La thermodynamique est la science de la thermique et des échanges d’énergie, donc elle explique le comportement thermique d’une maison. Voici donc une belle équation (simplifiée) qui va expliquer un certain nombre de choses (et elle s’appelle le premier principe de la thermodynamique) :
Allons-y terme par terme.
DT intérieur : variation de la température intérieure. En gros, ce que vous voulez, c’est stabiliser la température dans la maison, donc que ce nombre se rapproche de 0.
M maison : plus il y a de masse dans le volume isolé de la maison, plus la température sera stable. Souvent, vous entendez parler d’inertie thermique, qu’il ne faut surtout pas confondre avec l’isolation : les gros murs de pierre bien épais et non isolés permettent certes de lisser la température en été, mais qu’est-ce qu’il faut chauffer en hiver…
S parois : votre besoin de vie, c’est une surface intérieure avec une « certaine » hauteur. Plus la surface extérieure est importante, plus vous aurez des apports extérieurs. Le solide qui permet d’obtenir le plus faible ratio volume/surface, c’est la sphère. Donc cette maison si jolie avec ses formes un peu biscornues, ce super appartement haussmannien avec sa belle hauteur sous plafond … il y a des conséquences.
C parois : coefficient de perméabilité thermique des parois (Lambda pour les intimes). Je préfère parler en coefficient d’isolation, noté R, et pour des maisons récentes, cela vaut typiquement 6 à 8 en mur & toiture. Mais ce qui compte, c’est la moyenne entre les murs, la toiture, les portes, les fenêtres et le sol (et les portes et fenêtres sont diantrement moins bien isolés que les murs et toitures, sans parler des soucis d’étanchéité).
(T extérieur – T intérieur) : enfonçons une porte ouverte : plus il fait froid dehors (= là où vous vivez, choix structurant) et plus vous voulez avoir chaud à l’intérieur (= votre choix de réglage, facile à changer), plus vous allez consommer de chauffage.
S vitres * K1 * Rayo solaire : en hiver, une grande surface vitrée exposée au soleil est un bon radiateur gratuit. Oui, mais en été, cela continue de chauffer (1 m² fournit 700 W, disons le radiateur des toilettes). Vous allez donc vouloir diminuer en été la surface vitrée exposée au soleil : volet, store extérieur, casquette, …
S fuites : surface équivalente des fuites thermiques : manques d’étanchéité à l’air, ponts thermiques, … Bon, il faut ajuster, jointoyer, … Savez-vous que, depuis la Réglementation Thermique 2012, les constructions neuves sont soumises à un test obligatoire d’étanchéité ?
D VMC : débit d’air de la VMC. Oui, il faut renouveler l’air, à moins de vouloir absolument vivre dans une atmosphère humide et chargée en CO2. Mais pourquoi étanchéifier pour ensuite rajouter une VMC ? À cause du C comme contrôlé, contrairement aux fuites. Ne négligez pas le sujet du renouvellement d’air et du contrôle de l’humidité, c’est important et pas si simple.
D VMC * C air * (T extérieur – T intérieur) : oui, une VMC simple flux, cela fait rentrer de l’air froid, mais ce n’est pas la seule solution
Q interne : le fait de vivre dans une maison la chauffe (un adulte au repos = environ 100 W). Tous vos appareils électriques émettent de la chaleur, vos plaques de cuisson aussi, hiver comme été. Donc, en été, peut-être pouvez-vous choisir à quelle heure vous réalisez certaines activités.
Q chauffage : voilà, une fois que vous avez réfléchi à votre besoin de chauffage, que vous avez réduit les déperditions et que vous avez récupéré la chaleur « gratuite », vous pouvez songer au système de chauffage. C’est vraiment dans cet ordre qu’il faut réfléchir.
Les autres choses que je n’ai pas expliquées ? Des coefficients en tout genre, passons.
« Et comment je sais quelles sont les pertes les plus importantes ? » Pour une réponse précise, il faut faire réaliser une étude par un bureau d’étude thermique ou faire réaliser un « audit énergétique ». Mais pour un point de départ, lisez attentivement le DPE de votre logement, toutes ces pages après la page titre qui vous donne la fameuse lettre. Oui, il y a des débats sur l’(in)adéquation de la méthode utilisée dans le DPE, mais prenez ces résultats comme des ordres de grandeur, ce sera déjà pas si mal.
« Et avec tout cela, je vais être confortable dans ma maison et faire des économies d’énergie ? » Euh… c’est un peu plus compliqué que cela, mais ce sera pour une autre fois. Par exemple, quand j’ai écrit « En gros, ce que vous voulez, c’est stabiliser la température dans la maison », disons que c’est un raccourci présomptueux.
Et pour la version originelle avec Arletty, c’est ici par exemple : https://www.youtube.com/watch?v=KYic1U1a6yw