Pertes de chaleur des bâtiments

Estimation des pertes de chaleur d’un bâtiment par transmission et infiltration d’air.

heatlossbuildingsCalculatrice

Vue d'ensemble

La perte de chaleur à travers les enveloppes des bâtiments est due à la différence de température entre les environnements intérieur et extérieur et à la résistance thermique de chaque couche d'assemblage. En sommant les résistances de toutes les couches de matériau plus les films de surface intérieurs et extérieurs, les concepteurs estiment le flux de chaleur en régime permanent (en watts) à travers les murs, les toits, les sols et les éléments en contact avec le sol. Les valeurs de référence ci-dessous s'appliquent aux calculs approximatifs pour les types de construction courants.

Formules clés

Perte thermique en régime permanent à travers un composant de bâtiment

$Q = \frac{A \cdot \Delta T}{R_{total}}$

Résistance thermique totale (couches en série)

$R_{total} = R_i + R_1 + R_2 + \dots + R_n + R_o$

Pour les assemblages en contact avec le sol, remplacez la résistance du film d'air extérieur $R_o$ par la résistance équivalente du sol $R_e$ du tableau ci-dessous.

Coefficient de transfert de chaleur global

$U = \frac{1}{R_{total}}$

Ainsi, la perte de chaleur peut également s'écrire :

$Q = U \cdot A \cdot \Delta T$

Variables

Symbole	Descriptif	Unité
$Q$	Heat loss rate	W
$A$	Area of building component	m²
$\Delta T$	Indoor-outdoor temperature difference	K or °C
$R_{total}$	Total thermal resistance	m²K/W
$R_i$	Interior surface film resistance	m²K/W
$R_o$	Exterior surface film resistance	m²K/W
$R_e$	Equivalent resistance for earth-contact elements	m²K/W
$U$	Overall heat transfer coefficient	W/m²K
$h$	Basement floor level below earth bound	m

Données de résistance thermique

Films de surface intérieurs et extérieurs

2 lignes

Valeurs de résistance thermique pour les films d'air intérieurs et extérieurs.
Parties du bâtiment	Ri (Intérieur) (m^2K/W)	Ro (Extérieur) (m^2K/W)	Ri + Ro (m^2K/W)
Parties contre l'environnement environnant	0.13	0.04	0.17
Autres parties du bâtiment (cloisons intérieures)	0.13	0.13	0.26

Source: engineeringtoolbox.com

Éléments du bâtiment contre le sol

6 lignes

Résistance thermique équivalente (Re) pour les éléments en contact avec le sol. h = profondeur du sous-sol sous terre en mètres.
Descriptif	Re (m^2K/W)
Sol 0.5 m au-dessus à 0.5 m sous terre, 0-1 m du mur extérieur, sans protection contre les ponts thermiques	0.2
Sol 0.5 m au-dessus à 0.5 m sous terre, avec protection contre les ponts thermiques	1.0
Sol en champ central, à plus de 1 m du mur extérieur	1.5
Sol de sous-sol 0.5 m sous la limite de la terre	2.0
Murs de sous-sol sous terre, mur complet contre le sol	0.2 + 0.3h
Murs de sous-sol sous terre, plancher partiellement contre l'air	2.0

Source: engineeringtoolbox.com

Calculatrice

Perte de chaleur du bâtiment en régime permanent

Surface du composant(m^2)

Différence de température(K)

Résistance thermique totale(m^2K/W)

Convertisseur d'unités

Convertisseur d'unités pour les pertes de chaleur du bâtiment

Perte de chaleur(W)

Aire(m^2)

Résistance thermique(m^2K/W)

U-value(W/(m^2K))

Différence de température(C)

Diagramme interactif des pertes de chaleur au sol

Le diagramme original building_heat_loss_ground.png est représenté ci-dessous en utilisant les données de résistance restaurées au contact du sol. Le graphique montre comment la résistance équivalente du sol change pour les conditions courantes de plancher et de murs de sous-sol.

Pertes de chaleur du bâtiment à travers le sol - Résistance équivalente

Tableaux de la source originale restaurés

Les tableaux suivants sont restaurés depuis la page source originale pour préserver les données de référence complètes.

Résistance thermique - Murs intérieurs et extérieurs

2 lignes

Thermal Resistance - Inside and Outside Walls
Ri = 1/fi 1)	Ro = 1/fo 1)	Ri+ Ro	Résistance (m2K/W)
Parties du bâtiment contre l'environnement environnant	0.13	0.04	0.17
Autres parties du bâtiment	0.13	0.13	0.26

Source: engineeringtoolbox.com

Éléments du bâtiment - Résistance thermique contre la terre

6 lignes

Building Elements - Thermal Resistance against Earth
Re	Résistance (m2K/W)
Sols à 0,5 m au-dessus à 0,5 en dessous de la limite de terre, 0-1 m du mur extérieur intérieur - sans protection contre les ponts thermiques	0.2
Sols à 0,5 m au-dessus à 0,5 en dessous de la limite de terre - avec protection contre les ponts thermiques	1
Centre de champ à plus de 1 m du mur extérieur intérieur	1.5
Sols du sous-sol à 0,5 m sous la limite de terre	2
Murs du sous-sol sous la limite de terre, tout le mur contre la terre, où h est le niveau des sols du sous-sol sous la limite de terre (m)	0.2 + 0.3 h
Murs du sous-sol sous la limite de terre, sol du sous-sol contre la terre et partiellement contre l'air	2

Source: engineeringtoolbox.com

Images Sources Originales

Les images sources originales suivantes sont préservées pour éviter de perdre du matériel de référence visuel. Lorsqu'une image contient des données graphiques ou tabulaires, ses valeurs extraites sont représentées dans les tableaux, calculateurs ou graphiques interactifs de la page ; les images restantes sont conservées comme références visuelles sources.

perte de chaleur du bâtiment à travers le sol

Notes d'ingénierie

Hypothèse de régime permanent. La formule $Q = A\Delta T / R_{total}$ suppose des températures intérieures et extérieures constantes. Les conditions réelles impliquent des cycles quotidiens et saisonniers, des gains solaires et des sources de chaleur internes qui rendent l'analyse dynamique plus précise pour la modélisation énergétique.
Ponts thermiques. Les connexions structurelles (montants en acier, bords de dalle, linteaux) créent des chemins localisés de faible résistance non captés par les sommes simples de valeurs R couche par couche. Les valeurs de protection contre les ponts froids dans le tableau de contact avec le sol tiennent compte de certaines de ces pertes, mais des projets détaillés nécessitent des calculs de ponts thermiques (valeurs ψ).
La résistance au contact du sol dépend de la géométrie. Les valeurs $R_e$ pour les éléments en contact avec la terre sont des équivalents simplifiés. La perte de chaleur réelle dépend de la conductivité du sol, de la teneur en humidité, de la profondeur et du rapport entre la hauteur du mur et la largeur du sol. L'expression $0.2 + 0.3h$ augmente la résistance avec la profondeur car les températures du sol plus profond sont plus stables.
Film de surface intérieur ( $R_i = 0.13$ m²K/W) correspond approximativement à un film d'air calme avec un coefficient de transfert de chaleur d'environ $h_i \approx 7.7$ W/m²K. Le film extérieur ( $R_o = 0.04$ m²K/W) reflète des conditions exposées au vent ( $h_o \approx 25$ W/m²K). Les valeurs varient avec l'orientation de la surface et l'émissivité.
La résistance totale inclut toutes les couches. Lors de l'utilisation des tableaux ci-dessus, ajoutez les valeurs de surface $R_i + R_o$ (ou $R_e$ ) aux résistances des couches du mur, de l'isolation et du parement pour obtenir $R_{total}$ .
Unités. La résistance est en m²K/W. Une valeur R plus élevée signifie une meilleure isolation. La valeur U ( $1/R_{total}$ ) a des unités de W/m²K, où une valeur plus basse est meilleure.

Références

Source Originale — Engineering ToolBox : Perte de Chaleur des Bâtiments

Source: engineeringtoolbox.com