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3. Enveloppe

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Adrien Rosi edited this page Dec 2, 2024 · 1 revision

Différences avec la méthode 3CL

  • Enrichissement des données d'entrée : saisie détaillée des locaux non chauffés, murs de refends et planchers intermédiaires.

Données d'entrée

  • Exposition au vent
  • Perméabilité à l'air connue et justifiée
  • Locaux non chauffés
  • Parois (murs, planchers, ouvertures...)
  • Ponts thermiques
  • Murs de refends
    • Description
    • Surface
    • Etat d'inertie
  • Planchers intermédiaires
    • Description
    • Surface
    • Etat d'inertie
classDiagram
    Enveloppe --o LocalNonChauffe
    Enveloppe --o Mur
    Enveloppe --o PlancherBas
    Enveloppe --o PlancherHaut
    Enveloppe --o Baie
    Enveloppe --o Porte
    Enveloppe --o PontThermique
    Enveloppe --o Refend
    Enveloppe --o PlancherIntermediaire
    Enveloppe --* Exposition
    Refend --* Inertie
    PlancherIntermediaire --* Inertie

    class Enveloppe {
        Exposition exposition
        ?float q4pa_conv
        LocalNonChauffe[] locaux_non_chauffes
        Mur[] murs
        PlancherBas[] planchers_hauts
        PlancherHaut[] planchers_hauts
        Baie[] baies
        Porte[] portes
        PontThermique[] ponts_thermiques
        Refend[] refends
        PlancherIntermediaire[] planchers_intermediaires
    }

    class Refend {
        string description
        float surface
        Inertie inertie
    }
    class PlancherIntermediaire {
        string description
        float surface
        Inertie inertie
    }
    class LocalNonChauffe {
    }
    class Mur {
    }
    class PlancherBas {
    }
    class PlancherHaut {
    }
    class Baie {
    }
    class Porte {
    }
    class PontThermique {
    }
    class Exposition {
        <<Enum>>
        EXPOSITION_SIMPLE
        EXPOSITION_MULTIPLE
    }
    class Inertie {
        <<Enum>>
        INCONNUE
        TRES_LOURDE
        LOURDE
        MOYENNE
        LEGERE
    }
Loading

Performance

$$GV = DP + PT + DR$$

$$DP = \sum_i{DP_i}$$

$$PT = \sum_i{PT_i}$$

$$Ubat = \frac{DP + DR}{Sdep}$$

avec :

  • $GV$ : Déperditions thermiques de l'enveloppe en W/K
  • $DP$ : Déperditions thermiques par les parois en W/K
  • $DP_i$ : Déperditions thermiques par la paroi $i$ en W/K
  • $PT$ : Déperditions thermiques par les ponts thermiques en W/K
  • $PT_i$ : Déperditions thermiques par le pont thermique $i$ en W/K
  • $DR$ : Déperditions thermiques par le renouvellement d'air en W/K
  • $Ubat$ : Coefficient de transmission thermique moyen de l'enveloppe en W/(m².K)
  • $Sdep$ : Somme des surfaces déperditives de l'enveloppe en m²

Perméabilité

$$DR = Hperm + Hvent$$

Avec :

  • $Hperm$ : Déperdition thermique par renouvellement d'air due au vent W/K
  • $Hvent$ : Déperdition thermique par renouvellement d'air due au système de ventilation W/K

Hperm

$$Hperm = 0.34 * Qvinf$$

$$Qvinf = \frac{Hsp * Sh * n50 * e}{1 + \frac{f}{e} * (\frac{Qvasouf_{conv} − Qvarep_{conv}}{Hsp * n50})^2}$$

$$n50 = \frac{Q4pa}{\frac{4}{50}^\frac{2}{3} * Hsp * Sh}$$

$$Q4pa = Q4pa_{env} * 0.45 * Smea_{conv} * Sh$$

$$Q4pa_{env} = Q4pa_{conv} * (Sdep - Sdep_{pb})$$

Avec :

  • $Qvinf$ : Débit d'air dû aux infiltrations liées au vent en m3/h
  • $n50$ : Renouvellement d'air sous 50 Pascals en h-1
  • $Q4pa$ : Perméabilité sous 4 Pa de la zone en m3/h
  • $Q4pa_{env}$ : Perméabilité de l'enveloppe en m3/h
  • $Q4pa_{conv}$ : Valeur conventionnelle de la perméabilité sous 4Pa en m3/(h.m2)
  • $Sh$ : Surface habitable de référence en m²
  • $Hsp$ : Hauteur sous plafond moyenne de référence en m
  • $Sdep$ : Surface déperditive de l'enveloppe en m²
  • $Sdep_{pb}$ : Surface déperditive des planchers bas de l'enveloppe en m²
  • $e$ et $f$ : Coefficients de protection
  • $Qvarep_{conv}$ : Débit d'air extrait conventionnel en m3/(h.m²) (voir chapitre 4. Ventilation)
  • $Qvasouf_{conv}$ : Débit volumique conventionnel à souffler en m3/(h.m²) (voir chapitre 4. Ventilation)
  • $Smea_{conv}$ : Somme des modules d'entrée d'air sous 20 Pa en m3/(h.m²) (voir chapitre 4. Ventilation)

Valeurs forfaitaires $e$ et $f$

Coefficient Plusieurs façades exposées Une seule façade exposée
e 0.07 0.02
f 15 20

Valeurs forfaitaires $Q4pa_{conv}$

Type de bâtiment Avant 1948 1948 - 1974 1975 - 2005 2006 - 2012 > 2012
Maison 3.3 2.2 1.9 1.3 0.6
Immeuble 4.6 2 1.5 1.5 1

Hvent

$$Hvent = 0.34 * Qvarep_{conv} * Sh$$

Avec :

  • $Qvarep_{conv}$ : Débit d'air extrait conventionnel en m3/(h.m²) (voir chapitre 4. Ventilation)
  • $Sh$ : Surface habitable de référence

Indicateur de performance

Performance Indicateur
$Ubat &lt; 0.45$ Très bonne
$0.45 &lt;= Ubat &lt; 0.65$ Bonne
$0.65 &lt;= Ubat &lt; 0.85$ Moyenne
$Ubat &gt;= 0.85$ Insuffisante

Inertie

Important

L'état d'inertie des murs et planchers est directement saisie pour chaque élément constitutif de l'enveloppe.

L'état d'inertie de l'enveloppe est déterminé depuis la tableau ci-après :

Plancher bas Plancher haut Paroi verticale Classe d'inertie
Lourd Lourd Lourd Très Lourde
- Lourd Lourd Lourde
Lourd - Lourd Lourde
Lourd Lourd - Lourde
- - Lourd Moyenne
- Lourd - Moyenne
Lourd - - Moyenne
- - - Légère

Les parois verticales sont considérées lourdes si la somme des surfaces des murs et refends lourds est majoritaire.

Les planchers bas sont considérées lourdes si la somme des surfaces des planchers bas et planchers intermédiaires lourds est majoritaire.

Les planchers hauts sont considérées lourdes si la somme des surfaces des planchers hauts et planchers intermédiaires lourds est majoritaire.

Facteur de couverture des besoins de chauffage par les apports gratuits

$$F_m = \frac{X_m - X_m ^ e}{1 - X_m ^ e}$$ $$X_m = \frac{Ai_m + As_m}{GV * DH_m}$$

Avec :

  • $F_m$ : Facteur de couverture des besoins de chauffage par les apports gratuits sur le mois $m$
  • $GV$ : Déperditions thermiques de l'enveloppe en W/K
  • $DH_m$ : Degrés-heures de chauffage sur le mois $m$ en °Ch (voir chapitre 2. Audit)

$e$ est déterminé depuis la tableau suivant en fonction de l'état d'inertie de l'enveloppe :

Inertie $e$
Lourde / Très Lourde 3.6
Moyenne 2.9
Légère 2.5

Apports

Note

Les apports sont calculés pour chaque scénario d'usage.

$$Ai_m = [(3.18 + 0.34) * Sh + 90 * \frac{132}{168} * Nadeq] * Nref_m$$

$$Ai_fr_m = Ai_m$$

$$As_m = 1000 * Sse_m * E_m$$

$$As_fr_m = 1000 * Sse_m * E_fr_m$$

Avec :

  • $Ai_m$ : Apports internes en période de chauffe pour le mois $m$ en Wh
  • $Ai_fr_m$ : Apports internes en période de refroidissement pour le mois $m$ en Wh
  • $As_m$ : Apports solaires en période de chauffe pour le mois $m$ en Wh
  • $As_fr_m$ : Apports solaires en période de refroidissement pour le mois $m$ en Wh
  • $Sse_m$ : Surface sud équivalente pour le mois $m$ en m²
  • $Nadeq$ : Nombre d'adultes équivalents (voir chapitre 2. Audit)
  • $Nref$ : Nombre d'heures de chauffage pour le mois $m$ en h (voir chapitre 2. Audit)
  • $E_m$ : Ensoleillement reçu par une paroi verticale orientée au sud en absence d'ombrage en période de chauffe pour le mois $m$ en kWh/m² (voir chapitre 2. Audit)
  • $E_fr_m$ : Ensoleillement reçu par une paroi verticale orientée au sud en absence d'ombrage en période de refroidissement pour le mois $m$ en kWh/m² (voir chapitre 2. Audit)

Surface sud équivalente

$$Sse_m = \sum_i{Sse_{m,i}}$$

Avec :

  • $Sse_m$ : Surface sud équivalente pour le mois $m$ en m²
  • $Sse_{m,i}$ : Surface sud équivalente de la baie $i$ le mois $m$ en m² (voir chapitre 3.5 Baies)

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