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Energie

Où « disparait » l’énergie ?

On estime que 50 à 75% des déperditions de chaleur d’un bâtiment se font au niveau de l’enveloppe. Le schéma ci-dessous montre pour une maison individuelle typique, les diverses utilisations que représente, suivant les parts, la consommation totale d’énergie (100% correspond à la totalité de l’approvisionnement énergétique pour le chauffage, l’eau chaude et l’électricité). L’indice de consommation d’énergie d’un bâtiment pour le chauffage est un bon indicateur permettant rapidement de situer le niveau d’isolation et la qualité énergétique de l’enveloppe. L’indice de consommation d’énergie peut-être obtenu en introduisant vos données dans le calculateur du site internet des Services Cantonaux de l’énergie et de l’environnement.

 

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TRANSFERTS DE CHALEUR

Les transferts de chaleur au niveau de l’enveloppe des bâtiments se font essentiellement par conduction dans la matière immobile, par convection dans les fluides, par rayonnement dans les milieux transparents et par évaporation-condensation de vapeur d’eau.

Conduction

Ce mode de transfert thermique est provoqué par une différence de température entre 2 points d’un même milieu. L'absence de déplacement de matière constitue sa caractéristique principale. La chaleur est transmise par agitation thermique des atomes qui cèdent leur énergie cinétique aux atomes voisins.

Convection

On estime que les fuites d’air résultant de défauts d’étanchéité à l’air des composants d’enveloppe sont responsables de coûts énergétiques élevés pendant la saison de chauffage et de climatisation.

Rayonnement

Le rayonnement est à l'origine des deux tiers des pertes de chaleur par une fenêtre standard. La transmission d’énergie thermique par rayonnement au niveau des fenêtres a été considérablement réduite grâce à l’application d’une couche à basse émissivité. Cette couche mince d’oxyde métallique invisible appliquée directement sur la surface du verre offre un avantage important en hiver en permettant à l’énergie thermique du soleil de pénétrer dans l’espace d’habitation tout en réfléchissant la chaleur produite à l’intérieur dans l’espace d’habitation.

 

ISOLATION THERMIQUE/PERFORMANCE

La valeur U est le coefficient de transmission thermique qui indique la déperdition de chaleur  exprimée en Watt par mètre carré d’un élément du bâtiment pour une différence de température d’un degré Kelvin, par unité de temps. (W/m2K). Une petite valeur U est donc le signe d'une faible déperdition de chaleur et d'une protection thermique efficace.

Le besoin de chaleur pour le chauffage pour une année est calculé en comptabilisant les déperditions par transmission et par renouvellement de l’air puis en déduisant les apports de chaleur internes et solaires calculés selon des heures de chauffage par an. La simulation du bilan énergétique permet de déterminer la consommation probable d’un projet. Que ce soit au niveau du projet ou au stade de la réhabilitation, le bilan énergétique permet de chiffrer la consommation d’énergie de différentes variantes.

On parle de ponts thermiques dès qu’il y a discontinuité entre des matériaux isolants et des parois de structure. Ils représentent une perte de chaleur qui va s’effectuer par conduction entre deux éléments constitutifs du bâti.

On fait cependant une distinction entre les ponts thermiques géométriques, qui se trouvent à tout endroit de courbure dans la couche isolante ou dans la paroi tels les angles et les coins, et les ponts thermiques matériels, qui se trouvent à tout endroit où la couche isolante est interrompue ou traversée par un matériau plus conducteur. On classe de façon usuelle les ponts thermiques en deux catégories :

  • Linéaires : ils ont une certaine longueur (intercalaire de vitrages, pied de dalle)
  • Ponctuels : ils sont généralement présents au niveau des systèmes de fixation qui interrompent la couche isolante (poteau, vis, ...)