Partie A - Bilan énergétique et isolation thermiq… · Bac STI2D Ingénierie, Innovation et Développement Durable Métropole - AC 2023

Partie A: la double membrane est-elle une solution performante d’un point de vue thermique et lumineux ?

Le dôme est composé de deux membranes, une extérieure et une intérieure, soudées entre elles et séparées par une couche d’air.

Il est admis, par hypothèse, que cette couche d’air a une épaisseur moyenne de 10 cm et qu’elle est statique (sans mouvement de convection).

La double membrane permet-elle de limiter les déperditions thermiques en hiver ?

La double membrane permet-elle de limiter les déperditions thermiques en hiver ?

A.1

Préciser dans quelle condition l'air contenu dans la membrane peut être considéré comme isolant ?

A.2

Indiquer le type de déperdition thermique que vont créer les soudures entre les parties de membranes.

Rappels et données thermiques

La résistance thermique totale d'une paroi se calcule de la façon suivante:

$$R_{\text{totale paroi}} = R_{si} + \sum \frac{e_i}{\lambda_i} + R_{se}$$

Résistance superficielle intérieure:

$R_{si} = 0{,}13\text{ m}^2\cdot\text{K}\cdot\text{W}^{-1}$

Résistance superficielle extérieure:

$R_{se} = 0{,}04\text{ m}^2\cdot\text{K}\cdot\text{W}^{-1}$

Document technique DTS1: Caractéristiques thermiques

Élément

Épaisseur ($e$)

Conductivité thermique ($\lambda$)

Membrane extérieure

$1\text{ mm}$

$0{,}16\text{ W}\cdot\text{m}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$

Air statique entre les membranes

$10\text{ cm}$

$0{,}024\text{ W}\cdot\text{m}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$

Membrane intérieure

$1\text{ mm}$

$0{,}16\text{ W}\cdot\text{m}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$

A.3

Calculer la résistance thermique totale de la membrane double.

On souhaite comparer la résistance thermique de la membrane double installée à celle d'une membrane simple.

A.4

Calculer la résistance thermique totale dans le cas d'une membrane simple (l'intérieur et l'extérieur du dôme séparés par la seule membrane extérieure).

A.5

Conclure sur l'intérêt d'une membrane double par rapport à une membrane simple concernant les déperditions thermiques du dôme.