la toiture
- Isolation des murs extérieurs
- isolation avec du triple vitrage