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

Quelle quantité de chaleur s'échappera par les murs et par le toit ou les fenêtres ? Nous n'avons pas besoin de nous baser ici sur des estimations. Afin de calculer précisément les pertes de chaleur 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-il si important ? Lisez cet article et découvrez-le !

Publié: 5-09-2023

Quel est le coefficient de conductivité thermique ?

Le coefficient U est par exemple spécifié par les fabricants de menuiseries de portes et de fenêtres et 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 : il s’agit de 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 mentionnés dans la définition sont les éléments du bâtiment qui sont en contact avec l’air extérieur : murs, toit, fenêtres et portes. Le terme « conductivité thermique » peut sembler assez abstrait. En fait, le coefficient U fournit des informations fiables et universelles sur la capacité d’un élément de l’enveloppe à assurer une isolation thermique appropriée.

Comment calculer le facteur U ? Découvrez la formule de conductivité thermique

Les fabricants de portes et de fenêtres sont tenus de déclarer le coefficient de conductivité thermique de leurs produits. Mais qu’en est-il des autres éléments de l’enveloppe, comme les murs ou le toit, qui peuvent être constitués de nombreux types de matériaux et qui, en outre, diffèrent en 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) du type de matériau de construction concerné. Vous trouverez toujours cette information dans la documentation mise à disposition par le fabricant. Outre cette valeur, pour calculer le coefficient de conductivité thermique, vous devez 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 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 dans la pratique. Ils permettent surtout de comparer les paramètres du bâtiment aux normes fixées dans les conditions techniques auxquelles doivent répondre les bâtiments et leur emplacement. 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 les fenêtres et les portes-fenêtres : pas plus de 0,9 W/m 2 K,
  • pour les fenêtres de toit : pas plus de 1,1 W/m 2

Il faut tenir compte du fait que les valeurs de conductivité thermique requises vont continuer à changer à l’avenir et qu’elles seront progressivement réduites.

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

Il est important de connaître la valeur de conductivité thermique des différents éléments du bâtiment, non seulement pour garantir que notre conception soit conforme aux réglementations, mais aussi pour réduire les pertes de chaleur et assurer une bonne isolation. En diminuant la valeur U, le bâtiment peut devenir plus économe en énergie et donc plus écologique et moins coûteux à entretenir. Un toit ou des murs suffisamment épais, faits de matériaux aux 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 nécessairement une rénovation importante ou une intervention dans sa structure. Le moyen le plus simple de réduire rapidement la conductivité thermique est de colmater les ponts thermiques, c’est-à-dire les zones par lesquelles l’air chaud s’échappe vers l’extérieur du bâtiment. Comment faire ? L’isolation par pulvérisation avec de la mousse PUR produit d’excellents résultats. Le polyuréthane pénètre facilement même dans les interstices les plus minuscules et difficilement accessibles, et il est résistant à l’humidité, aux moisissures ou aux champignons. La mousse PIR 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 des bâtiments plus anciens. 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 à la taille souhaitée 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 d’autres matériaux populaires utilisés pour l’isolation des bâtiments : polystyrène ou laine minérale . Ils sont également plus fins ; la couche n’a pas besoin d’être aussi épaisse pour assurer une isolation efficace des murs et d’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 aussi dans des environnements plus difficiles, tels que les halls de production ou les entrepôts. Il ne faut pas oublier qu’une isolation bien faite 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 la sécurité. Le groupe PCC est l’un des fournisseurs réputés de panneaux PIR, de mousses PUR et d’autres matériaux de construction ou d’isolation thermique . Découvrez notre offre de produits chimiques de construction disponible sur le portail des produits !

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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