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6.3 Zones tampon

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Une différentiation des locaux selon leurs affectations et leurs périodes d’occupation permet de délimiter des zones ayant des exigences de température différentes. Une solution idéale du point de vue thermique consiste à ordonner les zones hiérarchiquement de façon concentrique: les locaux les plus chauds et les plus utilisés au centre, les locaux rarement utilisés ou froids à l’extérieur. Le zonage n’implique toutefois pas de bâtir des surfaces supplémentaires mais plutôt de tirer ingénieusement parti des propriétés thermiques du programme des locaux spécifiés (par exemple locaux d’archivage, de bricolage, escaliers, corridors, garages). A ce stade, l’apport en air frais en fonction des besoins ainsi que les utilisations spéciques de la chaleur doivent aussi être étudiés de façon détaillée.

Les apports de chaleur gratuits doivent aussi être considérés pour le zonage thermique, par exemple l’exploitation du rayonnement solaire par une orientation vers le sud, des chaleur internes, etc.

La température dans une zone tampon (et aussi dans une serre) se calcule à l’état stationnaire ou sur une période de temps stationnaire en utilisant les valeurs moyennes en jeu dans le bilan des flux de chaleur:

(6.22)

La température de la zone tampon peut être ajustée en direction de la température extérieure ou de la température intérieure en modifiant la valeur U de certaines surfaces enveloppant la zone. Cependant, les risques de condensation ne permettent pas de définir des zones non chauffées aussi froides que désirées. Il s’ensuit les recommandations pour la planification de zones tampon suivantes:

  • Contrôle des échanges d’air: zone chaude ↔ zone froide

  • Aération de la zone tampon vers l’extérieur

  • Isolation efficace des surfaces de la zone tampon donnant sur l’extérieur

  • Différence maximale de température entre l’intérieur et la zone tampon, si possible < 5 à 8 K

Avec ce que l’on dénomme une serre permettant une utilisation passive de l’énergie solaire, les économies d’énergie possibles sont influencées de manière déterminante par le comportement des utilisateurs, le type de construction et le mode opératoire (isolation thermique entre la serre et le bâtiment, vitrage isolant, isolation nocturne supplémentaire, aération commandée thermostatiquement etc.).

Exemples:

Identification des flux de chaleur dans une zone tampon
Fig. 6.8: Identification des flux de chaleur dans une zone tampon (à gauche: combles non chauffés; à droite: serre)
  • Bilan des combles

A partir de

(6.23)

avec

(6.24)

il s’ensuit

(6.25)

Si les ponts thermiques sont négligeables on a:

(6.26)

  • Bilan de la serre

(6.27)

Si les ponts thermiques sont négligeables et que le sol est isolé (Φ23 très petit) on a:

(6.28)


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2018-08-06T14:33:59+00:00
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