Le confort dans le logement est la première motivation des français pour faire des « travaux d’économie d’énergie » (ou faire une « rénovation énergétique ») de leur habitation.
Nous nous sommes penchés sur la question pour bien comprendre de quoi il s’agit exactement et savoir comment l’améliorer.
Qu’est-ce que le confort thermique ?
L’environnement thermique correspond aux caractéristiques de l’environnement qui affectent nos échanges de chaleur avec ce qui nous entoure.
Une situation de confort thermique est atteinte lorsque notre environnement thermique nous procure une sensation de bien-être. Le confort thermique dépend de paramètres physiques, physiologiques et psychologiques qui varient d’un individu à l’autre. Il est donc difficile de définir des conditions « optimales » dans un cas général.
Comment se font les échanges thermiques ?
- Par transpiration : l’eau qui s’évapore à la surface de notre peau est un moyen de céder de la chaleur et donc de diminuer n otre température corporelle.
- Par convection : l’échange de chaleur entre l’air ambiant et le corps humain est augmenté par la vitesse de l’air et l’écart de température entre les 2 corps.
- Par rayonnement : même sans contact deux corps échangent de l’énergie, par exemple le soleil chauffe notre maison toute la journée et les objets qui ont absorbé cette chaleur la rediffusent par la suite.
- Par conduction : on perd ou on gagne de l’énergie par contact direct avec des objets froids ou chauds (le sol froid de la salle de bain par exemple) mais ce mode de transfert a une influence plus faible que les précédents.
Quels sont les facteurs liés à la personne qui affectent le confort thermique ?
La sensation de froid ou de chaleur que nous avons est en premier lieu liée à notre activité physique que l’on mesure à l’aide d’une unité appelé le MET. 1 MET correspond au niveau d’activité d’une personne sédentaire, assise et au repos ; c’est aussi équivalent à 58.2 W/m2 =50 kcal/h.m2=100W/pers. A l’activité s’ajoute l’état de santé de la personne, son âge, son sexe, son régime…
Vient ensuite la façon donc la personne est vêtue. On attribue à chaque vêtement une valeur qui correspond à la capacité du vêtement à nous isoler de l’air ambiant. Cette valeur a pour unité le clo : 1 clo = 0.155 m2.K/W et elle correspond à un état de confort pour une personne ayant une activité de 1 MET dans une pièce à 21°C, avec une humidité de 50% et un mouvement d’air de 0.1m/s.
Quels sont les facteurs environnementaux qui affectent le confort thermique ?
Le premier élément extérieur qui affecte le confort thermique est la température. On distingue 3 températures :
- La température de l’air ambiant : l’enveloppe de l’habitation doit permettre de la conserver entre 19 et 26 °C, malgré les variations de la température extérieure avec les saisons et les heures de la journée.
- La température des parois : même si la température ambiante est agréable, une paroi froide procurera une sensation de froid et inversement pour une paroi chaude.
- La température ressentie, dite température opérative : elle se calcule à partir des deux températures précédentes. Si une paroi est très froide il faudra augmenter la température ambiante pour atteindre une zone de confort, mais la sensation désagréable due à l’écart de température entre l’air ambiant et les parois n’en sera pas moindre.
On estime que pour une différence de 3°C entre la température ambiante au niveau des pieds et la température ambiante 5% des gens ne sont pas satisfaits des conditions thermiques, pour 6°C, 40%.
Le taux d’humidité de l’air se mesure en pourcentage et on estime que ce taux correspond à une zone de confort entre 35 et 70 %. De la même manière, la température du sol doit être située entre 19 et 29°C pour ne pas avoir plus de 10% des gens non satisfaits.
La vitesse de l’air est un autre facteur à prendre en compte. En effet, le mouvement de l’air réduit la température ressentie car il accélère les échanges thermiques. Par ailleurs, pour une même vitesse d’air, la diminution de la température ressentie due au mouvement de l’air est plus importante si l’air ambiant est plus froid. Au-delà de 0.15m/s en hiver et 0.25m/s en été on ressent un courant d’air. Afin d’éviter ce désagrément il est important de faire vérifier l’étanchéité à l’air de votre habitation.
Quels sont les facteurs psychologiques qui affectent le confort thermique ?
- Les stimuli visuels tels que la luminosité ou les couleurs présentes dans la pièce
- Les expériences précédentes et les attentes : une maison dans laquelle on se rappelle avoir eu froid ou dont on nous a dit qu’il y faisait tout le temps froid nous paraîtra plus froide qu’une maison dont on nous a dit qu’elle était bien chauffée
- Le temps d’acclimatation : la sensation d’inconfort qu’on peut avoir en entrant dans la pièce peut s’atténuer au fur et à mesure qu’on s’y habitue
- La densité de personnes dans la pièce ou l’état d’entretien de la pièce : autant d’impressions qui nous font dire qu’il va faire chaud ou froid dans la pièce avant même d’y entrer
- Le climat et notre culture : quelqu’un venant de l’Equateur n’aura pas la même définition d’une température chaude que quelqu’un vivant en Suède
Quels sont les mécanismes de régulation de la température corporelle ?
Afin de conserver une température corporelle de 37°C, nous possédons un
certain nombre de capteurs qui nous informent de notre température et nous l’adaptons grâce à différents mécanismes :
- conscients : se frictionner et bouger quand on a froid, s’aérer quand on a chaud, s’habiller plus légèrement en été, allumer la ventilation …
- inconscients : la respiration, la transpiration, la circulation du sang à la surface de la peau
Comment établit-on les règles de confort thermique ?
Même si la notion de confort est subjective, il est intéressant de savoir si l’environnement thermique dans une habitation est susceptible de satisfaire ses habitants ou non. On utilise alors un indice de prédiction du vote moyen compris entre -3 et 3 (de froid à chaud) pour savoir dans quelles conditions on dépasse les 10, 20 ou 30% de gens insatisfaits selon le niveau d’exigence que l’on se fixe.
Une fois ces zones de confort établies, il n’y a plus qu’à définir les moyens techniques à mettre en œuvre pour y parvenir. Pour cela une seule solution : faire appel à un bureau d’étude thermiques spécialiste des particuliers.
Conclusion
Comment améliorer le confort thermique de son habitation en hiver ?
- Chauffer par rayonnement si possible (planchers chauffants, radiateurs/panneaux rayonnants) permettent d’obtenir une température opérative agréable
- Bien isoler son habitation notamment les combles mais aussi les murs, les surfaces vitrées, les sols et plafonds, ce qui permet :
- D’éviter l’effet de paroi froide (rayonnement froid des murs)
- De conserver une température constante et uniforme à l’intérieur et ainsi limiter les mouvements d’air
- Contrôler les mouvements d’air :
- Avoir une maison bien étanche à l’air pour éviter les courants d’air et les entrées d’air froid par jours venteux
- Avoir un système d’aération générale (entrée d’air dans le
séjour ou la chambre et sortie au niveau de la cuisine, salle de bain ou WC) bien conçu pour éviter les désagréments
- Evacuer l’humidité : il est impératif d’évacuer la vapeur d’eau due à l’activité des occupants car une humidité supérieure à 70% provoque un inconfort thermique important. De plus elle se condense sur les vitres et créer des moisissures sur les parois, ce qui est néfaste à la santé. Pour évacuer l’humidité sans perdre trop de chaleur, il est important d’utiliser une VMC (si possible double flux ou hygro) bien réglée.
Comment améliorer le confort thermique de son logement en été ?
En été, nous voulons rafraichir le logement au maximum. Nous pouvons pour cela :
- Limiter les apports solaires (rayonnement solaire dans la maison) par les portes et fenêtres notamment grâce à des volets, des stores ou des brises soleils
- Sur-ventiler la nuit pour amener de l’air frais dans le logement (fenêtres ouvertes, VMC en by pass et en fonctionnement maximal la nuit)
- Utiliser des matériaux ayant un déphasage adapté pour éviter une montée en température insoutenable dans l’après-midi
- Apporter de l’inertie à votre habitation : vous pouvez limiter l’influence des variations de température extérieure sur la température intérieure de votre maison – c’est-à-dire que votre maison peut emmagasiner de la fraicheur la nuit pour limiter l’élévation de température dans la journée
- En dernier ressort, à éviter car c’est très énergivore, il est possible de climatiser ou de rafraichir son logement.
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