Isolation thermique et efficacité énergétique des bâtiments

Seconde générale · Physique-Chimie 2nde

À retenir

Dans un bâtiment chauffé, la chaleur s'échappe spontanément vers l'environnement extérieur plus froid à travers l'enveloppe du bâtiment : - Par conduction à travers les parois opaques (toiture, murs, planchers bas) et les vitrages. - Par convection lors des renouvellements d'air (ventilation) et par les fuites d'air parasites (infiltrations). - Par rayonnement infrarouge à travers les fenêtres et depuis les surfaces extérieures des façades. Le flux thermique (puissance thermique perdue en watts W) à travers une paroi dépend de la différence de température intérieure/extérieure T et de la résistance thermique R_th de la paroi : plus R_th est élevée, plus le flux de déperdition est faible. Pour améliorer l'efficacité énergétique, on installe des isolants thermiques (laine de verre, ouate de cellulose, chanvre, polyuréthane) qui emprisonnent une grande quantité d'air immobile, matériau à très faible conductivité thermique. La toiture représente généralement le poste de déperdition le plus important (environ 25 à 30\,\% des pertes d'une maison non isolée) car l'air chaud monte par convection.

Le cours

Isolation thermique et efficacité énergétique des bâtiments Dans un bâtiment chauffé, la chaleur s'échappe spontanément vers l'environnement extérieur plus froid à travers l'enveloppe du bâtiment : - Par conduction à travers les parois opaques (toiture, murs, planchers bas) et les vitrages. - Par convection lors des renouvellements d'air (ventilation) et par les fuites d'air parasites (infiltrations). - Par rayonnement infrarouge à travers les fenêtres et depuis les surfaces extérieures des façades. Le flux thermique (puissance thermique perdue en watts W) à travers une paroi dépend de la différence de température intérieure/extérieure T et de la résistance thermique R_th de la paroi : plus R_th est élevée, plus le flux de déperdition est faible. Pour améliorer l'efficacité énergétique, on installe des isolants thermiques (laine de verre, ouate de cellulose, chanvre, polyuréthane) qui emprisonnent une grande quantité d'air immobile, matériau à très faible conductivité thermique. La toiture représente généralement le poste de déperdition le plus important (environ 25 à 30\,\% des pertes d'une maison non isolée) car l'air chaud monte par convection. Astuce et méthode clé L'air sec parfaitement immobile est l'un des meilleurs isolants thermiques existants. Le rôle d'une laine minérale ou d'un duvet n'est pas d'« apporter » de la chaleur, mais de bloquer l'air en micro-alvéoles pour interdire tout mouvement de convection. Piège classique à éviter Attention à la confusion courante : un isolant ne supprime jamais totalement le transfert thermique, il ne fait qu'augmenter le temps nécessaire pour que la chaleur s'échappe (il réduit le débit thermique en watts).

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