La performance thermique pour les nuls … suite

Précédemment, nous vous avons  expliqué ce qui se cachait derrière la lettre R, emblème de la performance thermique des matériaux. Mais il eut été trop simple de n’avoir à maitriser qu’une seule définition pour comprendre la thermique dans ie bâtiment. Les industriels utilisent également la lettre U pour qualifier leurs produits ou les performances de leurs parois. Que veut donc dire ce U ?

U est le coefficient de transmission thermique d’une paroi Homogène. Il traduit la quantité de chaleur « s’échappant » au travers d’une paroi homogène de 1m² pour une différence de 1°. U caractérise les déperditions thermiques d’une paroi composé d’un matériau simple ou de plusieurs matériaux. Il s’exprime en Watt par mètre carré (m²) et par degré de différence K.  K est le symbole officiel pour représenter un degré de température, du nom du physicien britannique Lord Kelvin, mort en 1907.

U s’exprime donc en W/m².K …..C’est simple….non … ?

Pour un mur, par exemple, on dira qu’il a un coefficient U de 0.693 W/m².K. Ce qui veut dire que si le mur à une longueur de 10 mètres et une hauteur de 2.50 mètres, soit 25 m², et qu’il y a une différence de température de 10° C avec l’extérieur, ce mur rayonnera comme un radiateur.

Energie dissipée = Surface x différence de température x U  soit 25 x 10 x 0.693 = 173.25 watt.

Autrement dit, pour compenser la « perte » de cette paroi, pour une température extérieure de 9°, et 19° à l’intérieur (10° de différence), il faudra installer dans la maison un radiateur permanent de 174 watts.

CQFD, plus U est grand, moins le matériau est isolant, plus U est faible, moins il y a de déperdition, plus la paroi est performante thermiquement.

U, c’est l’inverse de la résistance thermique R mais ça vous le savez depuis notre dernier article. Enfin, quasiment l’inverse, car se serait sans compter sur l’influence des résistances superficielles Rse et Rsi. Ces dernières caractérisent les échanges thermiques en surface des parois. Elles dépendent du sens du flux, de la chaleur et de l’orientation de la paroi :

• Rsi pour les échanges sur la surface de la paroi Interne et
• Rse pour les échanges sur la surface de la paroi Externe.

Leurs valeurs en m² K/W sont déterminées selon les règles Th-U –Fascicule 4 Parois opaques et Fascicule 3 Parois vitrées. D’où  U = 1 / (∑R+Rsi+Rse) avec :

• R = somme des résistances thermiques des matériaux qui composent la paroi en m² K/W, et
• Rsi Rse, les résistances superficielles.

Ainsi, tous les matériaux ont une valeur de U données par les règles Th, ou calculés par un bureau d’études spécialisé et certifié.

Up exprime la déperdition thermique, où l’indice « P » désigne un P comme Paroi, qu’il s’agisse d’une paroi verticale (ex : un mur), ou d’une paroi horizontale (ex : un plancher). Ug exprime le coefficient de transmission thermique des vitrages.

 L’Up (Plancher) est un critère important déterminant dans le choix du système constructif pour le maître d’ouvrage dans la conception de son projet.  Pour exemple, si dans un descriptif vous avez pour le plancher bas le R de l’entrevous Pse nécessaire au bureau d’étude thermique, comment trouver l’Up du Plancher ?

• Pour une valeur « approchée », appliquer la formule simplifiée Up = 1/R,
• Pour connaitre la valeur réelle, la formule complète est Up = 1R + 0.34 (0.34 : Valeur de Rsi +Rse Règles Th-U)

Prochainement nous aborderons les relations entre Up, R et Psi.