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Dossier | Limiter les charges thermiques

Limiter les charges thermiques

© Mike Wilson / Unsplash.com

Minimiser la demande en énergie pour le refroidissement en limitant les gains de chaleur internes (éclairage, appareils,...) et solaires et en maîtrisant les consommations d'électricité des bureautiques et électroménagers.

Outre le système de chauffage, un bâtiment comporte différentes sources de chaleur internes (éclairage, appareils, occupation humaine) ou externes (gains solaires) que l'on désigne par  « charges thermiques ». Celles-ci ont une influence significative sur la consommation d'énergie et le niveau de confort du bâtiment.

Si les gains thermiques liés aux appareils électriques, qui peuvent représenter jusqu'à 40% de la consommation électrique dans un immeuble de bureaux classique, doivent toujours être évités, les gains solaires sont cependant utiles dans la mesure où ils fournissent gratuitement un apport d'énergie solaire. L'enjeu se situe donc essentiellement en été, afin de limiter les besoins en refroidissement : la réduction des charges thermiques est donc une étape cruciale pour réaliser un refroidissement passif de qualité. Contrairement aux charges thermiques liées aux appareils électriques, l'optimisation des gains solaires est étroitement liée à la conception du bâtiment. Et compte tenu de son importance, il faut en faire une priorité dès la conception.

Pour une vision d'ensemble de la stratégie de refroidissement, Voir dossier Appliquer une stratégie de refroidissement passif

Pour la réduction des charges thermiques et de la consommation énergétique de l'éclairage Voir dossier Optimiser l'éclairage artificiel.

Démarche

L'optimisation des charges thermiques constitue une des étapes indispensables dans la démarche globale de stratégie de refroidissement passif. Lors de l'établissement du bilan thermique du bâtiment on prend en compte les gains solaires et internes. Dans une stratégie de limitation des charges internes en vue de l'utilisation d'un refroidissement passif on agit sur certains de ces gains.

Les gains sur lesquels agir

Gains solaires

Limitation des gains solaires en optimisant les éléments suivants :

  • orientation du bâtiment et des ouvertures ;
  • forme et dimensions des ouvertures de la façade et de la toiture ;
  • vitrage (épaisseur du vitrage, facteur solaire g) et la protection solaire (implantation de systèmes d'ombrages) ;

Plus d'informations sur chacune de ces étapes à la page | Limiter les gains solaires

Gains internes

Les gains internes sont en grande partie dus aux appareils électriques dont la puissance est quasi totalement transformée en chaleur émise dans le local. L'idée est donc ici de réduire, entre autre, leur puissance sans nuire à leur fonctionnalité, ce qui présente le double avantage de diminuer les consommations électriques tout en diminuant les gains internes.

Limitation des gains internes en optimisant les éléments suivants :

  • éclairage (choix de lampes efficaces, et des luminaires adaptés, gestion de l'éclairage) ;
  • appareils électriques (choix de l'appareil, de son emplacement, de son utilisation et de son mode veille) ;
  • installations thermiques (emplacement, isolation, régulation).

Plus d'informations sur chacune de ces étapes à la page | Limiter les gains internes

Les gains issus de l'occupation du bâtiment

Un apport qu'il est impossible de limiter est l'apport dû à l'occupation du bâtiment. Chaque personne a un métabolisme et émet de la chaleur en fonction de son activité. L'émission d'une personne travaillant assis à un bureau est de l'ordre de 80 watts tandis que l'émission d'une personne travaillant debout dans une industrie peut facilement doubler. Cet apport interne ne peut être limité sans affecter l'utilisation du local. Pour réaliser un bilan interne, il est important de prévoir cette charge à l'aide d'un profil d'occupation et de l'activité des personnes présentes.

Notions

mis à jour le 01/01/2013

N° de Code : G_ENE06 - Thématiques : Energie - Composants du projet liés : Menuiserie extérieure | Ossature bois | Protections solaires | Electricité | Refroidissement