1.1 Les déperditions thermiques

Cet article est le premier d’une série de documents consacrés aux différents principes intervenant sur le confort thermique : les déperditions thermiques, les différents coefficients thermiques, le transfert de vapeur d’eau, la conception de l’enveloppe thermique, l’étanchéité, le traitement des ponts thermiques, le stockage des calories, etc.

Cette première partie décrit et détaille les différents déperditions thermiques qui peuvent survenir dans un bâtiment.

a) Les modes de transmission de la chaleur

La chaleur (les calories) se transmet par trois modes différents :
– La conduction : Elle peut s’interpréter comme la transmission de proche en proche de l’agitation thermique : un atome (ou une molécule) cède une partie de son l’énergie cinétique à l’atome voisin.
– La convection : La chaleur est véhiculée par des déplacements de masses d’air des zones chaudes vers les zones froides.
– Le rayonnement : Ce mécanisme de transfert énergétique fait intervenir à la fois l’émission et l’absorption d’ondes électromagnétiques. Sa spécificité par rapport à la conduction et à la  convection est de ne pas nécessiter de milieu matériel pour se réaliser. Le vide où peuvent se propager les ondes électromagnétiques permet les transferts thermiques par rayonnement.

b) Les déperditions surfaciques

Ces déperditions sont dues au transfert des calories par conduction1 à travers les parois : les murs, les dalles, les toitures. La qualité des isolants utilisés influe directement sur ces pertes caloriques.

c) Les déperditions par les ponts thermiques

On nomme pont thermique toute partie de l’enveloppe externe ou la résistance thermique est sensiblement affaiblie, cela entraînant une fuite importante de calories. Les principaux ponts thermiques sont engendrés par les vitrages, volets roulants, jointures de parois, murs de refends, pourtours des menuiseries. Les pertes par ponts thermiques sont souvent beaucoup moins flagrantes mais leur influence sur le fonctionnement énergétique d’un bâtiment est déterminante : Il est donc très important de les repérer et de contrecarrer le mieux possible les
déperditions qu’ils engendrent et cela lors de tout projet de construction ou de rénovation.

d) Les déperditions par le renouvellement d’air

La troisième source de déperdition thermique est due au renouvellement de l’air intérieur d’un bâtiment. Celui peut être volontaire (Ventilation Mécanique Contrôlée ou VMC) ou au contraire involontaire (Appareillage et gaine électriques).
Lorsque la ventilation est faite par une VMC de type double flux, les pertes de chaleurs sont limitées car l’air chaud sortant transfert une grande partie de ses calories à l’air froid entrant.

e) Les déperditions thermiques dans un bâtiment

Dans un bâtiment, les pertes de calories peuvent être de différentes natures : On les regroupe sous trois types différents que nous avons énumérés dans ce chapitre :
– Les déperditions surfaciques : la toiture, les murs, les vitrages (ou baies vitrées), le sol.
– Les déperditions par le renouvellement d’air : la VMC (Ventilation Mécanique Contrôlée), le circuit électrique.
– Les déperditions par ponts thermiques : pourtours des baies vitrées, jointures entre les parois (mur-mur, mur-toiture, mur-plancher, etc.).
Chacune de ces déperditions participent à la fuites des calories et cela dans des pourcentages différents. Le tableau ci-dessous donne la répartition de ces différents ratios :

Sources de déperdition calorique pourcentage :
Toiture : 30,00%
Murs : 25,00%
Renouvellement d’air : 20,00%
Baies vitrées : 13,00%
Sol : 7,00%
Ponts thermiques : 5,00%
Total : 100,00%

1 Conduction : transmission de la chaleur à travers des solides ou des liquides.