Ch04 – Rayonnement thermique | Terminale ICCER | ⏱ 35 min
Dernière mise à jour : 3 juin 2026
Pourquoi un drone thermique vole-t-il à l'aube ou à la tombée de la nuit, jamais en plein soleil de midi ?
En plein soleil, le rayonnement solaire (visible et IR) chauffe directement la toiture et masque les vraies différences thermiques internes (l'infiltration, l'isolant manquant). Le contraste est noyé.
À l'aube ou en début de nuit, la toiture a refroidi, mais les zones isolées différemment se distinguent encore : une zone humide ou non isolée garde plus de chaleur que les autres (capacité thermique). C'est là que la caméra IR voit les défauts.
Conditions idéales : ΔT extérieur/intérieur > 10 °C, pas de vent fort, pas de pluie 24 h avant.
Sébastien, opérateur drone thermique chez DroneScan 69 Lyon, est missionné par un syndic pour diagnostiquer une toiture-terrasse de 800 m² sur un immeuble R+5. Des infiltrations sont signalées dans les appartements du dernier étage. Le drone vol à 30 m d'altitude, équipé d'une caméra FLIR Vue Pro R.
Mesure de nuit, T_extérieur = 5 °C, T_intérieur = 20 °C.
Identifier les 4 zones et leur signification thermique.
Loi de Wien : à quelle longueur d'onde émet le maximum la zone B (T = 18 °C) ?
Loi de Wien : λ_max × T = 2 898 µm·K (T en kelvin).
T = 18 + 273 = 291 K.
λ_max = 2 898 / 291 = 9,96 µm ≈ 10 µm.
Bien dans la plage de la caméra FLIR (7,5-13,5 µm). Détection optimale.
Surface anomalie B : 180 × 100 pixels à 2 cm/pixel. Quelle aire au sol ?
L = 180 × 0,02 = 3,6 m. l = 100 × 0,02 = 2 m.
Aire = 3,6 × 2 = 7,2 m².
Sur 800 m² de toiture : 0,9 %. Mais cause d'infiltration dans 4-6 logements au-dessous.
Déperdition par zone B vs zone saine D. Le coefficient U mesuré sur zone D = 0,20 W/(m²·K) (isolé). Sur zone B (infiltration humide) : U = 1,10 W/(m²·K).
ΔT = 20 − 5 = 15 K.
Pertes zone D : Φ = U × A × ΔT = 0,20 × 7,2 × 15 = 21,6 W.
Pertes zone B : Φ = 1,10 × 7,2 × 15 = 118,8 W.
Surconsommation zone B : 97 W (× 5,5 vs sain). Sur 1 800 h chauffage/an : 175 kWh, soit 28 €/an. Sur 50 ans de durée de vie EPDM, c'est négligeable financièrement.
Mais l'enjeu n'est pas l'énergie : c'est l'eau dans la structure (béton, isolant, plafonds).
Coût de réparation. Trois options : (a) reprise locale 7,2 m², (b) couche complémentaire 50 m² autour, (c) reprise globale 800 m².
| Option | Surface | Coût HT | Garantie |
|---|---|---|---|
| (a) Reprise locale | 7,2 m² | ~ 600 € | 2 ans (rustine) |
| (b) Reprise élargie | 50 m² | ~ 3 000 € | 5 ans |
| (c) Reprise globale | 800 m² | ~ 40 000 € | 10 ans décennale |
Si EPDM âgé > 25 ans : option (c) recommandée (sinon nouvelles fuites). Si < 15 ans : option (a).
Ici : EPDM de 1998 (28 ans) → option (c) + isolation panneaux PIR si projet ITE.
Le drone consomme moins qu'une nacelle thermicienne classique. Comparer.
| Méthode | Temps | Coût | Risques | Vue d'ensemble |
|---|---|---|---|---|
| Thermicien à pied + nacelle | 4 h + montage | 1 200 € | Travail en hauteur | Partielle |
| Drone thermique | 45 min | 450 € | Aucun | Complète (800 m²) |
Le drone est devenu standard pour les inspections toitures > 200 m² depuis 2020. Permet aussi des comparaisons annuelles pour suivre l'évolution.
Limites et précautions de la méthode caméra thermique drone.
Rapport au syndic.
Rapport — Diagnostic thermique toiture-terrasse — Sébastien (DroneScan 69 Lyon)
• Vol drone FLIR Vue Pro R, conditions optimales (nuit, ΔT 15 K).
• Anomalie B : zone 7,2 m² à 18 °C (infiltration probable). U ≈ 1,10 W/(m²·K).
• Pont thermique acrotère C : normal, à signaler.
• Préconisation : sondage destructif sur B + reprise globale EPDM 800 m² (membrane 1998 fin de vie). Budget ~ 40 000 € HT.
• Drone : 450 € vs 1 200 € nacelle thermicien, gain 60 %.
L'eau a une capacité thermique massique très élevée (c = 4 180 J/(kg·K), soit 4× celle du béton). Quand l'intérieur du bâtiment est chauffé, l'eau dans l'isolant absorbe et stocke beaucoup d'énergie.
La nuit, alors que la toiture sèche refroidit rapidement, l'eau continue à émettre le rayonnement IR longtemps (effet « ballon d'eau chaude »). D'où le contraste qui apparaît sur la caméra.
De plus, l'émissivité de l'eau (ε = 0,98) est proche du corps noir, donc elle émet plus efficacement que les matériaux secs. Tout converge pour rendre visible la moindre infiltration.
📚 §1 (rayonnement) + §4 (caméra thermique) de la leçon Ch04.