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Isolation & chauffage

U, R, G et K : le tableau pour calculer les déperditions sans confondre les unités

Lucas Mathieu 8 min de lecture
Tableau coefficient de déperdition thermique U R G K et formule de calcul sans confusion d’unités

Pour estimer les pertes de chaleur d’un logement, il faut relier chaque paroi à son coefficient thermique, à sa surface et à l’écart entre la température intérieure et la température extérieure. Le tableau ci-dessous aide à choisir le bon indicateur : U pour une paroi, R pour sa résistance, Uw pour une fenêtre complète et G pour une estimation globale du bâtiment.

Le tableau des coefficients à utiliser selon votre calcul

Un coefficient de déperdition thermique ne correspond pas à une valeur unique. Il décrit soit la capacité d’un élément à transmettre la chaleur, soit les pertes globales d’un volume chauffé. Pour interpréter correctement un résultat, il faut donc vérifier à la fois l’unité et le périmètre du calcul.

Calculer les déperditions thermiques

Estimez les déperditions par transmission à partir des parois et des températures saisies.

Températures

ΔT = température intérieure − température extérieure : 20 K

Parois et ouvertures

— W
Total par transmission 0 W (0 kW)
À retenir : ce calcul est une estimation simplifiée des déperditions par transmission. Il n’intègre pas automatiquement la ventilation, les infiltrations d’air ni les ponts thermiques.
Coefficient Ce qu’il mesure Unité Utilisation Lecture d’une valeur basse
U Transmission thermique d’une paroi W/m².K Murs, toitures, planchers, portes Paroi mieux isolée
R Résistance thermique d’un matériau ou d’un complexe m².K/W Choix et comparaison des isolants Résistance plus élevée, donc isolation meilleure
Ug Transmission thermique du vitrage seul W/m².K Comparaison des vitrages Vitrage plus isolant
Uf Transmission thermique du cadre de fenêtre W/m².K Comparaison des menuiseries Cadre plus isolant
Uw Transmission thermique de la fenêtre complète W/m².K Choix d’une fenêtre Fenêtre globalement plus performante
Sw Facteur solaire de la fenêtre De 0 à 1 Apports solaires et confort d’été Moins d’apports solaires transmis
G Déperdition globale volumique du bâtiment W/(m³.°C) Estimation rapide des besoins de chauffage Bâtiment globalement moins déperditif
K Valeur de caractérisation simplifiée de certaines parois Selon la méthode employée Estimations forfaitaires de murs, toitures ou planchers Paroi généralement plus performante

La relation entre U et R est inverse : pour une paroi homogène simplifiée, U = 1/R. Le calcul d’un mur complet tient aussi compte des différentes couches et des résistances superficielles. Un isolant possède une conductivité thermique lambda. Plus cette conductivité est faible et plus l’épaisseur est importante, plus la résistance R du complexe augmente.

Repères par paroi : ce que les valeurs révèlent

Les tableaux forfaitaires donnent un premier ordre de grandeur lorsque la composition exacte des parois est inconnue. Ils ne remplacent pas le calcul d’une paroi réelle. Une lame d’air, une isolation ajoutée, l’humidité ou une jonction mal traitée peuvent modifier sensiblement le résultat.

Norme NF EN 12831-1 pour calculer les charges thermiques · Accédez à la norme de référence décrivant les méthodes de calcul de la charge thermique nominale des pièces, entités de bâtiment et bâtiments.

Élément ou composition indicative Repère K mentionné Interprétation pratique
Granite ou basalte de 40 cm 3 Mur lourd mais peu isolant sans isolation rapportée
Béton plein de 22 cm 3 Transmission importante sans isolant
Pierre semi-ferme de 40 cm, brique pleine de 35 cm ou agglos béton de 30 cm 2 Performance limitée pour un logement chauffé
Béton cellulaire de 20 cm 1 Comportement plus favorable, à vérifier selon la mise en œuvre
Paroi isolée 0,5 Pertes par transmission nettement réduites
Plancher bas sur terre-plein non isolé 1 Point à examiner dans une maison ancienne
Certains planchers bas ou combles 1,5 Valeur indicative dépendant de la composition réelle

Fenêtres : regarder Uw, pas seulement le vitrage

Pour remplacer une fenêtre, le coefficient à retenir est Uw, car il englobe le vitrage et le cadre. Un Ug excellent ne garantit pas une fenêtre performante si le châssis est plus déperditif. Une fenêtre classique de bonne qualité se situe dans une plage de 1,3 à 1,7 W/m².K pour Uw. Pour une fenêtre de toit, la plage indiquée est de 1,5 à 1,7 W/m².K.

Le facteur solaire Sw complète cette analyse. Il renseigne sur les apports gratuits en hiver, mais aussi sur le risque de surchauffe selon l’orientation et les protections solaires. Pour évaluer les pertes d’une fenêtre dans leur ensemble, Ug seul ne suffit donc pas.

Calculer les pertes d’une pièce puis celles de la maison

Pour une paroi, la formule simplifiée est : Q = U × A × ΔT. Q désigne la déperdition en watts, A la surface en m² et ΔT l’écart entre la température intérieure et la température extérieure de base. Il faut calculer séparément les murs, les vitrages, la toiture, le plancher et les portes, puis additionner les résultats.

Exemple sur un mur et une fenêtre

Considérons une pièce maintenue à 19 °C, avec une température extérieure de base de -2 °C. L’écart ΔT est donc de 21 K. Un mur de 20 m² affichant U = 0,30 W/m².K perd 0,30 × 20 × 21, soit 126 W. Une fenêtre de 3 m² avec Uw = 1,5 W/m².K perd 1,5 × 3 × 21, soit 94,5 W. Malgré sa surface plus réduite, la fenêtre représente ainsi une part importante de ces pertes.

La déperdition dépend donc de trois paramètres : le coefficient de transmission, la surface et l’écart de température. Une petite zone très conductrice, comme une baie ancienne, un coffre de volet ou une liaison dalle-mur, peut peser fortement dans le bilan. Examiner uniquement la plus grande surface ne suffit pas pour hiérarchiser les travaux.

Ajouter ventilation, infiltrations et ponts thermiques

Les pertes par transmission ne suffisent pas. Le renouvellement d’air volontaire, nécessaire à la qualité de l’air intérieur, et les infiltrations parasites emportent aussi de la chaleur. Les ponts thermiques situés aux jonctions entre les murs, les planchers, la toiture ou les menuiseries augmentent également le total.

Pour dimensionner un chauffage, il faut additionner les déperditions des parois, des vitrages, du plancher, du plafond et du renouvellement d’air, puis prévoir si nécessaire une surpuissance adaptée au système retenu. La formule globale rapide est DT = G × V × ΔT, où V est le volume chauffé en m³. Le résultat DT est exprimé en W ; il suffit de le diviser par 1 000 pour l’exprimer en kW. Cette méthode convient à une première estimation, mais elle est moins précise qu’un relevé détaillé des surfaces et des compositions.

Choisir la bonne température extérieure de base

La température extérieure de base n’est pas la température moyenne hivernale. C’est une condition froide de référence utilisée pour vérifier que le chauffage peut maintenir la température intérieure choisie. Elle varie selon la zone géographique et l’altitude. Un bâtiment situé en montagne ou dans une zone continentale nécessite ainsi un calcul plus exigeant qu’un logement littoral.

La température intérieure de référence est parfois donnée à 18 °C, tandis que certaines méthodes retiennent conventionnellement 19 °C. Dans l’usage courant, une consigne de 19 à 21 °C est fréquente. L’essentiel est de conserver une hypothèse cohérente dans tout le calcul.

Dans l’exemple de La Rochelle, une température de base de -4 °C pour une altitude comprise entre 0 et 200 m reçoit une correction de +2 °C lorsque le logement se situe à moins de 25 km de la mer ou d’un point d’eau important. La température de référence après correction est donc de -2 °C.

Interpréter le résultat avant d’isoler ou de choisir un chauffage

Un coefficient faible est généralement favorable, mais il faut comparer uniquement des indicateurs de même nature. Un U de mur ne se compare pas directement à un G de bâtiment, pas plus qu’un Sw de fenêtre. Une valeur forfaitaire de G peut servir de repère : 0,20 pour RT2020, 0,60 pour RT2012 et 0,80 pour RT2005. Elle ne décrit toutefois pas fidèlement une maison ancienne rénovée par étapes ni un logement présentant des défauts d’étanchéité à l’air.

  • Relevez les surfaces réelles en distinguant murs, fenêtres, toiture et plancher.
  • Identifiez la composition des parois et l’épaisseur de l’isolant plutôt que de vous fier au seul âge du bâtiment.
  • Utilisez Uw pour les fenêtres, et non Ug seul pour le bilan global.
  • Intégrez la ventilation, les infiltrations et les ponts thermiques avant de fixer la puissance de chauffage.
  • Faites vérifier les cas complexes par un thermicien ou un professionnel appliquant notamment la NF EN 12831-1.

Le tableau des coefficients de déperdition thermique devient utile lorsqu’il sert à hiérarchiser les travaux. Traiter une toiture peu isolée, des vitrages très déperditifs ou des fuites d’air peut réduire les besoins avant le remplacement d’une chaudière ou l’installation d’une pompe à chaleur. Le choix de l’équipement repose alors sur les pertes réelles du logement, et non sur celles d’un bâtiment qui sera bientôt amélioré.

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