Calcul de l'énergie à fournir par l'émetteur — Phase 1 : Températures intérieures

Dans la méthode RE2020 (Annexe II, section 3.1.1.1), le calcul de l'énergie à fournir par l'émetteur pour satisfaire les besoins de chauffage prend en compte : le climat extérieur, les scénarios d'occupation, la température de consigne conventionnelle, les caractéristiques des parois, les débits de renouvellement d'air, les apports gratuits (solaires et internes), et les caractéristiques de l'émission de chaleur ou de froid.

La puissance requise par l'émetteur est calculée à partir des températures intérieures du local et de la droite de comportement thermique. Le calcul se décompose en deux phases.

Phase 1 : Calcul des températures intérieures

Le calcul des températures intérieures (température de l'air, température radiante moyenne, température de masse) est basé sur un modèle thermique dynamique au pas de temps horaire, en quatre étapes :

Étape 1 : Calcul des coefficients de transfert thermiques, de la capacité thermique quotidienne et de la surface d'échange équivalente des parois opaques avec l'ambiance :
- Facteur de transmission thermique dû au renouvellement d'air (prend en compte les débits et l'humidité spécifique équivalente de l'air). Le calcul des débits repose sur un modèle aéraulique simplifié (norme EU EN NF 15241) prenant en compte : ventilation spécifique, étanchéité de l'enveloppe, ouverture de fenêtres, débits d'autres groupes, etc.
- Facteur de transmission thermique dû aux échanges internes par convection et rayonnement
- Facteur de transmission thermique global pour les baies (intérieur/extérieur)
- Facteur de transmission thermique entre surfaces internes et air intérieur
- Facteur de transmission entre environnement extérieur et surface intérieure des parois opaques
- Capacité thermique (méthode décrite dans les règles Th-Bât, fascicule Inertie)
- Surface d'échange équivalente des parois opaques avec l'ambiance

Étape 2 : Calcul des températures extérieures équivalentes pour la prise en compte de l'élévation de la température extérieure due au rayonnement solaire sur les composants transparents et opaques de l'enveloppe.

Étape 3 : Calcul des flux de chaleurs internes :
- Flux de chaleur dû aux sources internes et aux apports de chaleur convectifs dus à la lame d'air intérieure ventilée du vitrage
- Flux de chaleur radiatif dû aux sources internes et au rayonnement solaire direct
- Flux de chaleur convectif dû aux sources internes et au rayonnement solaire direct

Les sources internes sont les apports conventionnels de chaleur liés aux occupants et aux équipements énergétiques, et les apports calculés par la méthode (éclairage artificiel, pertes récupérées des systèmes de distribution et de génération de chauffage).

Étape 4 : Résolution des équations du modèle thermique pour le calcul des températures intérieures.