LES BESOINS
D’un point de vue physiologique, l’être humain éprouve une sensation de confort thermique lorsque les conditions climatiques environnantes permettent au corps d’éliminer la chaleur produite au rythme de son métabolisme, sans pour cela transpirer ou frissonner d’une manière désagréable.
L’énergie nécessaire à l’accomplissement des fonctions vitales de l’homme en activité est de 20kcal/heure environ.
Le corps humain est une machine thermique dont le rendement thermodynamique est de 20%, ce qui signifie qu’il produit et évacue 5 fois la quantité de chaleur qui lui est nécessaire. Un être humain doit donc évacuer environ 100kcal par heure. Cette chaleur, dissipée dans l’espace intérieur se dégage de 3 façons: par évaporation, par condensation et par rayonnement.

Les exigences du confort ne sont pas atteintes par une simple régulation de la température de l’air intérieur. Le confort thermique dépend de nombreux facteurs:
- des facteurs liés à l’individu:
* ses vêtements, son activité, son état physique, son état psychologique
- des facteurs liés à l’environnement immédiat:
* température de l’air
* température des parois
* vitesse de l’air
* taux d’humidité relative de l’air ambiant

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ARCHI BIO J.L IZARD. Zone de confort thermique selon VOGT et MILLER-CHAGAS. La zone est établie ici pour diverses vitesses d’air, pour un sujet au repos ou en légère activité, en tenue d’été.

LA PERCEPTION DE LA CHALEUR
La température réellement ressentie, dite température opérative, est la moyenne pondérée de la température de l’air Ta et de la température radiante Tr:
Top = a Ta + ( 1 - a Tr)
a= 0,5 + 0,25 V
V est la vitesse relative de l’air.
Cette valeur ne permet pas à elle seule déterminer un niveau de confort. Lorsque la différence de température entre les différentes parois est trop importante (parois chaudes / parois froides), on éprouve une sensation d’inconfort.

De la même façon, dans une pièce, un gradient de température élevé (importante différence de température entre les parois et la pièce) génère une sensation désagréable.
Dans le cas d’un bâtiment à forte inertie thermique, et à condition que l’inertie soit globalement répartie, le gradient de température dans le local sera faible, la température sera homogène et équilibrée. Le sentiment de confort sera donc atteint pour une température de l’air intérieur relativement faible.
Pour 90% des personnes, la température acceptable dans un espace intérieur se situe par temps froid entre 17° et 22°, et par canicule entre 25,5° et 35,5°.
Dans un climat doux ( température d’air extérieur entre 8° et 32°), la température idéale est de ± 2,5° par rapport à la température extérieure, ce qui est une valeur assez facile à atteindre en période estivale par la simple utilisation de l’inertie thermique et de la ventilation nocturne.

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SANTE ET QUALITE DE L’ENVIRONNEMENT INTERIEUR DANS LES BATIMENTS. C-A ROULET. Evolution des températures dans des batiments au cours de l’année, en absence de chauffage ou de climatisation.












































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L’INERTIE DANS LE CONFORT D’ÉTÉ ET D’HIVER

L’inertie thermique d’un bâtiment est sa capacité à stocker et de restituer des quantités importantes d’énergie dans sa structure.
La propriété des bâtiments à forte inertie est de conserver une température stable.
La structure de la construction mettra plus de temps à s’échauffer ou à se refroidir lentement, alors que les constructions à faible inertie suivent sans amortissement ni retard de fluctuations de la température.
L’utilisation de l’inertie dans les climats à fortes amplitudes thermiques contribue très largement au confort thermique des bâtiments, elle joue un rôle d’amortisseur sur les variations de température et contribue à la stabilité de celles-ci.

• L’inertie dans le confort d’été
La forte inertie est un atout pour le confort d’été. L’inertie thermique de la construction fait partie des éléments pris en compte les mesures passives du confort thermique d’été.
D’une région à l’autre, selon la zone climatique d’été dans laquelle est implantée l’opération, il faut savoir que les dispositions constructives à mettre en œuvre dans la région la plus chaude, ne se traduit pas par simple ajout d’occultation extérieure. En effet, le bâti est lui même concerné (inertie de la construction), (voire certains équipements lourd (ventilation), ce qui encourage de prendre en considération cette exigence pour le confort d’été.
L’été, les parois à forte inertie emmagasinent la fraîcheur de la nuit et la restituent pendant la journée, faisant tampon aux chaleurs excessives.
En même temps en journée, les apports internes de chaleur sont rapidement absorbés, ce qui permet de réguler les températures intérieures.
Il est important de souligner qu’une forte inertie ne suffit pas. Les locaux de moyenne à forte inertie doivent être impérativement ventilés la nuit pour évacuer la chaleur stockée en journée. Le rôle de l’occupant ou de la domotique, est donc primordial pour établir un équilibre d’un jour à l’autre afin de maintenir une température proche du confort.

SANTE ET QUALITE DE L’ENVIRONNEMENT INTERIEUR DANS LES BATIMENTS. C-A ROULET.
Les deux périodes du refroidissement passif. A gauche, période de refroidissement, à droite période de protection.
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O. SIDLER. Forte inertie (Drôme) - Température au cours de la journée baptisée “canicule du siècle” par les médias.

• L’inertie dans le confort d’hiver
L’inertie permet une bonne gestion de la chaleur en hiver.
L’hiver, cette capacité à stocker permet de profiter des apports solaires de la journée et des apports gratuits, en protégeant du refroidissement la nuit.
En parallèle si on arrête de chauffer un local d’inertie moyenne ou en l’absence momentanée d’apports solaires directs, les parois vont rapidement prendre le relais .
Cela permet de réguler la puissance de chauffe appelée et de diminuer la puissance installée.
L’inertie d’un bâtiment, en contribuant à atténuer les fluctuations de température brutale dans les locaux, est une source de confort : elle évite les surchauffe et les chutes trop brutales de température.
En évitant les surchauffes, l’inertie limite les pertes de chaleur.
C’est donc un facteur économie d’énergie en hiver pour les locaux à occupation continue
En contrepartie, dans les locaux à occupation intermittente comme les salles de classe ou les bureaux, la gestion du chauffage doit prendre en compte le comportement des parois pour anticiper la mise en route ou l’arrêt du chauffage en fonction de l’occupation des locaux.