Confort thermique et isolation du bâtiment

Cette leçon de spécialité Architecture et Construction (AC) de Terminale STI2D porte sur le confort thermique et l'isolation du bâtiment, un chapitre qui fournit les outils de calcul indispensables à l'analyse thermique d'une paroi. Elle comprend dix questions et douze fiches de révision sur les grandeurs et mécanismes du transfert de chaleur.

Le cours définit le coefficient de transmission thermique U, qui mesure le flux de chaleur traversant une paroi (en W/(m²·K)), et le distingue de la conductivité thermique λ, propriété intrinsèque d'un matériau, et de la résistance thermique R = e/λ, qui s'additionne pour des couches successives (Rt = ΣRi). Les trois modes de transfert thermique — conduction, convection et rayonnement — sont présentés comme les mécanismes fondamentaux à l'œuvre dans un bâtiment.

Les élèves étudient ensuite les notions de pont thermique, zone de discontinuité de l'isolation entraînant une perte de chaleur localisée, d'inertie thermique, capacité d'un bâtiment à stocker et restituer la chaleur pour lisser les températures, et de déphasage thermique, temps nécessaire à l'onde thermique pour traverser une paroi, crucial pour le confort d'été. Le confort thermique ressenti est expliqué comme la combinaison de la température de l'air, de la température des parois, de l'humidité et de la vitesse de l'air, et le rôle de la ventilation dans le bilan thermique est également abordé.

Cette thématique est un pilier de l'épreuve de spécialité Architecture et Construction du Baccalauréat technologique STI2D, où le calcul du coefficient U ou de la résistance thermique d'une paroi multicouche est un exercice fréquent des sujets d'examen.

Grâce au quiz sur les formules, au calcul guidé de résistance thermique en travail écrit, aux flashcards de formules (R = e/λ, unités U et R) et au mode examen oral centré sur la différence entre résistance et conductivité thermique, l'élève s'entraîne à calculer une résistance thermique totale et à identifier les points faibles d'une enveloppe de bâtiment.

• Définir le coefficient de transmission thermique U et son unité
• Calculer une résistance thermique R = e/λ et une résistance totale multicouche
• Distinguer conduction, convection et rayonnement
• Expliquer la notion de pont thermique et ses conséquences
• Décrire le rôle de l'inertie et du déphasage thermique dans le confort d'été
• Énumérer les facteurs du confort thermique ressenti
• Expliquer le compromis entre ventilation et déperditions thermiques

Matériel d'entraînement élaboré par Zestly. Le contenu couvre le coefficient U, la résistance thermique R et le pont thermique.