Rendu des surfaces rayonnantes à la Lewis Library de l'Université de Princeton. Crédit :Dorit Aviv et Nicholas Houchois
Les mesures de confort standard utilisées pour concevoir les systèmes de chauffage et de refroidissement des bâtiments partagent un défaut commun, selon de nouvelles recherches. Les chercheurs ont déclaré que les résultats pourraient signifier que les concepteurs se sont appuyés sur des mesures inexactes pendant des décennies lors de la construction de leurs systèmes.
Dans les résultats rapportés le 14 février dans le journal Rapports scientifiques , les chercheurs ont déclaré que l'erreur était causée par l'instrument standard utilisé pour mesurer les effets de la température du chauffage et du refroidissement radiants. L'instrument, appelé thermomètre globe, et les formules associées utilisées pour calculer le confort sur la base des lectures du capteur ne tiennent pas correctement compte du flux d'air appelé convection libre. Dans les expériences, l'échec a conduit à des erreurs de température de plus de deux degrés Celsius, les chercheurs ont dit.
Forrest Meggers, professeur adjoint au Centre Andlinger pour l'énergie et l'environnement de l'Université de Princeton et l'un des principaux chercheurs, a déclaré que l'équipe a découvert des problèmes avec les mesures traditionnelles lors de la construction d'une exposition en plein air à Singapour. Bien que l'équipe n'ait eu aucun problème à garder les participants à l'exposition à l'aise en utilisant un système de refroidissement par rayonnement, en utilisant des techniques de mesure standard, l'équipe a eu du mal à démontrer ces effets de refroidissement.
Meggeurs, également professeur assistant d'architecture, lesdits concepteurs prennent des mesures de base avec le thermomètre à globe et utilisent des formules pour déterminer comment le système radiant affecte les niveaux de confort des occupants dans divers environnements. Bien que les participants soient restés à l'aise et que le système ait pu les garder au frais, les calculs ont montré que le système ne fonctionnait pas et que l'environnement devait être inconfortable.
Comme le montre une caméra thermique, la personne est froide lorsqu'elle se tient devant un système de refroidissement radiant. Crédit :Eric Teitelbaum
La différence de rayonnement thermique et de température entre la personne et les surfaces. Crédit :Dorit-Aviv
"C'est à ce moment-là que nous avons réalisé que la formule était fausse. Nous avons eu du mal à l'accepter, " a déclaré Meggers.
L'idée d'utiliser le refroidissement par échange de chaleur radiatif ou le chauffage des murs et des surfaces pour assurer le confort des personnes à proximité a été identifiée comme une caractéristique de conception écoénergétique, mais la climatisation reste la principale solution pour assurer le confort des personnes dans les bâtiments aux États-Unis et ailleurs. Les systèmes radiants n'ont pas toujours été considérés comme efficaces. Les chercheurs disent que cette erreur de calcul pourrait aider à expliquer pourquoi. Comprendre et capturer efficacement l'impact des systèmes radiants sur le confort peut avoir un impact majeur sur les économies d'énergie. Laisser l'air atteindre cinq degrés de plus tout en refroidissant les surfaces, disent les chercheurs, peut réduire la demande de refroidissement jusqu'à 40 % et maintenir le confort des occupants.
