rénovation à haute performance énergétique : détails ... · coefficient de transmission...

L’OUTIL THERM

Kasper DERKINDEREN

CENERGIE

Formation Bâtiment Durable :

Rénovation à haute performance énergétique : détails techniques Bruxelles Environnement

2

Objectif(s) de la présentation

● Introduction au logiciel Therm

● Fonctions de base

● Réglementation

● Exercice

3

● Therm, qu'est-ce que c'est ?

● Aperçu des fonctions

● Dessiner

● Matériaux

● Conditions limites

● Coefficients U

● Calculer la valeur Psi

● Énoncé - exercice

Plan de l’exposé

4

Therm, qu'est-ce que c'est ?

● « THERM permet une analyse de la transmission

thermique en deux dimensions, basée sur la

méthode des éléments finis, et ainsi une

modélisation des géométries complexes des

produits de la construction. »

(http://windows.lbl.gov/software/therm/therm.html)

● Logiciel gratuit

● Logiciel validé Document d’information P198 du projet européen ASIEPI – (www.asiepi.eu)

5

● Therm, qu'est-ce que c'est ?

● Aperçu des fonctions

● Dessiner

● Matériaux

● Conditions limites

● Coefficients U

● Calculer la valeur PSI

● Énoncé - exercice

Plan de l’exposé

6

Aperçu des fonctions

Aperçu des fonctions

7

Chaque option du menu présente

une info-bulle à propos de sa

fonction

Aperçu des fonctions

8

CRÉER

Aperçu des fonctions

9

ÉDITER

Aperçu des fonctions

10

ZOOMER

• Clic droit = zoom avant au niveau du curseur

• Shift + clic droit = zoom arrière au niveau du curseur

• Ctrl + clic droit = zoomer tout

Aperçu des fonctions

11

Conditions limites

Aperçu des fonctions

12

CALCULER et

RÉSULTATS

13

● Therm, qu'est-ce que c'est ?

● Aperçu des fonctions

● Dessiner

● Matériaux

● Conditions limites

● Coefficients U

● Calculer la valeur PSI

● Énoncé - exercice

Plan de l’exposé

Dessiner

● 3 manières :

1. Dessin libre : sélectionnez

et cliquez avec la souris

2. Cache : File > Underlay… > sélectionnez dwg/dxf et

redessinez comme ci-dessus

3. Coordonnées : sélectionnez

› Sélectionnez le point de départ (clic ou Enter)

› Saisissez le nombre, sélectionnez la direction et Enter :

« 100 → Enter »

ou « 15 ↑ Enter »

14

15

● Therm, qu'est-ce que c'est ?

● Aperçu des fonctions

● Dessiner

● Matériaux

● Conditions limites

● Coefficients U

● Calculer la valeur PSI

● Énoncé - exercice

Plan de l’exposé

Matériaux

● Indiquer les matériaux

► Librairies Material Library

► Sélectionnez un nom

► Saisissez le coefficient de

conductivité thermique

► Puissance rayonnée : 0,9 est

ok pour matériaux de construction

► Choisissez la couleur

16

Matériaux

● Attribuer les matériaux

► Double-cliquez* sur une surface

du pont thermique

► Choisissez le matériau

* Un clic simple fonctionne aussi

et Choix par menu contextuel

17

18

● Therm, qu'est-ce que c'est ?

● Aperçu des fonctions

● Dessiner

● Matériaux

● Conditions limites

● Coefficients U

● Calculer la valeur PSI

● Énoncé - exercice

Plan de l’exposé

Conditions limites

● Créer les conditions limites :

► Libraries Boundary

Condition Library

► Donnez un nom

► Saisissez la température

► Saisissez le coefficient de surface

= coefficient de transmission -1

► Choisissez la couleur

19

Condition limite Température

[°C]

Coefficient de

surface

[W/m²K]

Intérieur 20 8

Extérieur -10 25

Conditions limite

● Attribuer une condition limite

► Cliquez sur

► Double-cliquez* sur une

limite du pont thermique

► Choisissez la condition

limite et éventuellement

le coefficient U

* Un clic simple fonctionne aussi

et Choix par menu contextuel 20

21

● Therm, qu'est-ce que c'est ?

● Aperçu des fonctions

● Dessiner

● Matériaux

● Conditions limites

● Coefficients U

● Calculer la valeur PSI

● Énoncé - exercice

Plan de l’exposé

Coefficients U

● Détermine la surface sur laquelle la perte de

chaleur est calculée

● Créer des coefficients U

► Libraries noms du coefficient U

► Add Donnez un nom

22

Coefficients U

● Attribuer des coefficients U

► Double-cliquez* sur une

extrémité du pont

thermique

► Sélectionnez U-Factor

Surface

* Un clic simple fonctionne aussi

et Choix par menu contextuel

23

24

● Therm, qu'est-ce que c'est ?

● Aperçu des fonctions

● Dessiner

● Matériaux

● Conditions limites

● Coefficients U

● Calculer la valeur PSI

● Énoncé - exercice

Plan de l’exposé

Calculer la valeur PSI

25

Pertes de chaleur

parois

(1D)

Pertes de chaleur

ponts thermiques

(2D ou 3D)

Excel / PEB / PHPP THERM

Calculer la valeur PSI

26 Source : MB du 1 décembre Annexe 4 Annexe 5 : calculs numériques validés

La valeur Ψe est ensuite définie comme (explication des termes de la Figure 7.1) :

avec

Le flux thermique stationnaire global en deux dimensions qui quitte

l’environnement intérieur, calculé à l’aide du logiciel numérique validé ;

Longueur sur laquelle le pont thermique linéaire est modélisé ;

Écart de température entre les environnements intérieur et extérieur ;

Coefficient de transmission thermique de la paroi entre les environnements

intérieur et extérieur ;

Superficie de la paroi entre les environnements intérieur et extérieur, sur la base

des dimensions extérieures.

Calculer la valeur PSI

27

Montage de fragment d’enveloppe 1

épaisseur

[m]

lambda

[W/mK]

R [m²K/W]

Extérieur 0,040

maçonnerie 0,100 1,000 0,100

isolation 0,080 0,025 3,200

bloc treillis 0,200 0,500 0,400

Intérieur 0,130

R fragment d’enveloppe 1 3,870

U fragment d’enveloppe 1 (=1/R) 0,258 W/m²K

Longueur fragment d’enveloppe 1 (modèle Therm) 1,450 m

U frag. d’enveloppe 1 x longueur frag. d’enveloppe 1 0,375 w/mK

Calculer la valeur PSI – plancher sur sol plein

28

2 MODÈLES ! Le coefficient de transmission thermique linéaire est alors égal à :

avec

le flux thermique stationnaire global en deux dimensions qui quitte

l’environnement intérieur, calculé à l’aide du logiciel numérique validé ;

longueur sur laquelle le pont thermique linéaire est modélisé ;

écart de température entre les environnements intérieur et extérieur ;

superficie du mur entre les environnements intérieur et extérieur, sur la

base des dimensions extérieures ;

coefficient de transmission thermique du mur ;

flux thermique stationnaire global en deux dimensions qui quitte

l’environnement intérieur, calculé à l’aide du logiciel numérique validé, sur

la base du modèle qui doit être adapté comme suit :

négligence de tous les massifs de fondation et/ou isolation

périphérique en les remplaçant par de la terre ayant une

conductivité thermique de 2 W/mK ;

application de conditions limites adiabatiques où le mur (qui se

prolonge en principe jusqu’au bas de la dalle, y compris l’isolation du

sol) est en contact avec le plancher sur sol plein ou le sol.

Figure 7.2 clarifie la manière dont le modèle doit être adapté.

Source : MB du 1 décembre Annexe 4 Annexe 5 : calculs numériques validés

29

● Therm, qu'est-ce que c'est ?

● Aperçu des fonctions

● Dessiner

● Matériaux

● Conditions limites

● Coefficients U

● Calculer la valeur PSI

● Énoncé - exercice

Plan de l’exposé

Aperçu – exercice

30

10 cm

15 cm

20 cm

20

cm

8

cm

10

cm 10 cm

15 cm

20 cm

20

cm

8

cm

10

cm

10 cm

15 cm

20 cm

20

cm

4

cm

10

cm

8

cm

3m

(théorie 20m)

3m

(théorie 20m)

3m

(théorie 20m)

3m

(théorie 20m)

3m

(théorie 20m)

3m

(théorie 20m)

1m

1m

1m

Matériau λ [W/mK]

Béton 2

Bloc treillis 0,5

Maçonnerie 1

Isolation 0,025

Bloc intermédiaire 0,2

Sol 2*

Lame d’air 0,2

Source : MB du 1 décembre Annexe 4 Annexe 5 :

calculs numériques validés

Aperçu – exercice

31

Condition limite Température

[°C]

Coefficient de surface = coefficient de

transmission thermique^-1 [W/m²K]

Intérieur 20 8

Extérieur -10 25

INTÉRIEUR EXTÉRIEUR

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Ressources, sites web utiles, etc. :

● THERM 6.3 http://windows.lbl.gov/software/therm/therm.html

(la version 7 présente parfois des problèmes avec les conditions

limites – 12/2013)

● Document de référence transmission

http://www2.vlaanderen.be/economie/energiesparen/epb/doc/trans

missiereferentiedocument.pdf

● Calcul numérique

http://www2.vlaanderen.be/economie/energiesparen/epb/doc/num

eriekeberekeningen.pdf

Références Guide Bâtiment Durable et autres sources :

● Guide Bâtiment Durable:

http://www.bruxellesenvironnement.be/guidebatimentdurable

● Tutoriaux THERM

http://windows.lbl.gov/software/therm/7/Tutorials.asp

33

À retenir de la présentation

● Therm = logiciel gratuit validé pour le calcul de la

transmission thermique

● Importance d’utiliser les formules actuelles,

imposées par les autorités (locales)

● Attention au calcul de la valeur PSI sur sol plein

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Contact

Kasper DERKINDEREN

Chef de projet Cenergie

Courriel : kasper.derkinderen@cenergie.be