Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Francesco DE PONTE : Professeur à l’Université de Padoue – Istituto di Fisica Tecnica
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Sorïn KLARSFELD : Ancien chef de Laboratoire à Saint-Gobain Recherche
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le terme de conductivité a été retenu dans le titre de cet article uniquement pour des raisons « historiques » et pour permettre au lecteur de mieux situer la matière ci-dessous développée. En toute rigueur, on ne peut parler de conductivité que dans le cas où le transfert de chaleur est dû uniquement à la conduction pure. Pour les matériaux isolants, qui sont dans la plupart des cas des matériaux poreux légers, cette hypothèse ne peut être systématiquement retenue. De nouveaux termes sont alors nécessaires pour décrire les caractéristiques de ces matériaux, sièges de transferts de chaleur combinés par conduction et rayonnement.
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À l’aide des méthodes de mesure en régime stationnaire, on peut déterminer dans tous les cas, correctement, le rapport entre une différence de température et la densité de flux thermique qui en résulte, c’est-à-dire une résistance thermique, quel que soit le mécanisme du transfert de chaleur à travers ce matériau. Les meilleures précisions de mesure (mieux que 1 %) sont obtenues par la méthode de la plaque chaude gardée. Dans le cas plus simple où le transfert de chaleur se réduit à un seul mode, celui de la conduction, on peut calculer la conductivité thermique de l’éprouvette si l’on connaît sa géométrie et si les différences de température sont suffisamment réduites.
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Les méthodes en régime non stationnaire sont plus rapides et moins précises que les méthodes en régime stationnaire. Elles sont basées habituellement sur des équations valables uniquement pour des milieux opaques où le transfert de chaleur est purement conductif, ayant une conductivité thermique constante. C’est pour cette raison que l’on doit analyser attentivement, dans chaque cas, si une telle méthode peut être utilisée sans risquer d’importantes erreurs.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de janv. 1991 par Francesco DE PONTE, Sorin KLARSFELD
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Accueil > Ressources documentaires > Mesures - Analyses > Techniques d'analyse > Méthodes thermiques d'analyse > Conductivité thermique des isolants > Performances des méthodes. Choix
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Matériaux de référence7. Performances des méthodes. Choix
7.1 Performances des méthodes
On examine ici d’une façon très simplifiée l’incertitude de mesure et la répétabilité de différentes méthodes. Une analyse des erreurs, qui est très complexe, est suffisamment connue seulement pour la méthode de la plaque chaude gardée, moins pour les fluxmètres et les appareillages à symétrie cylindrique. La précision des appareillages en régime non stationnaire a été peu étudiée.
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La répétabilité la meilleure peut être obtenue avec les méthodes sur des échantillons de grandes dimensions et en régime stationnaire. Avec la méthode fluxmétrique, une répétabilité meilleure que ± 1 % est couramment obtenue, pouvant aller dans certains cas jusqu’à ± 0,1 %.
La même répétabilité peut être obtenue avec la méthode de la plaque chaude gardée grâce à un bon contrôle de la puissance électrique qui alimente la zone centrale de mesure et à la stabilité dans le temps et l’uniformité dans l’espace du champ des températures. Des critères quantitatifs de limite de fonctionnement sont recommandés par la norme ISO 8302 et la réalisation d’une installation de hautes performances métrologiques (aussi bien en répétabilité qu’en incertitude de mesure) doit en tenir compte (voir tableau 1, selon [44]).
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L’incertitude de mesure de la méthode absolue de la plaque chaude gardée pour des échantillons bons isolants ou faibles conducteurs peut être de 1 à 2 % autour de la température ambiante (la norme ISO 8302 la situe à mieux que ± 2 %) ; à hautes ou basses températures, la limite de ± 5 % peut être considérée comme satisfaisante. Une analyse fine des sources d’erreurs pour une installation donnée [44]...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - * - Généralités
-
(2) - * - Traités de base
-
(3) - CAMMERER (W.F.) - Wärme und Kälteschutz im Bauwesen und in der Industrie. - Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg (1995).
-
(4) - MISSENARD (A.) - Conductivités thermiques des solides, liquides, gaz et de leurs mélanges. - Eyrolles (1965).
-
(5) - TYE (R.P.) - Thermal Conductivity, - vol. 1, Academic Press London - New York (1969).
-
(6) - MAGLIC (K.D.), CEZAIRLIYAN (A.), PELETSKY (V.E.) - Compendium of thermophysical property measurement methods, - vol. 1, Survey of measurement techniques, vol. 2 Recommended measurement techniques and practice. Plenum Press, New York & Londres (1984) ; (1992).
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...
NORMES
-
Isolation thermique. Grandeurs physiques et définitions. - NF EN ISO 7345 - 07-96
-
Isolation thermique. Conditions de transfert thermique et propriétés des matériaux. Vocabulaire. - NF EN ISO 9251 - 07-96
-
Isolation thermique. Transfert de chaleur par rayonnement. Grandeurs physiques et définitions. - NF EN ISO 9288 - 07-96
-
Isolants thermiques destinés au bâtiment. Définition. - NF P 75-101 - 10-83
-
Vocabulaire international des termes fondamentaux et généraux de métrologie (reprise d’après VIM, ISO 1993). - NF X 07-001 - 12-94
-
Métrologie. Gérer et maîtriser les processus et l’équipement de mesure (recueil de normes, réglementations...). - Afnor - 2000
-
Isolation thermique. Détermination de la résistance thermique et des propriétés connexes en régime stationnaire. Méthode de la plaque chaude gardée. - ...
ANNEXES
1 Organismes et laboratoires spécialisés
(liste non exhaustive)
ACERMI Association pour la certification des matériaux isolants
AFNOR Association Française de Normalisation
BNM Bureau National de Métrologie
CEN Comité européen de normalisation. Comité Technique TC 88 : Matériaux et produits isolants thermiques
COFRAC Comité français d’accréditation
CRIR Centre de recherches industrielles de Rantigni, ISOVER – Saint Gobain
CSTB Centre Scientifique et Technique du Bâtiment
DFT Dispartimento di Fisica Tecnica Universita degli otudi di Padova, Italie
EMPA Eidgenössische Materialprüfungs – und Forschungsanstalt, Suisse
FIW ForschungsInstitut für Wärmeschutz e.V. München, Allemagne
IRMM Institute for Reference Materials and Measurements, European Commission, Belgique
ISO International Organization for Standardization, Comité Technique TC 163 : Isolation thermique
LNE Laboratoire National d’Essais
NPL National Physical Laboratory, Thermophysical Properties Section, Royaume Uni
SP Sveriges Provnings-och Forskningsinstitut, Building Physics, Suède
HAUT DE PAGE2 Matériaux de références certifiés
Trois matériaux de référence certifiés : panneaux en fibres de verre, IRMM-440, plaques de verre Pyrex BCR-039,...
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