Les approches du confort thermique

2.4. Les approches du confort thermique :

2.4.1. Approche statique du confort thermique

L’approche statique envisage l’individu en tant que récepteur passif des excitations

thermiques avec l’environnement extérieur. Le principe de cette approche repose sur le fait

que les effets thermique d’une ambiance sont ressentis au niveau de la peau par des

phénomènes de transfert de chaleur : conduction, convection, rayonnement, et de masse :

perspiration, transpiration.

¹⁴

2.4.1.1. L’aspect physiologique du confort thermique (la thermorégulation) :

L’homme est homéotherme, quelles que soient les conditions climatiques, sa température

interne doit toujours approcher les 37,7 °C (± 0,5 °C) pour protéger ses organes et maintenir

la vie (CANDAS, 1998). La première barrière de défense est la peau, l’épiderme, dont la

température est en moyenne de 34°C. Elle permet les échanges avec l’environnement.

15

2.4.1.2. L’aspect psychologique: Sensation de confort

L’homme est capable de dire qu’il a chaud mais que l’environnement thermique est froid.

C’est possible grâce à la différenciation de la température interne et de la température

périphérique. De plus, la sensation thermique est dépendante du passé immédiat et de l’état

thermique dans lequel on se trouve. En effet, si nous avons chaud, une légère brise sera

agréable et pourra nous procurer une sensation de confort alors qu’au contraire, lorsque nous

avons froid, elle nous procurera une sensation désagréable (MOSER, 2009).

¹⁶

2.4.1.3. L’aspect physique: Équilibre thermique

Avec la thermorégulation, les échanges se font à l’intérieur du corps. Pour que les échanges

se fassent avec l’environnement direct de l’individu, plusieurs phénomènes physiques entrent

en jeu: au niveau de la peau, les échanges peuvent se faire par rayonnement (R), convection

14

Mazari , M , Op. Cit, p. 10. 15

Batier , C :« Confort thermique et énergie dans l’habitat social en milieu méditerranéen» , thèse de doctorat , Université de Montpellier , 2016 , p.45.

16

Batier , C , Op.Cit. p.46.

Figure II .3: Les gains thermiques internes d’un espace Source : MAZARI, M, 2012.

31

(C), conduction(K) et évaporation (E

_SK

). Lors de la respiration, les échanges s’effectuent par

convection (C

_RES

) et évaporation (E

_RES

).

¹⁷

2.4.1.3.1. Le métabolisme

Le métabolisme (noté M) qui s’exprime en

«Met», représente la quantité de chaleur produite

par le corps humain, par heure et par mètre carré de

surface du corps au repos, ainsi que la chaleur

produite par l’activité humaine. C’est une grandeur

toujours positive non nulle. L’activité métabolique

minimale vitale est évaluée à 0.7 Met, cette valeur

est fonction des paramètres physiologiques,

notamment le poids, la taille, et le sexe.

Selon Pierre Fernandez, on peut distinguer trois niveaux de métabolisme :

Métabolisme de base : nécessaire à la vie, il concerne la position couchée à jeun.

Pour une personne normalisée, ce métabolisme est de l’ordre de 75W.

Métabolisme de repos: c’est la chaleur minimale produite dans des conditions

pratiques de repos du corps, par exemple en position assise, ce métabolisme est de

l’ordre de 105W.

Métabolisme de travail : il dépend de l’activité physique, comme exemple, dans le

cas d’un travail de bureau, le métabolisme est de l’ordre de 105 à 140 W.

18

2.4.1.3.2. Échanges à la surface de la peau

L’être humain, en contact permanent avec son environnement, échange de la chaleur avec ce

dernier. C’est notre enveloppe, la peau, qui sert d’interface pour les différents échanges

thermiques. Elle est notre première barrière de défense. La surface de la peau nue d’un

individu (AD), peut être calculée selon l’équation suivante :

𝑨𝑫 = 0,2025 𝑚

0,425

ℎ

0, 725

AD Surface de peau nue d’un individu, m²

m Masse de l’individu, kg

h Hauteur de l’individu, m

Les vêtements, notre deuxième peau, permettent une protection contre le climat mais

garantissent aussi la pudeur des individus. C’est une couche supplémentaire qui les isole de

l’environnement climatique en créant un microclimat entre la peau et les vêtements.

19

17Batier , C , Op.Cit. p.47.

18Mazari , M , Op. Cit, p. 12.

19 Batier.C , Op , Cit , p.48

Figure II.4 : Le métabolisme Source : Mazari, M, 2012

32

 Échanges de chaleur par convection (C en W/m²) :

La convection correspond aux échanges de chaleur entre le corps et l’air environnant. Cet

échange est accentué ou diminué suivant la vitesse de l’air et les courants d’air. Si l‘air est

plus froid, le corps se refroidit par le mouvement de l’air qui se réchauffe au contact du

corps.

²⁰

 Échanges de chaleur par rayonnement (R en W/m²) :

Selon (C. Martinet et J. Meyer, 1991) il existe deux catégories selon la bande d’émission : les

échanges courtes longueurs d’onde (rayonnement solaire) non pris en compte dans les

bâtiments, et les échanges grandes longueurs d’onde (rayonnement infrarouge) avec les parois

qui entourent le sujet.

²¹

La température de rayonnement correspond à la température des

surfaces qui entourent l’individu et avec lesquelles il échange de la chaleur.

 Échanges de chaleur par conduction (K en W/m²) :

Les échanges par conduction correspondent à un transfert de chaleur entre deux corps en

contact direct, d’un corps avec l’autre, l’un étant plus froid/chaud que l’autre. Comme, par

exemple, quand on se lave les mains à l’eau chaude, ou que l’on marche pieds nus.

 Échanges de chaleur par évaporation (E

SK

en W/m²) :

Le moyen le plus efficace de perdre de la chaleur pour le corps humain est l’évaporation de la

sueur à la surface de la peau. L’évaporation, changement d’état de la sueur (liquide) en vapeur

d’eau (gaz), puise de l’énergie dans le corps pour évaporer l’eau. Le corps est donc rafraîchi.

C’est le système de thermorégulation qui détermine la quantité de sueur nécessaire pour

maintenir l’équilibre thermique.

 Échanges thermiques par respiration :

Pour vivre et alimenter le corps en oxygène, l’individu respire. Il échange de l’air avec son

environnement. Le processus de la respiration entraine une perte de chaleur sensible

(changement de température sans changement d’état) par convection (C

_RES

) et une perte de

chaleur latente (énergie dissipée lors du changement d’état) par évaporation (ERES).

22

20

Benhouhou , M , Op.Cit , p.28 .

21Benhouhou , M , Op.Cit , p.28 .

33

2.4.2. L’approche adaptative du confort thermique

L’approche adaptative part du principe qu’en cas d’inconfort, l’homme réagit de façon à

rétablir le confort: il met en place des réactions comportementales adaptées selon la situation

et les moyens dont il dispose. Moujalled B., a dit que l’ensemble de ces réactions constituent

la base de l’adaptation, elles peuvent être de différentes natures: physiologiques,

psychologiques, comportementales, sociologiques ou même culturelles.

²³

Dans le document Etude du confort thermique dans l’habitat individuel à Mezghitane (Page 46-49)