Doubler l’épaisseur d’isolant divise-t-il exactement par deux les pertes de toute la paroi ?
Volume de classe prévu : 180 min, avec mise en commun et reprise des productions. Le professeur adapte le rythme des étapes.
Convertir millimètres en mètres ; distinguer puissance et énergie.
Propose une première réponse à la question, même incertaine : tu la reprendras après l’étude, et c’est en la corrigeant que tu apprendras le plus. Se tromper ici ne coûte rien.
Comprendre le phénomène et le modèle
En régime stationnaire, pour une couche homogène, R = e/λ : e en mètres, λ en W/(m·K), R en m²·K/W. Les résistances des couches en série s’ajoutent, avec les résistances superficielles du modèle. U = 1/Rtotal exprime la transmission de la paroi en W/(m²·K) ; plus U est faible, moins la paroi transmet de chaleur pour un même écart de température.
La puissance traversant la surface vaut Φ = U × S × ΔT dans ce modèle unidimensionnel. Elle ne constitue pas le bilan complet d’un bâtiment : renouvellement d’air, ponts thermiques, apports solaires et intermittence ne sont pas compris. Un pont thermique peut abaisser une température intérieure de surface ; la condensation dépend aussi de l’humidité et de la température de l’air.
La paroi oppose plusieurs résistances
Agrandir la vue ↗Les couches de maçonnerie et d’isolant agissent en série dans le modèle stationnaire. Leur épaisseur et leur conductivité déterminent la résistance thermique.
Vue de synthèse générée par IA, non cotée : elle illustre la situation. Les valeurs de l’exercice figurent dans le dossier et le schéma associé.
| Couche / donnée | Épaisseur | Conductivité / valeur |
|---|---|---|
| Maçonnerie | 200 mm | λ = 1,0 W/(m·K) |
| Isolant A | 120 mm | λ = 0,040 W/(m·K) |
| Résistances superficielles cumulées | — | 0,17 m²·K/W |
| Surface opaque / écart de température | — | 20 m² / 20 K |
Dossier pédagogique original · valeurs d’étude, distinctes des données de chantier et des sources documentaires.
Transfert thermique : additionner les résistances
Sur petit écran, faites défiler le schéma horizontalement pour conserver les légendes lisibles.
Maçonnerie : 0,20 m²·K/W ; isolant : 3,00 ; résistances superficielles : 0,17. Total 3,37 m²·K/W, U ≈ 0,297 W/(m²·K), flux ≈ 119 W pour 20 m² et 20 K.
Données et hypothèses du dossier de cette séance. Schéma pédagogique : les cotes et les valeurs font référence, pas les dimensions à l’écran.
Ouvrir le schéma légendé en grand ↗Conventions d’écriture et références
Symboles de grandeurs en italique ; symboles d’unités droits ; espace entre valeur et unité ; virgule décimale. Les valeurs et limites indiquées proviennent du dossier pédagogique, elles ne constituent pas des seuils réglementaires généraux.
Les références techniques propres au thème sont disponibles en fin de séance.
Exemple résolu · comprendre les étapes
Rmaçonnerie = 0,20/1 = 0,20 ; Risolant = 0,12/0,040 = 3,00. Rtotal = 3,37 m²·K/W, donc U ≈ 0,297 W/(m²·K). Φ ≈ 0,297 × 20 × 20 = 119 W. Sur 10 h à conditions constantes, E ≈ 1,19 kWh.
Appliquer et vérifier
Bloqué ? Ouvre une aide, puis une autre si besoin. Cela n’enlève aucun point — demander de l’aide fait partie du travail.
ESILA ne donnera pas la réponse : elle reformule et te repose une question.
Comparer avec la correction expliquée
Mission autonome · changer de situation
Bloqué ? Ouvre une aide, puis une autre si besoin. Cela n’enlève aucun point — demander de l’aide fait partie du travail.
ESILA ne donnera pas la réponse : elle reformule et te repose une question.
Comparer avec la correction expliquée
Critères de réussite
- Convertir les épaisseurs avant le calcul.
- Distinguer R, U, puissance et énergie.
- Nommer les échanges laissés hors modèle.
Compare ta démarche, pas seulement le résultat. Une réponse différente peut être recevable si elle satisfait ces critères.
Ce que l’étude permet de retenir
Les couches en série ajoutent leurs résistances. La qualité d’une enveloppe dépend aussi de ses raccords et du renouvellement d’air.
Il te reste à écrire tes trois textes et à répondre aux questions. Ce sont eux qui montrent ce que tu sais faire — pas la vitesse à laquelle tu avances.
Le quiz interactif de cette séance est disponible sur la plateforme 2I2D.
Compétences travaillées et sources
- CO3.4 — Caractériser une solution technique
- CO6.5 · AC1 — Conclure sur une performance simulée
Intitulés reformulés pour la séance. Rattachement pédagogique au programme officiel ; les critères ci-dessus indiquent les preuves attendues.
- Ministère de l’Éducation nationale · programme STI2D, BO du 22 janvier 2019
Objectifs O1 à O7, tableaux des compétences, pages 8 à 11 du PDF officiel.
- Éduscol · sujet du baccalauréat 2024, Téléo, Architecture et Construction
Dossier authentique : partie AC, pages imprimées 24 à 35 (pages 30 à 41 du PDF). Éclairage, étude de structure, documents DTS1 à DTS8. Les exercices ci-dessous sont originaux et n’en reprennent pas les données.
- Cerema · Bâtiments publics, prévenir les coups de chaleur
Repérer les conditions d’efficacité des protections solaires, de l’inertie et du rafraîchissement nocturne.
Références consultées le 2 septembre 2026. Les liens externes complètent le dossier ; toutes les données nécessaires aux exercices sont présentes dans la séance.