Isolation et calcul du U d'une pièce

[greenislander]

Bonjour à tous

Je ne suis pas scientifique, mais j'essaie de me soigner.

Je voudrai programmer une petite application destinée à mon petit fils qui débute dans le chauffage pour calculer le U/wm2K pour chaque pièce d'une maison et son besoin en chauffage en fonction des éléments contextuels.

Je ne cherche pas à être précis au micron si j'ose dire. Obtenir un résultat fiable à 3 - 5% suffirait largement à mon bonheur et au sien.

Postulat de départ:
Une base de donnée des lambda par matériaux
Une base de donnée des communes avec l'altitude moyenne
et, si je trouve les infos, les températures hivernales moyennes et extrêmes par commune.
sinon, un classement des communes par zone climatique

Dans le meilleur des mondes

Je saisis la surface en m2 du pan de mur
Puis le détail des couches constitutives ( matériaux épaisseur). mon programme prends les valeurs par matériaux dans la BD et calcule le R de chaque couche, puis le R total
A partir duquel est calculé U pour le pan de mur

Puis j'ajoute les surfaces vitrées et ouvertures de ce même pan de mur
Surface et type de vitrage
Ce qui me donne le U de la fenêtre
Idem s'il y a une porte, etc...

Là, ça se gâte, comment pondérer le U de mon pan de mur en prenant en compte le U de ma fenêtre et de ma porte, l'ensemble n'étant pas homogène.

Puis je procéder avec une règle de trois toute bête (20 m2 de mur dont 1m2 de fenêtre et 1,5 m2 de porte)
U paroi corrigé = (17,5xU paroi + 1xU fenêtre + 1,5 U porte) /20 ?
Ce qui me donnerait un U moyen pour ce pan de mur

Pour chaque paroi, je précise également des informations suivantes
Si la paroi donne sur l'extérieur, son orientation
Orientation 0° = plein nord, par pas de 15°

Si elle donne sur une autre pièce
La pièce mitoyenne est chauffée ou non.

Le processus est répété pour toutes les murs, le plafond et le sol.

Puis je, là encore, utiliser une règle de 3 en empilant les valeurs corrigées de chaque parois pour en extraire une valeur pièce à partir de laquelle mon programme me donnera le nombre de watts à installer ?
Exemple :
Ux = U corrigé pour le pan de mur x
Sx = surface du pan de mur x
Up = U corrigé pour le plafond
Sp = Surface du plafond
Us = U corrigé sol
Ss = Surface sol

St = surface totale (Murs + plafond + sol)

(U1*S1 + U2*S2 + U3*S3 + U4*S4 + Up*SP + Us*Ss)/ St = U pour la pièce

Est ce cohérent au vu du résultat poursuivi, ou ai je oublié au passage 2 ou 3000 petits détails

Merci d'avance aux professionnels qui prendront le temps de lire et d'apporter leur savoir et leurs commentaires.

Greenislander
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[Olivzzz]

Bonjour,

Je ne suis pas spécialiste en chauffage mais j'espère pouvoir vous aider un peu. Je m'y connais pas mal en calcul des valeurs U mais pour ce qui est de la technique de chauffage n'en ai que quelques notions.

- Personnellement je calculerais d'abord la déperdition pour la maison au complet, ensuite calculer une "déperdition théorique" par pièce chauffée sans tenir compte des murs intérieurs et "distribuer" la déperdition totale dans chaque pièce au pro-rata du calcul par pièce, ceci pour dimensionner les radiateurs ou le chauffage au sol. C'est un peu empirique mais je pense que le résultat ne sera pas trop mal. Savoir aussi que le chaud monte donc la déperdition par le haut est plus importe à U égal que par le bas tout simplement car la température intérieure est plus grande sous le plafond donc delta-T plus important. Attention aussi à tenir compte des ponts thermiques linéaires et ponctuels, ils sont d'importance!

- Pour les parois avec fenêtres / portes : il n'est pas nécessaire de pondérer, il faut prendre chaque élément séparément avec son U propre. La paroi sans la fenêtre, la fenêtre, etc. P.ex la pièce comporte 20 m2 de paroi contre l'extérieur (fenêtre déduite) avec un U de 0.20 et 2 m2 de fenêtre avec un U de 1.00, la déperdition totale sera de 20 m2 x 0.20 W/m2K + 2 m2 x 1.00 W/m2K = 6 W/K.

- Dans le calcul de la valeur U des éléments ne pas oublier la résistance liée à la convection d'air intérieure et extérieure (sauf erreur Ri=0.125 m2K/W et Re = 0.06 m2K/W en moyenne, valeurs à vérifier).

- Pour le dimensionnement du chauffage attention à tenir compte du gain solaire passif par les fenêtres (dépendra de l'orientation et de la valeur g du vitrage), du gain par les utilisateurs, des pertes par renouvellement d'air, des besoins d'eau chaude sanitaire le cas échéant... les valeurs U des éléments d'enveloppe ne sont que la partie la plus simple.

A+ !