Calcul thermique pour son habitat : Différence entre versions
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Version du 4 juin 2008 à 22:14
Les calculs thermiques permettent de nous renseigner sur la consommation annuel d'une maison. Celle ci est de plus en plus pris en compte de nos jours. C'est pour cela que nous voyons de plus en plus apparaitre des maisons bioclimatiques dans nos pays. Notre étude va permettre à n'importe quelle personne, qui connait sa consommation annuel en chauffage (en kWh/m²), de la comparer par rapport à celle d'une maison bioclimatique. Dans le but de savoir si celle si aurait besoin de quelques isolations ou améliorations supplémentaire, ou si peut être envisager d'investire dans une maison bioclimatique.
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:
Plan de la maison traditionnelle de notre étude
Vue de l'extérieur sans le toit
Vue de l'extérieur avec le toit avec les textures de représentées
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
résultats des différentes améliorations
isolation de la toiture et murs extérieurs
résultats obtenues (en kWh/m²)après différentes épaisseurs d'isolation sur les murs extérieurs et la toiture
Courbes de comparaison
isolation avec du triple vitrage
combinaison des différentes améliorations
