Le confort thermique est une notion essentielle pour le bien-être et la santé des individus dans les espaces de vie et de travail. Il se réfère à la sensation de satisfaction des personnes vis-à-vis de leur environnement thermique, englobant des aspects tels que la température, l'humidité et le mouvement de l'air.
Qu’est-ce que le confort thermique ?
Le confort thermique désigne la sensation de bien-être que ressentent les occupants d'un espace intérieur en réponse aux conditions thermiques environnantes. Ce concept repose sur l’équilibre entre la chaleur produite par le corps humain et celle échangée avec l’environnement. Cependant, pour une compréhension plus précise, il est important de différencier le confort thermique en tant que perception physiologique de la chaleur des directives générales souvent appliquées à l'environnement.
Le confort thermique repose sur les mécanismes physiologiques complexes qui régulent la température corporelle et influencent notre sensation de confort. Cela inclut la manière dont notre corps perçoit et réagit aux variations de température, d'humidité et de circulation de l'air, en tenant compte des différences individuelles et contextuelles. À l'inverse, les injonctions à un environnement considéré comme confortable peuvent parfois souffrir de généralisation abusive, ne prenant pas toujours en compte la diversité des besoins et des perceptions individuelles. Ainsi, un environnement thermique jugé confortable pour une personne peut ne pas l'être pour une autre, soulignant l'importance d'une approche personnalisée et nuancée pour optimiser le confort thermique.
Pourquoi est-il essentiel ?
Le confort thermique est essentiel pour plusieurs raisons :
- Bien-être et santé : Un environnement thermique adéquat favorise le bien-être et la santé des occupants. Des températures trop élevées ou trop basses peuvent entraîner des inconforts physiques, des troubles de santé comme les coups de chaleur ou les hypothermies, et des maladies respiratoires.
- Productivité : Dans les milieux de travail, un bon confort thermique est crucial pour maintenir la productivité. Des conditions thermiques inappropriées peuvent diminuer la concentration et augmenter les erreurs.
- Énergie et environnement : Optimiser le confort thermique permet de mieux gérer la consommation énergétique. Une bonne isolation et un système de chauffage efficient peuvent réduire les besoins en chauffage et en climatisation, contribuant ainsi à la préservation de l’environnement.
Facteurs influençant le confort thermique
L’occupant
En fonction de sa sensibilité, de son activité physique, de sa taille, de son poids, mais aussi de son état de santé, ou encore de sa tenue, l’occupant influence le confort thermique. Une activité physique soutenue et des vêtements chauds permettent de baisser la température de consigne. L’âge, notamment pour les jeunes enfants et les seniors, joue également un rôle important dans la perception du confort thermique.
Température ambiante
La température ambiante ou température de consigne est le premier critère qui vient à l’esprit pour le confort thermique. Bien qu’elle soit déterminante, elle n’est pas le seul facteur. Pour garantir un confort thermique optimal, il est recommandé de régler la température de consigne à un niveau adéquat, généralement compris entre 19 °C et 20 °C en hiver. Pour l’été, la température de consigne pour la climatisation est fixée à 26 °C. Il est important de noter, qu’en fonction de certains paramètres, de chaque individu, le corps humain peut supporter un écart de température plus important. 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’absence, cette température pourra être réduite de 2 à 3 °C via la régulation du chauffage.
Température des parois
La température des parois a une grande influence sur la température ressentie, également appelée température opérative. Pour calculer cette température, il suufit simplement de faire la moyenne entre la température des parois et la température ambiante. Par exemple, pour une température d’ambiance de 20 °C :
- Exemmple n° 1 : Température de paroi de 15 °C : la température ressentie sera de 17,5 °C.
- Exemple n° 2 : Température de paroi de 18 °C : la température ressentie sera de 19 °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’améliorer l’isolation thermique (lien) de son logement en limitant les ponts thermiques. La capacité d'inertie des matériaux va également avoir une influence sur le stockage/restitution de la chaleur. Il faut aussi procéder à la pose de vitrages performants.
Mode de chauffage et production de la chaleur
Le mode de chauffage influe également sur le confort thermique :
- Le chauffage par convection utilise l’air en mouvement pour transférer la chaleur. Ce type de chauffage crée une stratification de l’air, entraînant un inconfort thermique avec une sensation de froid aux pieds et un air souvent asséché.
- Le chauffage par rayonnement se sert des ondes infrarouges pour transférer la chaleur. Ce mode de chauffage, tel que le plancher chauffant ou les radiateurs à inertie, offre un meilleur confort thermique, car il réduit les mouvements de l'air.
Variations de température
Le confort thermique est optimal lorsque les variations de température sont minimales. Une amplitude de 1 °C est considérée comme acceptable. Par exemple, pour une température de consigne de 20 °C, le chauffage doit fonctionner jusqu’à 20,5 °C et se remettre en route à 19,5 °C. Une régulation efficace est nécessaire pour lisser les températures. En été, des protections solaires et une forte inertie thermique aident à éviter les surchauffes. Intégrer des thermostats (lien) programmables et des systèmes automatisés permet d’ajuster les ambiances thermiques en fonction de l’occupation et des conditions météorologiques.
Distribution de la chaleur
Une bonne homogénéité de la température au sein d’une même pièce est souvent perçue comme un facteur d'amélioration du confort thermique.Traditionnellement, cette homogénéité était considérée comme plus facile à atteindre avec plusieurs émetteurs de chaleur (des radiateurs dans chaque pièce). Cependant, cette approche peut être trompeuse. Il est désormais reconnu que permettre des variations de température entre les pièces, ou même à l’intérieur d’une pièce, peut être plus avantageux pour optimiser le confort. Par exemple, ne pas chauffer les espaces non occupés et ajuster la température en fonction de la présence des personnes permettent de mieux répondre aux besoins spécifiques et aux préférences individuelles. De plus, un point chaud unique, comme un poêle à granulés, peut entraîner des variations de les températures moins homogènes. La Réglementation thermique 2020 limite d’ailleurs l’usage d’un poêle à granulés à une surface de 100 m² pour une régulation plus efficace des températures et adaptée aux usages spécifiques des espaces.
Humidité relative de l’air (hygrométrie)
Un taux d’humidité situé entre 40 % et 60 % permet un bon confort thermique. Un taux d’humidité trop bas peut dessécher la peau et les muqueuses, tandis qu’un taux trop élevé peut rendre l’air oppressant et favoriser la formation de moisissures. Pour réguler l’humidité, il est nécessaire d’installer une ventilation mécanique contrôlée (VMC).
Mouvements d’air
Les mouvements d’air accentuent les échanges de chaleur par convection. La vitesse de l’air perçue par l’homme commence à partir de 0,2 m/s. Une légère circulation peut aider à améliorer la sensation de fraîcheur, mais des courants d’air trop forts peuvent être inconfortables. Le choix du chauffage et une bonne étanchéité à l’air du bâtiment sont également importants.
Les critères de confort thermique et les normes associées
Le confort thermique est souvent évalué selon des critères établis par des normes internationales telles que la norme ISO 7730 et les directives ASHRAE 55. Ces normes prennent en compte :
- Température de l’air : Plage de températures recommandées pour différents types d’activités.
- Température radiante moyenne : Influence des surfaces environnantes sur la température ressentie.
- Vitesse de l’air : Limites conseillées pour les courants d’air.
- Humidité relative : Plages de confort pour l’humidité de l’air.
- Indice de confort thermique : Calculs tels que l’indice PMV (Predicted Mean Vote) et le PPD (Percentage of People Dissatisfied) pour prédire le niveau de satisfaction des occupants.
Rénovation énergétique pour un confort thermique satisfaisant
L’importance de la rénovation énergétique dans la quête d’un confort thermique satisfaisant est cruciale. Sans compter que les travaux de rénovation énergétiques permettent également de réduire la consommation énergétique d’un logement et son impact environnemental.
Pour préjuger de la performance thermique d’un bâtiment, il existe deux outils essentiels. D’un côté, le Diagnostic de Performance énergétique (DPE) (lien) fournit une évaluation chiffrée de la consommation énergétique et des émissions de CO2. L’audit énergétique (lien) permet quant à lui d’identifier les faiblesses thermiques du bâtiment et d’évaluer les pertes de chaleur, les ponts thermiques, et l’efficacité des systèmes existants de chauffage et d’isolation. À la différence du DPE, il propose également des scenarios d’amélioration Les résultats de l’audit énergétique guideront les décisions de rénovation pour atteindre un confort thermique satisfaisant.
Les travaux énergétiques les plus couramment conseillés :
- Améliorer l’isolation thermique des murs, du toit, des sols, et des fenêtres pour maintenir la chaleur en hiver et la fraîcheur en été.
- Remplacer les anciens systèmes de chauffage par des solutions plus modernes et efficaces, comme les pompes à chaleur (lien), les chaudières à condensation, ou les systèmes de chauffage hybrides.
- Installer ou améliorer les systèmes de ventilation mécanique contrôlée (VMC) pour garantir une qualité d’air optimale sans sacrifier la chaleur.
- Remplacer les vieux vitrages par des doubles ou triples vitrages pour réduire les pertes de chaleur par les fenêtres.