expose transfert thermique N°3

1. INFLUENCE DU COEFFICIENT DE TRANSMISSION
THERMIQUE SUR LA PERFORMANCE ÉNERGÉTIQUE
DES BÂTIMENTS
Présenté par :
Tarraf Hakima
Rifai Hanan
Yassim Oualid
Encadré par:
Mme Dlimi Latifa

2. TH
• Introduction
• Définition de coefficient de transmission thermique
• Coefficient linéique.
• Coefficient ponctuel.
• Définition de la performance énergétique
RH
• Le coefficient de transmission thermique d’une fenêtre ou d’une
porte simple
• Détermination par essais
• Détermination par calcul
• Son influence
OY
• Le coefficient de transmission thermique d’une façade légère
• Détermination du coefficient de transmission thermique par calcul
numérique
• Détermination du coefficient de transmission thermique par essais
• Influence des liaisons métallique

3. En thermique du bâtiment , il est de plus fréquent
de considérer des coefficients de transfert
thermique globaux. Les bâtiments dotés de parois
présentent plusieurs avantages en termes des
performances énergétiques. Dans notre exposé on
va vous montrer l'influence du coefficient de
transmission thermique sur la performance
énergétique du bâtiment.

4. COEFFICIENT DE TRANSMISSION THERMIQUE
 Le coefficient de transmission thermique Up traduit la
quantité de chaleur s’échapant a travers d’une paroi ,
incluant des thermique intégrés, de 1 m2 pour un
différentiel de 1 degré.il s’exprime en W/(m2.k)

5.  Le coefficient de transmission thermique d’une paroi se calcule en
additionnant le coefficient de transmission thermique de la paroi
homogène Uc et les fuites thermiques dues aux ponts thermiques
intégrés(ponctuels χ ou linéiques ψ) rapportés à l’aire de la paroi.
Avec:
ѱi :coefficient linéique du pont thermique en w/(m.k)
Li : longueur du pont thermique en (m)
χi : coefficient ponctuel du pont thermique en (w/k)
Ai : surface total de la paroi , en m2
Uc: le coefficient de transmission thermique de la paroi homogène.

6.  coefficient linéique et coefficient ponctuel:
. le coefficient de transmission thermique linéique est noté (ѱi ). Il
s'agit d'un terme correctif pour l’effet linéaire d’un pont thermique ,
égal au flux thermique stationnaire divisé par la longueur et la
différence de température entre les ambiances de part et d’autre du
pont thermique linéaire.
 coefficient ponctuels:
Le coefficient de transmission thermique ponctuel ( χi ) est un terme
correctif pour l’effet ponctuel d’un pont thermique, égal au flux
thermique stationnaire divisé par la différence de température entre les
ambiances de part et d’autre d’un pont thermique ponctuel.
Ces coefficients désignent la valeur qui doit être ajoutée au flux
thermique obtenu à partir des valeurs U des parois.
Coefficient linéique:

7. DÉFINITION DE LA PERFORMANCE
ÉNERGÉTIQUE
 La performance énergétique d’un bâtiment correspond à la
quantité d’énergie consommée ou estimée dans le cadre
d’une utilisation normale du bâtiment. Elle inclut notamment
l’énergie utilisée pour le chauffage, l’eau chaude sanitaire, le
refroidissement ,la ventilation et l’éclairage. Plus la quantité
d’énergie nécessaire est faible, la performance énergétique
est meilleure de l’habitat. Cette quantité est exprimée par un
ou plusieurs indicateurs numériques résultant d'un calcul
prenant en compte l'isolation, les caractéristiques techniques
et les caractéristiques des installations, de la conception et de
l'emplacement.

9. LE COEFFICIENT DE TRANSMISSION THERMIQUE D’UNE
FENÊTRE OU D’UNE PORTE SIMPLE
 Le coefficient transmission thermique d’une fenêtre
permet d’améliorer l’isolation thermique de votre
intérieur et vous permettra d’effectuer des économies
en évitant la déperdition de chaleur.
Qu’est ce que le coefficient thermique Uw ?

10. Détermination par essais
Le coefficient de transmission thermique d’une porte ou d’une fenêtre peut
être déterminé avant pose par des essais réalisés conformément à la
norme NBN EN ISO 12567-1 (ou -2 pour une fenêtre de toit). Ils peuvent
aussi être réalisés sur exactement la même fenêtre ou porte avec les
mêmes dimensions et les mêmes composants.
la norme NBN EN ISO 12567-1 specifies a method to measure the thermal
transmittance of a door or window system. It is applicable to all effects of frames,
sashes, shutters, blinds, screens, panels, door leaves and fittings.
Détermination par calcul
Une fenêtre ou une porte est constituée de différentes parties qui ont
chacune une surface et un coefficient de transmission thermique U
déterminés.

11. 1-l’encadrement (châssis)
de la fenêtre ou de la porte
(dans tous les cas) ;
2-le ou les vitrages (le
cas échéant) ;
3-le ou les panneaux
opaques (le cas échéant) ;
4-la ou les grilles de
ventilation (le cas échéant).

12. Le contour des vitrages isolants et des panneaux est affecté d’une
déperdition thermique supplémentaire résultant des effets combinés
des encadrements, intercalaires, vitrages et panneaux (pont
thermique linéaire).
L’ensemble de ces éléments permet de déterminer par calcul le
coefficient de transmission thermique de la fenêtre Uw.
Il s’agit de la valeur moyenne des coefficients de transmission thermique
des différentes parties :

13.  Ug = le coefficient de transmission thermique du vitrage
 Ag = l’aire du vitrage
 Uf = le coefficient de transmission thermique de l’encadrement
 Af = l’aire de l’encadrement
 Up = le coefficient de transmission thermique du panneau
 Ap = l’aire du panneau
 Ur = le coefficient de transmission thermique de la grille de ventilation
 Ar = l’aire de la grille de ventilation
 ψg = le coefficient de transmission thermique linéique de l'intercalaire
autour du vitrage
 lg = le périmètre visible du vitrage
 ψp = le coefficient de transmission thermique linéique autour du panneau
 lp = le périmètre visible du panneau

14. Le coefficient de transmission thermique Uw est exprimé en (
W/M²K).
W= Watts.
M²= Mètres carrés de vitrage + châssis.
K (exprimé en degré Kelvin) = différence de température entre l’intérieur et
l’extérieur de votre habitat.
Pour vous simplifier la compréhension de cette valeur, prenons un exemple
concret. Vous avez acheté une fenêtre en PVC avec un coefficient Uw de 1,4
W/M²K, cela signifie qu’il vous faudra produire 1.4 W par m² pour compenser 1
degré de chaleur. Le coefficient thermique U doit être le plus faible possible
pour que la dépense énergétique pour palier aux déperditions de chaleur soit
la plus faible

15. le coefficient de transmission thermique de votre fenêtre dépend
essentiellement de la qualité de vos vitres. Oubliez les fenêtres en simple
vitrage qui sont totalement obsolètes. Aujourd’hui, le vitrage minimum requis
pour isoler thermiquement sa maison est le double vitrage. Mais à ce
double vitrage, il convient de se pencher sur le coefficient thermique qu’offre
les fenêtres. Pour une bonne comparaison, on s’appuie sur le coefficient
Uw.
Par exemple :

16. Le coefficient Uw est l’inverse de la résistance thermique. Ainsi,
plus le coefficient Uw est faible, meilleure sera l’isolation et
donc meilleure sera la performance de votre paroi vitrée.

17. Le coefficient de transmission thermique d’une façade
légère de type mur rideau
Les façades de ce type sont constituées de vitrages, de
châssis et de panneaux opaques comme les fenêtres
mais sont assemblés dans des structures pour former
des modules. L’ensemble de ces modules compose la
façade légère.
Exemple de module de façade légère :

18. La présence de la structure constituée généralement de meneaux
(verticaux) et de traverses (horizontales) assurant la fixation et la
stabilité de l’ensemble provoque des ponts thermiques
supplémentaires dont il faudra tenir compte pour évaluer les
performances thermiques de la façade légère.

19. Détermination précise du coefficient de transmission thermique
Ucw,tot par calcul numérique
Une façade légère peut être partagée en différents
modules dont certains sont identiques. Les plans de
coupe sont choisis de telle sorte qu’ils délimitent des
parties de façade ayant un coefficient de transmission
thermique Ucw,i propre. La valeur globale Ucw,tot de
l’entièreté de la façade légère est la moyenne pondérée
par les aires des valeurs U de tous les modules qui
compose la façade légère.

20. avec :
Acw,i = les aires des différents modules (m²)
Ucw,i = les coefficients de transmission thermique des différents
modules (W/m²K)
Détermination précise du coefficient de transmission thermique de
la valeur Ucw,i par essais
Le coefficient de transmission thermique Ucw,i d’un
module de façade légère peut être déterminé avec
précision avant pose par des essais réalisés
conformément à la norme NBN EN ISO 12567-1. Ils
peuvent aussi être réalisés sur exactement le même
module de façade légère avec les mêmes dimensions et
les mêmes composants.

21. Détermination précise de la valeur Ucw,i par
calcul numérique
Un module de façade légère est constitué de différentes parties
qui ont chacune une surface et un coefficient de transmission
thermique U déterminés:
1-les encadrements (châssis),
2-le ou les vitrages,
3-le ou les panneaux opaques,
4-les meneaux,
5-les traverses.

22. De plus, le contour des vitrages isolants et des panneaux est
affecté d’une déperdition thermique supplémentaire résultant
des effets combinés des encadrements, intercalaires, traverses,
meneaux vitrages et panneaux (pont thermique linéaire).
L’ensemble de ces éléments permet de déterminer par calcul
le coefficient de transmission thermique d'un module Ucw,i. Il
s’agit de la valeur moyenne des coefficients de transmission
thermique des différentes parties au pro rata de leurs
surfaces, augmentées des déperditions linéiques aux rives des
vitrages et panneaux et entre les châssis et les éléments de
structure.

23. Sous forme mathématique simple cela s’écrit :
avec :
1-Acw = l’aire totale du module de la façade légère
2-Ug = les coefficients de transmission thermique des
différents vitrages
3-Ag = les aires des différents vitrages
4-Uf = les coefficients de transmission thermique des
différents châssis (encadrements)
5-Af = les aires des différents châssis (encadrements)
6- Up = les coefficients de transmission thermique des
différents panneaux

24. 7-Ap = les aires des différents panneaux
8-Um(t) = les coefficients de transmission thermique des différents meneaux
et traverses
9-Am(t) = les aires des différents meneaux et traverses
10-Ψf,g = les coefficients de transmission thermique linéique entre les
différents vitrages et châssis (encadrements)
11-lg = les périmètres visibles des différents vitrages dans les châssis
(encadrements)
12-ψp = les coefficients de transmission thermique linéique autour des
différents panneaux
13-lg = les périmètres visibles des différents panneaux
14-Ψm(t),g = les coefficients de transmission thermique linéique entre les
différents vitrages et les différents meneaux et traverses de la structure
15-lm(t),g = les périmètres visibles des différents vitrages dans les différents
meneaux et traverses de la structure
16-Ψm(t),f = les coefficients de transmission thermique linéique entre les
différents châssis (encadrements) et les différents meneaux et traverses de
la structure
17-lm(t),f = les périmètres visibles des différents châssis (encadrements) dans
les différents meneaux et traverses de la structure

25. Les aires et périmètres sont déterminés conformément à l’Art.
10.2.2 de l’Annexe VII de l’AGW du 17 avril 2008.
Les coefficients de transmission thermique linéique ψ peuvent
être déterminés à partir :
d’un calcul numérique précis suivant la norme NBN EN ISO
10077-2 ;
de valeurs par défaut mentionnées dans l’annexe E de l’AGW
du 17 avril 2008 (Tableaux E2 , E3, E4, E5 et E6).

26. Influence des liaisons métalliques
Le calcul numérique ne tient pas compte des ponts thermiques
provoqués par les liaisons métalliques (vis) dans les traverses et
meneaux. Ces ponts thermiques peuvent être calculés
précisément suivant la NBN EN ISO 10211 ou par essais suivant
la NBN EN 12412-2.
Il existe également une méthode simplifiée pour tenir compte de
l’influence des vis sur le coefficient de transmission thermique
Um(t) des meneaux et traverses. Ainsi pour des vis en acier
inoxydable inter-distantes de 20 à 30 cm, le coefficient de
transmission thermique est augmenté de 0.3 W/m²K. (Méthode
de calcul suivant l’annexe C de la NBN EN 13947).