Besoin net en énergie

Les besoins nets en énergie représentent l’énergie que les systèmes de chauffage et/ou de refroidissement doivent fournir à l’ambiance pour maintenir une température intérieure définie (température de consigne) afin de compenser les déperditions thermiques en hiver et les surchauffes en été. On peut ainsi définir le besoin énergétique net pour le chauffage et le besoin énergétique net de refroidissement.

Les besoins nets en énergie sont donc uniquement liés aux caractéristiques constructives et à la fonction du bâtiment. Ils ne dépendent pas des caractéristiques des installations techniques.

Le besoin net en énergie est calculé sur base d’une température de consigne à partir du bilan suivant :

Q_net = Q_L – η_util. Q_g

Où,

Déperditions de chaleur [MJ] : Q_L = Q_T + Q_V.
Gains de chaleur [MJ] : Q_g = Q_i + Q_s.
Taux d’utilisation des gains de chaleur [-] : η_util.

Les déperditions thermiques

Pertes par transmission Q_T

Q_T = H_T . (η_i – η_e,m) . t_m

où,

H_T : Coefficient de transfert thermique par transmission [W/K].
η_e,m : Température extérieure moyenne mensuelle [°C].
t_m : Durée du mois [Ms].
η_i : température intérieure moyenne établie par convention pour la détermination du besoin énergétique.

Pertes par ventilation Q_V

Q_V = H_V . (ηi – η_e,m) . t_m

où,

H_V,heat,seci: Coefficient de transfert thermique par ventilation [W/K].
η_e,m: Température extérieure moyenne mensuelle [°C].
t_m : Durée du mois [Ms].
η_i : [°C] température intérieure moyenne établie par convention pour la détermination du besoin énergétique.

Les gains de chaleur

Gains internes

Ce terme représente la production de chaleur liée aux occupants et aux équipements (éclairage, bureautique, ventilateur, etc.)

Gains solaires

Les gains solaires (ou encore apports solaires) dépendent :

De la taille des surfaces vitrées,
De l’orientation et de la pente des fenêtres,
De la proportion vitrage/panneau/châssis,
Du type de vitrage (facteur g),
De l’ombrage de la fenêtre (ombrage environnemental et structurel),
Des protections solaires.

Taux d’utilisation des gains chaleurs

Selon les cas et les périodes de l’année les gains de chaleur ne sont pas toujours utiles. Par exemple, il arrive que même en hiver, les gains de chaleur dus aux apports solaires surviennent lorsque la température de consigne est déjà atteinte. La disponibilité de ces gains est donc décalée par rapport au besoin réel. C’est pour tenir compte de ce phénomène qu’un rendement d’utilisation des gains et des pertes est calculé. Celui-ci dépendra de :