Quel est le coefficient de conductivité thermique ? Pourquoi est-ce si important ?

Quelle quantité de chaleur s’échappera par les murs et quelle quantité par le toit ou les fenêtres ? Nous n’avons pas besoin de nous baser ici sur des estimations. Afin de calculer avec précision les pertes thermiques pour chaque composant et matériau de l’enveloppe du bâtiment, nous pouvons utiliser le coefficient de conductivité thermique (appelé facteur U). Comment le calculer et pourquoi est-ce si important ? Lisez cet article et découvrez-le !

Publié: 5-09-2023

Quel est le coefficient de conductivité thermique ?

Le facteur U est spécifié par exemple par les fabricants de menuiseries de portes et fenêtres et est également calculé lors de la conception de nouveaux bâtiments. Que signifie ce terme ? La définition la plus simple du coefficient de conductivité thermique est la suivante : c’est la quantité d’énergie (exprimée en watts) qui pénètre à travers 1 m 2 de la surface d’un élément de l’enveloppe du bâtiment lorsque la différence de température entre ses deux faces est de 1 kelvin (K ). Les éléments de l’enveloppe du bâtiment visés dans la définition sont les éléments du bâtiment qui sont en contact avec l’air extérieur : murs, toiture, fenêtres et portes. Le terme « conductivité thermique » peut paraître plutôt abstrait. En fait, le facteur U fournit des informations fiables et universelles indiquant si un composant particulier de l’enveloppe assurera une isolation thermique appropriée.

Comment calculer le facteur U ? Apprenez à connaître la formule de conductivité thermique

Les fabricants de portes et fenêtres sont tenus de déclarer le coefficient de conductivité thermique de leurs produits. Mais qu’en est-il des autres composants de l’enveloppe, comme les murs ou le toit, qui peuvent être construits à partir de nombreux types de matériaux et différer en outre par leur épaisseur ? Vous pouvez calculer vous-même la valeur de conductivité thermique. Vous n’aurez besoin que d’un seul paramètre clé : l’indice λ (lambda) pour le type particulier de matériau de construction. Ces informations peuvent toujours être trouvées dans la documentation mise à disposition par le fabricant. Outre cette valeur, pour calculer le coefficient de conductivité thermique, il faut également connaître l’épaisseur du matériau. Cela vous permettra de calculer la résistance thermique (R). Cela se fait selon la formule suivante : R = d/λ, où d est l’épaisseur exprimée en mètres et λ est le coefficient de conductivité thermique exprimé en W/K (watt/kelvin). Comment la résistance thermique est-elle liée au coefficient de conductivité thermique ? Ce dernier est l’inverse du premier. Il suffit alors de faire un calcul simple : diviser 1 par la valeur de la résistance thermique selon la formule U = 1/R. Le résultat de cette équation sera le facteur U.

Quelles sont les valeurs de conductivité thermique requises pour les composants de l’enveloppe du bâtiment ?

De tels calculs sont très utiles en pratique. Ils permettent surtout de comparer les paramètres du bâtiment aux normes fixées dans les conditions techniques que doivent respecter les bâtiments et leur localisation. Il faut savoir que ces valeurs (applicables aux biens immobiliers neufs) sont de plus en plus restrictives. Depuis 2021, le facteur U doit être :

  • pour les murs extérieurs : pas plus de 0,2 W/m 2 K ;
  • pour fenêtres et portes de balcon : pas plus de 0,9 W/m 2 K,
  • pour les fenêtres de toit : pas plus de 1,1 W/m 2

Nous devons tenir compte du fait que les valeurs de conductivité thermique requises continueront de changer à l’avenir. Ils seront progressivement réduits.

Pourquoi le calcul du facteur U est-il si important ?

Nous devons connaître la valeur de conductivité thermique des différents éléments du bâtiment, non seulement pour garantir que notre conception respecte les réglementations. Il y a une raison supplémentaire pour laquelle nous devrions viser à réduire les pertes de chaleur et à assurer une bonne isolation. Si nous abaissons la valeur U, le bâtiment pourrait devenir plus économe en énergie et donc plus écologique et moins coûteux à entretenir. Un toit d’une épaisseur appropriée ou des murs constitués de matériaux présentant de bons paramètres protégeront votre maison du froid et empêcheront l’air chaud de sortir. Cela implique moins d’énergie thermique nécessaire pour assurer le confort thermique, car votre équipement de chauffage peut fonctionner à un niveau de puissance inférieur et consommer moins d’électricité, de gaz ou d’autres services publics.

Que pouvons-nous faire pour améliorer la conductivité thermique du bâtiment ?

Les paramètres liés à la conductivité thermique peuvent toujours être améliorés, même si le bâtiment est ancien et fortement endommagé. Cela ne nécessite pas de rénovation sérieuse ni d’interférence dans sa structure. Le moyen le plus simple de réduire rapidement la conductivité thermique consiste à sceller les ponts thermiques, c’est-à-dire les zones par lesquelles l’air chaud s’échappe à l’extérieur du bâtiment. Comment faire ça? L’isolation par pulvérisation avec de la mousse PUR produira d’excellents effets. Le polyuréthane pénètre facilement même dans les interstices les plus petits et difficilement accessibles et résiste à l’humidité, à la moisissure et aux champignons. La mousse PUR peut être utilisée comme isolation thermique des toits, des plafonds , des fondations ou des murs extérieurs dans les nouveaux bâtiments, ainsi que pour l’isolation supplémentaire ou la rénovation thermique d’anciennes propriétés. Pour améliorer le coefficient de conductivité thermique sur des surfaces plus grandes, vous devez utiliser des panneaux d’isolation thermique PIR , en polyisocyanurate. Ils peuvent être rapidement découpés sur mesure et installés sur un mur, un plafond, un toit ou un sol. Les mousses PIR présentent un indice d’isolation thermique élevé . À cet égard, ils surpassent les autres matériaux populaires utilisés pour l’isolation des bâtiments : la mousse de polystyrène ou la laine minérale . Ils sont également plus minces ; la couche n’a pas besoin d’être aussi épaisse pour assurer une isolation efficace des murs et autres éléments. Grâce à leur résistance au feu et aux dommages mécaniques, les panneaux isolants PIR peuvent être utilisés non seulement dans les bâtiments résidentiels mais également dans des environnements plus difficiles, tels que les halls de production ou les entrepôts. Il ne faut pas oublier qu’une isolation bien réalisée réduit la quantité de chaleur qui s’échappe vers l’extérieur, ce qui peut se traduire par des économies. C’est pourquoi nous devons investir dans des matériaux de haute qualité qui garantiront des propriétés adéquates, une longue durée de vie et une sécurité. Le groupe PCC est l’un des fournisseurs renommés de panneaux PIR, de mousses PUR et d’autres matériaux de construction ou d’isolation thermique . Veuillez consulter notre offre de produits chimiques de construction disponible sur le portail produit !

Sources d'information:
  1. https://www.sciencedirect.com/topics/chemical-engineering/heat-transfer-coefficient
  2. https://unacademy.com/content/kerala-psc/study-material/fermentation-technology/overall-heat-transfer-coefficient/
  3. https://www.muratorplus.pl/technika/izolacje/wspolczynnik-przenikania-ciepla-od-czego-zalezy-wspolczynnik-u-przegrod-budowlanych-aa-iTn4-bLg6-hCpS.html

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