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Pourquoi et comment augmenter la température ressentie dans une pièce chauffée ?

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Qu’est ce que la température ressentie ?

La température ressentie à l’extérieur : une affaire de sensations …

Communément, on parle de température ressentie au cœur de l’hiver ou de l’été. En effet, plus l’écart entre la température de notre corps et la température extérieure est important, plus les flux thermiques (quantité de chaleur qui sort de notre corps vers l’environnement) augmentent. En conséquence, les sensations désagréables (trop chaud, trop froid) sont “ressenties” comme amplifiées. Des facteurs extérieurs comme le vent ou l’humidité viennent amplifier ce phénomène. L’hiver le facteur vent va “déposséder” notre corps du rayonnement qu’il émet en permanence pour nous réchauffer (nous brûlons plus de calories pour le maintenir à 37°C). L’été, le facteur humidité, empêche notre corps d’évacuer efficacement sa sueur. Donc plus le facteur humidité est élevé, plus la sensation est désagréable.

Quels sont les facteurs physiques qui influencent le confort thermique dans un bâtiment (dans le cadre du chauffage) ?

  • La température ambiante de l’air Ta (plus elle est basse, plus les flux thermiques sont importants, plus la sensation de froid est importante)
  • La variation de température (plus ou moins importante) dans le temps (vagues de chaleur) et dans l’espace (gradient de température entre le sol et le plafond, c’est à dire la non homogénéité de la température, on parle de stratification : 27°C au plafond et 12°C au sol). Cette variation et cet inconfort sont liés au mode de chauffage utilisé et à l’asymétrie de rayonnement des différentes parois (vitres, murs, plafond, sol) qui ne doit pas être de plus de 10°C (norme ISO 7730:2005 ergonomie des ambiances thermiques).
  • La température moyenne des parois Tp (vitrage, murs, sol, plafond) et leur écart par rapport à la température ambiante. Cet écart doit être le plus limité possible.
  • La vitesse de circulation de l’air dans la pièce (idéalement inférieure à 0,2 m/s).
  • L’ humidité relative de l’air (idéalement entre 40 et 60%).

Différences entre la température mesurée et la température ressentie

De façon empirique on dit que la température ressentie est la moyenne entre la température ambiante et la température “rayonnante” des parois.

Bien sur, l’émissivité (par rayonnement) des matériaux constitutifs des parois aura une influence importante sur la température ressentie ayant pour origine cette paroi. Par exemple, à une température de 15°C, une vitre ou un mur de béton émettra un rayonnement froid bien plus désagréable qu’un mur de terre ou recouvert de lambris en bois. Aussi l’effusivité du matériau, qui caractérise, sa capacité à se réchauffer plus ou moins rapidement en surface, influencera la réaction de la paroi face au chauffage. Un isolant se réchauffe rapidement en surface sans laisser passer l’énergie.

absence de confort thermique chauffage convection

Ainsi, une pièce dont la température ambiante serait de 22°C mais dont la température moyenne des parois serait de 15°C entrainerait une température ressentie de 18.5°C (22°C+15°C/2), ce qui ne serait pas satisfaisant en termes de confort (alors que la pièce serait surchauffée) !

=> En conséquence, et contrairement aux idées reçues, augmenter la température ambiante d’une pièce pour espérer atteindre le confort est une solution très insuffisante dans la plupart des cas. D’autant qu’à partir de 20°C, chaque degré supplémentaire coûtera 7% d’énergie supplémentaire.

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  • L’essentiel n’est donc pas la température mesurée sur votre thermostat mais bien la température ressentie !

Comment mesurer ou évaluer la température ressentie ?

Mesurez la température ressentie pas la température ambiante !

  • Méthode simplifiée 1 :
    • Afin de mesurer la température des parois, le plus simple est de disposer d’un banal thermomètre à infrarouge. Faites un relevé de points de température de surface sur les 4 murs, le plafond, le sol, et chaque vitrage puis effectuez une moyenne globale à la pièce. Attention à ce qu’il n’y ait pas un écart de plus de 10°C entre les parois la plus chaude et la plus froide.
    • Comparez la moyenne obtenue (T parois) à la valeur de votre thermostat d’ambiance (voir le positionnement idéal d’un thermostat). Reportez-vous au paragraphe suivant pour évaluer l’écart (et donc le confort) en fonction de votre niveau d’isolation.
  • Méthode 2 : la température ressentie par le corps humain (ou température résultante) est la moyenne entre la température de l’air et la température moyenne des parois de la pièce (température moyenne radiante). Par exemple : Température de l’ensemble des parois (mur, sol, plafond) = T moyenne des parois = 17°C et Température de l’air Tair = 22°C. La température ressentie au centre de la pièce sera de 19.5°C ((17°C+22°C)/2).
  • Méthode 3 : il existe également des bancs d’essais mobiles, réservés à un usage professionnel. Ces appareils de mesure, dont le principe de fonctionnement est basé sur des sondes sphériques (dites capteurs globes à boules noires mesure du WBGT). Ce dispositif de sonde mesure directement le flux de rayonnement thermique qu’il reçoit.

Quelles solutions pour augmenter la température ressentie, donc le confort ?

Une bonne isolation est la première règle  !

La plage de confort dépend directement du lien entre la température des parois, la température ambiante (celle de l’air) et la qualité d’isolation des parois (afin de limiter les déperditions thermiques).

influence de la température des parois sur le confort thermique

On constate que plus le niveau d’isolation des parois (murs, plafond, sol) est bon moins la température ambiante nécessaire (donc le chauffage),  pour atteindre un bon niveau de confort, sera importante.

influence de la température des parois sur le confort thermique

Concrètement, selon la littérature, les relevés d’experts affirment que :

  • pour un bon niveau d’isolation (U=0.2w/m2.K), une température ambiante et une température des parois à 19°C entraîneront un excellent confort.
  • pour un niveau d’isolation moyen (U=1.0w/m2.K), une température ambiante de 21°C minimum et une température des parois à 17°C sont les conditions requises pour atteindre la zone de confort.
  • pour un niveau d’isolation faible (U=1.5w/m2.K), une température ambiante de 23°C minimum et une température des parois à 16°C sont les conditions requises pour atteindre la zone de confort.

Comment augmenter la température ressentie sans augmenter la température ambiante (et le chauffage) ?

  • Améliorez l’isolation de la pièce (plafond, sol, murs) tout en profitant des apports caloriques extérieurs (orientation par rapport au soleil).
  • Améliorez l’étanchéité à l’air.
  • Vitrages : équipez-vous de rideaux ou tentures (et même de rideaux thermiques ou rideaux isolants) ou fermez les volets pour limiter le rayonnement des parois vitrées vers vous.
  • Installez des chauffages à rayonnement infrarouge pour chauffer les masses.

Le chauffage rayonnant à infrarouge peut augmenter la température ressentie sans augmenter la consommation énergétique

  • 35% des échanges thermiques de notre corps avec son environnement se font par convection et 35% par rayonnement.

Basé sur le principe physique que tout corps (dont la température est supérieure au 0 absolu) va émettre de l’énergie par rayonnement, le chauffage rayonnant va émettre du rayonnement par infrarouge en direction des corps et des parois (sol, mur, plafond, etc.). Cette énergie va s’accumuler dans la structure du bâtiment pour être rayonnée à son tour vers l’intérieur de la pièce. L’efficacité du phénomène réside dans le fait que la température des parois va s’accroître contrairement à un chauffage classique par convection.  

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  • Comparé à un chauffage classique (convecteur), la température ressentie est supérieure avec le chauffage par rayonnement infrarouge de qualité ! Le confort est donc meilleur, à une température plus basse, en consommant moins !

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Résumé
Comment augmenter la température ressentie dans une pièce chauffée sans augmenter la facture ?
Titre de l'article
Comment augmenter la température ressentie dans une pièce chauffée sans augmenter la facture ?
Description
Pourquoi et comment augmenter la température ressentie dans une pièce chauffée ?
Auteur
Foxof
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