Présentation
Auteur(s)
-
Louis BERTOLO : Ingénieur en chef au Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB)
-
Bernard BOURGES : Ingénieur Civil des Mines, Docteur-Ingénieur, Consultant
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Lire l’articleINTRODUCTION
Ln bâtiment doit répondre aux exigences qui sont liées à sa destination : celles de l’homme dans sa vie privée pour le logement ou dans sa vie professionnelle pour l’atelier ou le bureau, celles de l’animal pour le bâtiment d’élevage, des marchandises pour le lieu d’entreposage ou de stockage, etc. Et, dans chaque cas, les exigences peuvent être de nature et de degré différents : confort acoustique ou hygrothermique, éclairage, pureté de l’air, accessibilité, sécurité, économie d’énergie, etc.
Certaines de ces exigences ne sont pas discutables comme le taux d’oxyde de carbone dans l’air que l’on respire, d’autres sont liées à des considérations économiques ou culturelles comme celles relatives au confort. Cependant, quelles que soient ces exigences, le bâtiment doit y répondre là où il est construit, c’est-à-dire compte tenu des données naturelles et climatiques du lieu.
Aussi, la satisfaction de la plupart de ces exigences repose sur la connaissance et l’appréciation des effets liés au climat extérieur. De ce point de vue, toutes les exigences ne s’expriment pas sous la même forme, et leur satisfaction doit intégrer la notion de risque raisonnable.
Par exemple, dimensionner une installation de chauffage ou de climatisation sur la base du jour le plus froid ou le plus chaud observé de mémoire d’homme n’est pas économiquement acceptable, parce qu’il est tolérable que la température de confort puisse être dépassée pendant une durée limitée sans entraîner de risque majeur. Par contre, le raisonnement n’est plus le même lorsqu’il s’agit de stabilité ou de résistance aux séismes.
La satisfaction des exigences de confort thermique et d’économie d’énergie qui nous préoccupent ici repose sur la connaissance des phénomènes climatiques que sont la température, l’humidité de l’air, le vent et les rayonnements ; les autres données sont de moindre importance pour le bâtiment en France. La conception du bâtiment, c’est-à-dire l’isolation thermique, la protection solaire, les dispositifs de chauffage, de climatisation et de ventilation, doit être telle que les exigences soient satisfaites pour un ensemble de conditions particulières du climat, propres à chaque exigence.
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4. Données climatiques utilisées en climatisation
Le dimensionnement des systèmes de climatisation est plus complexe que celui des systèmes de chauffage. Il peut difficilement se faire en fonction d’une seule variable, car au moins trois grandeurs climatiques doivent être prises en compte : la température de l’air extérieur, bien sûr, mais également son humidité ainsi que le rayonnement solaire sur les parois du local. On doit donc se fixer des valeurs de base sur ces trois grandeurs, correspondant à des conditions extrêmes liées à un niveau de risque raisonnable. Les considérations relatives au confort d’été en climatisation naturelle ont été placées dans ce paragraphe, bien qu’elles relèvent d’une approche légèrement différente.
4.1 Confort d’été en climatisation naturelle
En l’absence de système de climatisation, on cherche à maintenir dans un local un niveau de température acceptable, si cela est possible. Les moyens d’action principaux sont au nombre de trois : les protections solaires, l’inertie thermique et la ventilation.
Des conventions pour la thermique d’été de l’habitat en climatisation naturelle [38] ont été élaborées pour la France métropolitaine. Elles présentent pour quatre zones (figure 23) le jour chaud de base, dont la température est dépassée en moyenne 5 j /an ; ce jour est caractérisé par sa température moyenne, son amplitude diurne et son humidité spécifique (tableau 8).
Des valeurs particulières de l’amplitude diurne sont proposées pour la frange littorale (distance à la mer inférieure à 5 km). Pour une zone intermédiaire (distance à la mer comprise entre 5 et 15 km), il est proposé de prendre la demi-somme entre littoral et intérieur. Une correction d’altitude est en outre suggérée pour les températures moyennes : – 1 oC...
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