Ch04 – Transferts thermiques | 1ère ERA-MA | ⏱ 30 min
Dernière mise à jour : 31 mai 2026
Un atelier bien isolé pour l'hiver (R 5) peut-il devenir un four en été ?
Oui, c'est le « paradoxe de l'isolation ». Une bonne isolation empêche la chaleur de sortir aussi bien qu'elle empêche le froid d'entrer. Si l'atelier emmagasine de la chaleur en journée (par les vitrages, l'éclairage, les machines), il ne peut pas la dissiper la nuit. T° intérieure peut dépasser 35 °C sans climatisation. Solutions : protection solaire active + ventilation nocturne.
Maxime, gérant de « MenuiSud 34 » à Béziers, voit son atelier monter à 38 °C lors des canicules d'été. Sa production chute (employés exténués, finition vernis qui pose mal). Il étudie 3 solutions pour 2026.
Calculer les apports solaires journaliers en été : toiture + vitrages, 12 h.
Toiture : 200 m² × 700 W × 12 h × (1 − abs_toit). En supposant toit qui absorbe 70 % et transmet ~ 10 % via isolation : transmis = 200 × 700 × 0,70 × 0,10 = 9 800 W effectif (intégré sur la journée environ 50 % de l'éclairement max) ≈ ≈ 60 kWh/jour.
Vitrages : 30 m² × 500 W × 0,60 (g) × 8 h utiles ≈ 72 kWh/jour.
Total apports : ≈ 130 kWh/jour. ÉNORME.
Effet de A (sur-isolation toiture R 4 → R 8) : flux toiture divisé par 2.
Nouveaux apports toiture : 30 kWh/jour (au lieu de 60).
Économie : 30 kWh/jour × 90 jours canicule = 2 700 kWh/été.
Mais : les apports vitrages (72 kWh) restent identiques. L'effet est limité car les vitrages dominent.
Effet de B (brise-soleil) : facteur g de 0,60 → 0,15.
Nouveaux apports vitrages : 30 × 500 × 0,15 × 8 = 18 kWh/jour (au lieu de 72).
Économie vitrages : 54 kWh/jour × 90 j = 4 860 kWh/été.
Quasi 2× plus efficace que la sur-isolation A pour 40 % moins cher.
Effet de C (ventilation nocturne) : évacue 50 % de la chaleur accumulée. Estimation par jour.
Apports journaliers initiaux 130 kWh. Ventilation enlève 50 % = 65 kWh/jour évacuée.
Sur 90 jours : 5 850 kWh/été. Le plus efficace, et le moins cher !
Limite : nécessite que les nuits soient fraîches (vrai à Béziers en moyenne, mais lors des « nuits tropicales » T_min > 22 °C, peu efficace).
Coût et efficacité comparés.
A : 12 000 € pour 2 700 kWh/été → 4,4 €/kWh évité.
B : 5 000 € pour 4 860 kWh/été → 1,0 €/kWh évité.
C : 3 500 € pour 5 850 kWh/été → 0,6 €/kWh évité.
Classement coût/efficacité : C > B > A. Maxime privilégie C en premier, puis B.
Effet combiné B + C (brise-soleil + ventilation nocturne) ?
Apports résiduels avec B : 130 − 54 = 76 kWh/j.
C élimine 50 % de ces 76 : reste 38 kWh/j.
Effet cumulé : 92 kWh évacués/j, soit 71 % de réduction.
Coût combiné : 8 500 €. T° intérieure estimée : 32-33 °C max au lieu de 38 °C. Travaillable.
Sans climatisation, est-ce suffisant ? Limite légale T° travail ?
Code du travail : pas de seuil chiffré strict, mais l'employeur doit garantir des conditions « adaptées » (jurisprudence : 30 °C max recommandé en atelier physique).
Avec B + C : 32-33 °C, encore élevé mais acceptable avec mesures complémentaires (eau fraîche, ventilateurs de poste, pauses).
Climatisation pour 200 m² : 8-12 kW, investissement 15 000 € + 1 500 €/an d'électricité. À considérer si canicule s'aggrave (au-delà de 6 jours/an > 35 °C).
Plan d'action de Maxime (4 lignes).
Plan confort été 2026 — Maxime (MenuiSud 34 Béziers)
• Étape 1 (3 500 €) : ventilation nocturne automatique. ROI le meilleur, à installer d'abord.
• Étape 2 (5 000 €) : pergola brise-soleil sur vitrages Sud. Réduit pic chaleur diurne.
• Sur-isolation toit (A) : reportée. Effet trop limité face aux vitrages.
• Si T° > 33 °C : pauses fraîches obligatoires + ventilateurs poste de travail.
Un volet EXTÉRIEUR bloque le soleil AVANT qu'il atteigne le vitrage. Le rayonnement est absorbé par le volet (chauffe à 50-60 °C) puis évacué dans l'air extérieur.
Un volet INTÉRIEUR (rideau, store) bloque la transmission mais le rayonnement IR est déjà entré. La chaleur se piège entre la vitre et le rideau, l'air intérieur monte. Moins efficace de 2-3×.
D'où l'importance des volets/persiennes traditionnels dans le Sud. Solution écologique zéro consommation pour 30-50 % de réduction de surchauffe.
📚 §4 (Rayonnement) + §6 (Sens transfert) de la leçon Ch04.