améliorer le chauffage d'un pavillon des années 70

Sujet du devoir

Données initiales :

• Pavillon construit en 1970
• RdC : 140 m² chauffés – 5 pièces – 2.5 mètres de hauteur sous plafond
• Combles perdus (non habitables) non chauffés
• Sous-sol non chauffé : garage et local chaudière FOD
• Planchers autres : vide sanitaire
• Habitants : 4 (2 parents + 2 enfants) – douches
• Région parisienne – gaz naturel dans la rue
• Consommations : chauffage 2 000 litres, ECS 400 litres FOD/an

Compléments (pertes de chaleur) :

• Air renouvelé 20 %
• Toiture 30 %
• Murs 25 %
• Vitrage 13 %
• Sols 7 %
• Ponts thermiques 5 %

En déduire la consommation de chauffage en passant de
166 à 110 kWh/(m² x an) voire mieux en considérant les solutions suivantes :

• Tous types d’isolation (combles perdus, isolations des murs par l’intérieur et l’extérieur, plancher sur vide sanitaire, plancher sur locaux non chauffés, parois vitrées)
• VMC
• Passage au gaz naturel (solution à étudier obligatoirement)
• Les économies « ECS » sont également déductibles des 2000 l FOD

Plusieurs hypothèses sont possibles

Où j'en suis dans mon devoir

- Calculs/analyse des déperditions - :
Données de bases :
Température moyenne extérieure : 7 °C

1. Volume, V = H X A = 350 m

Interprétation :
Le volume de l’appartement est de 350 m

- Température Intérieure (sauf salles de bain et salles d’eau) : 20 °C
- Altitude : 130 m
- Station Météo France la plus proche (Géographiquement) : Paris
- Degrés Jours Unifiés (DJU) corrigés : 2358 sur 7 mois
L’objectif de cette étude est de déterminer les déperditions du bien et de les corréler avec les consommations effectives. A ce titre, la température extérieure est déterminée à partir des Degrés-Jours-Unifiés de la station météorologique la plus proche.

2. Déperditions, Dp = V X G X ∆t = 12, 285 kW

Air renouvelé = 2,46 kW
Toiture = 3,68 kW
Murs = 3, 07 kW
Vitrage = 1,6 kW
Sols = 0,86 kW
Ponts thermiques = 0,6 kW



Interprétation :
La puissance pour couvrir à minima par le système de chauffage est de 12,285 kW. Cette valeur tient compte de l’écart de température externe et interne, autrement dit de ∆t = 27°C.

Les éléments qui génèrent le plus de déperditions, sont la toiture, la ventilation, les murs, et les parois vitrées.
La structure du bâtiment est très ancienne (1970). Le pavillon n’a certainement pas été rénové depuis de nombreuses années et aucune isolation thermique n’a été posée.
Les parois vitrées doivent être équipées de simple vitrage et les cadres doivent être vétustes ce qui génèrent d’importantes pertes par infiltration d’air.
Les pertes dues à la ventilation ont aussi une grande importance puisqu’elle représente environ 2,46 kW de perte ce qui est particulièrement important.


3. Consommation énergétique annuelle (théorique), Can-th
Can = V X DJU X 0,018 X G = 19 312 kWh


La consommation réelle annuelle d’énergie est de 166 kWh/m² soit Can-réel est de 23 240 kWh

Interprétation :
Can-réel > Can-th









4. Puissance annuelle à installer, Cinst
Cinst = Dp X Surpuissance
Cinst =12, 285 X 1,1 = 13, 5135 kW




Eau chaude sanitaire

Apports internes par personnes : QI = 4 X A X 24 = 13 440 Wh
QI = 4 X 140 X 24 = 13, 440 Kwh

5. Besoin annuelle en ECS, BECS

BECS = ρ X 1,1628 X V ECS X TECS

ρ est la masse volumique de l'eau en fonction de sa température
V ECS est le volume d'eau, soit V ECS = 200L
ABât est la surface habitable du logement, en m² soit 140 m²
TECS = 65 °C
Durée d’utilisation annuelle est de 335 jours par an.
BECS(j) = 1,1628 X 200 X 65 = 15 116 kWh
BECS = 1,1628 X 200 X 65 X 335 = 5063 kWh pour 4 personnes

FUEL : Becs (f) = 5063/10,25 = 493,95 litres sur 1 an et sur un mois on a 44 litres.


GAZ : Becs (g) = 5063 / 10,53 = 481 m3 sur 1 an et sur 1 mois on a 43 481 m3