Lors de la conception des bâtiments, le confort hygrothermique, visuel, acoustique, olfactif, psychologique... sont des données essentielles qui seront à moduler en fonction du cahier des charges.

Souvent, il faut tenir compte des exigences liées aux conditions climatiques de fonctionement de certains équipements et appareillages de production (ordinateurs, machines...). Toutefois, ceci n'est pas l'objet de ce chapitre.

Logiciels

PEM - comfort

Didacticiel confort thermique PEM, Pascool Electronic Metahandbook intègre entre autres un didacticiel sur le confort d'été qui intègre un calculateur du PMV très complet. L'utilisateur peut définir l'ensemble des paramètres entrant dans le calcul du PMV selon la méthode de Fanger. Site Internet >>> http://www.enercad.ch

Equipements de mesure

Confortmètre

Théorie

Confort thermique

On peut distinguer quatre 'interfaces' qui permettent au corps humain de s'adapter au milieu:

Ce sont la maîtrise consciente de l'habit (2) et de l'habitat (3) qui ont permis à l'être humain de s'épanouir sur pratiquement toute la surface de la terre, voire dans l'espace.

La complémentarité de ces dispositifs, naturels ou créés par l'homme, assurent les conditions nécessaires au maintien d'une température du corps rigoureusement constante.

Le schéma suivant donne un aperçu du système de thermorégulation humain

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Différents modèles et normes essayent de définir la sensation de confort:

• Norme EN ISO 7730
• Norme CR 1752
• Norme ASHRAE 55-92

  Le modèle de Fanger quantifie le confort thermique ressenti par les usagers en proposant un pourcentage d'insatisfaction (PPD = predicted percentage of dissatisfied) qui est essentiellement fonction des conditions climatiques, de l'habillement et de l'activité du sujet.

Ce modèle est applicable seulement pour des situations statiques. Le phénomène du confort est en réalité beaucoup plus complexe et intègre des paramètres difficilement quantifiables comme les variations dynamiques du sujet et de l'environnement, aspects socioculturels et acceptation.

Des modèles dites 'adaptatifs' essaient d'intégrer cette complexite. Le schéma ci-dessous illustre le modèle adaptatif

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Modèle de Fanger

La définition du PMV est valable seulement pour des personnes exposées de façon prolongée à des conditions constantes et avec un taux d'activité (métabolisme) constant.

Le principe de la conservation d'énergie aboutit à l'équation de bilan thermique suivante:

H - Ed - Esw- Ere - L = R + C Avec: H = métabolisme (M) Ed = pertes de chaleur par diffusion de vapeur à travers la peau Esw = pertes de chaleur dues à la transpiration Ere = pertes de chaleur latentes dues à la respiration L = pertes de chaleur sèches dues à la respiration R = pertes de chaleur par échange radiatif du corps habillé C = pertes de chaleur par échange convectif du corps habillé

[Source >>> DIAS 2.11]

Chaque terme de l'équation peut être substitué par une fonction issue de la physique de base. Toutes les fonctions ont des valeurs mesurables à l'exception de la température de surface des habits et du coefficient de tranfert thermique convectif qui dépendent l'un de l'autre.

D'autres aspects physiques qui interviennent sont:

• La turbulence de l'air
• La vitesse de l'air
• La dissymétrie de rayonnement
• Gradient de température vertical

Le PMV est ajusté sur une échelle à 7 niveaux:

• +3 très chaud
• +2 chaud
• +1 légèrement chaud
• ~0 neutre
• -1 légèrement froid
• -2 froid
• -3 très froid

Tableau (simplificateur)

Température ambiante optimale en fonction de l'activité et de l'habillement [source norme SN EN ISO 7730]

La norme ISO 7730 donne une définition du confort selon les indices du "PMV" (predicted mean vote, en français ~ vote prévu moyen) et du "PPD" (predicted percentage of dissatisfied, en français ~ pourcentage prévu d'insatisfaits).

Ce tableau qui se base sur le modèle décrit par Fanger donne nécessairement une vue réductrice du confort thermique.

Confort visuel

De même que les besoins en température, les besoins en éclairage sont fonction du type d'activité. Au-delà de la quantité de lumière, il faut tenir compte de sa qualité en termes d'éblouissement, ombres, contrastes et rendu des couleurs.

[Source >>> DIAS 2.11]

 

Confort acoustique

n/a

Bibliographie & liens

Publications

• Fanger, P.O., "Thermal comfort", New York, McGraw-Hill (1973)
• ISO EN 7730, 1994. Moderate thermal environments - Determination of the PMV and PPD indices and specification of the conditions for thermal comfort". International Standards Organization. Geneva
• CR 1752, 1998. Ventilation for Buildings: Design Criteria for the Indoor Environment. CEN, Brussels
• SIA 180, Isolation thermique et protection contre l'humidité des bâtiments, Norme Suisse SN 520 180, 1999, pp 17-21
• Oseland, N., Adaptive Thermal Comfort Models, BRE, Building Services Journal, Dec 1998.
• Humphreys, M., Nicol, J., Understanding the Adaptive Approach to Thermal Comfort, ASHRAE Trans., 1998.
• ASHRAE Standard 55-1992. Thermal environment conditions for human occupancy. ASHRAE, Atlanta.

Liens

• ESRU http://www.esru.strath.ac.uk/Reference/concepts/thermal_comfort.htm