Charges thermiques d’un bâtiment
Dans le contexte du bâtiment, une charge thermique est la quantité de chaleur à extraire d’un bâtiment, ou la quantité à introduire dans celui-ci, pour maintenir le point de consigne de chauffage ou de climatisation. Inversement, la charge de refroidissement d’une pièce indique la quantité de chaleur qui doit être évacuée.
On parle généralement de l’établissement d’un bilan thermique, quand on fait le calcul les charges thermiques (puissance thermique ou frigorifique requise) d’un bâtiment. Ce bilan est impératif pour pouvoir dimensionner correctement les équipements de chauffage et de climatisation à y installer.
Une pièce ou un bâtiment à climatiser (ou chauffer) est l’endroit d’échanges thermiques induits par trois types d’apports : les charges externes, les charges internes, les apports d’air neuf.
L’échange thermique a toujours lieu en raison de la différence de température entre un local et l’extérieur ou un local mitoyen
La charge thermique externe d’un bâtiment provient :
- Du rayonnement solaire qui atteint les vitres, les fenêtres, les murs extérieurs et le toit. Le transfert de chaleur à travers les murs extérieurs et les vitres se produit quand la température extérieure de l’air est plus élevée que celle à l’intérieur du bâtiment,
- D’une infiltration d’air, si l’isolation permet à l’air de pénétrer dans le bâtiment
- L’air qui s’infiltre par les ouvrants (portes, fenêtre, parois).
Les charges thermiques internes d’un bâtiment d’habitation sont :
- La chaleur dégagée par les occupants (qui dépend à la fois du nombre de personnes présentes et de leur activité)
- L’éclairage (lampes, spots)
- Les équipements électroménagers tels que les fours, les cuisinières, etc.
- Les pièces mitoyennes qui ne sont pas chauffées ou climatisées.
Dans l’optique de minimiser l’apport de chauffage, on peut tout à fait considérer les charges thermiques
Internes comme élément de chauffage passif, un apport gratuit de chaleur donc.
Eléments qui engendrent des gains de chaleur dans une pièce/un bâtiment
La réduction des charges thermiques est cruciale pour réaliser un rafraichissement passif. Le gain de chaleur, également appelé gain thermique, se produit de plusieurs manières : Par conduction, lorsque la chaleur traverse les murs et les plafonds ; par rayonnement, lorsque la lumière du soleil pénètre par les fenêtres et les lucarnes et par infiltration quand l’air ainsi que l’humidité s’infiltrent par les fissures des murs. Lorsque les bâtiments sont occupés, les appareils électriques, l’éclairage et puis les personnes présentes produisent également de la chaleur.