Expérimentation des performances thermiques et énergé- tiques sur une cellule Test en Algérie
8.5. Phase expérimentale : Analyse et discussion des résultats obtenus
8.5.3. Commentaire sur le comportement thermique de l’appartement F3 simulé : Ventilation l’appartement F3 simulé : Ventilation
Selon les résultats obtenus dans SimulArch, le transfert de chaleur global par les parois opaques présente le plus grand pourcentage de l’ordre de 66% suivit par les déperditions à travers les vitres de l’ordre de 23%. Les déperditions par le re-nouvellement de l’air affichent une valeur minime de 5%. Les déperditions à travers les murs extérieurs représentent donc pratiquement 2/3 du total des dé-perditions (Figure 71). Nous estimons que les dédé-perditions par renouvellement d’air varient en fonction de la qualité des menuiseries (choix selon le matériau et le type de vitrage) et surtout par la réduction de la surface des ouvrants (Simu-lArch : boite de dialogue : Postes et Fenêtres). La réduction des dimensions des ouvrants a entrainé un gain de 15% sur les déperditions à travers les parois vi-trées, 2% sur les déperditions par renouvellement d’air et finalement un gain de
Page | 182 1% sur les déperditions totales (Figure 71). A cet effet, toute transformation et amélioration dans la structure du bâtiment en ajoutant ou en renforçant un iso-lant (jusqu'à 30 cm), ou en ajustant le gabarit des fenêtres, tout cela apporte un gain dans la consommation de l’énergie durant les périodes chaudes ou froides (Tableau 8), (Figure 73) et (Figure 74). Notons que le doublage des vitres est devenu indispensable dans les pays ou la réglementation thermique est imposée (triple et quadruple vitrage dans les pays scandinaves).
Figure 71: Renouvellement d'air
Figure 72: Déperditions totales du logement
La Sonelgaz, qui compte actuellement un nombre de 4.708 millions de clients "électricité" et 1.464 million de clients "gaz" ; la possibilité de gagner un KWh par ménages est considérée comme étant non seulement un apaisement sur la
5%, Renouvellement d’air 29%, Vitrage 66%,
Page | 183 facture mais surtout essentiel pour la réduction du CO2 dans la lutte contre l’accroissement de l’effet de serre et l’émission du gaz. (Chelloug F.Z, 2000).
Perte d’énergie avant transformation
en W/°C
Changements effectués
Pertes après
trans-formation Gain
en W/°C %
791.55
Mise en place du polystyrène
expansé 590.68 25
Réduction des dimensions 680.25 14
Renforcement du vitrage 701.59 11
Renforcement de l’isolation, du vitrage et réduction de la
surface des fenêtres
553.67 30
Réorientation de la façade
Nord Ouest 467.59 14
Tableau 8: Total des déperditions et gains moyens en W/°C du logement estimés après simulation des paramètres dans SimulArch pour un logement de type F3
Page | 184 Figure 74 Energie estimée après transformation (SimulArch).
L’analyse de la simulation du comportement thermique du logement en pé-riode froide (décembre 2004), montre que la modification de l’enveloppe du bâti en liaison avec les différentes orientations possibles les mieux adaptées aux ap-ports solaires et les pertes par ventilation, tributaires de la perméabilité des ou-vrants, signifie que les pertes de chaleur par transmission à travers les murs exté-rieurs, toiture et plateforme représentent le double de la totalité des déperditions du logement. L’isolant a permis, à lui seul, de réduire les déperditions de l’ordre de 25% et, par conséquent, une réduction du montant de la facture de chauffage dû à une élévation de température intérieure de la face intérieure du mur exté-rieur.
Notons que les grandes surfaces de vitrages, non protégées, conduisent à de très fortes consommations d’énergie et, implicitement, à des surchauffes en été. La diminution des surfaces des ouvrants dans ce logement nous a fait économi-ser 14% d’énergie. Une importante surface de vitrage entraîne une perte considé-rable de chaleur. Le double vitrage a un effet positif sur la consommation de chauffage. Cela représente 11% de gain d’énergie si on adopte un double vitrage de 3 mm d’épaisseur chacun.
La réorientation de la façade principale du Nord-Ouest vers le Sud - Est a en-registré un gain de chaleur de 14%, car une très forte différence de température
Page | 185 est produite en direction du Nord–Ouest provoquant ainsi de très lourdes pertes de chaleur.
Par conséquent, si on adopte de multiples solutions en modifiant la structure, à savoir le renforcement de l’isolant, la diminution des ouvrants et le doublage du vitrage, on peut atteindre une réduction des pertes de l’ordre de 15 à 20%.
La base de données, obtenue de la Sonelgaz, concernant la cité du 20 août à Constantine sur laquelle on a travaillé, révèle qu’une moyenne de consommation d’énergie pour le chauffage est estimée à 10863.11 DA par an (Figure 75) pour un confort minimum (17000 thermie / an pour un F3 en Algérie ; Source : SONELGAZ), car la température ambiante d'une pièce de séjour doit se situer entre 18 et 24°C (Source : Sonelgaz).
Nous constatons une fluctuation des données "Chahutage" qui montre que l’utilisation du système de chauffage pendant la période froide est irrégulière et intermittente (Figure 76). Rappelons que ce chahutage de données s’explique par une irrégularité de la consommation de l’énergie pour le chauffage ; cela est dû soit par mesure d’économie ou par l’utilisation intermittente du système de chauffage (abonnés absents). Le tableau ci-dessous explique une part du chahu-tage dans la consommation d’énergie pour le chauffage. Les statistiques de 1998 (R.G.P.H) ont établi des chiffres très important en matière d’inoccupation des logements de l’ordre de 18.77%.contre 81.23% des logements occupés.
Occupé % Inoccupé % Total %
Algérie 4081749 81,23 943228 18,77 5024977 100
Tableau 9: Répartition des logements selon le statut d'occupation
Rappelons que le logiciel SimulArch nous a conduit à des résultats très per-formants ; la valeur de 11500 DA annuelle pour le chauffage est obtenue dans les conditions les plus normales sachant que les caractéristiques thermo phy-siques théoriques des matériaux de l’enveloppe (conductibilité thermique, cha-leur spécifique, résistance) ne reflètent pas exactement la qualité du matériau connu sur le marché. La résistance thermique d’un parpaing de 40x20x15 cm
Page | 186 standard est au dessus de celle fabriquée car elle n’est pas soumise à des con-trôles de qualité. Nous pouvons constater que la quantité de chauffage calculée par SimulArch (11500.DA) Figure 73 semble valide comparativement à la va-leur moyenne de la SONELGAZ (10863.11 DA).
Ainsi, la famille Algérienne, qui occupe de pareils logements souffre d’un manque de confort thermique dû non seulement à la très mauvaise réalisation de la part du maître de l’ouvrage, mais surtout à la négligence de l’étude du confort avec tous ses aspects.
Le gaz est l’énergie de chauffage la plus répandue dans le pays et constitue le mode de chauffage dominant dans les immeubles et maisons individuelles qui ne cessent de s’accroître (Le gaz est pratiquement l’unique énergie utilisée pour le chauffage par excellence). Globalement, les maisons individuelles consomment, relativement, plus d'énergie pour leur chauffage que les immeubles collectifs, ce qui tient aussi bien à leur taille qu'à leurs conditions d'isolation thermique. Donc, faire gagner de l’énergie domestique de 20% par ménage implique une économie d’énergie non négligeable pour l’Algérie. Surtout, si on adopte une tion thermique rigoureuse et applicable. Déjà en France, la première réglementa-tion thermique des bâtiments neufs date de 1975 et a été adoptée à la suite du premier choc pétrolier de 1973. Elle visait à réduire de moitié la consommation moyenne de l'énergie consacrée au chauffage des logements neufs par rapport à ceux construits avant 1975. Cette réglementationest devenue plus exigeante en 1982,1989 et 2001. Notons que la réglementation thermique en France ‘RT2005’ est Applicable à compter du second semestre 2006 et vise à réduire de 15 % les consommations des bâtiments neufs [En ligne] (www.industrie.gouv.fr).
Page | 187 Figure 75 Energie annuelle pour un logement au 20 août
et la variation de consommation en DA pour 22 abonnés.