L’amortissement thermique (ou atténuation d’amplitude) est un concept essentiel dans le domaine de l’efficacité énergétique et du confort thermique des bâtiments. Il représente la capacité d’une paroi à dissiper une onde thermique et à en atténuer l’intensité. Complémentaire à l’effusivité, ce critère a un rôle majeur dans la prise en compte du confort d’été de la RE2020. Alors comment est-il calculé et quelle indication donne-t-il sur les performances thermiques d’une paroi ?
L’amortissement thermique
L’amortissement (ou atténuation d’amplitude thermique) d’une paroi désigne sa capacité à dissiper la chaleur et à en atténuer l’intensité. Il s’exprime en pourcentage et indique la proportion de chaleur dissipée par rapport à la chaleur incidente. Il est une caractéristique importante pour évaluer la performance d’une paroi en termes de régulation thermique.
L’atténuation d’amplitude thermique peut être évaluée en comparant le flux de chaleur à travers la paroi sans isolation avec celui à travers la paroi avec isolation. Une atténuation plus élevée signifie une réduction plus importante du flux de chaleur et des variations de température à travers la paroi.
Toutefois, le calcul de l’atténuation d’amplitude thermique peut être plus complexe en pratique, car il peut nécessiter la prise en compte de facteurs tels que la convection, le rayonnement thermique, les ponts thermiques et d’autres considérations spécifiques à la configuration de la paroi. Dans certains cas, des simulations numériques ou des modèles plus avancés peuvent être utilisés pour une analyse plus précise.
Calculer l’amortissement thermique :
Le pourcentage d’amplitude thermique d’une paroi (ou amortissement thermique) peut être calculé en comparant les variations de température maximale et minimale à travers la paroi. Voici comment le calculer :
- Mesure des températures : À l’aide de capteurs de température appropriés, mesurer la température maximale (Tmax) et la température minimale (Tmin) à travers la paroi pendant une période de temps donnée.
- Calcul de l’amplitude thermique : Soustraire la température minimale de la température maximale pour obtenir la différence entre les deux : Amplitude thermique = Tmax – Tmin.
- Calcul du pourcentage d’amplitude thermique : Diviser l’amplitude thermique par la température moyenne (Tmoy) à travers la paroi et multiplier par 100 pour obtenir le pourcentage d’amplitude thermique : Pourcentage d’amplitude thermique = (Amplitude thermique / Tmoy) * 100.
La température moyenne (Tmoy) peut être calculée en additionnant la température maximale et minimale et en la divisant par 2 : Tmoy = (Tmax + Tmin) / 2.
Interpréter les données de l’amortissement thermique :
Les matériaux ayant une faible capacité d’amortissement thermique sont moins efficaces pour réguler les variations de température, ce qui peut entraîner des pics de chaleur à l’intérieur du bâtiment pendant les périodes chaudes. En revanche, les matériaux à fort amortissement thermique absorbent et dissipent davantage la chaleur, ce qui contribue à un confort thermique accru et à une meilleure gestion énergétique.
Il est donc essentiel de choisir des matériaux de construction avec une bonne capacité d’amortissement thermique pour optimiser le confort d’été dans les bâtiments. En complément d’une bonne isolation thermique, cela permet de réduire les besoins en climatisation et de créer un environnement intérieur plus agréable tout au long de l’année.
Par ailleurs, l’interprétation du pourcentage d’amplitude thermique doit être considérée dans le contexte spécifique de l’application et des objectifs visés. Les critères de confort, d’efficacité énergétique et de durabilité peuvent varier en fonction du type de bâtiment, de l’utilisation prévue et des normes applicables.
Dans tous les cas, pour une interprétation précise et adaptée, il est recommandé de consulter des professionnels qualifiés dans le domaine de la thermique du bâtiment ou de l’ingénierie thermique.
Amortissement et effusivité
Si l’amortissement est la capacité d’un matériau à dissiper une onde thermique et à en atténuer l’intensité, ce critère est complémentaire à l’effusivité. En effet, l’effusivité caractérise la capacité d’un matériau à absorber et à stocker de l’énergie. Ainsi, ces caractéristiques sont liées par le fait qu’elles influencent toutes deux la capacité d’un matériau à gérer la chaleur. Un matériau avec une forte capacité d’amortissement thermique peut absorber et dissiper la chaleur de manière efficace, tandis qu’un matériau avec une faible effusivité aura la capacité de stocker et de transférer la chaleur lentement.
Dans la conception de bâtiments, il est important de trouver un équilibre entre ces deux propriétés pour atteindre un confort thermique optimal et une efficacité énergétique. Certains matériaux peuvent avoir à la fois une bonne capacité d’amortissement thermique et une effusivité appropriée, ce qui en fait des choix populaires pour les revêtements de paroi et les isolants thermiques.
Lorsque la chaleur frappe une paroi, elle génère une onde thermique qui se propage à travers les matériaux qui la composent. Un matériau avec une capacité d’amortissement thermique élevée va ralentir la propagation de cette onde, limitant ainsi la quantité de chaleur qui pénètre dans l’intérieur du bâtiment. Les matériaux avec un bon amortissement thermique peuvent aider à maintenir une température intérieure plus stable et à améliorer le confort thermique dans les bâtiments.
