Degrés-jours [Théories – climat]

“Quantifier le froid”

La consommation de chauffage est liée à l’écart de température entre l’ambiance intérieure et l’extérieur du bâtiment.

Or la température varie d’un lieu à un autre.

La notion de “degré-jour” a été introduite pour permettre la détermination de la quantité de chaleur consommée sur une période donnée et pour effectuer des comparaisons entre des bâtiments situés dans des zones climatiques différentes.

Le principe consiste à additionner, jour après jour, les écarts de température existants entre l’intérieur et l’extérieur. Par exemple, si, en moyenne de la journée, il fait 20°C à l’intérieur et 5°C degrés à l’extérieur, on parlera de 15 degrés-jours. De même 3 journées à 0°C extérieur seront comptabilisées comme 60 degrés-jours.

En additionnant tous les écarts de température entre intérieur et extérieur sur tous les jours de la période de chauffe, on obtiendra un nombre proportionnel au besoin de chaleur du bâtiment : les degrés-jours du lieu.

En généralisant :

Le nombre de degrés-jours d’une période de chauffage est égal au produit du nombre de jours chauffés multiplié par la différence entre la température intérieure moyenne du local considéré et la température extérieure moyenne.

Qu’est-ce qu’une “température extérieure moyenne journalière” ?

Un bâtiment possède une certaine inertie. On a donc considéré que son besoin de chauffage était proportionnel à la température extérieure moyenne sur une journée (et non à la température la plus froide de la nuit). Il a été convenu de prendre comme référence la moyenne arithmétique entre la température minimale et maximale de ce jour.

Ainsi, une température minimale de -5°C à 3h00 du matin et +7° à 15h00, va être comptabilisée comme une journée dont la température moyenne est de 1°C.

La chaleur à fournir au bâtiment n’est pas rigoureusement proportionnelle à la différence entre la température extérieure moyenne et la température de confort du local. En effet, le bâtiment jouit de certains apports gratuits : le soleil, la chaleur produite par les occupants et les équipements (les gains internes).

L’expérience a appris que dans notre pays une température intérieure moyenne (moyenne sur l’ensemble des pièces et moyenne sur les 24 heures de la journée) de 18°C pouvait être considérée comme représentative de la température de confort désirée.

Et les apports gratuits (gains internes et externes) sont estimés en moyenne à environ 3°C.

Si bien que le système de chauffage ne doit plus chauffer que jusque 15°C (le soleil et l’occupation permettant la montée de la température jusque 18°C).

De même, s’il fait 15°C dehors, le chauffage peut être interrompu : on est en dehors de la saison de chauffe.

On parle alors de “degrés-jours en base 15/15” comme étant l’indicateur représentatif des besoins de chauffage dans notre région.

Ainsi, une température minimale de -5°C à 3h00 du matin et +7°C à 15h00, va être comptabilisée comme 14 DJ en base 15/15.

Des moyennes de ces degrés-jours ont été établies par l’IRM sur les 30 dernières années : ce sont les degrés-jours Normaux. Ils servent de référence pour définir la rigueur moyenne de l’hiver et sont accessibles via cette adresse.

Pour plus d’informations sur ce que sont les températures normales, ainsi que la définition des périodes de référence (30 ans), vous pouvez vous rendre sur cette page.

Les degrés-jours 15/15 normaux (DJ 15/15) sont accessibles sur le site de la Région wallonne.

Les degrés-jours 15/15 sont également accessibles après chaque mois en contactant l’IRM. Adressez une demande par mail à climinfo@meteo.be en précisant la commune souhaitée (si c’est le cas).

Enfin, des degrés-jours 16,5/16,5 sont également communiqués sur le site de l’Association Royale des Gaziers de Belgique (ARGB) : http://www.gaznaturel.be.

Mais attention : leur base de référence est de 16,5°C ! Autrement dit, si la température moyenne journalière est de 5°, ils comptabiliseront 11,5 DJ, alors que 10 DJ seront comptabilisés en base 15°C. Peu importe, mais l’essentiel est de conserver une base de référence commune constante (ainsi, en base 16,5°C, les degrés-jours normaux annuels sont de 2458 !). Si la base 15 convient bien aux bâtiments administratifs ou scolaires coupés la nuit et le week-end, la base 16,5 est sans doute meilleure dans les bâtiments chauffés en permanence comme les lieux d’hébergement.

La durée de la saison de chauffe

S’il fait 8°C au petit matin en juillet et 18°C l’après-midi (donc température moyenne sur la journée de 13°C ( (8°C + 18°C)/2) ), faut-il comptabiliser 2 degrés-jours 15/15 ? Pour l’IRM : oui, bien sûr. Pourtant, on sait que la chaudière ne sera pas remise en route pour autant et qu’il ne faut donc pas comptabiliser ce “froid”-là.

L’Association Royale de la Technique du chauffage (ATIC) a donc défini des critères de début et de fin de saison de chauffe :

• Le début de saison de chauffe est le premier jour, d’août, de septembre ou d’octobre, pour lequel simultanément la température maximum Tm n’a pas atteint 18°C et 2 DJ au moins ont été relevés sur la journée.

• La fin de la saison de chauffe est le jour de mai ou juin à partir duquel simultanément la température maximum Tm est supérieure à 18°C et 2 DJ au plus ont été relevés sur la journée;

On notera que cela explique certaines différences trouvées entre tableaux de degrés-jours : certains sont basés sur les données strictes de l’IRM, d’autres sont basées sur les valeurs de l’ATIC où “l’été n’est pas comptabilisé”.

En toute rigueur, le calcul des degrés-jours repose sur le calcul des apports solaires propres à chaque bâtiment. Ainsi, un bâtiment fortement vitré bénéficiera d’un apport solaire hivernal important et ses besoins de chauffage diminueront d’autant.

• La température extérieure moyenne décrit la courbe sinusoïdale jaune et présente son minimum en hiver.

• La contribution des apports solaires permet de déterminer la courbe rouge, dite des “températures sans chauffage” _SC : c’est le lieu des températures moyennes atteintes à l’intérieur sans apport de chauffage. La courbe rouge est au-dessus de la courbe jaune : les températures intérieures sont supérieures aux températures extérieures par l’action des gains solaires.

• L’horizontale verte représente la température de confort (ici, par simplification 18 °C).

• La droite horizontale bleue détermine le lieu des “températures de non-chauffage” _NC, c’est-à-dire la température au-delà de laquelle il n’est plus nécessaire de chauffer, car le supplément de température permettant d’atteindre la droite des températures de confort est fourni par les gains internes (supposés constants).