{"id":4004,"date":"2018-08-06T14:52:26","date_gmt":"2018-08-06T12:52:26","guid":{"rendered":"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/?p=4004"},"modified":"2018-10-11T10:53:14","modified_gmt":"2018-10-11T08:53:14","slug":"1-2-climat-interieur-et-confort","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/fr\/1-2-climat-interieur-et-confort\/","title":{"rendered":"1.2 Climat int\u00e9rieur et confort"},"content":{"rendered":"

Le concept moderne de confort est tr\u00e8s complexe. Il englobe autant des grandeurs physiologiques et des param\u00e8tres de l’environnement que des sensations qui peuvent varier selon les individus. Une multitude d’attentes portant sur le bien-\u00eatre corporel et mat\u00e9riel sont li\u00e9es au concept de confort. Les seuils de tol\u00e9rance concernant le froid, les odeurs, la propret\u00e9, le bruit etc. changent continuellement, en partie \u00e0 cause de notre soci\u00e9t\u00e9 de luxe et de prosp\u00e9rit\u00e9.<\/p>\n

En raison de la complexit\u00e9 des \u00ab\u200aph\u00e9nom\u00e9nes de confort\u200a\u00bb, les exigences sur le climat int\u00e9rieur et la marge de fluctuation du bien-\u00eatre des habitants \u00a0\u2013 sp\u00e9cialement dans le domaine du \u00a0\u2013 sont repr\u00e9sent\u00e9es, pour plus de facilit\u00e9, \u00e0 l’aide de ce que l’on d\u00e9nomme des diagrammes de confort<\/i>.<\/p>\n

Les param\u00e8tres qui d\u00e9finissent le confort thermique<\/i> d’une personne s’appuyent sur des recherches scientifiques et statistiques portant sur le syst\u00e8me de thermor\u00e9gulation du corps humain. Ils sont regroup\u00e9s dans l’\u00e9quation du confort de P.\u2009O. Fanger [1.4]<\/span><\/span>[1.20]<\/span><\/span>. Cependant la sensibilit\u00e9 du corps \u00e0 chaque param\u00e8tre varie beaucoup.<\/p>\n

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Tab. 1.8:\u2002Seuils de sensibilit\u00e9 des \u00eatres humains [1.20]<\/span><\/span><\/div>\n

1.2.1 Bilan \u00e9nerg\u00e9tique du corps humain<\/h2>\n

Pour maintenir ses fonctions corporelles, l’homme doit maintenir constante la temp\u00e9rature de son corps (~37\u202f\u00b0C). La chaleur n\u00e9cessaire est produite continuellement dans le corps par ce que l’on d\u00e9nomme le processus m\u00e9tabolique qui transforme de l’\u00e9nergie chimique en chaleur.<\/p>\n

<\/div>\n
Tab. 1.9:\u2002Param\u00e8tres biophysiques moyens de l’\u00eatre humain au repos ou avec une faible activit\u00e9 [1.9]<\/span><\/span><\/div>\n

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D’autre part le corps humain \u00e9change en permanence de la chaleur et de l’humidit\u00e9 avec son environnement (voir Fig. 1.19).<\/p>\n

\"Echanges<\/div>\n
Fig.\u202f1.19:\u2002Echanges de chaleur entre le corps humain et son environnement. On remarquera ici que les \u00e9changes par conduction\u2009\/\u2009convection se font en premier lieu avec l’environnement proche<\/i> alors que les \u00e9changes par rayonnement se manifestent sur de plus grandes distances<\/i> c.\u00e0.d. avec les surfaces qui d\u00e9limitent la pi\u00e8ce.<\/div>\n

<\/h3>\n

Quand les temp\u00e9ratures sont basses, la chaleur se dissipe principalement par rayonnement et conduction\/convection (part sensible des \u00e9changes de chaleur avec l’environnement). Par contre, quand les temp\u00e9ratures prennent des valeurs proches de celle du corps, la chaleur s’\u00e9vacue pratiquement uniquement par \u00e9vaporation (part latente), voir Fig. 1.20 et Tab. 1.10.<\/p>\n

\"D\u00e9perditions<\/div>\n
Fig.\u202f1.20:\u2002D\u00e9perditions de chaleur du corps humain r\u00e9parties selon le mode de transfert de chaleur en fonction de la temp\u00e9rature ambiante (assis, pas d’activit\u00e9 physique, habillement normal, air calme)<\/div>\n

<\/h3>\n
<\/div>\n
Tab. 1.10:\u2002D\u00e9perditions de chaleur de personnes adultes (humidit\u00e9 relative comprise entre 30\u202f% et 70\u202f%) [1.8]<\/span><\/span><\/div>\n

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En \u00e9tat de \u00ab\u200aconfort thermique\u200a\u00bb, un \u00e9quilibre s’\u00e9tablit entre la production de chaleur \u00e0 l’int\u00e9rieur du corps (activit\u00e9 m\u00e9tabolique M<\/i>) et les \u00e9changes de chaleur entre la surface du corps et l’entourage. Cet \u00e9quilibre peut \u00eatre d\u00e9crit par un bilan thermique:<\/p>\n

(1.2)<\/div>\n

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L’\u00e9quation 1.2 indique qu’\u00e0 l’\u00e9quilibre la production nette de chaleur du corps<\/i>\u00a0\u2013 production de chaleur m\u00e9tabolique et travail externe avec d\u00e9duction des pertes de chaleur par \u00e9vaporation et par respiration\u00a0\u2013 correspond d’une part au flux de chaleur transmis \u00e0 travers les habits, et, d’autre part, \u00e9galement aux \u00e9changes de chaleur par rayonnement et conduction\/convection entre la surface ext\u00e9rieure des habits et l’environnement.<\/p>\n

Ces \u00e9changes de chaleur qui influencent le confort humain d\u00e9pendent avant tout de l’activit\u00e9 physique, de l’isolation thermique procur\u00e9e par l’habillement, de la temp\u00e9rature ambiante, des temp\u00e9ratures des surfaces ainsi que de l’humidit\u00e9 de l’air, des courants d’air etc.<\/p>\n

Le coefficient \u00ab\u200amet\u200a\u00bb (m\u00e9tabolisme) sert de mesure du m\u00e9tabolisme de base<\/i> du corps en fonction de l’activit\u00e9 physique [1met \u2248 60\u2009W\u00b7m\u20132<\/sup>] (ceci correspond approximativement au d\u00e9gagement de chaleur m\u00e9tabolique d’une personne assise et au repos rapport\u00e9 \u00e0 une surface du corps de 1\u202fm2<\/sup>); voir Tableau 1.11.<\/p>\n

<\/div>\n
Tab. 1.11:\u2002Production de chaleur et \u00ab\u200acoefficient met\u200a\u00bb en fonction de l’activit\u00e9 (surface corporelle d’un adulte: environ 1,8\u202fm2<\/sup>) [1.4<\/span><\/span>, 1.6<\/span><\/span>, 1.7<\/span><\/span>]<\/span><\/div>\n

<\/h3>\n

D’autre part la r\u00e9sistance thermique de l’habillement (I<\/i>cl<\/sub>)<\/i> est sp\u00e9cifi\u00e9e par le coefficient \u00ab\u200aclo\u200a\u00bb (clothing) [1 clo \u2259\u202f0,155\u202fm2<\/sup>\u2009\u00b7\u2009K\u2009\u00b7\u2009W\u20131<\/sup>] (ceci correspond approximativement \u00e0 l’isolation d’un habillement procurant un sentiment de confort thermique \u00e0 une personne calme et assise \u00e0 21\u202f\u00b0C, avec un courant d’air de 0,1\u202fm\u2009\u00b7\u2009s\u20131<\/sup> et 50\u202f% d’humidit\u00e9 relative) (voir Tableau 1.12).<\/p>\n

En plus d’un bilan thermique \u00e9quilibr\u00e9, d’autres relations fond\u00e9es sur l’exp\u00e9rience physiologique et \u00e9tablies statistiquement doivent \u00eatre prises en compte: par exemple des limites relativement \u00e9troites pour la description des temp\u00e9ratures moyennes de surfaces confortables et des pertes de chaleur par \u00e9vaporation (transpiration!) par la peau selon l’activit\u00e9.<\/p>\n

La sensation subjective personnelle implique que malgr\u00e9 une \u00ab\u200a\u00e9quation pr\u00e9cise de confort\u200a\u00bb, toutes les personnes ne se sentent pas toujours bien dans un climat int\u00e9rieur d\u00e9termin\u00e9.<\/p>\n

<\/div>\n
Tab. 1.12:\u2002R\u00e9sistance thermique de l’habillement (I<\/i>cl<\/sub>) et \u00ab\u200acoefficient clo\u200a\u00bb correspondant [1.4<\/span><\/span>, 1.6<\/span><\/span>, 1.7<\/span><\/span>]<\/span><\/div>\n

<\/h3>\n

Cette variation individuelle est d\u00e9crite simplement par des calculs liant simultan\u00e9ment un indice d’\u00e9valuation du confort nomm\u00e9 PMV<\/i> (predicted mean vote: vote pr\u00e9visible moyen) avec un indice d’insatisfaction nomm\u00e9 PPD<\/i> (predicted percentage of dissatisfied: pourcentage pr\u00e9visible d’insatisfaits) [1.4]<\/span><\/span>. L’indice PPD est une pr\u00e9diction quantitative, reli\u00e9e \u00e0 l’indice PMV, indiquant le pourcentage de personnes insatisfaites avec un climat environnant d\u00e9termin\u00e9 qu’elles ressentent comme trop froid ou trop chaud.<\/p>\n

L’\u00e9chelle psychophysique de l’indice PMV compte 7 points s’\u00e9tendant de\u00a0\u20133 (froid) \u00e0 +3 (chaud) en passant par 0 (neutre) (voir Fig. 1.21).<\/p>\n

\"Relation<\/div>\n
Fig.\u202f1.21:\u2002Relation entre le vote moyen pr\u00e9visible (PMV) concernant le confort thermique et le pourcentage pr\u00e9visible de personnes insatisfaites (PPD)<\/div>\n

<\/h3>\n

Le couple des indices PMV\/PPD d\u00e9crit la sensation thermique de l’ensemble du corps entre \u00abtrop froid\u00bb et \u00ab\u200atrop chaud\u200a\u00bb. Un inconfort thermique peut cependant aussi n’\u00eatre ressenti que localement (nomm\u00e9 inconfort thermique local). Les ph\u00e9nom\u00e8nes de courants d’air comptent parmis les motifs les plus souvent cit\u00e9s.<\/p>\n

Les normes EN ISO 7730 [1.33]<\/span><\/span> et EN 15251 [1.7]<\/span><\/span> \u00e9tablissent des crit\u00e8res de confort autant \u00ab\u200aglobaux\u200a\u00bb que \u00ab\u200alocaux\u200a\u00bb (voir aussi Annexes 9.7.1 et 9.7.2).<\/p>\n

1.2.2 Confort hygro-thermique<\/h2>\n

La norme EN ISO 7730 [1.33]<\/span><\/span> distingue trois cat\u00e9gories d’exigences pour un environnement thermique confortable (voir Tab. 1.13):<\/p>\n

Le diagramme de la figure 1.22 permet de d\u00e9terminer par exemple la temp\u00e9rature ambiante int\u00e9rieure optimale \u03b8<\/i>o<\/sub> (\u2259\u202fvaleur moyenne des temp\u00e9ratures des surfaces (\u00ab\u200atemp\u00e9rature radiante\u200a\u00bb) et de la temp\u00e9rature de l’air) selon l’activit\u00e9 et l’habillement ainsi que l’\u00e9cart tol\u00e9rable avec la temp\u00e9rature ambiante int\u00e9rieure.<\/p>\n

<\/div>\n
Tab.\u202f1.13:\u2002Cat\u00e9gories d’exigences (classes d’exigences) pour l’appr\u00e9ciation du confort thermique [1.33]<\/span><\/span><\/div>\n

<\/h3>\n
\"Temp\u00e9rature<\/div>\n
Fig.\u202f1.22:\u2002Temp\u00e9rature op\u00e9rative optimale \u03b8<\/i>o<\/sub> selon ISO 7730 [1.33]<\/span><\/span>\u200aen fonction de l’activit\u00e9 (M<\/i>) et de l’habillement (l<\/i>cl<\/sub>):<\/div>\n