Confort thermique et température radiative - Température opérative

Voir "Les bâtiments à basse énergie - guide technique" publié par l'ADEME Rhône-Alpes p 13

confort thermique-température radiativeOu le plaisir de voir un document d'information synthétique aborder un aspect primordial du confort thermique dans le bâtiment. Combien de professionnels du bâtiment oublient dans leur conception que la température ressentie par un usager (dite opérative) est la moyenne (Ta+Tr)/2 de la température de l'air (programmée sur le thermostat du systèmde de chauffage) et de la température moyenne des parois de la pièce (ou température radiative dans la gamme infrarouge).

Exemple simple :

En architecture contemporaine avec une large baie vitrée, une nuit d'hiver, un occupant est assis à table et tourne le dos à la baie. Il fait 22°C mesurés dans la pièce; la baie double vitrage est à 12°C sur sa face intérieure. Le dos de l'occupant ressent 17°C, il est en inconfort et relève son chauffage alors qu'il est déjà à 22°C.

Il suffit qu'il place devant la vitre un rideau opaque. Si le rideau est à 18°C, la personne ressent 20 °C sur son dos et 22°C de face; il peut baisser un peu son chauffage.

 

Depuis longtemps dans ses études thermiques, le BET Dhomino intègre cette problématique et réalise ses simulations thermiques dynamiques (logiciel Design-Builder) en température opérative (Notre ingénieur Thermicien a réalisé une thèse de doctorat sur les propriétés radiatives des matériaux en 2007).

C'est absolument primordial notamment lorsque l'on souhaite plafonner le réglage en température de l'usager. Les recommandations règlementaires sont de 20°C pour le confort en pièce de vie et de 19°C en local de sommeil pour une humidité convenable et en labsence de courants d'air.

Il ne faut surtout pas oublier que si le thermostat est plafonné pour sa température de l'air, il est probable que l'occupant ressente une température opérative inférieure à celle programmée sur ce même thermostat. Chaque pièce en fonction de ses vitrages, en fonction de l'inertie de ses parois, de leur nature et finition et des plannings d'usage aura une température opérative différente pour une même température d'air.

Exemple :

Pour une opération de 72 chambres en hôtellerie avec une fenêtre de 2,0 par 2,2 m dans chaque chambre, la STD donne les résultats suivants pour une température extérieure de -5°C :

1- Température d'air de 19,7°C (thermostat) pour 19,0°C effectif (température opérative)

2- Température d'air de 21,0°C (thermostat) pour 20,0°C effectifs (température opérative)

Les thermostat ne devront pas être plafonnés en dessous de ces températures à minima.Il est à noter que sur ce même projet, le simple contrôle en plafonnement des températures ainsi que l'usage du chauffage (et climatisation) dans les seules périodes d'occupation permet un gain de près de 45% sur l'énergie consommée sur ces postes (soit un gain jusqu'à 4400 €/an) par rapport à un scénario d'usage "énergivore" sans limite et compte tenu des usages observé particulièrement en Hôtellerie.

 

Rappelons enfin ces simples règles de bioclimatisme appliqué qui doivent être universellement respectées :

Un vitrage se protège de l'intérieur les nuits en hiver (rideau opaque, store, etc...)

Un bâtiment ossature bois protège 100% de ses ouvertures Sud la journée en été par un masque solaire de type casquette ou débord de toiture plus une ocultation extérieure (volet, persienne, store, etc...)