Le confort thermique

confort thermique définitionLe confort thermique est une sensation liée à la chaleur qui est propre à chacun. En hiver, un bon confort thermique doit garantir une sensation suffisante de chaleur. En été, il doit limiter cette chaleur pour éviter les surchauffes. Quels sont les différents critères qui influencent ce confort thermique et comment obtenir un «bon» confort thermique ? Voici quelques éléments de réponses.

La température ambiante (ou de consigne)

confort thermique température ambianceC’est le premier critère qui vient à l’esprit, qui même s’il est déterminant, n’est pas le seul. Pour obtenir un confort thermique satisfaisant, il faut paramétrer une température de consigne suffisante. On a l’habitude de dire que la température ambiante de confort se situe entre 19°C et 20°C. Attention à ne pas surchauffer car passer de 20°C à 21°C entraîne une surconsommation d’énergie d’environ 7%. La nuit et en période d’inoccupation, cette température pourra être abaissée de 2 à 3°C grâce à la régulation du chauffage.

confort thermique températures paroiLa température des parois

La température des parois a une grande influence sur la température ressentie. Pour calculer simplement la température ressentie, il faut faire la moyenne entre la température des parois et la température ambiante. Par exemple, pour une température d’ambiance de 20°C :

Pour une même température de consigne, le confort thermique sera insuffisant dans le cas 1 et satisfaisant dans le cas 2. Pour augmenter la température des parois, il convient d’isoler correctement son logement en limitant le plus possible les ponts thermiques. Il faut également mettre en place des vitrages performants dont la pose aura été soignée.

Le mode chauffage

La production de la chaleur

chauffage convection stratification airDans le cas d’un chauffage par convection, l’air en mouvement est utilisé pour transférer la chaleur du système de chauffage vers les occupants. De fait, l’air chaud remonte et l’air froid reste au niveau du sol. En conséquence, il se crée une stratification de l’air (plus chaud en haut qu’en bas) qui provoque un inconfort thermique (froid aux pieds). De plus, le chauffage par convection tend à assécher l’air, ce qui peut être désagréable. On trouve parfois un humidificateur d’air accolé au convecteur pour limiter ce ressenti (réserve d’eau liquide). Aussi, les convecteurs peuvent accentuer la sensation de courant d’air qui provoque de l’inconfort et oblige à chauffer plus. Enfin, ces élément de chauffage sont très chauds (autour de 90°C sur le corps de chauffe), ce qui peut poser des problèmes de sécurité chez les enfants. Les « convecteurs » (ou « grilles pains ») ou autres « soufflants » sont donc à éviter notamment quand les volumes à chauffer sont importantes.

chauffage par rayonnement onde infrarougeDans le cas d’un chauffage par rayonnement, ce sont des ondes infrarouges qui sont utilisées pour transférer la chaleur du système de chauffage vers les occupants. Il y a peu de stratification de l’air et le confort thermique est meilleur. Parmi les chauffages par rayonnement, on peut citer : le plancher chauffant, les poêles de masse (à restitution lente de la chaleur), les radiateurs électriques à inertie et les radiateurs à eau.

Il existe des modes de chauffage qui utilisent à la fois la convection et le rayonnement, ils apportent un confort thermique satisfaisant. On peut citer : les panneaux rayonnants et les poêles à granulés.

Les variations de températures

confort thermique température variationLe confort thermique est meilleur lorsque l'amplitude des températures est faible. On peut considérer qu’une amplitude de 1°C est acceptable. Par exemple, vous réglez la température de consigne à 20°C. Le chauffage va produire de la chaleur jusqu’à atteindre 20.5°C, puis ne se remettra en route qu’à 19.5°C. Pour lisser au mieux les températures, il faut mettre en place une régulation efficace. Dans les faits, tous les modes de chauffage ne sont pas capables d’une régulation si fine. Pour les poêles à granulés notamment, on accepte une amplitude de 2°C. En été, des protections solaires couplées à une forte inertie thermique évitent les surchauffes.

La distribution de la chaleur

diffusion chaleur programmateur chauffage recepteurUne bonne homogénéité de la température entre les pièces améliore le confort thermique. Cette harmonie est plus facile à atteindre lorsqu’il y a plusieurs émetteurs de chaleur (des radiateurs dans chaque pièce). Dans le cas d’un unique point chaud, comme un poêle à granulés, les températures sont moins homogènes. De ce fait, il faut limiter la surface chauffée par ces systèmes. A titre d’exemple, la Réglementation Thermique 2012 limite l’usage d’un poêle à granulés à une surface de 100m² afin d’obtenir une régulation correcte des températures.

L’humidité relative de l’air (hygrométrie)

humidimètreUn taux d’humidité situé entre 40% et 60% permet un bon confort thermique. Avec un taux d’humidité élevé, on aura tendance a augmenté la température de consigne (surconsommation d’énergie). A l’inverse, on aura tendance à diminuer la température de consigne dans un environnement plus sec (maisons RT 2012 notamment) mais il n’est pas recommandé de descendre en dessous de 40%. Pour réguler au mieux l’humidité, il est nécessaire de mettre en place une ventilation mécanique contrôlée.

Les mouvements d’air

mouvements air convectionLes mouvements d’air accentuent les échanges de chaleur par convection. Par exemple, quand la météo affiche une température réelle de 0°C, la température ressentie peut être de -7°C sous l’effet du vent. L’homme perçoit les mouvements d’air à partir d’une vitesse de 0.2m/s (0,7 km/h). Pour éviter ces flux d’air, on peut mettre en place une ventilation mécanique qui assure une vitesse de l’air assez faible. Cette vitesse est plus difficile à gérer dans le cas d’une ventilation naturelle. Le choix du chauffage est également important (les convecteurs renforcent les mouvements d’air), de même qu’une bonne étanchéité à l’air du bâtiment, en particulier au niveau des ouvrants.

L’occupant

confort thermique pullEn fonction de sa sensibilité, de son activité et de sa tenue, l’occupant va également avoir une influence sur le confort thermique. Plus l’occupant a une activité physique soutenue et plus il est habillé chaudement, plus la température de consigne pourra être faible. Portez des pulls en hiver est donc un bon moyen de faire des économies d’énergie ! La sensibilité de chacun est également à prendre en compte. L’âge est une variable importante de ce ressenti (jeunes enfants et seniors notamment).

Conclusion : Comment obtenir un bon confort thermique ?

En définitive, c’est l’occupant du logement lui-même qui est le plus apte à définir le « bon » confort thermique. Ce confort thermique résulte de nombreux paramètres comme les températures d’ambiance et des parois, les modes de chauffage, le taux d’humidité ou les mouvements d’air. Pour obtenir un confort thermique satisfaisant, il faut agir au niveau du bâti, des systèmes et des occupants. Au niveau du bâti, une isolation suffisante et des fenêtres performantes évitent le phénomène de parois froides et diminuent les mouvements d’air. Au niveau des systèmes, une température de consigne autour de 19-20°C couplée à une bonne régulation et l’utilisation d’une VMC hygroréglable améliorent le confort thermique, tout en limitant les consommations d’énergie. Enfin, au niveau des occupants, une tenue adaptée à la saison est indispensable.

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#10 - Benjamin (Admin) - 14 Janvier 2017

Bonjour sergio,
Le plus gros risque de l'inertie, c'est la surchauffe (= chauffage du plancher chauffant + apports extérieurs ou intérieurs).
Ici, les risques de surchauffe sont faibles (ombres sur la façade sud) et une régulation avec anticipation permettra de réguler correctement le plancher chauffant (éventuellement avec 2 zones distinctes : séjour/cuisine et reste de la maison).

La solution du poêle à granulés + ballon ECS thermo est également envisageable mais les réduits de température sont difficile à gérer sans appoints électriques dans les chambres (à moins de les laisser ouvertes la nuit...).

#9 - sergio - 09 Janvier 2017

Bonjour Benjamin,
Mon permis de construire est accordé, et j'ai toujours un doute sur le mode de chauffage à adopter. L'étude thermique donne un Bbio de 40.8 pour un Bbio max de 48 (gain de 15%). J'ai prévu un chauffage par le sol (PCBT)avec une PAC+ECS. Mon souci est l'inertie. En hiver la façade sud de la maison, masquée par la forêt, est à l'ombre à partir de 14h30/15h.
3 baies du séjour (180x215) reçoivent le soleil dès le matin et sont à l'ombre en début d'après-midi.
comment réguler le plancher chauffant ? jours ensoleillés et jours sans soleil.
Est-il judicieux d'installer le plancher chauffant sans la PAC (il me faut de toutes façons isoler le sol...seul coût supplémentaire : le PER Bao+ les Collecteurs) et d'installer un poêle à pellets + Ch.Eau Thermo.
La maison de Plein pied fait 112m2 (séjour-cuisine 50m2 sud)
Merci pour votre Avis....Votre site est passionnant et je regrette de ne pas l'avoir découvert plus tôt
Cordialement
Sergio

#8 - Benjamin (Admin) - 10 Novembre 2016

Bonjour jean-chris,
Cela me paraît cohérent, sauf que comme dit dans le message précédent. Si on part du principe que l'élec se coupe quand la température est suffisante grâce au bois, alors il faut réguler comme s'il n'y avait le bois.
Concrètement, cela veut dire mettre en mode confort le matin même si celui-ci ne se déclenche pas car l'insert chauffe encore et le soir. Cela est surtout une sécurité pour le jour où vous ne mettez pas l'insert (ou pour la chambre un peu plus éloignée...).

Concernant l'anticipation, c'est de toute façon empirique (dépend de l'inertie de la maison et dépend aussi des conditions extérieures).

#7 - jean-chris - 25 Octobre 2016

merci benjamin de ces précisions.

en effet, la nuit avec un réduit de 18 °, il y a très peu de chances pour que l'élec fonctionne, en tous cas jusqu'à 4/5 heures du matin. Il n'y a même aucune chance dans le séjour où l'insert se trouve (température souvent agréable de 21-22° le matin) et très peu dans les autres pièces puisque il y a une grille qui communique entre l'insert et le couloir qui mène aux chambres (mettons 18° le matin sauf une chambre un peu plus froide).

en revanche, je pense que vous surestimez un peu l'aptitude d'un insert à chauffer une pièce : quand le feu est allumé, il faut bien 30-40 minutes pour que le thermomètre commence à sentir la différence et 1 heure pour que la différence de température commence à être nette dans la pièce même de l'insert; donc il faut plus de temps pour les autres pièces ; mettons 1h30, voire 2 heures.

je pensais avoir un réduit de 17° et 19° en confort partout mais un démarrage du confort un peu plus précoce dans les chambres sur un seul créneau (mettons 16h00 18h30 dans les chambres et 16h30/17h15 dans le séjour (au sud toujours un peu plus chaud), histoire que cela monte un peu plus vite en T°. je crois que ce n'est pas nécessaire de prévoir du confort le reste du temps. cela vous parait il cohérent?

jean-christophe

#6 - Benjamin (Admin) - 25 Octobre 2016

Bonjour jean-chris,
Si l'on part du principe que le chauffage électrique se coupe lorsque le bois est en fonctionnement, ce qui normalement devrait être le cas (au moins dans les pièces concernées), alors il faut réguler comme s'il n'y avait pas le bois.
- En période d'inoccupation : 18°C
- 1h ou 30 min avant l'occupation : 20°C
- occupation : 20°C
- 1h ou 30 min avec la fin de l'occupation : 18°C
Ce qui donne par exemple pour des horaires d'"occupation" de 6h-9h et 16h-23h
0h-5h : 18°C
5h-8h30 : 20°C
8h30-15h : 18°C
15h-22h30 : 20°C
22h30-23h59 : 18°C

Éventuellement 17 voire 16°C en réduit, mais cela dépend si la programmation est la même dans toutes les pièces et de l'inertie de la maison (mais aussi de la T° ext...).

Dans le cas où le bois est utilisé, on dépassera la T° de consigne de l'élec qui se coupera donc automatique... De même avec l'inertie, peut-être que l'élec ne tournera quasiment pas de la nuit si on reste jusqu'à 3h du matin à plus de 18°C.

#5 - jean-chris - 24 Octobre 2016

Bonjour Benjamin,

une petite question d'économie d'énergie.
J'ai un insert bois qui me permet de chauffer ma maison de 1976 (mais disons de niveau RT 2005) de 80 m2 sans avoir recours à l'électricité (sauf rares exceptions d'absences prolongées). j'y parviens en "gérant" la chose. Comme l'insert a beaucoup d'inertie, par exemple,si je fais du feu le soir, le lendemain matin, avant de partir au travail, la T° sera agréable; le soir comme je rentre tôt, en faisant du feu tout de suite, la T° à le temps de monter un peu avant que le reste de la maisonnée n'arrive etc Bref, l'un dans l'autre, on peut passer lhiver au bois sans "trop" d'inconfort, même si c'est un peu lent et qu'il y a parfois des différences de T° entre les pièces.

malgré tout, si je devais réfléchir à une association pertinente avec le chauffage électrique (rayonnants dans toutes les pièces avec une programmation centralisée 2 zones), comment selon vous faudrait s'y prendre? qu'est-ce qui serait le plus cohérent?

Actuellement, je me dis que si je programme le chauffage électrique en confort, mettons 20° 1h30 avant que je n'arrive, la T° sera déjà un peu montée et il sera facile pour le feu d'achever la montée en T° en un temps plus bref quand je rentre le soir. Dans cette optique, je ne chauffe que 2 heures par jour, le reste du temps c'est le bois qui fait : je compense la montée un peu lente en T° du bois.

Mais je vois aussi que vous conseillez d'utiliser le gestionnaire d'absence électrique en misant plus sur la T° "éco" avec l'idée qu'un montée en T° sera plus facile, lorsque vous serez présent, si vous avez maintenu 18° durant votre absence. Du coup, le bois permettra aussi de compléter de façon judicieuse et l'équilibre de T° sera plus facile à respecter entre les pièces.

Bref, qu'est-ce que vous me conseilleriez comme complémentarité électrique par rapport au bois : chauffer confort environ 1h30 puis couper le chauffage élec et passer au bois ou laisser une température éco par exemple, 17,5° dans les chambres et 18 ° dans le séjour tout le temps avec le bois qui vient en complément? Qu'est ce qui permet de consommer le moins?

Merci d'avance à bientôt

jean-christophe

#4 - Benjamin (Admin) - 26 Avril 2016

Bonjour,
Un calcul rapide (et qui reste approximatif) ferait état d'une déperdition d'environ 3300W.
Si vous remplacez vos radiateurs, mieux vaut donc choisir des 1200W plutôt que des 1000W.
Effectivement, l'inertie ne permettra pas à vos radiateurs d'être aussi réactifs. Cela peut être problématique dans une région climatique chaude avec des apports solaires importants.
Sauf cas ci-dessus, l'inertie se gère plutôt bien : en anticipant les plages horaires de confort et de réduit. (ex : On met la T° de confort 1h30 avant l'heure souhaitée, et on bascule 1h30 en réduit avant l'heure souhaitée).

#3 - sand - 23 Avril 2016

rebonjour benjamin,

pendant que j'y suis je poursuis ma réflexion sur cette question et j'espère profiter de vos lumières.

je pense que je vais changer ces rayonnants pour des radiateurs à inertie sèche avec une régulation digitale qui me permettra de pouvoir régler la T° éco à 18° comme vous le suggériez et de profiter de mon gestionnaire d'absence. Malgré tout, j'ai tendance à penser que des radiateurs à inertie sèche vont être encore moins réactifs que mes 3 rayonnants qui étaient un peu juste. Que me conseillez vous en termes de dimensionnement : 3 radiateurs 1000w avec un régulation 20°conf/18°éco devraient suffire? ou 3 radiateurs de 1200w ou 4 de 1000 watt ou autre?

voici les caractéristiques de "la pièce" :

séjour/cuisine ouverte/ entrée : 38 M2
35cm LDV plafond, 7,5 cm LDV dans les murs, j'ai fait mettre une porte d'entrée performante coté nord + double vitrage récent sur 3 portes fenêtres plein sud
une isolation par l'extérieur est envisagée..je sais pas encore quand

merci d'avance

sand

#2 - sand - 21 Avril 2016

Bonjour,

merci benjamin de votre réponse.

Malheureusement, je n'ai pas la possibilité sur ces radiateurs (à la différence de ceux qui sont installés dans les chambres) de moduler la T° éco. De plus, il est rare que la t° baisse entre 2 réduits des 3,5°prévus par les radiateurs. Donc, il me faudra voir pour un radiateur supplémentaire si je comprends bien ou le changement des 3....

à bientôt

#1 - Benjamin (Admin) - 19 Avril 2016

Bonjour sand,
Il n'est pas étonnant que les radiants chauffent 1 degré de plus que la consigne lors du "redémarrage". Si la température reste stable par la suite, c'est que la régulation est cohérente, d'autant plus si les 3 ont un fonctionnement similaire.
Effectivement le grand volume à chauffer, couplé à une température de réduit peut-être trop basse fait que la remontée en température prend du temps.
Limiter le réduit à 18°C permettrait une remontée en température cohérente, y compris avec "seulement" 3 appareils.

#0 - sand - 09 Avril 2016

Bonjour, j'ai,l'impression que quelquechose cloche dans la régulation de mes panneaux rayonnants (atlantic solius achetés fin de années 2000 )de mon séjour.

d'abord, il faut des "plombes" pour atteindre la T° de consigne (plus de 3 heures)
ensuite ils se mettent à chauffer beaucoup jusqu'à aller à 20,6° puis cessent de chauffer pour se stabiliser aux environs de 19,6°. Et là ils tiennent cette température toute la journée de manière normale...c'est la T° qui est à peu près celle que j'espère quand je le règle à 4,2...

Est-ce un problème de régulation? j'ai d'autres panneaux rayonnants dans les chambres avec un régulation électronique à +-0.1° et là pas de problèmes, T° constante...pas de surchauffe, pas d'oscillations violentes.

j'ai aussi peut-être fait une bétise. Le séjour+cuisine ouverte+hall d'entrée=38 m2. Et c'est vrai que quand j'ai acheté, j'ai enlevé 4 grilles pain de 1000 W chacun pour les remplacer par 3 panneaux rayonnants de 1000w. J'ai pensé que ce serait suffisant vu l'isolation de la maison (35cm LDV plafond, 7,5 cm LDV dans les murs, j'ai fait mettre une porte d'entrée performante...etc). Est-ce que cela peut-être un problème de dimensionnement des chauffages?

merci d'avance
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