Chapitre 4 – Transferts thermiques | 1ère Bac Pro ICCER (Grpt 1) | Physique – Thermique | ⏱ 35 min
Dernière mise à jour : 28 mai 2026
Si ta maison perd 5 kW à travers ses murs et 3 kW à travers le toit, combien doit fournir le chauffage pour maintenir une température stable ?
5 + 3 = 8 kW. La puissance du chauffage doit compenser l'ensemble des pertes, comme un robinet qui maintient un seau plein malgré une fuite. C'est ce qu'on va calculer ici.
Yvan, thermicien dans un bureau d'études à Tours, dimensionne le chauffage d'une maison de 120 m². Il doit calculer la puissance perdue par chaque type de paroi puis choisir une chaudière adaptée.
| Paroi | Surface (m²) | U (W/(m²·K)) |
|---|---|---|
| Murs extérieurs | 100 | 0,35 (isolés) |
| Toiture | 80 | 0,18 (laine 30 cm) |
| Sol | 120 | 0,40 |
| Fenêtres double vitrage | 20 | 1,5 |
Pour chaque paroi : \(P = U \times S \times \Delta T\). La déperdition totale est la somme.
Calculer la déperdition des murs (U = 0,35 ; S = 100 m² ; ΔT = 25 K).
\(P_\text{murs} = 0{,}35 \times 100 \times 25 = \mathbf{875\ \text{W}}\).
Calculer la déperdition de la toiture (U = 0,18 ; S = 80 ; ΔT = 25).
\(P_\text{toit} = 0{,}18 \times 80 \times 25 = \mathbf{360\ \text{W}}\).
Calculer la déperdition du sol et des fenêtres.
\(P_\text{sol} = 0{,}40 \times 120 \times 25 = \mathbf{1\,200\ \text{W}}\).
\(P_\text{fen} = 1{,}5 \times 20 \times 25 = \mathbf{750\ \text{W}}\).
Calculer le total des déperditions par les parois. Quel poste est le plus important ?
\(P_\text{tot} = 875 + 360 + 1\,200 + 750 = \mathbf{3\,185\ \text{W}}\) ≈ 3,2 kW.
Le sol est le poste le plus déperditif (38 % du total) — pourtant souvent négligé. Isoler le plancher serait prioritaire si non encore fait.
Ajouter les déperditions par renouvellement d'air (VMC) : 0,34 × V × n × ΔT où V = 300 m³ et n = 0,5 vol/h. Comparer aux pertes par parois.
\(P_\text{air} = 0{,}34 \times 300 \times 0{,}5 \times 25 = \mathbf{1\,275\ \text{W}}\).
Soit autant que les fenêtres + toit réunis. La VMC est un poste majeur, comparable aux parois lourdes.
Quel est le total final des déperditions (parois + air) ? Quelle puissance de chaudière choisir avec une marge sécurité de 20 % ?
Total : 3 185 + 1 275 = 4 460 W ≈ 4,5 kW.
Avec marge 20 % : 4 500 × 1,2 = 5 400 W → chaudière commerciale standard la plus proche : 6 kW.
Si on isole les sols (U passe à 0,20), recalculer le total final et la nouvelle taille de chaudière.
Nouvelle perte sol : 0,20 × 120 × 25 = 600 W (au lieu de 1 200).
Nouveau total parois : 875 + 360 + 600 + 750 = 2 585 W. Plus air 1 275 = 3 860 W.
Avec marge 20 % : 4 632 W → chaudière 5 kW suffit. 1 kW de moins, soit ~ 20 % d'énergie économisée.
Note de Yvan pour la famille Vasseur (5 lignes).
BE Tours — Bilan thermique famille Vasseur (120 m²)
• Déperdition totale à −5 °C : 4 500 W = 4,5 kW (parois 3 185 + air 1 275).
• Répartition : sol 27 %, murs 20 %, air VMC 28 %, fenêtres 17 %, toit 8 %.
• Chaudière recommandée : 6 kW (marge 20 %).
• Travaux d'amélioration prioritaires : isoler le sol (gain 600 W, 1 kW de chaudière en moins).
• Pour atteindre RE2020, viser sol U ≤ 0,2 + envisager VMC double flux.
Combien de kWh la maison consomme-t-elle en 1 saison de chauffe (1 500 h équivalent pleine charge) ?
4,5 kW × 1 500 h = 6 750 kWh/an. À 0,10 €/kWh gaz : 675 €/an. Maison performante (RE2020 cible 50 kWh/m²/an ⟹ 6 000 kWh pour 120 m², on est proche).
📚 Synthèse des §1, §2, §3 de la leçon Ch04.