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Les coefficients de transmission thermique ψ et χ

Le coefficient de transmission thermique est un indice spécifique d'un composant. Il décrit les pertes de chaleur supplémentaires et résultant de ponts thermiques. On distingue ici les ponts thermiques linéaires (par ex. un raccord de balcon) et les ponts thermiques ponctuels (par ex. un ancrage dans la façade).

Le coefficient linéaire de transmission thermique ψ (« valeur ψ ») désigne la perte de chaleur supplémentaire par mètre courant d'un pont thermique linéaire. Le coefficient ponctuel de transmission thermique χ (« valeur χ ») désigne corrélativement la perte de chaleur supplémentaire via un pont thermique ponctuel.

Le coefficient ψ dépend de la qualité de la construction, des épaisseurs de construction et des coefficients U des composants voisins. Il en est ainsi car le pont thermique et la construction adjacente interagissent sur leur conductivité thermique réciproque. Ainsi, le coefficient ψ est modifié lorsque la construction change, même lorsque le pont thermique reste inchangé.

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Illustration 25 : représentation des pertes de chaleur par un mur avec dalle de balcon continue, à l'aide d'un schéma en coupe.

 

L'illustration 25 nous montre le coefficient ψ d'une dalle de balcon non perturbée et traversant le mur. Cette perte de chaleur supplémentaire par la dalle de balcon influence également le mur voisin. Cela signifie que sous l'effet de la perte de chaleur par la dalle de balcon, le mur refroidit lui aussi au-dessus et en-dessous du pont thermique. Les flèches de droite sur le schéma indiquent le chemin suivi par les flux thermiques. Si les flux thermiques sont uniquement horizontaux pour des murs non perturbés (en bleu), ils sont tridimensionnels dans les ponts thermiques (en jaune). On comprend alors pourquoi le calcul des coefficients ψ est nettement plus complexe que celui des coefficients U.

Pour calculer les flux thermiques tridimensionnels, l'utilisation d'un logiciel de calcul s'impose. La norme SN EN ISO 10211 constitue le principe normatif. Elle fixe les conditions du calcul des coefficients de transmission thermique ψ rapportés à la longueur.

Pour déterminer les coefficients de transmission thermique ψ rapportés à la longueur, les pertes de chaleur déjà considérées dans les coefficients U et la surface sont déduites de la conductibilité thermique L2D (cf. formule). Extrait de la norme SN EN ISO 10211 :

Calcul  des coefficients linéaire et ponctuel de transmission thermique

 

Les coefficients Ψ sont déterminés comme suit :

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On applique ce qui suit :

  • L2D conductibilité thermique d'un calcul 2 D du composant séparant les deux pièces étudiées ;
  • Uj coefficient de transmission thermique du composant 1 D j séparant les deux pièces étudiées ;
  • Ij la longueur à laquelle s'applique le coefficient Uj.

Les coefficients χ sont déterminés comme suit :

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On applique ce qui suit :

  • L3D la conductibilité thermique d'un calcul 3 D ;
  • Ui coefficient de transmission thermique du composant 1 D j séparant les deux pièces étudiées ;
  • Ai la surface à laquelle s'applique le coefficient Ui-Wert ;
  • ψi le coefficient de transmission thermique rapporté à la longueur ;
  • Ij la longueur à laquelle s'applique le coefficient ψi ;
  • Nj le nombre de composants 2 D ;
  • Nj le nombre de composants 1 D ;

Coefficient linéaire de transmission thermique (définition tirée de la norme SN EN ISO 10211) :

Quotient du flux thermique à l'état stationnaire et du produit de la longueur et de la différence de température entre les températures ambiantes de chaque côté du pont thermique.

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