NOTIONS CLIMATIQUES
Température
La température de l’air est le paramètre qui est le plus facile
à appréhender et dont la plupart des gens ont pu constater
personnellement à quel point sa perception peut varier d’une
personne à l’autre.
et d’un rayonnement chaud sur le côté. Mais
nous tolerons moins bien un rayonnement froid sur le côté et
très mal un rayonnement chaud qui descend du plafond.
Température opérationelle
La température opérationnelle est une moyenne approximative des températures des surfaces environnantes du local et de
la température de l’air ambiant. La perception subjective de la
température dépend autant de la température des surfaces
environnantes que de la température de l’air ambiant. Comme ces surfaces – fenêtres, murs extérieurs, parois, sol, plafond, etc. – ont une température et une position variables
dans le local, la température opérationelle peut aussi varier en
fonction de la direction.
Température opérationelle orientée
On peut ressentir le rayonnement qui provient d’une fenêtre
froide tout en percevant une température légèrement plus
élevée depuis les surfaces intérieures du local. La raison de ce
phénomène est que l’échange thermique avec la fenêtre froide est considérablement plus élevé que de celui provenant de
l’intérieur de la pièce.
Si
la
différence
de
température
opérationnelle orientée devient importante, on aura un refroidissement local des surfaces du corps tournées vers la fenêtre. Ce manque local de chaleur est perçu comme un
courant d’air. Par conséquent, ce n’est pas parce qu’on ressent un courant d’air qu’il y a nécessairement un important
déplacement d’air ; cela peut être dû aussi à l’exposition raprochée du corps à un grand échange thermique provoqué
par une surface froide dans le local.
Asymétrie du rayonnement thermique
Il est connu qu’il peut être désagréable de se tenir longtemps
près d’une surface froide, par exemple une grande fenêtre, ou
d’une surface chaude, par exemple un radiateur. Ce phénomène a été étudié de près au Laboratoire des techniques de
chauffage et de climatisation, rattaché à la Haute école technique du Danemark. Là, des volontaires ont été soumis, dans
des chambres climatiques, à différentes perturbations dans le
champ de rayonnement thermiques.
Cela a permis d’établir les limites où 5 % des personnes soumises au test perçoivent un inconfort, tout en étant en équilibre thermique avec leur environnement, autrement dit :
l’équation du confort est respectée. Ces limites apparaissent
dans les figures 7 à 10.
L’asymétrie du rayonnement se définit comme étant la
différence de
température
de
rayonnement
plane
tpd entre deux surfaces verticales placées de part et d’autre
du centre physique d’une personne. La figure montre les valeurs de Δtpr qui, dans des situations types, feront que 5 %
des personnes ressentiront un inconfort thermique en raison
de l’inégalité du champ rayonnant. On suppose que la température de l’air est égale à la température des autres surfaces..
Il en ressort que nous pouvons supporter de grandes disparités quand il s’agit d’un rayonnement froid qui vient du haut
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NOTIONS CLIMATIQUES
----------------------------------------------Δtpr < 5K.
Figure 7. Surface froide sur le côté.
Δtpr < 10K.
Figure 8. Surface chaude sur le côté.
Δtpr < 23K
Figure 9. Surface froide au-dessus de la tête.
Δtpr < 14K.
Figure 10. Surface chaude au-dessus de la tête.
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L’humidité de l’air
L’humidité de l’air est le paramètre qui, normalement, influe
le moins sur la sensation de confort. Il arrive même que
d’autres paramètres comme la pollution atmosphérique
soient improprement associés à l’humidité de l’air.
Si le traitement, en déshumidification, de l’air primaire est insuffisant, l’humidité peut devenir un facteur gênant en été.
L’habillage
Si la notion de vêtement est facile à comprendre, elle est
d’autant plus complexe à gérer. Généralement, par une journée d’été, les femmes sont habillées plus légèrement que les
hommes : jupe et chemisier fin, contre pantalon et chemise.
C’est un paramètre suffisamment important pour justifier des
niveaux différents de température dans le local. La situation
en été peut par conséquent être source de conflits dans un
bureau paysagé où un grand nombre de personnes partagent
un même local.
Figure 11. L’habillement joue un rôle très important dans
l’appréciation du climat.
Le niveau d’activité
Le niveau d’activité, ou plus simplement, le travail qu’on exerce, est aussi un paramètre qui joue un rôle considérable. Un
travail mobile demande une température plus basse qu’un
travail sédentaire ; aussi, avoir plusieurs niveaux d’activité
dans un même local peut s’avérer très inapproprié.
La vitesse de l’air
L’influence de la vitesse de l’air sur la perception du confort
intérieur est connu ; mais on connaît peut-être moins l’effet
conjugué de la température de l’air et de la vitesse de l’air.
Pour se faire une idée, on peut, par une chaude journée d’été,
passer le bras par la vitre latérale et se laisser rafraîchir par le
vent apparent dû au déplacement de la voiture. La sensation
ne sera pas aussi agréable si on refait l’expérience en hiver par
-10 °C. On comprend dès lors qu’il n’y a pas que la vitesse de
l’air qui compte mais aussi sa température. La norme ISO
7730 le démontre par son indice de gêne (noté DR), qui fait
intervenir :
• La vitesse de l’air
• L’intensité de la turbulence
• La température de l’air
En mesurant la température de l’air et la vitesse de l’air sur une
période définie (et en calculant l’intensité de la turbulence qui
est un indicateur de la variation de la vitesse de l’air, son « agitation », pendant la durée de la mesure), on peut établir un
indice DR pour une position donnée dans le local. Résultat :
plus il fait froid dans le local, moins la vitesse d’air tolérée est
grande, et, inversement, on supporte une vitesse d’air plus importante si la température l’est également.
Figure 12. La perception qu’ont les gens du confort intérieur
dépend au plus haut degré de l’activité qui s’y déroule. Plus
l’activité est intense, plus la température souhaitée est basse.
Figure 13. La vitesse de l’air influe sur la perception du confort intérieur.
Ce qui vient d’être dit est la raison pour laquelle on a des vitesses maximales différentes en été et en hiver. En hiver, on
souhaite que la vitesse d’air dans la zone de séjour ne soit pas
supérieure à 0,15 m/s. Tandis qu’en été, cette même vitesse
ne doit pas, de préférence, dépasser 0,25 m/s.
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NOTIONS CLIMATIQUES
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La qualité de l’air
L’incertitude est plus grande quant à la perception par les
gens concernant la qualité de l’air plutôt que de ses conditions thermiques. Des études danoises révèlent que le nombre
d’usagers insatisfaits est de 14 % environ si tous sont exposés
à un taux de gaz carbonique de 800 ppm. Un taux de gaz carbonique de 1000 ppm est devenu une norme générale en matière de pollution atmosphérique, mais il est important de
savoir que cela ne concerne que les pollutions qui gênent l’espèce humaine. Le taux de gaz carbonique n’est donc pas un
bon indicateur d’autres types de polluants, comme ceux émis
par les matériaux de construction, par exemple.
Parfois, on a l’impression que la qualité de l’air est mauvaise,
alors qu’en fait, c’est la température qui est excessive.
Éclairage
Avec l’âge, l’être humain a besoin de plus de lumière. À
soixante ans, une personne a besoin d’un éclairage deux fois
plus important qu’à vingt ans. Aussi, les normes minimales
d’éclairage d’ambiance pour les éclairages plafonniers sont
généralement fixées à 500 lux à l’intérieur de la
zone d’occupation, en même temps, l’éclairage peut être
adapté aux besoins individuels de chaque usager.
Figure 14. La qualité de l’air dépend de nombreux facteurs,
par exemple les émissions des matériaux de construction et les
sécrétions du corps humains. La fumée de tabac est un exemple de polluant qui a un effet détériorant sur la qualité de l’air.
Figure 15. Éclairage.
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