APPORTS ET DEPERDITIONS

CHAPITRE II : APPORTS ET DEPERDITIONS

I. DEPERDITIONS CALORIFIQUES (BESOINS CALORIFIQUES)

Les besoins calorifiques d’un local sont une pure caractéristique de la construction, qui n’a rien à voir avec le système de chauffage projeté ou réalisé. Ils dépondent des dimensions du local, du genre de construction de ses murs, des dimensions des fenêtres, etc. pour l’entreprise de chauffage les besoins calorifiques constituent la base de dimensionnement des surfaces de chauffe et des chaudières. En premier lieu il faut installer assez de surfaces de chauffe pour pouvoir obtenir des températures intérieures suffisantes même en cas de froid rigoureux et durable. En deuxième lieu les dimensions des surfaces de chauffe de l’ensemble des locaux d’un bâtiment doivent être ajustées entre elles afin d’assurer un réchauffage uniforme de tous les locaux, car il faut éviter d’avoir à surchauffer l’ensemble du bâtiment à cause de quelques locaux seulement.

Quand les températures intérieures et les conditions climatiques extérieures restent inchangées (état stationnaire), les besoins calorifiques d’un bâtiment sont identiques à la somme de toutes les déperditions de chaleur à travers l’enveloppe extérieure des locaux chauffés. Ces déperditions sont de deux genres : d’un part, à cause de la température intérieure plus élevée, de la chaleur est en permanence perdue vers l’extérieur (déperditions calorifiques par transmission) par les parois, fenêtres, planchers, etc., d’autre part l’air traversant un bâtiment et chauffé à la température intérieure entraine avec lui à l’extérieur une partie de la chaleur de chauffage fournie (déperditions calorifiques par ventilation). Alors que les déperditions calorifiques par transmission dépendent avant tout des dimensions et du genre de construction des éléments de l’enveloppe extérieure d’un bâtiment ou d’un local, dans les besoins calorifiques de ventilation intervient fortement leur étanchéité et donc l’exécution de la construction. Les déperditions calorifiques par transmission peuvent être calculées de façon relativement précise, si les coefficients d’isolement des murs extérieurs, fenêtres et planchers sont connus grâce aux plans de construction ; pour le calcul des déperditions calorifiques par ventilation on est réduit à un calcul approché dont les résultats sont fortement influencés par des appréciations sur le manque d’étanchéité des fenêtres et portes et sur l’influence du vent.                

I.1. Les besoins calorifiques pour pertes par transmission

La norme 4701 fait la distinction, pour un local déterminé, entre pertes calorifiques par transmission  et les besoins calorifiques correspondant à ces mêmes pertes.  résulte de la somme des pertes par transmission globale de tous les éléments de l’enveloppe d’un local à la plus faible température extérieure. Mais d’autres facteurs d’influence sont introduits sous forme de majorations. Des déperditions calorifiques par transmission on déduit les besoins calorifiques correspondant à ces pertes, en multipliant celles-ci par un coefficient de majoration Z, qui contient les majorations partielles suivantes :[pic 1][pic 2][pic 3]

ZU   pour interruption d’exploitation du chauffage,

ZA  pour compensation des surfaces extérieures froides,

ZH  pour orientation.

Pour les besoins calorifiques de transmission  on peut donc écrire :[pic 4]

          (1)[pic 5]

I.2. Les déperditions calorifiques par transmission [pic 6]

Les déperditions calorifiques par transmission  se calculent pour chaque surface d’enveloppe d’un local, cèdent de la chaleur, d’après les lois de la transmission globale de la chaleur en régime établi, [pic 7]

        (2)[pic 8]

Où  signifie les déperditions calorifiques horaires de l’élément de construction en kcal/h, [pic 9]

S= la surface de l’élément de construction en m2.

k= le coefficient de transmission global de la chaleur en kcal/m2 .h.°C,

 la température intérieure en °C,[pic 10]

 la température à l’extérieure ou dans le local voisin en °C.[pic 11]

Si   :c'est-à-dire si la température de l’air dans le local voisin est plus élevée, le calcul de  donne une valeur négative, c'est-à-dire un gain de chaleur. La somme des déperditions élémentaires  donne les déperditions par transmission  de la totalité du local, donc :[pic 12][pic 13][pic 14][pic 15]

    (3)[pic 16]

I.3. Les coefficients  des parois, fenêtres, planchers et toitures[pic 17]

Le coefficient de transmission globale  d’une paroi plane comportant une ou plusieurs couches se détermine par l’équation suivante :[pic 18]

      (4)[pic 19]

 Pour les coefficients de transmission superficiels il faut adopter les valeurs numériques suivantes :

   [pic 20]

I.4. Les majorations :

Toutes les majorations sont appliquées aux déperditions calorifiques par transmission de tout le local. Une caractéristique importante pour les propriétés d’un local de chauffage est le coefficient désigné par D.

I.4.1. Le coefficient D :

Le coefficient D d’un local se calcul par la formule

    (5)[pic 21]

 est la surface totale de toutes les enveloppes des locaux, donc des murs extérieurs avec les fenêtres, des murs intérieurs avec les portes, du plancher, et de la couverture. [pic 22]

I.4.2. La majoration [pic 23]

Après des réductions et des interruptions d’exploitation. La remontée en température d’un bâtiment n’est possible que grâce à des fournitures de chaleur momentanément accrues. Par suite des propriétés différentes des locaux d’un bâtiment, une distribution des surfaces de chauffe autre que dans le cas d’une exploitation continue est nécessaire pour assurer une montée en température uniforme. Le but des majorations    est de le permettre.[pic 24]

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