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RÉSUMÉ
La thermographie infrarouge est entrée dans le monde du bâtiment au milieu des années 2000 comme outil d'aide à la décision et puissante technique de contrôle de la performance énergétique. La caméra thermique cartographie aisément les déperditions radiatives, moins facilement les déperditions convectives et, si elle localise les fuites d'air, elle ne les mesure pas. Dans le contexte de la thermique statique, la thermographie progresse en formalisation et en quantification : on avance ici une méthode innovante de détermination de l'importance d'un défaut.
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Dominique PAJANI : Ingénieur de l'École Centrale de Lyon, ingénieur conseil - Président de l'Institut de la thermographie - Expert près la Cour d'Appel de Versailles
INTRODUCTION
L'alerte mondiale avertissant du réchauffement climatique et de la fin inéluctable des énergies fossiles a propulsé la performance énergétique du bâtiment comme un enjeu majeur désormais incontournable. En effet, la consommation de chauffage, inutilement excessive, constitue un fabuleux gisement d'économies à exploiter, tandis qu'améliorer et contrôler la qualité de la construction, dans le respect de nécessités de plus en plus pressantes, est un nouveau défi que les métiers du bâtiment s'engagent à relever. Deux excellents outils se distinguent pour contribuer à la performance et assurer son expertise : l'infiltrométrie et la thermographie. Si la première dispose déjà d'un solide développement et d'une obligation réglementaire, la seconde est sur la voie de la formalisation et de la professionnalisation.
Au fil de cet article, nous évoquerons en permanence ce qui constitue la spécificité de la thermographie appliquée au bâtiment : le risque d'erreur d'interprétation. Parmi toutes les applications que nous avons accompagnées en plus de 30 ans de ce métier, la thermographie du bâtiment est l'application la plus captivante, donc la plus… piégeante. La technique est très simple à mettre en œuvre, et on trouve des images thermiques très aisées à interpréter. Mais, la caméra thermique ne fournit pas une cartographie de températures au sens commun de ce mot et le bâtiment est une machine thermique complexe dans un environnement évolutif : ainsi, il existe partout, sans exception, des images thermiques qui sont autant d'écueils sur lesquels les débutants, les amateurs et les donneurs d'ordre viennent bien naturellement s'échouer. Puis ils abandonnent et décrient. Qui souffre de la prétention de ses diplômes ou qui considère cette technique comme banalement évidente apprendra ici, souvent dans la surprise, que la modestie et la réflexion fine sont de mise à chaque instant.
Il est primordial de comprendre les rayonnements avant de s'aventurer à parler en termes de flux de chaleur ou de températures : la synthèse entre thermographie et thermique pourra alors se réaliser. La thermographie passionne, elle associe les atouts de l'image et ceux du mesurage ; elle en conjugue aussi les difficultés et les limites : ce qui est trop tôt expliqué, dans le feu de l'action de terrain, peut se retrouver contredit lors de l'interprétation logique et froide.
Le thermographe engage le diagnostic thermographique à l'instant opportun qui révèlera des déperditions radiatives de l'enveloppe. Le thermicien saura dans quelles conditions il obtiendra aussi les déperditions convectives. Par un nouveau concept, les irrégularités ou les défauts pourront être quantifiés par leur impact sur la consommation énergétique du bâti. Leur typologie commentée illustre largement le document avant de conclure sur les pistes de formalisation à poursuivre.
Mais cet article n'est qu'un raccourci du sujet : le lecteur n’en sortira pas spécialiste de thermographie du bâtiment. L’apprentissage représentera même une certaine difficulté quand il remettra en cause des savoirs antérieurs erronés ou inefficaces, largement diffusés.
Le métier le plus en accord avec l'outil thermographique est thermicien du bâtiment, à partir d'un niveau de technicien supérieur. Le diagnostiqueur, habitué aux recettes toutes faites, aboutira également mais au prix d'un engagement accru. Gageons que nous intéresserons l'architecte, l'homme de la conception.
un glossaire est présenté en fin d'article.
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MOTS-CLÉS
Application performance énergétique diagnostic thermographique thermographie du bâtiment thermique du bâtiment
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Caméra thermique
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3. Rayonnement et propriétés radiatives des matériaux
3.1 Quelques considérations spectrales
Les températures des bâtiments et des équipements étant ordinaires (de − 30 à + 100 °C), les rayonnements thermiques qu'ils émettent sont principalement situés dans l'infrarouge lointain (au-delà de 5 µm). La figure 5 trace les courbes de la loi de Planck, courbes d'émission du corps noir (luminance énergétique spectrique directionnelle en fonction de la température du corps noir) et situe les bandes spectrales typiques des caméras thermiques disponibles.
L'enveloppe du bâtiment est soumise au rayonnement solaire direct ou indirect que l'on pourra ne considérer que dans le spectre de ses longueurs d'onde les plus énergétiques (visible et infrarouge jusqu'à 2,7 µm). La thermique du bâtiment traite donc des apports solaires et du confort thermique des occupants au sein du bâtiment, lequel confort implique, entre autres, d'observer les températures apparentes des parois constituant leur environnement radiatif.
La bande spectrale contenant la majorité du rayonnement émis par les matériaux du bâtiment est la bande de 5 à 20 µm, réduite à la bande 8 à 14 µm...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - PAJANI (D.) - La thermographie du bâtiment - Eyrolles (2012).
-
(2) - Institut de la thermographie - Guide pratique de thermographie du bâtiment - Eyrolles (2012).
-
(3) - Collectif CSTB - Réglementation thermique – Règles de calcul - Règles Th U (2012).
-
(4) - DORIGNAC (E.) - Thermique du bâtiment - Conférence au Congrès Thermogram'2007 – téléchargeable sur http://www.wiki-thermographie.net.
-
(5) - Vocabulaire international des termes généraux de métrologie - JCGM 200:2012 – VIM - Téléchargeable sur http://www.bipm.org/fr/publications/guides/vim.html.
-
(6) - Grandeurs et unités - Partie 7 : lumière NF ISO 80000 (2009).
- ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Site de la connaissance en thermographie :
http://www.wiki-thermographie.net
Site de l'association des thermographes professionnels :
http://www.institut-thermographie.net décrivant la thermographie du bâtiment et tenant à jour la liste des thermographes certifiés thermographe du bâtiment par les organismes accrédités par le COFRAC
Site d'échange :
http://www.forum-thermographie.net
Ce site est désormais peu actif, suite à la baisse d'intérêt des acteurs et à la surinformation que représente Internet.
HAUT DE PAGE
Congrès : THERMOGRAM' a lieu tous les deux ans en région (années impaires)
http://www.institut-thermographie.net et http://www.wiki-thermographie.net
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