Mouvement de la chaleur

L’un des facteurs qui influent le plus manifestement sur le rendement des bâtiments est le mouvement de la chaleur. Étant donné qu’il s’agit d’une forme d’énergie, il s’écoule de l’état chaud à l’état froid. Il peut également s’écouler dans toutes les directions, comme l’illustre la figure 2-2.

La température sert normalement à mesurer la quantité d’énergie calorifique. La chaleur se déplace de l’état chaud à l’état froid par trois moyens : conduction, convection et rayonnement. Chacun d’eux a un effet différent sur la perte ou le gain de chaleur du bâtiment et sur le confort des occupants. Il est important de comprendre les trois modes de transfert pour éviter des problèmes à l’égard du rendement de la maison.

Figure 2-2

Chacun de ces modes est décrit en détail dans les pages suivantes. La chaleur s’écoulera lorsqu’il y aura une différence de température. Elle passe toujours de l’état chaud à l’état froid. Ce dernier se définit comme une chaleur inférieure à un état chaud ou très chaud. Ce n’est pas le froid qui pénètre dans une maison en hiver, c’est la chaleur qui s’en échappe. Ce principe a des conséquences fondamentales quant à la conception de stratégies pour conserver la chaleur dans la maison. Quand vous essayez de comprendre ce qui arrive à un bâtiment, ou de renseigner des clients, n’oubliez pas que la chaleur s’échappe des espaces chauffés vers des espaces plus froids (aires moins chaudes).

La conception de l’enveloppe du bâtiment et des systèmes mécaniques destinés à contrôler le mouvement de la chaleur se base souvent sur la différence de la température entre l’intérieur et l’extérieur. Ces systèmes doivent maintenir des conditions minimales de température intérieure exposées dans les codes du bâtiment applicables. Pour concevoir les systèmes CVC et d’enveloppe, il est particulièrement important de tenir compte de la température de calcul extérieure, qui détermine la quantité de chaleur que les systèmes de chauffage devront fournir pour compenser la déperdition de chaleur hors du bâtiment.

Les températures de calcul extérieures utilisées pour la conception des bâtiments au Canada sont fournies pour des emplacements déterminés dans les codes nationaux et provinciaux du bâtiment. Au cœur de toute discussion sur le mouvement de la chaleur se trouve le confort thermique (c’est-à-dire, la sensation de chaleur ou de froid dans notre milieu contrôlé), lequel est modifié par la température ambiante d’une pièce. Le confort thermique dépend aussi de la température à la surface des murs, du plancher et du plafond d’une pièce, de l’humidité relative et de la circulation de l’air.

Ces aspects seront examinés plus en détail dans les sections suivantes. La chaleur et le froid influent sur les bâtiments d’une autre manière importante. Le chauffage et le refroidissement de l’enveloppe du bâtiment provoqueront une expansion et une contraction. Ces forces peuvent être très intenses. Lorsque l’enveloppe du bâtiment ne peut réagir en fonction de ces dernières, il se produit de fortes tensions internes qui peuvent facilement fissurer les matériaux.

Les joints de fissuration dans les murs et dalles de fondations en béton sont un exemple de tentative pour tenir compte du mouvement naturel causé par ces forces. On encourage la fissuration au joint, là où elle peut être convenablement scellée pour prévenir les fuites d’eau. Si l’on omet d’inclure ces types de joints, on causera inévitablement des fissurations incontrôlées susceptibles de laisser pénétrer l’eau.

Source : Société canadienne d’hypothèques et de logement (SCHL)