Il arrive couramment que les occupants se plaignent alors que le thermostat d'un bureau ou d'une cabine affiche 22 °C, et la cause n'est généralement pas la température.
Six variables
L'ISO 7730 définit le confort comme une fonction de six variables : température de l'air, température moyenne de rayonnement, vitesse de l'air, humidité relative, métabolisme et isolement vestimentaire [1]. On en déduit le PMV (vote moyen prévisible) et le PPD (pourcentage prévisible d'insatisfaits).
Le point critique est le suivant : un thermostat n'en mesure qu'une. Tant que les cinq autres ne sont pas connues, rien n'a été dit sur le confort.
L'inconfort local s'évalue séparément
Même avec un PMV moyen acceptable, des effets locaux engendrent des plaintes :
- Courant d'air. Vitesse de l'air et intensité de turbulence à hauteur de nuque et de cheville. À basse température, même une faible vitesse est inconfortable.
- Écart vertical de température. Si l'écart entre cheville et tête dépasse un seuil, l'insatisfaction augmente.
- Asymétrie de rayonnement. Une surface vitrée froide ou un plafond chaud causent de l'inconfort même quand la température de l'air est juste.
- Température du sol.
Ces quatre points portent sur la distribution, non sur la moyenne, et ne peuvent être évalués sans une solution de champ. Voir la note sur les cas où la CFD est nécessaire.
Notes de modélisation
Le rayonnement doit être inclus. La température moyenne de rayonnement pèse autant que la température de l'air dans l'équation du confort. Sans résoudre les températures de surface, le PMV ne peut pas être calculé. Voir la note sur le rayonnement.
La flottabilité commande. Les charges thermiques des occupants, de l'éclairage et des équipements fixent le schéma d'écoulement dans un local à faible vitesse. Voir la note sur la convection mixte.
La cible est une carte, pas un nombre unique. Le résultat doit être la distribution du PMV et du risque de courant d'air dans la zone d'occupation — et non une moyenne unique de local.
Références
- ISO 7730:2005. Ergonomics of the thermal environment — Analytical determination and interpretation of thermal comfort using calculation of the PMV and PPD indices and local thermal comfort criteria. ISO, Geneva.
- Churchill, S. W. & Chu, H. H. S. (1975). Correlating equations for laminar and turbulent free convection from a vertical plate. International Journal of Heat and Mass Transfer, 18(11), 1323–1329. DOI: 10.1016/0017-9310(75)90243-4