Matériaux construction et isolation

Sommaire

L’agitation thermique se transmet de proche en proche, une molécule ou un atome cédant une partie de son énergie cinétique à une autre molécule ou à un autre atome, la vibration de l'atome se ralentissant au profit de la vibration du voisin. La chaleur se déplace toujours d'une zone chaude à une zone plus froide. Lorsqu'il fait plus froid à l'intérieur d'un logement qu'à l'extérieur, le logement attire la chaleur extérieure.

Le phénomène de transfert de chaleur

Ce phénomène est d'autant plus important que la différence de température est importante : les flux thermiques s'accélèrent. Notons que les échanges de chaleur à travers parois et planchers et au travers des matériaux isolants sont principalement dus à la conduction.

1. La conduction des matériaux

Conduction. L’énergie thermique dans ce mode d'échange de chaleur s'introduit dans un matériau en traversant, molécule après molécule, un solide, un liquide ou un gaz. La conduction ne s'opère que lorsqu'il existe un contact physique entre les particules et une différence de température. La conductivité thermique est donc la mesure de la vitesse à laquelle un flux de chaleur se transmet de particule en particule.

En résumé, le taux d'échange thermique dans un matériau donné sera fonction de la conductivité calorifique du matériau ainsi que de la différence de température.

2. La convection des matériaux

Convection. L'échange de chaleur intervient lorsqu'un liquide, de l'air ou un gaz chauffé se déplace d'un endroit à un autre tout en conservant sa chaleur résiduelle.

Le taux d'échange thermique dépend de la température du liquide, de l'air ou du gaz en mouvement et de son coefficient d'écoulement.

3. La radiation des matériaux

Radiation. L'énergie thermique par radiation est transmise sous une forme lumineuse (radiations infrarouges ou autre forme d'onde électromagnétique). Cette énergie thermique émane d'un corps chaud et ne peut se déplacer librement qu'au travers d'un milieu transparent.

Le verre, les matériaux translucides ainsi que l'atmosphère terrestre laissent passer une quantité importante de chaleur rayonnante qui est absorbée lorsqu'elle frappe une surface. Les surfaces claires ou brillantes reflètent davantage la chaleur rayonnante que les surfaces sombres ou noires qui l'absorbent.

4. Caractéristiques des matériaux

Ce tableau indique les caractéristiques des matériaux de construction et d'isolation.