La thermographie et les déperditions énergétiques

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Tout le monde connaît le croquis de l'ADEME du document "L'isolation thermique". Nous exposons ici les compétences de la thermographie pour la localisation et l'éventuelle quantification des déperditions énergétiques. On distinguera les déperditions radiatives (par rayonnement), les déperditions convectives (sans "fuites") et les déperditions par exfiltration d'air chauffé ("fuites").

Le schéma ci-dessous expose la répartition des déperditions énergétiques d'un pavillon non isolé d'un niveau.

 

Rénovation énergétique thermographie déperditions

 

 

 

 

Pour en savoir plus, consulter le document de l'ADEME sur l'isolation thermique.

 

 LES DEPERDITIONS RADIATIVES

Elles sont visualisées par la caméra thermique dans des conditions adéquates d'exploitation et de diagnostic. L'article La thermographie, un métier spécifique avait noté que le rôle de la thermographie n'est pas de quantifier ces déperditions : les calculs faisant intervenir les statistiques météorologiques sont possibles mais leurs résultats sont fortement incertains, ce qui est dû à plusieurs faits :

  • la caméra n'observe qu'un pourcentage infime de la déperdition radiative du bâti ;
  • les calculs supposent la thermique statique, situation délicate à obtenir et à vérifier ;
  • ces calculs nécessitent des relevés de températures absolues (dites opératives) au moyen d'instruments de laboratoire, alors que la mesure thermographique absolue est incertaine à ± 2°C, ce qui est énorme.

En revanche, les écarts de déperditions radiatives entre une zone de référence (saine) et une zone d'irrégularité (défaut) peuvent aisément être quantifiés au moyen des écarts de températures apparentes (à la condition qu'il faut bien identifier les phénomènes en jeu : il ne doit pas s'agir de restitution d'apports externes). Voilà la base de la classification des déperditions en "thermographie comparative".

Ces déperditions sont typiquement 3 fois moindres que les suivantes.

LES DEPERDITIONS CONVECTIVES

La caméra thermique ne voit pas les déperditions convectives. Mais elles peuvent être approchées à partir des thermogrammes en températures vraies (et non plus apparentes). Pour cela, il faut connaître l'émissivité des matériaux et leurs températures d'environnement radiatif. Voilà qui conduit à des incertitudes encore plus importantes que précédemment. Néanmoins, ceux qui se penchent sur les échanges par convection (naturelle et forcée) pourraient dire ici que ce n'est pas le rôle de la thermographie que de quantifier ce qu'elle ne voit pas, surtout que les paramètres en jeu sont inaccessibles dans la pratique de terrain (coefficient d'échange convectif en chaque point du bâti).

Les déperditions ci-dessus concernent les toitures, murs, ponts thermiques et fenêtres

(Cf. le thermogramme des "trois pavillons" de l'article La thermographie, un métier spécifique).

Sur les fenêtres, la thermographie doit être menée avec davantage de précautions que pour les autres parois.

LES DEPERDITIONS PAR EXFILTRATION (AIR RENOUVELE ET FUITES)

Elles peuvent être visualisées en imagerie thermique par leur effets sur les structures (c'est une observation indirecte, puisque la caméra est conçue pour ne pas voir l'air, il la rendrait aveugle), soit en les prenant à la source (infiltration d'air froid) soit à la sortie du bâti (exfiltration d'air chauffé). C'est le domaine de l'étanchéité à l'air qui est traité lors des relevés d'infiltrométrie. Dans les conditions relevant de cette technique, la caméra thermique aide à la localisation des défauts d'étanchéité à l'air mais ne quantifie pas les déperditions associées.

CAS PARTICULIERS DES PLANCHERS BAS

Les déperditions sont de divers types, on pense aussi à la conduction au sol qui, non isolé, provoque un inconfort. Mais ces déperditions conductives finissent en déperditions radiatives et convectives sur les sols entourant le bâti ; ceci nous ramène aux cas précédents.

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