Thermographie : émissivité des matériaux

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En thermographie, comme en général en mesure de température par rayonnement, l'émissivité des matériaux est une donnée qui apparaît toujours comme indispensable. Néanmoins, en thermographie du bâtiment, et quand on s'intéresse aux déperditions énergétiques, on a démontré depuis 2007 que l'émissivité est inutile. C'est ce que nous allons rappeler ici. (Depuis lors, la formalisation s'est encore affinée)

LA THERMOGRAPHIE DU BATIMENT VISE A OBSERVER LES DEPERDITIONS RADIATIVES

Il s'agit essentiellement de localiser les déperditions énergétiques sur les parois de l'enveloppe, et éventuellement de les quantifier (cette dernière quête n'étant pas une mince affaire). Or, précisément, la caméra thermique perçoit et mesure des rayonnements. Par définition, les déperditions par rayonnement, appelées déperditions radiatives, sont les pertes (les rayonnements émis par la paroi), diminuées des gains (les rayonnements absorbés par la paroi). Ces déperditions dépendent de la température vraie de la paroi ainsi que de son émissivité, ou aptitude à émettre des rayonnements, valeur comprise entre 0 et 1, la valeur 1 étant celle du corps noir, lequel émet parfaitement les rayonnements. Mais les déperditions dépendent aussi des rayonnements en provenance de l'environnement radiatif partiellement absorbés par la paroi et du facteur d'absorption de la paroi, ou aptitude à absorber les rayonnements (dans des conditions définies, émissivité et facteur d'absorption ont la même valeur). Cet environnement radiatif se caractérise par une température d'environnement radiatif (certains l'appellent aussi température réfléchie), c'est une température dite apparente, comme nous en avons déjà parlé dans nos articles précédents.

Pour ce qui est des déperditions convectives, nous avons déjà indiqué qu'elles n'entrent pas dans les compétences de la caméra thermique, sauf avec une armée d'hypothèses d'occurrence peu probable.

LA CAMERA THERMIQUE MESURE DIRECTEMENT DES DEPERDITIONS RADIATIVES

On montre donc que la caméra thermique mesure directement les déperditions radiatives et les exprime en températures apparentes. Nul besoin de connaître la température vraie de la paroi ni son émissivité. Par contre, il faut connaître la température d'environnement radiatif, laquelle est supposée être uniforme autour de la paroi (ce qui est approximativement possible par temps couvert, de nuit comme de jour).

On déduit aussi que l'écart de déperditions radiatives entre deux zones - même d'émissivités différentes - (une zone saine et une zone de défaut par exemple), soumises au même environnement, ne dépend plus de la température d'environnement : il se mesure directement par l'écart des températures apparentes des deux zones (à un facteur multiplicatif près) ! Voilà qui simplifie la vie des débutants auxquels nous indiquons, dans nos formations, qu'ils doivent régler l'émissivité de leur caméra sur 1 et ne plus y toucher ! Le propos est bien en effet de parler de déperditions et non de températures vraies, dont la plupart du temps on n'a que faire en thermographie du bâtiment.

EN THERMOGRAPHIE COMPARATIVE, VOILA QUI VALIDE LA CLASSIFICATION DES DEPERDITIONS A PARTIR DES TEMPERATURES APPARENTES

Cette approche, bien nouvelle en thermographie du bâtiment, conduit également à définir l'« importance d'un défaut » comme le demande la norme NF EN 13187, avec d'autres méthodes que le U, serpent de mer historique, ou que le facteur de température frsi, qui a déjà donné lieu à des normes dont la base technique et l'applicabilité sont sujettes à caution. Nous en reparlerons.

L'exemple ci-dessous est une thermographie comparative (aérienne) employant la méthode de classification de déperditions (sans quantification !), valable pour autant que l'on parle de déperditions (observées à l'instant t) et non de qualité d'isolation. C'est là un point de controverse que nous n'aborderons pas ici.

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Pour en savoir plus : La thermographie du bâtiment. Bases, normes et diagnostics.

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