L`outil therm - Bruxelles Environnement

Formation
Bâtiment Durable :
Rénovation à haute
performance
énergétique : détails
techniques
Bruxelles Environnement
L’OUTIL THERM
Kasper DERKINDEREN
CENERGIE
Objectif(s) de la présentation
●
Introduction au logiciel Therm
●
Fonctions de base
●
Réglementation
●
Exercice
2
Plan de l’exposé
●
Therm, qu'est-ce que c'est ?
●
Aperçu des fonctions
●
Dessiner
●
Matériaux
●
Conditions limites
●
Coefficients U
●
Calculer la valeur Psi
●
Énoncé - exercice
3
Therm, qu'est-ce que c'est ?
●
« THERM permet une analyse de la transmission
thermique en deux dimensions, basée sur la
méthode des éléments finis, et ainsi une
modélisation des géométries complexes des
produits de la construction. »
(http://windows.lbl.gov/software/therm/therm.html)
●
Logiciel gratuit
●
Logiciel validé
 Document d’information P198 du projet européen ASIEPI – (www.asiepi.eu)
4
Plan de l’exposé
●
Therm, qu'est-ce que c'est ?
●
Aperçu des fonctions
●
Dessiner
●
Matériaux
●
Conditions limites
●
Coefficients U
●
Calculer la valeur PSI
●
Énoncé - exercice
5
Aperçu des fonctions
6
Aperçu des fonctions
Chaque option du menu présente
une info-bulle à propos de sa
fonction
7
Aperçu des fonctions
CRÉER
8
Aperçu des fonctions
ÉDITER
9
Aperçu des fonctions
ZOOMER
• Clic droit = zoom avant au niveau du curseur
• Shift + clic droit = zoom arrière au niveau du curseur
• Ctrl + clic droit = zoomer tout
10
Aperçu des fonctions
Conditions limites
11
Aperçu des fonctions
CALCULER et
RÉSULTATS
12
Plan de l’exposé
●
Therm, qu'est-ce que c'est ?
●
Aperçu des fonctions
●
Dessiner
●
Matériaux
●
Conditions limites
●
Coefficients U
●
Calculer la valeur PSI
●
Énoncé - exercice
13
Dessiner
●
3 manières :
Dessin libre : sélectionnez
et cliquez avec la souris
1.
Cache : File > Underlay… > sélectionnez dwg/dxf et
redessinez comme ci-dessus
2.
Coordonnées : sélectionnez
3.
›
Sélectionnez le point de départ (clic ou Enter)
›
Saisissez le nombre, sélectionnez la direction et Enter :
« 100 → Enter »
ou « 15 ↑ Enter »
14
Plan de l’exposé
●
Therm, qu'est-ce que c'est ?
●
Aperçu des fonctions
●
Dessiner
●
Matériaux
●
Conditions limites
●
Coefficients U
●
Calculer la valeur PSI
●
Énoncé - exercice
15
Matériaux
●
Indiquer les matériaux
►
Librairies  Material Library
►
Sélectionnez un nom
►
Saisissez le coefficient de
conductivité thermique
►
Puissance rayonnée : 0,9 est
ok pour matériaux de construction
►
Choisissez la couleur
16
Matériaux
●
Attribuer les matériaux
►
Double-cliquez* sur une surface
du pont thermique
►
Choisissez le matériau
* Un clic simple fonctionne aussi
et Choix par menu contextuel
17
Plan de l’exposé
●
Therm, qu'est-ce que c'est ?
●
Aperçu des fonctions
●
Dessiner
●
Matériaux
●
Conditions limites
●
Coefficients U
●
Calculer la valeur PSI
●
Énoncé - exercice
18
Conditions limites
●
Créer les conditions limites :
►
Libraries  Boundary
Condition Library
►
Donnez un nom
►
Saisissez la température
►
Saisissez le coefficient de surface
= coefficient de transmission -1
►
Choisissez la couleur
Condition limite
Température
[°C]
Coefficient de
surface
[W/m²K]
Intérieur
20
8
Extérieur
-10
25
19
Conditions limite
●
Attribuer une condition limite
►
Cliquez sur
►
Double-cliquez* sur une
limite du pont thermique
►
Choisissez la condition
limite et éventuellement
le coefficient U
* Un clic simple fonctionne aussi
et Choix par menu contextuel
20
Plan de l’exposé
●
Therm, qu'est-ce que c'est ?
●
Aperçu des fonctions
●
Dessiner
●
Matériaux
●
Conditions limites
●
Coefficients U
●
Calculer la valeur PSI
●
Énoncé - exercice
21
Coefficients U
●
Détermine la surface sur laquelle la perte de
chaleur est calculée
●
Créer des coefficients U
►
Libraries noms du coefficient U
►
Add  Donnez un nom
22
Coefficients U
●
Attribuer des coefficients U
►
Double-cliquez* sur une
extrémité du pont
thermique
►
Sélectionnez U-Factor
Surface
* Un clic simple fonctionne aussi
et Choix par menu contextuel
23
Plan de l’exposé
●
Therm, qu'est-ce que c'est ?
●
Aperçu des fonctions
●
Dessiner
●
Matériaux
●
Conditions limites
●
Coefficients U
●
Calculer la valeur PSI
●
Énoncé - exercice
24
Calculer la valeur PSI
Pertes de chaleur
parois
(1D)
Pertes de chaleur
ponts thermiques
(2D ou 3D)
Excel / PEB / PHPP
THERM
25
Calculer la valeur PSI
La valeur Ψe est ensuite définie comme (explication des termes de la Figure 7.1) :
avec
Le flux thermique stationnaire global en deux dimensions qui quitte
l’environnement intérieur, calculé à l’aide du logiciel numérique validé ;
Longueur sur laquelle le pont thermique linéaire est modélisé ;
Écart de température entre les environnements intérieur et extérieur ;
Coefficient de transmission thermique de la paroi entre les environnements
intérieur et extérieur ;
Superficie de la paroi entre les environnements intérieur et extérieur, sur la base
des dimensions extérieures.
Source : MB du 1 décembre Annexe 4 Annexe 5 : calculs numériques validés
26
Calculer la valeur PSI
Montage de fragment d’enveloppe 1
épaisseur
[m]
lambda
[W/mK]
R [m²K/W]
Extérieur
0,040
maçonnerie
0,100
1,000
0,100
isolation
0,080
0,025
3,200
bloc treillis
0,200
0,500
0,400
Intérieur
0,130
R fragment d’enveloppe 1
3,870
U fragment d’enveloppe 1 (=1/R)
0,258
W/m²K
Longueur fragment d’enveloppe 1 (modèle Therm)
1,450
m
U frag. d’enveloppe 1 x longueur frag. d’enveloppe 1
0,375
w/mK
27
Calculer la valeur PSI –
plancher sur sol plein
Le coefficient de transmission thermique linéaire est alors égal à :
2 MODÈLES !
avec
le flux thermique stationnaire global en deux dimensions qui quitte
l’environnement intérieur, calculé à l’aide du logiciel numérique validé ;
longueur sur laquelle le pont thermique linéaire est modélisé ;
écart de température entre les environnements intérieur et extérieur ;
superficie du mur entre les environnements intérieur et extérieur, sur la
base des dimensions extérieures ;
coefficient de transmission thermique du mur ;
flux thermique stationnaire global en deux dimensions qui quitte
l’environnement intérieur, calculé à l’aide du logiciel numérique validé, sur
la base du modèle qui doit être adapté comme suit :
 négligence de tous les massifs de fondation et/ou isolation
périphérique en les remplaçant par de la terre ayant une
conductivité thermique de 2 W/mK ;
 application de conditions limites adiabatiques où le mur (qui se
prolonge en principe jusqu’au bas de la dalle, y compris l’isolation du
sol) est en contact avec le plancher sur sol plein ou le sol.
Figure 7.2 clarifie la manière dont le modèle doit être adapté.
Source : MB du 1 décembre Annexe 4 Annexe 5 : calculs numériques validés
28
Plan de l’exposé
●
Therm, qu'est-ce que c'est ?
●
Aperçu des fonctions
●
Dessiner
●
Matériaux
●
Conditions limites
●
Coefficients U
●
Calculer la valeur PSI
●
Énoncé - exercice
29
Aperçu – exercice
3m
10
cm
3m
(théorie 20m)
20
cm
8
cm
20
cm
10
cm
(théorie 20m)
1m
8
cm
10 cm
15 cm
1m
20 cm
10 cm
15 cm
3m
20 cm
(théorie 20m)
10
cm
3m
(théorie 20m)
Matériau
Béton
λ [W/mK]
2
Bloc treillis
0,5
Maçonnerie
1
Isolation
0,025
Bloc intermédiaire
0,2
Sol
2*
Lame d’air
0,2
Source : MB du 1 décembre Annexe 4 Annexe 5 :
calculs numériques validés
3m
(théorie 20m)
20
cm
4
cm
8
cm
1m
10 cm
15 cm
20 cm
3m
(théorie 20m)
30
Aperçu – exercice
EXTÉRIEUR
Condition limite
INTÉRIEUR
Température
[°C]
Coefficient de surface = coefficient de
transmission thermique^-1 [W/m²K]
Intérieur
20
8
Extérieur
-10
25
31
Ressources, sites web utiles, etc. :
●
THERM 6.3 http://windows.lbl.gov/software/therm/therm.html
(la version 7 présente parfois des problèmes avec les conditions
limites – 12/2013)
●
Document de référence transmission
http://www2.vlaanderen.be/economie/energiesparen/epb/doc/trans
missiereferentiedocument.pdf
●
Calcul numérique
http://www2.vlaanderen.be/economie/energiesparen/epb/doc/num
eriekeberekeningen.pdf
Références Guide Bâtiment Durable et autres
sources :
●
Guide Bâtiment Durable:
http://www.bruxellesenvironnement.be/guidebatimentdurable
●
Tutoriaux THERM
http://windows.lbl.gov/software/therm/7/Tutorials.asp
32
À retenir de la présentation
●
Therm = logiciel gratuit validé pour le calcul de la
transmission thermique
●
Importance d’utiliser les formules actuelles,
imposées par les autorités (locales)
●
Attention au calcul de la valeur PSI sur sol plein
33
Contact
Kasper DERKINDEREN
Chef de projet Cenergie
Courriel : [email protected]
34