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S2-C03/ L ’enveloppe du logement > cours pratique pour lire et dessiner des dét

S2-C03/ L ’enveloppe du logement > cours pratique pour lire et dessiner des détails EPSAA - construction A3 Guillaume NICOLAS - 2018-2019 - indA OBSERVATIONS DE LA SEMAINE > Telegram... QU’A-T-ON APPRIS LA DERNIÈRE FOIS ? III. Phénomènes et unités III.a/ la température Les unités de la température le degré Celsius °C > déterminé par les transformations d’état de l’eau 0 °C = passage de l’état liquide à l’état solide (la glace) = la solidification ou à l’inverse de l’état solide à l’état liquide = la fusion 100 ° C = passage de l’état liquide à l’état gazeux (la vapeur d’eau) = l’évaporation ou à l’inverse de l’état gazeux à l’état liquide = la condensation dans les conditions standards de pression au sommet de l’Everest, l’eau bout à 72 °C car la pression atmosphérique est moindre à l’inverse dans une cocotte minute, l’eau bout à plus de 100 °C car la pression est plus grande III. Phénomènes et unités III.a/ la température diagramme des phases de l’eau source : https://svtcycle3.wordpress.com/ressources-en-physique-chimie/la-matiere/ III. Phénomènes et unités III.a/ la température autres unités de la température Kelvin, noté K (unité SI) : comme °C avec «translation d’unité» : 0 K = -273,15 °C 0 K = Le zéro absolu, correspondrait à la limite à une absence totale d’agitation microscopique et à une température de −273,15 °C ; mais on ne peut jamais l’atteindre (penser que l’entité physique est plutôt 1/T, et on ne peut jamais atteindre l’infini) degrés Farenheit, noté °F : seulement aux Etats-Unis cf. roman Farenheit 451 de Ray Bradbury, 1953 451 °F = 232,8 °C = point d’auto-inflammation du papier III. Phénomènes et unités III.b/ l’humidité de l’air mesure de l’humidité l’humidité relative de l’air ou degré d’hygrométrie est la proportion d’eau sous forme de vapeur dans l’eau dans l’air notée HR ou φ (phi) se mesure en % mesure comprise entre 0% et 100% : 0% d’humidité relative de l’air = air totalement sec (n’existe jamais) 100% d’humidité relative de l’air = air saturé en eau (un hamam) III. Phénomènes et unités III.c/ l’énergie définition générale de l’énergie énergie = la mesure de la capacité d’un système à modifier un état, à produire un travail entraînant un mouvement, un rayonnement électromagnétique ou de la chaleur > unité joules [J] et ses dérivés [kJ] ou aujourd’hui kilowatts-heures [kW.h] source dessin : Julien Tanant, ENSAVT III. Phénomènes et unités III.c/ l’énergie deux approches : 1. énergie en mécanique = le travail (d’une force) force motrice : - dans le sens du déplacement - travail W>0 - ex. en randonnée force résistante : - dans le sens opposé au déplacement - travail W<0 - ex. en randonnée force à travail nul : - perpendiculaire au déplacement - travail W=0 - ex. le curling III. Phénomènes et unités III.c/ l’énergie deux approches : 2. énergie en thermodynamique = la chaleur Par convention, Q > 0 si le système reçoit de l’énergie. Les échanges de chaleur entre deux corps ou systèmes atteignent un équilibre lorsque la température des corps est égale. Rappel : Le flux thermique Φ = U*ΔT * S donc si ΔT = 0 alors Φ = 0 La dissipation d’énergie thermique se fait toujours du corps le plus chaud (celui dont la température est la plus élevée) vers le corps le plus froid. > Le deuxième principe de la thermodynamique établit l’irréversibilité des phéno- mènes physiques, en particulier lors des échanges thermiques. III. Phénomènes et unités III.d/ la puissance Puissance = énergie par unité de temps = unité Watt [W] attention au piège : le travail se note W (comme work), son unité est le joule [J] la puissance se note P , son unité est le Watt [W] > puissance = énergie / temps : P = W / t > énergie = puissance x temps : W = P * t La puissance reflète la vitesse à laquelle un travail est fourni. La puissance correspond donc à un débit d’énergie : si deux systèmes de puissances différentes fournissent le même travail, le plus puissant des deux est celui qui est le plus rapide. Pour comprendre, image de l’eau qui coule > quantité d’eau = débit d’eau x temps la clef pour se souvenir des unités est de repartir de l’expression des phénomènes relation poids (force en N) et masse (en kg) : P = m * g donc 10 N = 1 kg relation travail (énergie en J), force (en N) et déplacement (en m) : W = F*u donc 1 J = 1 N.m relation travail (énergie en J) et puissance (en W): W = P * t donc 1 Wh = 3600 J IV. Réglementation thermique IV.1/ Un peu d’histoire 1974 : première réglementation thermique du bâtiment, la RT 1974 > objectif de réduction de 25 % des consommations énergétiques de chauffage : passer de 300 à 225 kWh/m².an. 1982 : nouvelle réglementation thermique du bâtiment, la RT 1982 > nouvel objectif de 20 % de réduction de la consommation énergétique par rapport à la RT 1974, soit 170 kWh/m².an RT 2000 : > objectifs de réduire de 20 % les consommations des logements 130 kWh/m².an RT 2005 : > objectifs de réduire de 15 % les consommations des logements : 90 kWh/m².an RT 2012 (réglementation actuelle) : Cep < 50 kWh/m²/an IV. Réglementation thermique IV.2/ la RT 2012 3 obligations de résultats sont désormais exigées : 1) l’efficacité énergétique du bâti et le besoin bioclimatique (Bbio) Bbio < Bbiomax valeur sans unité 2) la Consommation d’énergie primaire (Cep) Cep < 50 kWh/m²/an 3) la Température Intérieure Conventionnelle (Tic). Tic < Ticréf valeur °C ou K IV. Réglementation thermique IV.2/ la RT 2012 ... et quelques obligations de moyen : > Pour garantir la qualité de mise en œuvre : - Traitement des ponts thermiques - Traitement de l’étanchéité à l’air, avec test de la «porte soufflante »obligatoire dans le collectif > Pour garantir le confort d’habitation : - Surface minimale de baies vitrées (S baie > 1/6 de Shab) >Pour accélérer le développement des énergies renouvelables : - Généralisation de énergies renouvelables en maison individuelle > et d’autres qui intéressent moins directement les architectes (sur la consommation) IV. Règlementation thermique IV.3/ Focus sur le Bbio Bbio = 2 x besoin chauffage + 2 x besoin refroidissement + 5 x besoin éclairage Comment diminuer le Bbio ? 1. diminuer le besoin en chauffage 2. réduire le besoin de refroidissement 3. réduire le besoin d’éclairage artificiel IV. Règlementation thermique IV.3/ Focus sur le Bbio Comment diminuer le Bbio : 1. diminuer le besoin en chauffage besoin de chauffage d’un bâtiment = déperditions conductives (parois opaques et vitrées) + déperditions par renouvellement d’air (aérauliques) - apports internes (occupants, électroménager, …) - apports solaires IV. Règlementation thermique IV.3/ Focus sur le Bbio Comment diminuer le Bbio : 2. réduire le besoin de refroidissement > diminuer les apports par rayonnement solaire : - contradictoire avec maximiser les apports solaires de chauffage - recourir à : des protections solaires (volets, masques, etc), une amélioration de l’inertie. 3. réduire le besoin d’éclairage artificiel > augmenter la surface vitrée du projet afin d’optimiser l’éclairage naturel : - contradictoire avec la diminution des surfaces déperditives car un vitrage est plus déperditif qu’un mur isolé. V. Compacité V.2/ Compacité architecturale Pour pouvoir comparer tout projet, des ordres de grandeur ont été calculés à partir de dimensions architecturalement réalistes et en se limitant à des formes de loge- ments traversants pour améliorer le confort d’été. Ils sont récapitulés dans le document suivant : source : https://passivact.fr/Concepts/files/CompaciteBatiment-Consequences.html V. Compacité V.2/ Compacité architecturale compacité et forme urbaine source : COURGEY Samuel, OLIVA Jean-Pierre, La conception bioclimatique, Ed. Terre vivante, 2006 S2-C03/ L ’enveloppe du logement > cours pratique pour lire et dessiner des détails d’enveloppe I. INTRODUCTION > lire un détail logements 8-14 rue Gasnier Guy, Paris 20e architectes : J. Galiano et P . Simon construction en 2000 I. INTRODUCTION 1. situer le détail I. INTRODUCTION 2. comprendre la géométrie - coordination des projections - localisation de coupe - échelle graphique I. INTRODUCTION 3. comprendre les matériaux > quelle est la matière des menuiseries ? I. INTRODUCTION 3. comprendre les matériaux menuiseries en bois exotique I. INTRODUCTION 4. comprendre les enjeux > quel est l’étage ? I. INTRODUCTION 4. comprendre les enjeux > quel est l’étage ? le rez-de-chaussée (seul niveau avec porte-fenêtre et soubassement pierre) I. INTRODUCTION 4. comprendre les enjeux > enjeu du rez-de-chaussée : - accroche au sol (pente) - occultation non saillante - épaisseur de façade I. INTRODUCTION - notion d’enveloppe Sans rentrer dans des questions de théorie de l’architecture sur les termes d’enveloppe, de structure, de peau, etc. l’enveloppe dans ce cours est entendue comme l’ensemble des ouvrages qui fabriquent la limite du clos et du couvert. Grossièrement : les façades et les toitures. Les 5 fonctions constructives de l’enveloppe qui sont traitées dans ce cours sont : - éclairage naturel - protection thermique - étanchéité à l’eau - étanchéité à l’air - capacité uploads/Litterature/ s2-c03-enveloppe-diapo.pdf