Calculs et bilan des déperditions thermiques

Calculer les déperditions thermiques c'est déterminer la quantité de chaleur à fournir pour le chauffage d'une pièce à température donnée. Cette chaleur fournie compense les pertes par les parois et l'aération du local, on peux synthétiser les différentes déperditions thermiques d'un bâti, causées:

- par transmission à travers les murs et parois,
- par les liaisons entre murs et parois,
- par les sols et plancher,
- par la ventilation naturelle ou forcée.

La somme de ces déperditions doit être minorée de l'énergie "gratuite", induite par:
- les appareils ménagers,
- l'éclairage,
- les machines,
- le nombre de personnes et en fonction de l'activité physique,
- l'ensoleillement, particulièrement par les vitrages.


En première approximation et d'une façon très synthétique, les déperditions thermiques peuvent être décomposées comme suit:

- Air extrait / renouvellement d'air: 30%
- Plafonds et toitures: 30%
- Ouvrants: 13%
- Murs et cloisons: 25%
- Planchers: 7%
- Liaisons et ponts thermiques: 5%

Synthèse des déperditions thermiques dans le logement pavillonnaire

Les méthodes de calculs

Les méthodes de calculs
Il existe plusieurs méthodes de détermination des déperditions thermiques que vous pouvez mettre en oeuvre pour calculer votre installation de chauffage:
1 - calculs des déperditions thermiques suivant la règlementation thermique en cours en vigueur
2 - calculs des déperditions thermiques synthétisés ou bilan thermique
3 - calculs des déperditions thermiques d'approche ou simplifiée

1 La méthode règlementaire
Les résultats des calculs de l'étude thermique doivent satisfaires les exigences de la dernière règlementation thermique en vigueur.
Il n'apparait pas sérieux de vouloir, dans le cadre de ces pages, donner l'ensemble des formules de calculs décrivant le processus de gestion d'une étude complète tant chaque cas à ses particularités techniques à rationaliser.
Les résultats sont le fruit de calculs multiples et complexes et sont à réserver à toute construction neuve ou rénovation subventionnée'.
Pour bénéficier des réductions d'impôts et autres avantages liés, vous devez optimiser l'isolation, la ventilation et tout autre apports thermiques potentiels avec tous les coûts induits.

2 La méthode synthétisée
Très fréquemment utilisée par les professionnels de l'énergie, cette méthode offre la meilleure solution pour un calcul rapide des déperditions thermiques et offre un degrés de précision largement suffisant au regard de la finalité d'un bilan thermique pouvant être résumé à :
- déterminer la puissance en kW du système de chauffage à installer (en travaux neufs ou en rénovations)
- optimiser les coûts matériels et d'isolation au regard du temps de retour sur investissement
- calculer les consommations d'énergie prévisionnelle et de services liés à l'exploitation

L'un des gros avantages de cette méthode c'est qu'elle est accessible aux non professionnels.
Chaque pièce est détaillée des surface unitaire, hauteur, éléments constructifs, ventilation, exposition etc.
Les calculs mettent en oeuvre des algorithmiques qui font appels à des moyennes de déperditions thermiques en Watts/m² de référence pour chaque type d'éléments constructifs.
Ces moyennes, sont le fruit de campagnes de relevés multiples sur l'ensemble du territoire Français qui ont aboutis à dresser les valeurs précises pour chaque nature de surface constructif d'un bâti.
Les résultats de bilans thermiques ont été confortés par comparaison avec les valeurs guides du mode de calcul des DTU (Documents Techniques Unifiés) du centre technique du bâtiment.
Notre logiciel Speedeperd à été développé suivant cette méthode pour vous aider à calculer votre installation de chauffage.

Notre logiciel Speedeperd à été développé suivant cette méthode pour vous aider à calculer votre installation de chauffage.

NOTRE LOGICIEL SPEEDEPERD

3 Les méthodes d'approches simplifiées
Ici il sagit pas d'étude mais juste de déterminer en approximation première les déperditions thermiques d'un bâti.
NB: Il ne faut absolument pas utiliser et/ou cité cette méthode dans le cadre de calculs règlementaires ou contractuels d'un bilan thermique ou pour dimensionner une installation de chauffage.

Basée sur déperditions thermiques forfaire par mètre cube

Isolation thermique

Isoler thermiquement un bâti, c'est sur la base du bilan thermique, limiter ses déperditions thermiques d'une installation de chauffage.
Seule une isolation thermique conforme aux exigences de la règlementation thermique permet l'obtention des labels ouvrant droits aux avantages financiers et ou crédits d'impôts.
Il existe diverses solutions pour réaliser ou améliorer l'isolation du bâti, les grands fabricants comme Isover propose toute la gamme de produits nécessaires:
- pour l'isolation thermique
- pour l'isolation phonique

Les grandes familles d'isolant sont:
- Les laines minérales (laine de verre et laine de roche)
- Les isolants polystyrène (plastiques alvéolaires)
- L’isolation en chanvre (végétal naturel)

Choisir le bon isolant...
Il faut avouer que devant l'offre pléthorique d'isolants thermiques et phoniques, le non professionnel est un peu perdu.
Pour arrêter son choix et réaliser une bonne installation de chauffage, il apparait indispensable de vérifier les qualités de performance et de tenue dans le temps.
L'efficacité d'un isolant s'exprime par le coefficient lambda de conductivité thermique.
La résistance thermique (R) de l’isolant est déterminée en fonction de son épaisseur et du lambda.

A épaisseur identique, plus le lambda est faible, plus la résistance est forte.
Les laines minérales sont de très isolantes car elles contiennent de l'air, ce dernier est lui même l'un des meilleurs isolant.
Jugez plutôt, pour obtenir une résistance thermique de 3, il faut:

- 10 cm de laine minérale de lambda 0.035 (0.035 x 3 = 0,10 m)
- 12 cm de laine minérale de lambda 0.040 (0.040 x 3 = 0,12 m)
- 138 cm de plâtre commun de lambda 0.460 (0.460 x 3 = 1,38 m)

La destination de l'isolant, murs, cloison, sol, toiture, terrasse, autre, classe le matériel au regard de la règlementation contre l'incendie mais également dans sa résistance mécanique et environnementale, le bilan thermique précise ce classement.
Le but de cette page n'étant pas de faire un inventaire exhaustif des matériaux pour isoler une maison, nous vous conseillons de consulter les sites internet des grands fabricants comme ISOVER par exemple ou le site www.toutsurlisolation.com
Dans la presse spécialisée il existe également des ouvrages du style "comment réaliser une installation de chauffage performante", ne pas s'en priver.

Afin d'optimiser l'isolation thermique des differentes pièces d'une maison, il faut connaitre la répartition des déperditions(%):
- isolation thermique plafond, combles, toiture : ≈ 30%
- isolation thermique murs cloisons intérieure, murs sur extérieur: ≈ 25%
- isolation thermique plancher : ≈ 7%
- isolation thermique liaisons et ponts thermique: ≈ 5%
- isolation thermique ventilation et air extrait: ≈ 30%
- isolation thermique portes et fenêtre: ≈ 13%
- isolation acoustique, phonique est égélement à prendre en compte : ≈ 30%
Des techniques éprouvées permettent également l'isolation murale extérieure.

Introduites par la Loi de transition énergétique pour la croissance verte (LTECV) de 2015, la Stratégie nationale bas-carbone (SNBC) et la Programmation pluriannuelle de l’énergie (PPE) fixent des orientations pour les filières afin d’atteindre la neutralité carbone en 2050.

En 2020, la France passe d’une réglementation thermique à une réglementation environnementale, la RE2020, plus ambitieuse et exigeante pour la filière construction.
Elle s’inscrit dans une action continue et progressive en faveur de bâtiments moins énergivores.
Depuis 1974, plusieurs réglementations thermiques successives ont ainsi été mises en place.

La dernière en date, la RT2012, issue du Grenelle du l’environnement, fixait déjà des exigences de résultats élevées en matière de conception du bâtiment, de confort et de consommation d’énergie ainsi que des exigences de moyens.
En France, le secteur du bâtiment représente 44 % de la consommation d’énergie et près de 25 % des émissions de CO2.

Les documents mis à votre disposition RE 2020

Consulter le détail de l'ensemble des textes de la réglementation environnementale RE 2020. Ministère de la transition écologiste et solidaire, tous les textes et documents y sont présents:    Le Ministère de la Transition écologique et de la Cohésion des territoires et le Ministère de la Transition énergétique

Un guide complet est également téléchargable    Télécharger le guide RE 2020

La réglementation thermique 2012

Les orientations retenues à l’issue des tables rondes du Grenelle de l’environnement à l’automne 2007 ont amorcé la mutation écologique de la France.
La mise en œuvre des comités opérationnels a permis de définir les voies, moyens et conditions requis pour une entrée en vigueur des conclusionsdu Grenelle notamment le renforcement de la réglementation thermique dès 2012 pour tous les types de bâtiments neufs qui y sont soumis.

La RT 2012 s'inscrit dans la continuité de la RT 2005.
Pour tous les détails, visitez le site du Ministère de l'Ecologie, du Développement durable et de l'Energie Elle en reprend la structure réglementaire ainsi que les principes qui permettent au maître d'ouvrage de choisir, la sur la base du bilan thermique, la solution la plus économique pour atteindre la performance exigée.

Les documents mis à votre disposition RT 2012

Nous n'allons pas dans cette page, détailler l'ensemble des textes de cette réglementation thermique 2012, le plus simple est de consulter le site du Ministère de la transition écologiste et solidaire, tous les textes et documents y sont présents:    Le Ministère de la Transition écologique et de la Cohésion des territoires et le Ministère de la Transition énergétique

Il apparait souhaite de consulter le guide d'application de la RT2012 à l'intention des bureaux d'études à l'adresse de la RT 2012:     Consulter le guide RT 2012