Christoph Zürcher, Prof. Dr. sc. nat. dipl. Phys. ETH Zürich Thomas Frank, dipl. Bauing. ETH Zürich Avec la collaboration de: Kurt Eggenschwiler, Karim Ghazi Wakili, Erich Hugi, Lubos Krajci, Hans Simmler, Thomas Stahl
Une présentation actuelle, globale et compacte de la physique du bâtiment. La construction durable implique un processus de planification intégral permettant d'optimiser l'efficacité énergétique, le climat intérieur (température, qualité de l'air, éclairage et acoustique), la consommation de ressources et la durabilité. Pour maîtriser ces enjeux, les lois de la physique du bâtiment doivent être [...]
La physique du bâtiment en faveur de constructions confortables, adaptées à l'environnement et économes en ressources «La couverture des besoins en énergie de l'humanité pose de sérieux problèmes économiques, sociaux et écologiques. Leurs résolutions exigent de judicieuses alternatives technologiques et économiques réalisables.» (Co Starr: «Energy and power», Scientific American, 1971) L'humanité se trouve désormais à [...]
Comme la construction, l'utilisation et l'entretien d'un édifice empiètent sur notre environnement – principalement sur l'atmosphère et la lithosphère –, une description ainsi qu'un relevé complets de l'environnement climatique d'un bâtiment sont indispensables dans la perspective d'une construction « adaptée au climat ». Les conditions atmosphériques « déterminantes pour la construction » qui, au travers de leurs variations journalières et saisonnières [...]
[1.1] E. Schüepp et al.: Regionale Klimabeschreibungen, Schweiz. Meteorolog. Anstalt (SMA), Zurich (1978 ff.) [1.2] Réseau automatique de mesure météorologique au sol (SwissMetNet) de l'Office fédéral de météorologie et de climatologie (MeteoSuisse), Zurich (www.meteoschweiz.ch) [1.3] B. Haller: Bauphysik: Wärme-, Feuchtigkeits- und Sonnenschutz, Bauphysikalisches Institut, Bern (1982) [1.4] – P. O. Fanger: Thermal Comfort, Krieger Publ., Malabar, [...]
Les éléments d'enveloppe extérieurs sont soumis à de continuelles fluctuations de température et de flux thermique dues à l'influence du rayonnement et à l'évolution journalière de la température extérieure. Pour appréhender correctement les fluctuations temporelles de la température dans un élément, l'effet d'accumulation thermique doit être pris en compte. Chaque matériau a la capacité d'absorber [...]
[2.1] Ch. Zürcher et al.: The influence of thermal and solar radiation on the energy consumption of buildings, Infrared Physics 22, 277 (1982) [2.2] Th. Frank: Natürliche Randbedingungen für instationäre Wärmeströme, insbesondere die des Strahlungsaustausches mit der Umgebung, Technische Akademie Esslingen, Lehrgang 11443 (1989) [2.3] Composants et parois de bâtiments – Résistance thermique et coefficient [...]
3.1.1 L'eau comme élément Bien que la molécule d'eau soit électriquement neutre dans son ensemble, la répartition interne assymétrique de ses charges (effet de dipôle) détermine d'une part les propriétés des différents états et, d'autre part, spécialement à l'état liquide et gazeux, les interactions entre eau et matériaux de construction. Fig. 3.1: Structures de l'eau (modèles à [...]
Les murs orientés vers les principaux facteurs météorologiques – en particulier pour les sites exposés – sont soumis à de plus importantes quantités de pluie (→ pluie battante) ainsi qu'au mouillage qui s'ensuit. La force du vent est la cause principale de la pénétration d'eau de pluie dans les façades. Par conséquent, l'effet de la pluie battante [...]
L'eau sous forme de vapeur se trouve en petites quantités dans l'air aux températures habituelles (et même en-dessous de 0 °C!) et détermine par là ce que l'on dénomme l'humidité de l'air. Avec les composés principaux – azote, oxygène, gaz rares et dioxyde de carbone – la vapeur d'eau forme le mélange gazeux de notre air ambiant. La [...]
