Université Abdelmalek Essaâdi

Faculté des Sciences et Techniques de

Tanger

Master Sciences et Techniques:

Option Génie Civil

Mini Projet

Elément du Module : « Confort Thermique »

Titre :

« AMELIORATION DU CONFORT THERMIQUE DANS UNE ECOLE »

Réalisé par :

a) EL CHEDDADI Mohamed

b) MAAZIZI Yasser

c) M’RABET Anass

Année Universitaire 2015/2016

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Sommaire

I. Introduction : ..............................................................................................................................................3

II. Integration du bâtiment dans son environnement : ..................................................................................4

A. Situation géographique de la ville de Tanger: ........................................................................................4

B. Le climat de la ville de Tanger : ..............................................................................................................4

C. Position de l’école :.................................................................................................................................7

III. Les caractéristiques du bâtiment : .........................................................................................................8

IV. Analyse et diagnostic de la situation ................................................................................................... 10

D. questionnaire ....................................................................................................................................... 10

E. la température operative du confort : ................................................................................................ 12

F. Méthode de Carl Mahoney.................................................................................................................. 14

i. Diagnostic ........................................................................................................................................ 14

ii. Recommandations ........................................................................................................................... 14

iii. Conclusion : ..................................................................................................................................... 18

G. Les recommandations de la RTCM ...................................................................................................... 19

H. La qualité de l’air ................................................................................................................................. 20

V. Les solutions proposées .......................................................................................................................... 20

I. Solutions architécturales ..................................................................................................................... 20

J. Equipements techniques : ................................................................................................................... 22

iv. La ventilation : ................................................................................................................................. 22

v. Chauffage : ....................................................................................................................................... 22

a) Pertes par transmission : ............................................................................................................. 23

b) coefficients des transmissions surfaciques K : ............................................................................ 23

c) coefficients des transmissions linéiques k : ................................................................................. 24

d) coefficient de réduction τ : .......................................................................................................... 25

e) Pertes par ventilation .................................................................................................................. 25

VI. Conclusion ........................................................................................................................................... 28

VII. Bibliographie ........................................................................................................................................ 29

3

I. Introduction :

Le confort thermique dans les espaces de vie et de travail constitue une demande reconnue et

justifiée, à laquelle le concepteur doit apporter des solutions durables et efficaces.

Ainsi ce besoin a poussé les gens à proposer des solutions et des méthodes pour améliorer le confort

thermique et atteindre une sensation de satisfactions chez les occupants.

Dans ce cadre nous allons traiter le sujet d’amélioration du confort thermique dans une école qui

nous a apparu un sujet intéressant et qui sera bénéfique pour nous, pour nos amis, et aussi pour

l’école dont on a effectué ce projet.

Vu que la plus parts des écoles marocaines souffrent des problèmes du confort thermique, et

suivant la nouvelle politique du Maroc aux niveaux de l’efficacité énergétique et l’application de la

RTCM notre sujet se déclare comme un sujet d’actualité, dans lequel nous allons essayer

d’appliquer nous acquis et de développé notre culture et notre manière de conception et de pensée.

Après avoir choisis le cas d’école ou nous allons intervenus, il sera nécessaire tout d’abord d’avoir

les données climatiques de la ville de Tanger qui sont indispensables quand on parle d’un projet du

confort, même si c’est très difficile d’avoir ces données nous allons essayer de profiter des données

existants sur internet.

Nous allons commencer par une identification de l’environnement et des déférents paramètres et

caractéristique de notre cas, comme le climat, les matériaux utilisés pour construire l’école…

En se basant sur ces derniers nous allons faire une analyse et un diagnostic affin de détecté les

anomalies, et les problèmes, et pour se faire nous allons procéder a plusieurs méthodes, comme le

calcule des déperditions, l’application de la méthode des tables de Mahoney, et la comparaison des

paramètres existants avec les suggestions des normes marocaines.

Vers la fin nous allons faire une listes des propositions et des solutions qui peuvent être utiles pour

amélioré le confort en tenant compte de la faisabilité et la disponibilité de ces solutions.

4

II. Integration du bâtiment dans son environnement :

A. Situation géographique de la ville de Tanger:

A une Latitude de 35°46′02″ au Nord, une Longitude de 5°47′59″ a l’Ouest et une L’altitude par

rapport au niveau de la mer de20 m.la ville de Tanger est une ville marocaine de 1.105.000

habitants qui s’étend sur une superficie de 1.195km². Elle est située au Nord Ouest du Maroc à

14km du détroit du Gibraltar.

B. Le climat de la ville de Tanger :

Le climat de Tanger est de type méditerranéen tempéré par l'influence océanique, présentant quatre

saisons bien marquées : hiver doux et humide, été tiède et sec, intersaisons modérément pluvieuses.

La ville est cependant souvent sujette a de violents phénomènes météorologiques comme le vent

fort et les pluies intenses (ex: 200 mm de pluie en une journée, le23 novembre 2008). Les

précipitations sont comprises entre 700 et 1 000 mm par an. Pendant le printemps et l'été,

le sirocco ou chergui, vent chaud du Sahara, s'invite parfois sur la région et peut faire monter les

températures maximales au-delà de 40°C. Cela ne dure généralement que 2 à 3 jours.

Pour les températures, le record de froid est de -4,2 °C le 28 janvier 2005 et pour le record de

chaleur de 43,5°C le1er août 2003

.

5

Tanger a un climat méditerranée comme la majorité des villes qui se situent sur les deux cotes de la

méditerranée elle connait une saison chaude en été pendant les mois juillet et aout et une saison

froide en hiver pendant les mois décembre et janvier. Pour les températures, le record de froid est

de −4,2 °C le 28 janvier 2005 et pour le record de chaleur de 43,5 °C le1er août 2003.

Tanger a un moyen annuel de pluie de 762mm pendant la saison d’hiver et elle connait des

précipitations intéressantes en mois de novembre qui peuvent arrivés jusqu'à 136mm.

Les heures de soleil dépendent de la saison ce facteur augmente pendant l’été par contre il connait

une diminution pendant l’hiver qui peut arriver jusqu'à 5h30.

6

Tanger et une ville côtière alors elle est connue par son climat humide qui varie entre 68% et 80%.

Statistique annuel du vent

Le vent a Tanger dans la plus part des mois de l’année est répartie entre vent venu de l’est et de

l’ouest et on peut remarquer que pendant la saison de pluie le vent vient de l’ouest.

7

Tableau récapitulatif :

C’est un tableau qui récapitule tous les données climatiques que nous avons pu trouver sur la ville

de Tanger.

C. Position de l’école :

NORD

Bloc A

Admin

Bloc B

L’école YOUSSEF BEN TACHFIN se situe à coté du souk CASABARATA à 300m de la route

nationale 1 constitué de trois blocs un pour l’administration et deux autres pour les salles des cours

tous les blocs ont deux façades et ils ont une orientation vers le sud.

8

L’administration est constituée en un RDC,

Le bloc A est un bâtiment de 2 étages qui contient 10 salles d’enseignements.

Le bloc B est un bâtiment de 3 étages qui contient 12 salles d’enseignements.

III. Les caractéristiques du bâtiment :

L’école YOUSSEF BEN TACHAFIN et un ensemble de salles identiques caractérisées par :

-2 façades identique de H =3.2m et L=6.5m

-2 murs identique de H=3.2m et L=7.8m

-Plafond et plancher identique de longueur 7.8m et largeur 6.5m

Le choix de la salle de cours tient à la raison qu’elle est essentiellement occupée le jour pendant les

heures de travail.

9

Les caractéristiques constructives du bâtiment sont les suivantes :

La structure du bâtiment présente un contreventement par portiques (poutres + poteaux en béton

armé).

Les murs extérieurs sont en double cloison de briques de 10 cm séparées par une lame d’air de 5

cm, Le revêtement extérieur est en enduit de ciment et en enduit de ciment pour l’intérieur

Les murs intérieurs sont construits en simple cloison de briques de 10 cm d’épaisseur avec un

enduit en ciment ;

Les planchers sont en corps creux (hourdis + poutrelles) avec table de compression coulée

sur place, le revêtement des sols est en granito sur sable ;

La toiture terrasse est en poutrelles et hourdis, le revêtement est en bardeaux bitumeux.

Le vitrage utilisé est un simple vitrage clair de 4 mm d’épaisseur.

Présence des rideaux dans les salles de cours.

Présence des stores en bois.

Menuiserie en bois (portes et fenêtres).

10

IV. Analyse et diagnostic de la situation

D. questionnaire

Un questionnaire s’est déclaré nécessaire pour savoir l’état de confort dans les salles du cours.

Nous somme basés sur un questionnaire qui était déjà utilisé dans des bâtiments publics, dont lequel

nous avons ajouté des modifications qui peuvent être utiles pour notre projet.

Nos questions ont le but d’identifier la sensation des occupants que ca soit pour le confort

thermique et aussi la qualité de l’air.

Nous avons distribués les questionnaires sur 5 professeurs et 5 élèves, et nous avons obtenu les

résultats suivants :

Confort thermique

A B C D E F G

0 0 2 6 2 0 0

Comment jugez-vous le confort thermique dans votre salle en

hiver?

Froid confortable

6

4

Êtes-vous satisfait (e) de vos possibilités de régulation de la

température au sein de votre salle?

Oui non

4 6

Constatez-vous des courants d’air indésirables au sein de

votre salle en hiver?

Oui non

9 1

Utilisez-vous un système de chauffage? Oui non

0 10

Ouvrez-vous les fenêtres en hiver, si oui pour quelle raison?

Oui non

10

0 Pour aérer

Êtes-vous exposé (e) au phénomène d’une paroi ou d'une

fenêtre froide?

oui non

7 3

La ventilation de votre salle vous semble

insuffisante adaptée Trop

importante

6 4 0

L’air intérieur de la salle vous semble

Trop

humide

Confortable Trop sec

8 1 1

Qualité de l’air A B C D E F G

0 0 2 2 4 2 0

D’après l’analyse des résultats de ces questionnaires, nous pouvons constater qu’il y a une sensation

d’inconfort au niveau des salles de cours. La majorité des gens avec les quelles nous avons fait ce

sondage ont confirmé qu’ils ne sont pas toute a fait satisfaits d’état du confort thermique, et aussi

nous remarquons une insatisfaction a propos de la qualité de l’air.

11

Questionnaire du confort

Comment jugez-vous le confort thermique dans votre salle en hiver?

Trop froid

Confortable

Trop chaud

Êtes-vous satisfait (e) de vos possibilités de régulation de la température au sein de votre salle?

Oui

Non

Constatez-vous des courants d’air indésirables au sein de votre salle en hiver?

Oui

Non

Utilisez-vous un système de chauffage? Oui

Non

Êtes-vous exposé (e) au phénomène d’une paroi ou d'une fenêtre froide?

Oui

Non

Ouvrez-vous les fenêtres en hiver, si oui pour quelle raison?

Non

Pour aérer

Pour rafraichir

La ventilation de votre salle vous semble

Insuffisante

Adaptée

Trop importante

L’air intérieur de la salle vous semble

Trop humide

Confortable

Trop sec

Confort Thermique

Hiver Très satisfait Non Satisfait

A B C D E F G

Entourer la note après avoir

répondu aux questions

2 - Qualité de l'air

Qualité de l'air Très satisfait Non Satisfait

A B C D E F G

Entourer la note après avoir

répondu aux questions

12

E. la température operative du confort :

La température résultante qui assure l’équilibre thermique des personnes dépend principalement de

leur niveau d’activité et d’habillement. Sur le graphique ci-dessous, les courbes rouges représentent

les températures résultantes de confort, tandis que les zones alternativement blanches et bleues

indiquent la tolérance autour de cette valeur optimale. On remarquera que la tolérance sur le climat

est d’autant plus grande que le niveau d’activité et l’habillement sont importants

Puissance dépensée en fonction d’activité exercée.

Température

opérative-

En fct de

Activité +

Habillement

13

Resistance thermique en fonction du niveau d’habillements

D’où la température moyenne du confort est : 22.5°C ±2

Zone du confort

Diagramme des zones de confort

14

F. Méthode de Carl Mahoney

Carl Mahoney a développé une méthode de traitement des données climatique très simple, ce sont

une série de tableaux de références d’architecture utilisées come guide pour obtenir des bâtiments

confortable, adapté aux conditions climatiques ces tables sont constituées d’une suite de 6 tableaux.

Cette méthode permet au concepteur d’arriver a partir de données climatiques (températures,

humidités relatives, précipitations, vents) à des recommandations de confort spécifiques au site

d’intervention sans recours au chauffage et a la climatisation.

i. Diagnostic

Noter dans la Table 1 les températures moyennes mensuelles maximales et

minimales. Dans les cases de droite reporter la plus grande valeur des maximums et la

plus petite valeur des minimums enregistrées dans l’année. En additionnant ces deux

valeurs et en divisant par 2, on obtient la température moyenne annuelle TAM. La

différence des deux valeurs extrêmes représente l’écart moyen annuel de température

EAT.

Indiquer sur la table2 suivante les humidités relatives. Déterminer, selon les

critères indiqués sur le tableau, le groupe des humidités auquel correspond chacun des

mois. Compléter le tableau en inscrivant le niveau des précipitations ainsi que les deux

directions les plus fréquentes du vent.

La Table 3 Donne un diagnostic du climat en fonction de la valeur de TAM et

du groupe d’humidité, déterminer la zone de confort diurne et nocturne pour chacun des

douze mois. Reproduire les temperatures extrêmes de confort diurne ainsi que les

temperatures mensuelles maximales dans les trois premières lignes du tableau. Dans les

trois lignes suivantes recopier les temperatures minimales mensuelles ainsi que les

bornes de la zone de confort nocturne. Comparer les temperatures ambiantes avec les

temperatures de confort durant la journée et durant la nuit. Indiquer dans les deux

dernières lignes du tableau si la température ambiante (diurne ou nocturne) est supérieure

ou inférieure aux temperatures de confort. Indiquer cela par les indices F (froid) pour les

temperatures ambiantes inférieures aux temperatures de confort, par C (chaud), les

valeurs supérieures et inférieures, les temperatures ambiantes qui sont dans les limites

des temperatures de confort.

ii. Recommandations

Les différents remèdes à apporter dépendront des indices d’humidité ou d’aridité attribués pour

chaque mois. C’est ce que montre la table 4.

Les différentes dispositions architecturales et constructives sont ensuite déterminées en fonction

des contraintes thermiques diagnostiquées précédemment. Ces dispositions sont classées comme

suit: plan de masse, espacement des constructions, mouvement d’air, ouvertures murs, toitures

etc…

15

TABLES DE MAHONEY: DIAGNOSTIC

TABLE1 : TEMPERATURES

TABLE 2 : HUMIDITE, PLUIE, VENT

TABLE3: CONFORT

J F M A M J J A S O N D Groupe Hygro (G.H.) 4 4 4 4 4 3 3 4 4 4 4 4 Températures

Moy. Mens. Max. 17 18 19 21 24 28 29 30 28 25 20 18

Confort

diurne

Maxi

Mini

Moy. Mens. Mini 8 9 11 12 14 18 19 20 19 17 12 10

Confort

nocturne Maxi

Mini

Stress thermique

Jour / / / / / C C C C / / /

Nuit F F / / / / / / / / / F

Limites de confort (à partir de TAM)

G.H. TAM 20 15 TAM 20 TAM 15 G.H.

Humidité Groupe Jour Nuit Jour Nuit Jour Nuit Groupe

0 30 1 26 34 17 25 23 32 14 23 21 30 21 30 12 21

30 50 2 25 31 17 24 22 30 14 22 20 27 20 27 12 20

30 70 3 23 29 17 23 21 28 14 21 19 26 19 26 12 19

> 70 4 22 27 17 21 20 25 14 20 18 24 18 24 12 18

TABLE 4 : INDECATEURS

J F M A M J J A S O N D Total

H1 ventilation essentielle X X X X 4 H2 Ventilation désirable X X X X X X X X 8 H3 Protection pluie 0 A1 Inertie thermique 0 A2 Dormir dehors 0 A3 Prob. Saison froide X X X 3

La + haute TAM

30 19 8 22

La + basse EAT

J F M A M J J A S O N D Temp.Moy. Max 17 18 19 21 24 28 29 30 28 25 20 18

Temp. Moy. Min 8 9 11 12 14 18 19 20 19 17 12 10

E.D.T. 9 9 8 9 10 10 10 10 9 8 8 8

J F M A M J J A S O N D Humidité Rel. Moy. 80 77 72 71 73 69 68 70 73 76 76 79 Groupe (G.H.) 4 4 4 4 4 3 3 4 4 4 4 4 Pluie (mm) 101 97 70 60 36 13 2 3 19 62 136 129 Vent

(directions Dominant < < < < < > > > < < < < secondaire

G.H.

30% 1

30-50 2

50-70 3

70 4

Stress

Thermique G.H. EDT Pluie

H1 C.diurne 4 C.diurne 2 - 3 -10°

H2 /. diurne 4 H3 +200

A1 1- 2- 3 +10°

A2 C.nocturne 1- 2 C.diurne

C.nocturne 1- 2 +10°

A3 F.diurne

F.nocturne

C : trop chaud

/ : Confort

F : trop froid

F : trop froid

16

TABLES DE MAHONEY : RECOMMANDATIONS

H1 H2 H3 A1 A2 A3

0-10 Bâtiments orientés suivant un axe longitudinal est-ouest

afin de diminuer l’exposition au soleil.

11 ou

12

5-12

Plans compacts avec cours intérieures

0-4

11 ou

12

Grands espacements pour favoriser la pénétration du vent

2-10 Comme ci-dessus mais avec protection contre vent

chaud/froid

0 ou 1 Plans compacts

3 -12 Bâtiments à simple orientation. Dispositions permettant

une circulation d’air permanente. 1 ou 2

2-12

0-5

6-12

Bâtiments à double orientation permettant une circulation

d’air intermittente.

0 0 ou 1 Circulation d’air inutile

1. Plan masse

2. escapements entre bâtiments

3. Circulation d’air

17

0 ou 1

0

Grandes, 40 à 80% des façades nord et sud.

1-12

Moyennes, 25 à 40 % de la surface des murs

2-5

6-10

Intermédiaires, 20 à 35 % de la surface des murs.

11 ou

12

0-3

Petites, 15 à25% de la surface des murs.

4-12

Moyennes, 25 à 40 % de la surface des murs.

3-12 Ouvertures dans les murs nord et sud, à hauteur d’homme

du côté exposé au vent. 1 ou 2

2-12

0-5

6-12

Comme ci-dessus, mais y compris ouvertures pratiquées

dans les murs intérieurs. 0 0 ou 1

0-2

Se protéger de l’ensoleillement direct

2-12

Prévoir une protection contre la pluie

0-2

Constructions légères, faible inertie thermique

3-12 Construction massive, décalage horaire supérieur à 08h

7. Murs et planchers

6. Protection des ouvertures

5. Position des ouvertures

4. Dimensions des ouvertures

18

iii. Conclusion :

Par l’application de la méthode de Mahoney sur la ville de Tanger on aboutit a un certain nombre

de recommandations nécessaires a la réalisation du confort thermique dans le bâtiment, variant du

général (Implantation, orientation…) jusqu’au détail (dimensions des ouvertures…).

Les recommandations que nous avons obtenues pour le cas étudié sont :

Avoir un plan compact avec cour intérieure et avec une protection contre le vent.

Bâtiments à double orientation permettant une circulation d’air intermittente

Des ouvertures Moyennes, 25 à 40 % de la surface des murs à hauteur d’homme du côté

exposé au vent en plus des ouvertures dans les murs intérieurs.

Se protéger du soleil.

Construire des murs légèrs avec faible inertie thermique.

Les toitures aussi légères mais bien isolées.

10-12 0-2

Construction légères, couvertures à revêtements

réfléchissants et vide d’air.

3-12

Légère et bien isolée

0-9 0-5

6-12

Construction massive, décalage horaire supérieur à 08

heures

1-12

Emplacement pour le sommeil en plein air

1-12

Drainage approprié des eaux de pluie

3-12

9. Espaces extérieurs

8. Toiture

19

G. Les recommandations de la RTCM

Le bâtiment étudié fait partie du secteur tertiaire (éducation et enseignement). Apres avoir procéder

par la méthode de Mahoney, on cherchera par la suite à déterminer les caractéristiques thermiques

de l’enveloppe, et vérifier si ces paramètres sont convenables au RTCM.

On calcule tout d’abord le taux global des baies vitrées :

Le TGBV des espaces chauffés et/ou refroidis d’un bâtiment est défini par le rapport entre la

surface totale de leurs baies vitrées et la surface totale brute de l’ensemble de leurs murs extérieurs.

16% < TGBV = 22.34% < 25%

Donc nous somme devant la zone climatique réglementaire Z2.

RTCM Cas étudié

𝑼𝒕𝒐𝒊𝒕𝒖𝒓𝒆 𝒆𝒙 ≤ 0.65 W/m2.k

𝑼𝒕𝒐𝒊𝒕𝒖𝒓𝒆 𝒆𝒙 = 2.9 W/m2.k

𝑼𝒎𝒖𝒓𝒔 𝒆𝒙 ≤ 0.8 W/m2.k 𝑼𝒎𝒖𝒓𝒔 𝒆𝒙= 0.4 W/m2.k

𝑼𝒇𝒆𝒏𝒆𝒕𝒓𝒆𝒔 ≤ 3.3 W/m2.k 𝑼𝒇𝒆𝒏𝒆𝒕𝒓𝒆𝒔= 5.62 W/m2.k

On constate que certains propriétés ne sont pas conformes aux limites exigées par la RTCM, comme

le coefficient de transmission thermique U des fenêtres = 5.62 W/m².K qui est supérieur à 3.3

W/m²K, et U des toitures extérieurs = 2.9 W/m2.k qui est supérieur a 0.65 W/m².K.

Pour diminuer les déperditions thermiques et rendre le coefficient U inferieur à 3.3 W/m².K., on se

propose de passer du simple vitrage au double vitrage.( 4-8-4 ) c.à.d.:

e = 4+4+8 = 16 mm

Après calcul, le U devient égal à 2.039 W/m².K < 3.3 W/m².K .

Exemple des profils de double vitrage

20

H. La qualité de l’air

La ventilation a pour but d’évacuer l’humidité, la vapeur d’eau et la pollution liée à l’occupation

des bâtiments, ce qui garantit l’hygiène des lieux et la santé des occupants. Les déperditions liées au

renouvellement d’air peuvent représenter entre 15 et 20% des déperditions totales dans le locale.

Il ya plusieurs type de ventilations qu’on peut utiliser afin d’aérer notre locale comme la VMC,

VMP, ventilations naturelles…

Dans notre cas nous avons constaté que La ventilation naturelle est un mauvais choix pour l’école,

car avec ce type de ventilation les débits d’air ne pouvent pas être contrôlé d’où il est impossible de

savoir si l'air est bien renouvelé, ce qui peut être dangereux pour la santé des élèves (maladies

respiratoires) et du bâtiment (moisissures).

Une fois encore, l’ouverture régulière des fenêtres entraine des déperditions thermiques importantes

pouvant avoir un impacte important sur la facture de chauffage.

V. Les solutions proposées

I. Solutions architécturales

D’après les recommandations qu’on a obtenu des tables de Mahoney on a constaté que le

pourcentages des ouvertures est inférieur a celui recommandé entre (25% et 40%).

Alors il faut augmenter les ouvertures.

Mais en ce qui concerne le plan nous ne pouvons pas intervenir car l’école est déjà

construite.

On constate que certaines propriétés ne sont pas conformes aux limites exigées par le

RTCM, comme le coefficient de transmission thermique U des fenêtres = 5.62 W/m².K qui

est supérieur à 3.3 W/m²K, et U des toitures extérieurs = 2.9 W/m2.k qui est supérieur a

0.65 W/m².K.

Pour résoudre le problème des fenêtres nous proposons le double vitrage pour corriger ce

coefficient de transmission thermique :

21

double vitrage Uth

(W/m².K)

𝑅verre (K/W) 0,04518685 2,03098649

𝑅𝑓𝑒𝑛𝑒𝑡𝑟𝑒 (K/W) 0,03951618 𝑒âme d′air (m) 0,008 𝛷fenêtre (w) 177,142642

𝛷tt (W) 2484,13655

Le double vitrage a permis de diminuer le coefficient de transmission thermique U

𝑈𝑓𝑒𝑛𝑒𝑡𝑟𝑒= 2,03 W/m².K ≤ 3.3 W/m² conforme a la RTCM.

Et de plus nous avons remarqué que le double vitrage nous a fait diminuer les déperditions et on a

pu gagner 313.85 (W) et la déperdition totale par conduction et par convection est devenue

2484,13655 (W).

Pour résoudre le problème des toitures nous proposons d’ajouter un isolant (le polystyrène

expansé) qui est commercialisé au Maroc.

𝑈𝑡𝑜𝑖𝑡𝑢𝑟𝑒=0,36W/m².K ≤ 0.65 W/m².K conforme a la RTCM

Polystyrène expansé

isolant e(m) λ(SI)

polystyrène

ex 0,1 0,058

Rth (K/W) 𝜱 (W)

Uth

(W/K.m2)

plafond 0,05420285 129,1445 0,36388983

22

J. Equipements techniques :

iv. La ventilation :

La ventilation naturelle n’est pas efficace pour notre école à cause des différents inconvénients qui

présente (il ne faut pas que la vitesse de l’air dépasse 0.4 m/s), d’où nous recommandons de faire un

VMC simple flux auto réglable, Ce type de ventilation présente des différentes avantage :

Réduire considérablement l’humidité dans notre école.

Renouveler l’air vicié en permanence.

Obtenir un air sain sans mauvaises odeur.

Améliorer le confort thermique intérieur, aucune sensation de froid.

Réduction des risques sanitaires et maladies respiratoires.

Réaliser des économies d’énergie.

Calcule du débit de ventilation :

D’après le règlement sanitaire, dans la salle de classe le taux de renouvèlement d’air recommandé

est : 15m3/h/pers, sachant qu’on a une moyenne de 30 élèves par salle de classe.

Alors le débit qu’il faut avoir = 15X30=450m3/h.

v. Chauffage :

Pour bien analyser notre cas nous avons calculés les déperditions d’une salle de cours dans les

conditions les plus défavorables .et puisque les études ne se déroulent pas pendant la saison d’été

nous avons choisi le cas d’hiver avec une température de 11C a l’extérieur et une température

intérieur de 22.5C.

Notre salle a deux façades sur l’extérieur une est orientée vers le sud et l’autre vers le nord, le

plafond est en contact avec l’extérieur, le plancher est en contact avec la salle inférieure, l’autre mur

est en contact avec la salle de coté.

La salle est d’une surface de 50.7 m2, et une hauteur de 3.2m nous avons 6 fenêtres de 1.86m2 et

une porte en bois de 2.37m2.

Les murs extérieurs sont des doubles parois en brique, les toitures sont en béton en ajoutant l’isolant

que nous avons déjà recommandé, les fenêtres sont en double vitrage, verre de 4mm, et une lame

d’air de 8mm.

23

Tableau des différents matériaux, leurs caractéristiques, et leurs coefficients de transmissions.

a) Pertes par transmission :

𝜙𝑡𝑜𝑡=∑(𝜏 . 𝐾. 𝐴 + 𝑘. 𝑙. 𝜏). (𝑇𝑖 − 𝑇𝑒𝑥𝑡)

A : surface (m2)

L : longueur (m)

K : coefficient de transmission surfacique (w/K.m2)

k : coefficient de transmission linéique (w/K.m)

𝜏 : Coefficient de réduction de température

b) coefficients des transmissions surfaciques K :

K=U

Pour un mur extérieur :

1

𝐾 =

1

ℎ𝑖 +

𝑒(𝑒𝑛𝑑𝑢𝑖𝑡)

λ (𝑒𝑛𝑑𝑢𝑖𝑡) +

𝑒(𝑏𝑟𝑖𝑞𝑢𝑒)

λ (𝑏𝑟𝑖𝑞𝑢𝑒) +

𝑒(𝑎𝑖𝑟)

λ (𝑎𝑖𝑟) +

𝑒(𝑏𝑟𝑖𝑞𝑢𝑒)

λ (𝑏𝑟𝑖𝑞𝑢𝑒) +

𝑒(𝑒𝑛𝑑𝑢𝑖𝑡)

λ (𝑒𝑛𝑑𝑢𝑖𝑡) +

1

ℎ𝑒

= 0,408(w/K.m2)

e(m) λ(SI) S

Uth

36,4 murs en contacte avec

l'extérieur 0,408616478

mur

(brique) 0,1 1,2 (enduit) 0,02 1,15

41,6 murs en contacte avec

l'intérieure

0,402449694 (air) 0,05 0,024

fenêtres

(verre) 0,004 1 11,15

6,006006006 5,62943215

(bois) 0,04 0,16 1,31

2,424242424

plafond

(béton) 0,2 1,75

50,7

0,482918073

(enduit) 0,02 1,15 bardeaux

bitumeux 0,003 0,17 (mortier) 0,04 1,15 polystyrène 0,1 0,058

porte (bois) 0,05 0,16 2,37

2,105263158

planchers

(béton) 0,1 1,75

50,7

2,89329839

(enduit) 0,02 1,15 (granito

poli) 0,03 1,8 (mortier) 0,04 1,15

24

K (w/K.m2)

Mur extérieur 0,408

Mur intérieur 0,402

fenêtres 5,62

porte 2,105

plafond 0.483

plancher 2,89

c) coefficients des transmissions linéiques k :

En utilisant les catalogues

25

d) coefficient de réduction τ :

Pour les surfaces qui sont en contact avec l’extérieur τ = 1.

Pour les surfaces qui sont en contacte avec d’autres salles :

𝜏 = 𝑇𝑖−𝑇𝑛𝑐

𝑇𝑖−𝑇𝑒𝑥𝑡 =

22.5−15

22.5−11 =0.65

𝑇𝑖 : Température intérieure.

𝑇𝑛𝑐 : Température du local non chauffé.

𝑇𝑒𝑥𝑡 : Température extérieur.

DP = ∑(𝜏 . 𝐾. 𝐴 + 𝑘. 𝑙. 𝜏)

= 172.92 W/K

𝜙𝑣 = DP. (𝑇𝑖 − 𝑇𝑒𝑥𝑡) = 2250.79W

e) Pertes par ventilation

𝜙𝑣 = 0.34.Q. (𝑇𝑖 − 𝑇𝑒𝑥𝑡)

K(w/K.m2) A (m2) τ

Mur

extérieur 0,408 36,4 1

Mur

intérieur 0,402 41,6 0,65

fenêtres 2.03 11,15 1

porte 2,105 2,37 1

plafond 0.483 50,7 1

plancher 2,89 50,7 0,65

τ K (w/K.m) L (m)

P1 0,65 0,81 6,5*2

P2 0,65 0,39 6,5*2

P3 1 0,74 7,8*2

P4 1 0,74 7,8*2

P5 1 0,74 6,5*2

P6 1 0,06 7,8*2

P7 1 0,06 7,8*2

P8 1 0,06 6,5*2

26

Q : Débit d’air renouvelé (m3/h).

𝑇𝑖 : Température intérieure.

𝑇𝑒𝑥𝑡 : Température extérieur.

Dans la salle de classe le taux de renouvèlement d’air recommandé est : 15m3/h/pers, sachant qu’on

a une moyenne de 30 élèves par salle de classe.

Alors Q = 15X30=450m3/h.

DR = 1759.5W

Les pertes totales :

Φ = DP + DR = 4010.29W.

Les besoins énergiques dans la salle :

Besoin de chauffage = énergie dépensée – apports

Energie dépensée = Φ.

Dans notre cas les apports serons la chaleur dégagée par les élèves, d’après le tableau d’activités

que nous avons déjà vu dans la page 12 chaque élève dégage 104W, avec un moyen de 30 élèves

par salle de classe alors les apports sont : Apports= 104*30 = 3120W.

Nous avons négligé les autres apports devant le dégagement de chaleur des élèves.

Besoin de chauffage = 4010.29-3120 = 890.29W

Alors nous avons besoin d’un chauffage de 1000w pour chaque salle de cours.

27

Au cas où nous utiliserons le plâtre et l’air (faux plafond) au lieu du polystyrène :

e(m) λ(SI) S Uth

plafond

(béton) 0,2 1,75

50,7 0,21743916

(enduit) 0,02 1,15 bardeaux bitumeux 0,003 0,17

(mortier) 0,04 1,15

plâtre 0,03 0,35

air 0,1 0,024

DP =∑(𝜏 . 𝐾. 𝐴 + 𝑘. 𝑙. 𝜏). (𝑇𝑖- 𝑇𝑒𝑥𝑡) = 1835.24W

Φ = DP + DR = 3856.36W.

Donc l’énergie nécessaire est de :

3856.36-3120= 736.36W

Alors il suffit d’avoir un chauffage de 500W.

Exemple d’implantation d’un faux plafond (air + plâtre).

K (w/K.m2) A (m2) τ

Mur

extérieur 0,408 36,4 1

Mur

intérieur 0,402 41,6 0,65

fenêtres 2.03 11,15 1

porte 2,105 2,37 1

plafond 0,2174 50,7 1

plancher 2,89 50,7 0,65

τ K (w/K.m) L (m)

P1 0,65 0,81 6,5*2

P2 0,65 0,39 6,5*2

P3 1 0,74 7,8*2

P4 1 0,74 7,8*2

P5 1 0,74 6,5*2

P6 1 0,06 7,8*2

P7 1 0,06 7,8*2

P8 1 0,06 6,5*2

28

VI. Conclusion

Le projet d’amélioration du confort thermique dans cette école était une bonne occasion pour nous

afin de mettre en œuvre les connaissances acquises en confort thermique.

Nous avons pu constater des déférentes anomalies qui peuvent causer la sensation d’inconfort dans

une salle de cours, en ce qui concerne le confort thermique, et aussi la qualité de l’air.

Notre rôle était de trouver des solutions adéquates en termes de qualité et de cout pour ces

problèmes et améliorer l’état de confort dans les classes. Pour y faire, nous avons effectué une

analyse de la situation et des différents paramètres qui influencent sur le confort, en utilisant

plusieurs méthodes, et techniques.

Après l’analyse il était temps de donner des solutions, des propositions, et des recommandations,

comme le double vitrage, l’isolation, et aussi de proposer des équipements permettant d’atteindre un

état de satisfaction chez les occupants, comme la VMC, et le chauffage.

29

VII. Bibliographie

Cours du module confort thermique de la FSTT, Pr Abdeslam DRAOUI.

http://www.cdu.urbanisme.equipement.gouv.fr/IMG/pdf/II_EQU_3_doc_gen.pdf

http://www.ummto.dz/IMG/pdf/These-5.pdf

http://www.bienacheterbienrenover.fr/les-fiches-qualite/confort

thermique/rafraichissement/protections-solaires-type-brises-soleil.html

http://www.temperatureweather.com/mediterr/meteo/fr-meteo-en-maroc-tanger.htm

http://www.infoclimat.fr/climatologie/annee/2013/tanger-aerodrome/valeurs/60101.html

http://www.infoclimat.fr/observations-meteo/temps-reel/tanger-

aerodrome/60101.html?graphiques

http://www.accuweather.com/fr/ma/tangier/6368/november-weather/6368

http://univbiskra.dz/enseignant/hamel/2014/Cours%2005%20Confort%20thermique%200

2.pdf

http://univ-biskra.dz/enseignant/hamel/

http://www.eib.org/attachments/pipeline/20080527_eis_fr.pdf

https://www.polytech.univsavoie.fr/fileadmin/polytech_autres_sites/sites/augc2012/actes/

Contribution1356.pdf

http://www.isobati.com/aa-new-12/mal-isolation.htm

http://eprints2.insa-strasbourg.fr/1239/3/Fiche_de_lecture_PARENT_Thiebaut.pdf

Catalogue des ponts thérmiques, edéteur: office fédérale de l’énergie, 2003.