Amélioration et maîtrise du confort thermique en «  » période de chaleur dans les bâtiments

Amélioration et maîtrise du confort thermique en
 période de chaleur dans les bâtiments

Influence de l’humidité ambiante

 La sensation d’inconfort liée à l’humidité provient de l’importance de la transpiration qui se fait d’autant plus difficilement que le milieu ambiant a une humidité relative plus grande. En effet plus il y a d’humidité dans l’air, plus il est difficile d’évaporer la sueur et donc d’évacuer la chaleur dégagée par le métabolisme. Cette sensation d’inconfort est aussi fonction de la température ambiante Ta puisque la puissance échangée sous forme latente croit avec Ta.

 Influence des écarts de température

 Ecarts de température dans l’espace, écarts entre paroi et air ambiant (Tp et Ta), écarts entre les parois elles-mêmes, écarts au sein de l’air ambiant Influence du mouvement d’air Les mouvements d’air autour du corps humain modifient les transferts thermiques entre celui-ci et l’ambiance. Quand la vitesse croit : Le mécanisme de transpiration diminue d’intensité. Le coefficient d’échange par convection entre corps et air croit, ce qui augmente Pc, puissance échangée par convection de façon importante. Le critère de confort défini par le CSTB pour caractériser les mouvements d’air est la température effectuée de courant d’air Te définit par: Te = Ta -Tac – 7,66(V- 0,15) (1- 6) Ta: Température de l’air ambiant ; Tac: Température de l’air au centre de la pièce ; V: Vitesse de l’air ambiant 

 La mesure du confort Ué au bâtiment 

Le confort d’un bâtiment s’exprime en partie par la structure du bâtiment, son emplacement et sa composition. Ces critères architecturaux servent à défmir le confort social (selon l’INSEE), le confort sanitaire (selon l’OMS) ainsi que le confort écologique et énergétique. Les critères institutionnels Pour les organisations telles que l’OMS et l’INSEE, les critères de mesures de confort de l’habitat s’estiment par l’architecture. L’INSEE publie régulièrement des enquêtes où le confort de l’habitat est analysé en fonction de la superficie disponible par habitant, de la présence de chauffage, ainsi que de l’équipement sanitaire. Les réglementations thermiques Ce sont des textes réglementaires dont le but est d’encadrer les performances des systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation. Elles s’adressent également aux domaines de la 4 production d’eau chaude sanitaire, ainsi qu’à l’éclairage. Elles s’appliquent uniquement aux bâtiments neufs et ont pour but de réduire la consommation énergétique des nouveaux bâtiments. Démarche haute qualité environnementale (HQE) Elle se différencie des réglementations thermiques, et leurs labels associés, par un nombre plus importants de critères permettant de prendre en compte les différents cycles de la vie du bâtiment (construction, occupation, rénovation, déconstruction). En particulier la prise en compte du cycle d’occupation permet d’intégrer l’agréabilité de l’environnement intérieur, et donc le confort des habitants. 

Les échelles de jugement du confort thermique

 Le confort s’appréhende à partir de réponses à des questions relatives à la satisfaction ou à l’agrément vis-à-vis de l’état thermique local et global de l’individu. Il apparaît très important de faire la part entre [ 1] : L’état thermique du sujet qui l’amène à donner une expression de sa sensation personnelle ; L’état thermique de l’ambiance qui est jugée à travers la perception sensorielle du climat. La sensation de confort ou d’inconfort exprimée par l’état thermique de l’individu peut être influencée par des perceptions locales désagréables. Pour juger le confort thermique, un regard s’impose sur les réponses aux trois questions suivantes [1] : Avez-vous froid ou chaud? Que pensez-vous du climat Agréable ou désagréable ? Que préfériez-vous (Plus froid-plus chaud) ?

Les différentes modèles et indicateurs de confort dans l’habitat 

 Modèles et approches du confort thermique 

Le modèle de Fanger: PMV et PPD 

Le confort hygrométrique de l’ individu dans l’habitat repose sur plusieurs grandeurs physiques traduisant l’environnement intérieur. Elles sont souvent utilisées pour définir des indices de confort basés sur l’établissement du bilan thermique d’une personne placée dans une ambiance thennique donnée. Ces grandeurs définies dans les normes sont: la température de l’air, du globe et celle des parois du loca~ l’humidité de l’air. Ainsi, Fanger détermine expérimentalement les conditions physiologiques telles que la température cutanée et la sudation. La détermination de ces conditions est nécessaire pour l’évaluation du confort thermique sous des conditions thermiques homogènes et stationnaires. 

L’indice PMV (Predicated Mean Vote)

 Il permet de prédire l’appréciation moyenne du confort par un groupe d’individus donné dans un environnement donné. Il est donné par la relation ci-dessous: PMV = [0.303exp( -0.036M) + 0.028L] (I- 7) M est la production de chaleur par métabolisme; Lest l’écart dans le bilan thermique entre chaleur produite et perdue. Le tableau ci-dessous donne l’échelle de l’indice PMV. 

 L’indice PPD (Predicted Percentage of Disatisfied) 

Pour déterminer l’acceptabilité de l’ambiance thermique, Fanger a lié le PMV à un autre indice, Je PPD. Il prévoit le pourcentage des personnes qui seront insatisfaites dans l’ambiance considérée. TI traduit donc l’absence de confort pour le corps considéré dans sa globalité. L’inconfort thermique peut aussi se traduire sur une zone localisée et non souhaitée du corps. Les sources d’inconforts sont en générale l’asymétrie de température de rayonnement, les courants d’air, les sols froids ou chauds etc. Le PPD est donné par : PPD = 100- 9Sexp[-(0.03353PMV4 + 0.2179PMV2)] .