LES CLES DU DIMENSIONNEMENT
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Les modèles du confort thermique > Les indices environnementaux simples
La température résultante ou température opérative
La température opérative est un indice de confort intégrant l’effet de la convection et du rayonnement (ta et tr). Elle est en fait définie comme la température d’une enceinte isotherme dans laquelle un occupant échange la même quantité de chaleur par rayonnement et convection que dans l’enceinte dans laquelle il se trouve réellement [Bruant, 1997]. Elle peut être écrite de la façon suivante.
Top = a×ta + (1- a)tmrt
Avec :
Avec :
- ta = température d’air, °C
- tmrt = température moyenne radiante, °C
- α = paramètre dépendant exclusivement de la vitesse d’air (souvent voisine de 0,5)
Cet indice est pris égal à la température mesurée à l’intérieur d’un globe noir dont le diamètre est déterminé de façon que les échanges de chaleur par convection et rayonnement soient dans les mêmes proportions que pour le corps humain. Pour une convection naturelle avec une vitesse d’air faible (entre 0.1 et 0.15 m/s), un globe de 40 mm de diamètre est suffisant. Il a en plus un temps de réponse plus rapide par rapport au globe de 150 mm traditionnellement utilisé [Parsons, 2003]. Une balle de tennis est parfois utilisée (38 mm de diamètre), elle représente ainsi un modèle physique simple du corps humain [Nicol, 2001].
La température équivalente teq
La température équivalente est définie comme étant la température d’une enceinte isotherme ayant une vitesse d’air nulle, dans laquelle un sujet échangerait la même quantité de chaleur sensible, par convection et rayonnement, que dans l’enceinte réelle dans laquelle il se trouve. Elle permet de prendre en compte les effets des températures d’air, de rayonnement et de la vitesse d’air (ta, tr et va). Elle peut être calculée à partir de la température à l’intérieur d’un globe chauffé.
La température effective ET*
La température effective est définie comme étant la température sèche équivalente d’une enceinte isotherme à 50 % d’humidité relative, dans laquelle un sujet échangerait la même quantité de chaleur et aurait même mouillure cutanée que dans l’enceinte réelle dans laquelle il se trouve. L’indice ET* prend en compte les effets de la température et de l’humidité (ta , tr, et pa), et pour le calculer, il faut connaître la mouillure cutanée et l’indice de perméabilité à la vapeur d’eau des vêtements (im). L’ASHRAE a établi des échelles de confort basées sur cet indice pour des sujets exerçant une activité faible (1 Met), ayant une vêture de 0,6 Clo et dans une ambiance calme (va < 0,2 m/s).