Déperditions thermiques d'une habitation

4 méthodes de calcul simplifié

Les déperditions thermiques en watts d'un bâtiment représentent le flux de chaleur qui se propage de l'intérieur chaud de l'enveloppe vers le milieu extérieur froid, par conduction, rayonnement et convection. Cette grandeur évolue en fonction de la différence de température entre les deux milieux. Les calculs dont il est question dans cette page visent à exprimer le niveau de déperditions maximal afin de dimensionner la puissance du système de chauffage dans les conditions extrêmes du climat.

Un calcul de précision acceptable demande de connaître la température la plus froide de l'année et le niveau d'isolation du bâtiment. A défaut de réaliser un savant calcul à partir des caractéristiques thermiques de chaque paroi, nous allons vous présenter 4 méthodes en commençant par les calculs d'évaluation rapide très imprécis. Les deux méthodes recommandées utilisent les coefficients G et Ubat de l'habitation. Si ces valeurs ne sont pas connues, elles seront prises de façon forfaitaire en fonction de l'année et du type de construction. Ces méthodes d'évaluation, à appliquer pour un logement ou pièce par pièce, satisfont au dimensionnement du dispositif de chauffage.

Toutes les sources de déperditions calorifiques d'une maison

Le niveau de déperditions thermiques (DT) exprimé en watts correspond aux besoins en chaleur pour maintenir la température de consigne d'un local en toutes circonstances en additionnant toutes les sources de déperditions. Pour dimensionner le système de chauffage un surfacteur de 10 à 30% est fréquemment appliqué afin qu'il soit plus réactif dans les phases de démarrage ou de relance.

Il est conseillé de ne plus utiliser les calculs basés sur la surface au sol ou le volume des pièces chauffées. La méthode du coefficient de pertes surfacique Ubat donne plus de précision à partir des surfaces déperditives et la prise en compte de la perte de chaleur par la VMC.

Méthode d'évaluation rapide

Une idée des déperditions calorifiques d'un logement ou d'une pièce est obtenue en multipliant son volume par 40.
DT = V x 40 en watts.
V = volume en m3 du logement ou de la pièce.
40 = puissance moyenne toutes régions confondues de France.

Méthode d'évaluation Promotelec à partir de la surface

La méthode de calcul qui suit est valable dès que l'isolation est au moins égale au niveau de construction de l'année 1989. Il est conseillé de ne plus utiliser cette méthode trop imprécise. Consultez ce tableau pour trouver la température de base du lieu d'habitation. La consigne sera fixée à 18 ou 19°C.

Maison individuelle :

DT = 2 x Surface habitable x écart de température

Immeuble collectif :

Etage extrême : DT = 2 x Surface habitable x écart de température

Etage courant : DT = 1,5 x Surface habitable x écart de température

Ecart de température = T° consigne - T° base

Chaque mur mitoyen peut donner lieu à une réduction de 10% des déperditions théoriques.

Meilleur isolation en maison mitoyenne et en étages extrêmes

Méthode de calcul par le coefficient G

Cette règle de calcul utilise G le coefficient global de déperdition volumique du bâtiment, le volume de chaque pièce, et l'écart avec la température de base. Si vous ne connaissez pas le G exprimé en Watt/(m3.°C) du logement étudié, prenez dans la liste une valeur forfaitaire à partir de la connaissance de la période et du type de construction.

DT = G x V x Delta T

V = Volume habitable en mètres cubes.

Delta T = T° consigne - T° base. C'est l'écart de température entre la température de consigne à maintenir à l'intérieur du logement en toute circonstance (18 ou 19° Celsius) et la température extérieure moyennée la plus froide en hiver appelée température de base du lieu d'habitation (voir le tableau).

G - Valeurs moyennes observées :

Isolation norme RT 2012 : G = 0,22 à 0,35
Isolation norme RT 2005 électricité : G = 0,58
Maison RT 2005 G = 0,8
Isolation norme RT 2005 gaz : G = 0,92
BBC rénovation 2009 : G = 0,47
Isolation norme RT 2005 : G = 0,65
Isolation norme RT 2000 : G = 0,8
Maison RT 2000 : G = 0,9
HPE rénovation 2009 : G = 0,87
Construction après 1980 : G = 0,90
Maison 1990 : G = 1,1
Construction ancienne isolée : G = 1,1 à 1,4
Maison années 80 : G = 1,1,
Immeuble années 80 : G = 1,3
Maison ancienne mur épais pas isolée : G = 1,4 à 1,6
Bâtiments années 1960 : G = 1,6
Bâtiments années 1950 : G = 1,8
Construction très mal isolée : G = 1,6 à 2
Veranda : 2,5 à 3

Méthode de calcul par le coefficient Ubat

Cette méthode propose une approche basée sur les calculs réglementaires (Th-U) du DPE et de la réglementation thermique. Elle prend en compte le coefficient Ubat, la surface des parois déperditives de la zone étudiée, le type de ventilation et la température de base. Ubat est un indicateur de performance thermique global d'un bâtiment qui exprime en W/(m2.°K) le coefficient de conduction des surfaces déperditives et ponts thermiques des pièces chauffés d'un bâtiment (parois et baies vitrées). A défaut de connaître leUbat du logement étudié, retenez dans la liste une valeur moyenne de Ubat obtenue à partir d'observations sur le terrain (DPE et construction).

DT = Dp x (19°C - Tbase)
avec Dp = (Ubat x Sdép) + (R x Vh) coefficient de déperditions du bâtiment en W/K.

Ubat : Valeur moyenne des déperditions surfaciques des parois en W/m².K du bâtiment
Sdép : Surfaces totale des parois déperditives en m² de la zone étudiée
Vh : Volume habitable en m3
R : Coefficient de pertes de la ventilation
- VMC autoréglable : R = 0,2
- VMC hygroréglable A : R = 0,14
- VMC hygroréglable B : R = 0,12

Ubat - Valeurs moyennes observées :

Maison passive : 0,15
Logement RT 2012 : 0,33 à 0,35
Maison BBC-Effinergie 2010 à 2012 0,36
Excellente isolation sans ponts thermique : 0,4
Logement collectif BBC 2010 à 2012 zones H1 H2 : 0,48
Logement collectif BBC 2010 à 2012 zone H3 : 0,60
Maison à isolation type RT2005 : 0,75
Maison type RT2000 : 0,8
Maison construite entre 1990 et 2000 : 0,95
Maison construite entre 1983 et 1989 : 1,15
Maison construite entre 1974 et 1982 : 1,4
Maison simple vitrage, murs et combles non isolés : 1,8

Conclusion

Pour chaque pièce d'un logement, la connaissance des déperditions thermiques en watts à la température de base va nous permettre de calculer le dimensionnement de l'installation de chauffage. En fonction de la technologie installé, un coefficient de surpuissance sera appliqué à la valeur de déperdition.

Informations complémentaires

Les 2 coefficients G et Ubat traduisent la performance globale de l'isolation en déperditions thermiques par degré d'écart entre les ambiances intérieures et extérieures. Le Ubat exprime les déperditions par unité de surface déperditive de l'enveloppe (parois de la zone chauffée en contact avec l'extérieur, une zone non chauffée ou le sol) alors que le G les donne par unité de volume chauffé.

La méthode du coefficient G résidentiel a été mise au point en 1974 année du 1er choc pétrolier et de la 1ere réglementation thermique obligatoire. Le coefficient Ubat introduit par la RT2000 est le coefficient moyen de transmission surfacique et linéiques de l'enveloppe d'un bâtiment séparant l'intérieur de l'extérieur, du sol et des pièces non chauffée. Ubat prend en compte les pertes vers les locaux non chauffés et par les ponts thermiques mais n'intègre pas les pertes calorifiques dues à la ventilation et aux infiltrations d'air.

Ubat-ref est le coefficient de référence d'un bâtiment calculé en fonction de caractéristiques thermiques minimales obligatoires des composants de l'enveloppe. Il est appelé "garde-fou" car il oblige à ne pas délaisser l'isolation globale au profit d'un autre aspect de la construction. Le Ubat calculé ne doit pas dépasser Ubât-ref x 1,20 pour les maisons individuelles et Ubât-ref x 1,25 pour les autres types de bâtiments d'habitation.

Up est le coefficient de déperdition thermique en surface d'une paroi en W/(m².K). Il représente une puissance qui traverse 1 m² de surface d'un matériaux pour une différence de température de 1°C entre l'intérieur et l'extérieur. Up est aussi appelé coefficient de transmission ou de conduction surfacique.

Les parois déperditives à prendre en compte pour les calculs sont les parois opaques, vitrées ou translucides séparant le volume chauffé du bâtiment de l'extérieur, du sol et des locaux non chauffés.

L'écriture de la température est symbolisée par convention par la lettre K qui représente le (degré) Kelvin. Un Kelvin vaut un degré Celsius. Les formules utilisant les écarts de température, une notation en degrés Celsius n'introduit pas d'erreur.