1.3.2.4. Les degrés-jour.

L'évaluation de la demande en énergie nécessite la prise en compte de l'écart de température entre l'ambiance intérieure et l'extérieur.

Or la température varie d'un lieu à un autre.

La notion de degré-jour a été introduite pour permettre la détermination de la quantité de chaleur consommée par un bâtiment sur une période de chauffage donnée et pour effectuer des comparaisons entre des bâtiments situés dans différentes zones climatiques.

Le nombre de degrés-jours d'une période de chauffage est égal au produit du nombre de jours chauffés multiplié par la différence entre la température intérieure moyenne du local considéré et la température extérieure moyenne.

DJ = nombre de jours chauffés x (T intérieure moyenne - T extérieure moyenne).

En toute rigueur, le calcul des degrés-jours repose sur le calcul des apports solaires propres à chaque bâtiment. Pour simplifier, et pour pouvoir comparer des situations différentes, on a introduit les degrés-jours normaux, pour lesquels la période de chauffage est obtenue en partant d'une température intérieure corrigée de 15 °C et en supposant que la température extérieure moyenne limite, pour le début et la fin du chauffage, soit de 15 °C.

La chaleur à fournir au bâtiment n'est pas rigoureusement égale à la différence entre la température extérieure moyenne et la température de confort du local car le bâtiment jouit toujours de certains apports gratuits : le soleil, la chaleur produite par les occupants et les équipements (les gains internes).

La figure ci-contre permet de visualiser le véritable apport du chauffage, corrigé par les apports solaires et les apports gratuits. La température extérieure moyenne décrit la courbe sinusoïdale jaune et présente son minimum en hiver. La contribution des apports solaires permet de déterminer la courbe rouge, dite des températures sans chauffage : c'est le lieu des températures moyennes atteintes à l’intérieur sans apport de chauffage. La courbe rouge est au-dessus de la courbe jaune : les températures intérieures sont supérieures aux températures extérieures par l'action des gains solaires.

L’horizontale verte représente la température de confort (ici, par simplification 18 °C). La droite horizontale bleue détermine le lieu des températures de non-chauffage, c’est-à-dire la température au-delà de laquelle il n’est plus nécessaire de chauffer, car le supplément de température permettant d’atteindre la droite des températures de confort est fourni par les gains internes (supposés constants).

La surface rectangulaire rouge représente donc les degrés-jours équivalents du mois de novembre (10,5 °C x 30 jours = 315 DJ).

La surface hachurée comprise entre la courbe sans chauffage et la droite de non-chauffage représente les degrés-jours du bâtiment considérés sur la période de chauffage.

La carte ci-contre donne la variation géographique des degrés-jours 15/15 pour la Belgique.

Pourquoi a-t-on choisi la valeur 15°C pour la température intérieure moyenne de référence Ti ?

L'expérience a appris que dans notre pays une température intérieure moyenne (moyenne sur l'ensemble des pièces et moyenne sur les 24 heures de la journée) de 18°C pouvait être considérée comme représentative de la température de confort désirée.

Et les apports gratuits (gains internes et externes) sont estimés en moyenne à environ 3°C.

Le début de saison de chauffe est le premier jour, d'août, de septembre ou d'octobre, pour lequel la température moyenne Te descend au-dessous de 15°C et la température maximum Tm n'a pas atteint 18°C;

La fin de la saison de chauffe est le jour de mai ou juin à partir duquel la température moyenne extérieure Te devient supérieure à 15°C.

Si l'on effectue des relevés sur des périodes suffisamment longues, on peut calculer une moyenne représentative du climat.

Cette étude statistique a été réalisée pour les températures maximales TM et minimales Tm journalières dans toutes les stations dépendant de l'Institut Royal Météorologique. La période statistique de référence s'étend sur les 30 dernières années. Pour ces trente années, la moyenne des températures extrêmes a été calculée mois par mois. On a pu ainsi en déduire une courbe moyenne de la variation annuelle de la température moyenne journalière tout au long d'une année. C'est cette courbe qui a servi à établir des degrés-jour normaux.

A titre d'exemple, le tableau ci-dessous indique la valeur des degrés-jours 15/15 normaux (DJ 15/15) pour les différents mois de la période de chauffe et pour la période de chauffe, pour un certain nombre de villes et communes. Il indique également la durée de la période de chauffe et la température extérieure moyenne durant celle-ci.


Bibliographie

Architecture et Climat. E. Gratia.(1998)
Aide théorique Opti-Maisons.

Architecture et Climat. Prof. André De Herde (1994).
Le manuel du responsable énergie.
Ministère de la Région Wallonne.

Comité d’action pour le solaire et Architecture et Climat (1996).
Guide de l’architecture bioclimatique.
Programme Learnet du Comité d’Action pour le Solaire avec l’appui du programme Altener de la DG17 de la CEE.