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 autoconstruction et déperditions

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CChristophe
maitre compaillon


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MessageSujet: autoconstruction et déperditions   Mer 16 Déc 2009, 20:39

« ça isole bien la paille ? » (notez que comme question ça change des souris)
« oui mais faut pas qu’il y ait de trous » (comme pour les souris)
« tu as brûlé combien cet hiver ? »
« x stères »
« oui mais vous chauffez pas beaucoup, ça fait un peu juste devant la télé »
« moi je regarde pas la télé en slip, et d’ailleurs j’ai pas de télé »

Et là c’est cuit : paille + pas de télé = se chauffe pas, se lave pas et s’éclaire à la bougie

Bref, pour être crédibles il faudrait des chiffres.

Comment avancer des chiffres ? Lesquels ?

Ou quelles sont les déperditions réelles d’une maison ? Autrement dit comment connaître le « vrai » Ubat ?

Voilà une méthode simple que je soumets à votre sagacité :

Il faut :
un vieux convecteur, un petit compteur d’énergie électrique.
2-3 thermomètres ou mieux une petite station météo (min, max moy…).
Connaître la surface, le volume de la maison.
Pour expliquer j’ai mis des chiffres bidons, je ne l’ai pas encore fait de façon précise chez nous, je ne veux pas m'avancer...

Choisir le bon moment : quelques heures sans apport solaire (nuit !), avec une température basse et stable, par exemple -2°C.

Après avoir chauffé la maison jusque 20-21, attendre qu’elle refroidisse d’elle-même jusque disons 18 (pour être à la moyenne des jours précédents et supprimer les effets dus à l’inertie). En gros ne pas être dans une phase de chauffe où les murs sont plus froids que l'air ou une phase de refroidissement ou les murs sont plus chauds)

Brancher le convecteur et le régler pour qu’il se mette à route à la température choisie (ici 18)

Si la puissance du convecteur est suffisante (on peut l’espérer dans une maison en paille), la température sera maintenue.

Couper la ventilation.
Après quelques heures ou une nuit (par exemple 10h), mesurer avec le compteur l’énergie électrique consommée (par exemple 7 kWh).
Ajouter après les avoir évalué (par exemple 200 W *10h =2 kWh) les apports internes.
On obtient les déperditions de la maison sur la période considérée, ici 9 kWh.

Relever la température extérieure moyenne pendant l’expérience : par exemple -2 °C

On obtient alors le delta T (différence de température int/ext), ici 20 °C.

La puissance déperditive de la maison pour un deltaT de 20 °C est donc : énergie/ durée = 9/10=0.9kW = 900 W.

Si la maison a une surface de 100 m2, il lui faut donc : 900/100 = 9 W/m2

Ou encore par degré : 9/20 = 0,45 W/m2.K

On peut aussi faire le calcul par rapport au volume de la maison par exemple 250m3
Il lui faut 900/250 = 3,6 W/m3 e donc 3,6/20 = 0,18 W/m3.K

Je crois que les thermiciens appellent le U bat ce que l’on obtient si on divise par les surfaces de toutes les parois donnant sur l’extérieur, par exemple 300 m2.
Dans l’exemple précédent U bat = 900/(20*300) = 0,15 W/m2.K

Alors je la refais :
« ça isole bien ? »
« j’ai un Ubat de 0,15 »
«… »

Au fait pour les initiés, quelqu’un connaît-il la valeur de U bat ref en zone H1, maison individuelle (pas moyen de trouver) ?
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toinattak
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MessageSujet: Re: autoconstruction et déperditions   Mer 16 Déc 2009, 20:54

en se disant que, en plus d'être une nuit avec une t° constante, il n'y a pas de vent, et que l'étanchéité à l'air du bâtiment est suffisament bonne pour ne pas fausser les mesures...

mais à quoi cela te servira-t-il de connaitre ta valeur d'isolation réelle, si cette valeur n'est que théorique pour les bâtiments conventionnels?

si le but est de pouvoir comparer, autant s'en tenir au valeur de la norme : même avec des valeurs défavorables, une maison en paille reste théoriquement bien plus économe en énergie que les constructions conventionnelles...
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CChristophe
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MessageSujet: Re: autoconstruction et déperditions   Mer 16 Déc 2009, 21:13

Citation :
en se disant que, en plus d'être une nuit avec une t° constante, il n'y a pas de vent, et que l'étanchéité à l'air du bâtiment est suffisament bonne pour ne pas fausser les mesures...
Ben justement, il fait froid, il n'y a pas de vent, (souvent en hiver dans des conditions anticycloniques), et si la température extérieure change un peu la moyenne fera bien l'affaire !

On a bossé dessus presque 3 ans (we, vacances) et on en voit la fin, je trouve assez légitime de savoir ce qu'il en est... Et puis j'aime bien chercher !

Citation :
mais à quoi cela te servira-t-il de connaitre ta valeur d'isolation réelle, si cette valeur n'est que théorique pour les bâtiments conventionnels?
Je ne comprends pas très bien ce que tu veux dire...

Citation :
si le but est de pouvoir comparer, autant s'en tenir au valeur de la norme : même avec des valeurs défavorables, une maison en paille reste théoriquement bien plus économe en énergie que les constructions conventionnelles...
théoriquement, comme tu dis !
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Ugo
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MessageSujet: Re: autoconstruction et déperditions   Sam 19 Déc 2009, 10:24

J'ai entendu parler récemment d'un test de ce genre, mais avec une procédure de mesure méthodique. le principe c'est un peu comme l'infiltrométrie : on surchauffe le batiment, et ensuite on mesure la vitesse à laquelle il se refroidi, en fonction bien sur des températures ext et conditions climatiques. Donc ça se fait via une station de mesure étalonnée et un logiciel de traitement (comme l'infiltro).
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CChristophe
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MessageSujet: Re: autoconstruction et déperditions   Lun 21 Déc 2009, 20:54

Si tu as quelque chose sur cette méthode ça m'intéresse !

Mais j'y vois un gros inconvénient :

Si on chauffe puis laisse refroidir le batiment, tout ce que l'on peut savoir, c'est à quelle vitesse il se refroidit !

A mon avis, pour mesurer les déperditions, il faut autant que possible travailler à température constante avec un émetteur de chaleur approprié :

Soit on cherche en tâtonnant la puissance nécessaire d'un radiateur pour maintenir un delta T donné.

Soit on mesure (compteur d'énergie électrique) l'énergie qu'il a fallu pour maintenir une température donnée sur une période donnée. Cela est plus simple, car on peut le faire avec un radiateur surdimensionné.

Si la température de la maison varie pendant le test, celui-ci sera faux car une partie de l'énergie donnée par le radiateur sera absorbée par l'inertie de bâtiment au lieu de déperdre si la température monte, l'énergie sera donc surévaluée.

Ou une partie de l'énergie sera rayonnée par cette même inertie si la température diminue, et du coup celel fournie par le radiateur sera donc sous-évaluée.

Pour ce qui est de la station météo, j'en ai une avec des capteurs qui enregistre les données : je peux obtenir via un tableur les courbes de température à l'intérieur en plusieurs points et la température extérieure (ce qui me permet de faire plein d'autres calculs rigolos, What a Face et de caler mes "modèles"...).

Pour le calibrage, je vérifie qu'en un même point les sondes indiquent la même température, je me fiche de sa valeur absolue puisque c'est le delta T qui m'intéresse.

Enfin, si je veux connaître seulement les déperditions de l'enveloppe, je dois :

-estimer les apports internes (facile la nuit : nombre d'occupants et pertes du ballon ecs).

-connaître ou supprimer les apports solaires (facile la nuit).

-supprimer les pertes par renouvellement d'air : je coupe la ventilation, je ferme l'arrivée d'air et je me dis que l'étanchéité à l'air n'est pas mauvaise (jusqu'au test d'infiltrométrie que je compte faire dès que j'ai trouvé un be intéressé), du coup je les néglige.

Les mesures sont en cours, mais je n'ai pas encore eu le temps de les exploiter.

Ceci dit, je sais que le Ubat ne dit rien des qualités bioclimatiques de la construction, il ne fait que caractériser l'enveloppe.

Mais ça tombe bien, c'est ce qui permet de voir si la paille tient ses promesses et si la mise en oeuvre tient la route.

Et je sais maintenant que ma question sur la valeur de U bat ref est sans objet.
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Ugo
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MessageSujet: Re: autoconstruction et déperditions   Mar 22 Déc 2009, 13:16

Je ne sais malheureusement plus où j'en entendu parler de ça. Cependant, le test se faire avec des mesures des T° des deux côtés, et, je le suppose, avec des mesures des apports solaires et conditions climatiques, de sorte à pouvoir corréler la vitesse de perte de T° en fonction de tout cela, et ainsi déduire la performance du bati. De la même manière que pour un test d'infiltrométrie, on ne mesure pas le débit de fuite sans avoir auparavant étalonné les appareils, mesuré la vitesse du vent, et la pression atmosphérique.

Si je retrouve des infos sur ces tests je te tiendrais au courant
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MessageSujet: Re: autoconstruction et déperditions   Mar 22 Déc 2009, 13:24

bonjour

Ugo a écrit:
le principe c'est un peu comme l'infiltrométrie : on surchauffe le batiment, et ensuite on mesure la vitesse à laquelle il se refroidi, en fonction bien sur des températures ext et conditions climatiques.

Ca m'a l'air bien compliqué tout ça ! à partir de quelle moment peut-on considérer que le bâtiment est en surchauffe ??

On attend que la masse thermique du bâtiment ai atteint une certaine température ??? ça peut prendre du temps tout ça ...

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MessageSujet: Re: autoconstruction et déperditions   Mer 23 Déc 2009, 10:50

Je n'en sais rien, en revanche mon petit doigt me dit que ce test est inadapté pour des maisons ayant une très forte inertie. Wink

Je pense qu'il a été pensé pour des maison surisolée, genre passivhaus, et donc que la température c'est essentiellement celle de l'air dans la maison.
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MessageSujet: Re: autoconstruction et déperditions   Mer 23 Déc 2009, 10:53

salut

Ugo a écrit:
Je n'en sais rien, en revanche mon petit doigt me dit que ce test est inadapté pour des maisons ayant une très forte inertie. Wink
ma p'tite tête est d'accord avec ton petit doigt... Very Happy

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CChristophe
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MessageSujet: Re: autoconstruction et déperditions   Mer 23 Déc 2009, 12:19

C'est bien pour ça que la méthode que je décris travaille à température intérieure constante ! C'est le seul moyen SIMPLE que je vois pour accéder aux caractérisiques isolantes de l'enveloppe, indépendamment des autres.

J'ai sous le coude un autre modèle plus complexe (par la résolution d'une équation différentielle, avec des incrémentations d'une heure) qui travaille en "dynamique", et qui permet lui d'accéder à "l'inertie effective" contenue dans le batiment. Toujours à caler sur les mesures effectives de température.

Il peut fonctionner sur quelques dizaines d'heures avec une prise en compte des apports solaires, mais alors la marge d'erreur augmente et le modèle dérive.

Sur une nuit Sleep ça, fonctionne bien (j'élimine cette source d'erreur), je laisse la température descendre, et je fais corréler l'évolution des températures mesurée avec celles prévues par le modèle. En utilisant les caractéristiques de l'enveloppe déduites par le premier modèle, j'en tire "l'inertie utile" de la maison exprimée en masse.

Pour compléter tout cela, un troisième modèle ANNUEL qui prend en compte sur l'année la consommation de bois effective, les apports solaires et internes, la ventilation et les degrés-jours me donne les parts respectves des pertes sur les différents postes (enveloppe, ventilation) et les gains (chauffage, apports internes et solaires) : ce modèle me donne donc en plus les caractéristiques "bioclimatiques" de la maison (part des apports solaires).

Au final, j'ai donc : le U bat, l'inerte effective, les apports solaires.
Je mesure aussi la température sous l'isolant de sol, près des murs ext et près du centre.

Connaissant le U bat et les caractéristiques des parois, je pourrai aussi en déduire une valeur de lambda de la paille.
Voilà en gros ma démarche.

J'ai déjà des ordres de grandeur à 10-20 % (U bat = 0,25, inertie "effective" de 30 t (contre une masse interne totale calculée d'environ 40t, ce qui est cohérent, et part des apports solaires 35 %), mais il me faut encore du temps scratch pour caler tout ça de façon que j'estime fiable.
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