La température extérieure de base désigne la température la plus basse constatée dans un département. Comment est défini la température de base extérieure? C'est la norme française NF EN 12831 qui définit le tableau des températures extérieures de base selon différents paramètres: proximité de la mer, altitude, climat, etc. Plus précisément, cette température de base est la température la plus basse relevée dans chaque département pendant au moins 5 jours dans l'année. Ces températures très basses sont bien souvent atteintes au cours de la nuit. A quoi sert la température de base d'une zone? La température de base d'une région est à prendre en compte pour un bon dimensionnement de son installation de chauffage. Le dimensionnement, c'est-à-dire la détermination de la puissance de chauffage nécessaire, est très important. Il permet de vous garantir un certain confort thermique tout en optimisant vos économies d'énergies. C'est donc cette température de base qui doit servir de référence pour le dimensionnement de votre installation, mais il faut également prendre en compte les déperditions du bâtiment.
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La température extérieure de base est un paramètre de calcul servant à calculer les déperditions de chauffage dans n'importe quelle ville. A titre d'exemple elle sera de -7° à Paris, de -9° à Lille, de -15°C à Strasbourg, de -5°C à Nice. Cette température représente une référence de températures minimales moyennes en termes de statistiques. Il est fort probable qu'à Strasbourg, la température extérieure puisse atteindre -20°C. La puissance de chauffage ne peut néanmoins être basée sur ces 2 ou 3 jours sporadiques. La température de -20°C peut apparaitre la nuit, et la chaudière aura la réserve suffisante surtout pour chauffer à une température réduite de 16°C la nuit. Durant la journée, le -20°C peut être compensé par quelques degrés de "free-heat", dus aux apports solaires, etc, … En altitude, les corrections sont néanmoins appliquées. A noter que la température extérieure varie toute l'année et la différence intégrée par rapport à la température intérieure est appelé Degrés-Jours. On appelle « DJu » les Degrés Jours Unifiés lorsque la température intérieure de base est de 19°C.
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Calcul des déperditions et dimensionnement des installations de chauffage
Norme NBN EN 12831 (2003) et NBN B62 – 003
Norme NBN EN 12831: 2003
La norme NBN EN 12831: 2003 (Systèmes de chauffage dans les bâtiments – méthode de calcul des déperditions calorifiques de base) permet tant de calculer les déperditions calorifiques d'un bâtiment (dimensionnement des systèmes de chauffage) que d'un local (dimensionnement des corps de chauffe). Méthode de calcul
La méthode de calcul est assez complexe. En résumé, sur base de la détermination:
des données climatiques (températures externes données par la NBN B 62 – 003 en fonction de la situation géographique);
de la définition des espaces du bâtiment et de leur température interne (espaces chauffés, non chauffés hors gel, …);
et des données relatives au bâtiment comme les dimensions (surface d'échange de chaleur avec l'extérieur) et la composition des parois externes (valeur U en W/m².
Température Extérieure De Base De Données
2. 2 des règles EN 12831; le débit d'infiltration à travers l'enveloppe est donc donné par la formule:
Vinf = 2. P * (50/4) 2/3 * Sph. e. ε (en m³/h)
P est la perméabilité sous 4 pascals (la constante multiplicative qui suit permet de faire la liaison entre le renouvellement d'air sous 50 pascals et la perméabilité). P est exprimée en m³ par heure et par m² de surface d'enveloppe hors planchers. Sph est la surface de parois extérieures hors planchers, en m². e est le coefficient d'exposition, donné par le tableau D. 8 du complément national NF P52-612/CN:
ε est le facteur correctif de hauteur, prenant en compte l'augmentation de la vitesse du vent avec la hauteur de l'espace considéré au-dessus du niveau du sol. Il ne faut pas le confondre avec un autre facteur correctif, celui qui concerne les locaux de grande hauteur, donné par le tableau B. 1 de la norme NF EN 12831. Les valeurs de ε sont données par le tableau D. 9 du complément national NF P52-612/CN:
Remarques:
1) Les débits d'infiltration sont calculés globalement pour l'ensemble de locaux, puis répartis au prorata des volumes entre les locaux nantis d'au moins un mur ou un plafond extérieur.
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Pendant la journée, un échauffement plus rapide sur terre que sur mer aboutit à la création de basses pressions thermiques dans l'arrière-pays et de pressions relativement hautes en mer. La brise fraîche qui souffle de la mer vers la terre tend à supprimer le déséquilibre ainsi créé. Durant la nuit, la déperdition par rayonnement est plus forte sur terre que sur mer et les courants aériens sont inversés. Influence de la végétation
Dans les régions fortement boisées, les arbres interceptent de 60 à 90% de la radiation solaire, empêchant l'augmentation de température du sol. Ainsi, l'air s'y échauffe dans une moindre mesure qu'ailleurs. Ce phénomène est permanent ou saisonnier suivant qu'il s'agit d'arbres à feuillage permanent ou caduc. Par ailleurs, les arbres empêchent la radiation nocturne: la chute de température durant la nuit est donc limitée. On constate ainsi que les écarts de température sont moins importants dans les régions boisées. Influence d'un site urbanisé
En ville, les apports gratuits provenant des véhicules, industries, chauffage, etc… ainsi que la nature du sol et la quantité importante de matériaux à forte inertie réchauffent l'atmosphère.
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On détermine également la température moyenne mensuelle pour tracer la courbe d'évolution annuelle des températures en un lieu. Les températures n'atteignent pas leur maxima quand l'offre solaire est la plus grande (solstice d'été). Un certain déphasage, de l'ordre de 4 à 6 semaines, est observé et correspond au temps nécessaire pour réchauffer la masse terrestre (inertie de la terre). La figure ci-dessus permet de suivre l'évolution des températures pour une journée typique (le 8 juin 1964) à Bruxelles, ainsi que les rayonnements diffus et direct à partir d'un relevé toutes les trente minutes. L'exposition directe est mesurée perpendiculairement au rayonnement, alors que l'exposition diffuse est mesurée sur une surface horizontale. On relèvera la corrélation et le retard entre l'offre solaire et la réponse des températures (cercle). Le rayonnement diffus varie peu entre les prises de mesure, alors que l'intensité du rayonnement direct peut atteindre des valeurs très élevées tout comme des valeurs nulles (passage de nuages).
Or, comme la formule fait intervenir un écart de température, nous pouvons utiliser les Kelvin ou les degrés Celsius étant donné la règle de conversion: °C + 273, 15 = °K. ²: c'est la notation mathématique pour exprimer la dérivée partielle de la fonction DT par la variable Tint ³: On notera que l'économie est proportionnelle au nombre de degrés réduits. Pour rester sur l'exemple, si la température de départ était de 22°C, l'économie réalisée après le passage à 19°C aurait été de 3 fois 50, 54€ soit 151, 62€. Source:
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