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Règlementation thermique- Masse volumique de la terre d'Occitanie
- Essais de compression
- Inertie thermique
- Effusivité thermique
- Diffusivité thermique
- Confort hygrométrique
Inertie thermique
(Étude et présentation réalisées à partir de documents établis par l’ADEME)
1- DÉFINITIONS
L’inertie thermique d’un bâtiment est la capacité à stocker et à déstocker de l’énergie dans sa structure (murs, planchers…) en toute saison. Elle définit la vitesse à laquelle le bâtiment se refroidit ou se réchauffe. Elle permet d’amortir les variations de température intérieure.
Cette inertie peut être une inertie de transmission (à travers les parois soumises à l’exposition solaire) ou une inertie d’absorption (capacité à stocker la chaleur du local dans les parois internes ou périphériques).
Comme l’indique le graphique ci-dessus, théoriquement, c’est au solstice d’été que la température est la plus élevée car c’est la date à laquelle il est le plus haut dans le ciel, l’énergie apportée est donc maximale, au contraire c’est au solstice d’hiver que la température est minimale. L’énergie apportée est d’ autant plus grande que le soleil est haut dans le ciel.
Cependant les saisons intermédiaires entre l’hiver et l’été retardent la montée des températures : en effet la terre absorbe petit à petit l’énergie apportée lors du printemps. A l’inverse en automne la chaleur est restituée par la terre ce qui ralentit la baisse des chaleurs, c’est pour cette raison que l’on remarque un léger décalage entre les deux courbes.
Ce phénomène de retardement de hausse et baisse des températures en fonction de la hauteur du soleil est appelé déphasage.
En effet, il est plus facile de remarquer sur un cycle jour/nuit, que la BTCC joue un rôle régulateur. Absorbant un maximum d’énergie la journée et la restituant la nuit, période généralement plus fraîche. De même, plus l’inertie d’une maison est forte et plus elle garde une température stable entre le jour et la nuit ainsi qu’entre les saisons.
2- LES OBJECTIFS
2.1 Améliorer le confort thermique en limitant les variations de températures dans les bâtiments principalement l’été, avec pour corollaire la possibilité de se passer de la climatisation.
2.2 Economies d'énergie :
- réduire la puissance de climatisation là où elle reste nécessaire,
- réduire les consommations de chauffage grâce au stockage des apports solaires gratuits transmis par les vitrages en hiver.
3- RÈGLEMENTATION
La réglementation thermique RT 2005 est en vigueur en France depuis octobre 2006. Elle vise à réduire les consommations d'énergie dans les logements et dans le tertiaire et à limiter l'inconfort d'été dans les locaux non climatisés. Elle s'exprime sous forme de performances à atteindre.
4- RÈGLES CONSTRUCTIVES POUR L'INERTIE THERMIQUE
Pour favoriser l’inertie thermique, il faut :
- utiliser des matériaux denses comme la BTCC, de forte épaisseur pour toutes les parois,
- limiter au maximum les surfaces recouvertes de matériaux isolants (plafonds suspendus, moquette, lambris, tapisseries). Pour des questions d’acoustique, il est parfois nécessaire d’utiliser des matériaux absorbants, la BTCC permet un compromis.
- disposer l’isolation à l’extérieur de la structure. Il importe en effet que la masse intérieure de la paroi ne soit pas soumise aux variations extérieures.
- répartir la capacité de stockage sur toutes les surfaces de la structure. Ce qui importe c’est la masse par m2 de surface en contact avec l’air intérieur pour favoriser les échanges thermiques.
À surface égale, la forme architecturale peut avoir pour effet d’augmenter ou de réduire l’inertie thermique «utile». Un bâtiment sur 2 niveaux aura une inertie utile plus importante qu’un bâtiment en rez-de-chaussée de par la masse du plancher de l’étage.
3 conditions pour une grande inertie :
une grande effusivité
L’effusivité détermine la capacité d'un matériau à se réchauffer très rapidement en pompant des calories dans le milieu ambiant.
ex: le marbre est un matériau très effusif. Il procure une sensation de froid au toucher car il "pompe" la chaleur de la peau.
la diffusivité
Plus un matériau est diffusif, plus il est soumis à un fort flux de chaleur lors d'un écart de température avec le milieu ambiant. Ainsi un matériau peu diffusif, accumulera peu de chaleur en un temps bref.
le déphasage
Le déphasage est le décalage entre le moment où le matériau est soumis à une source de chaleur et le moment où il restitue la chaleur de l'autre coté du matériau.
En faisant varier l'épaisseur du matériaux on fait varier le déphasage. Plus un matériau est isolant plus il déphase. C'est logique la chaleur se déplace lentement dans celui-ci.
5- INERTIE DE TRANSMISSION
Il s’agit de la faculté que possède la BTCC à retransmettre la chaleur à travers sa masse. L’énergie calorifique captée sur une face durant un temps d’exposition est retransmise sur l’autre face après un laps de temps qui varie en fonction de l’épaisseur de la brique. (Exemple : véranda bio climatique/serre)
Pour déterminer la rapidité d’absorption et de restitution, Il faut prendre en compte l’effusivité et la diffusivité (voir chapitres suivants de l’étude)
6- INERTIE D'ABSORPTION
Il s’agit de la faculté que possède la BTCC à capter l’énergie calorifique et à la stocker de manière à augmenter sa chaleur propre. Elle la restitue ensuite de manière diffuse et contribue à l’homogénéisation de la température dans une pièce.
Un tel pouvoir n’est utile que pour une pièce de vie utilisée tout au long de l’année.
Ici aussi l’épaisseur joue un rôle primordial, qui influe sur la capacité d’absorption de la BTCC.
7- INERTIE SUPERFICIELLE
Plus faible que les précédentes, elle permet, en captant la chaleur du système de chauffage, de maintenir une température de la face du mur supérieure à la température de la pièce (les parois peuvent atteindre jusqu’ à 2°C de plus que l’air). Elle concerne essentiellement les enduits terre ou les murs intérieurs de 10,5 en BTCC.
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