Les indicateurs de confort
Introduction
Une grande variété d’indicateurs de confort a été développée entre le début du XXe siècle et aujourd’hui. La Figure 1 ci dessous donne à titre d’illustration une partie d’entre eux, basés sur des relations empiriques (en rouge), des équations bilans (en orange) ou faisant appel de surcroît à une “ambiance de référence” afin d’évaluer le confort (en jaune).
Quel modèle utiliser ?
Les modèles empiriques ont l’avantage d’être très adaptés aux situations pour lesquelles ils ont été établis. A contrario lorsque les conditions ambiantes changent et que l’on se trouve en dehors de la plage de conditions de validité, il n’est pas possible de transposer les résultats. On leur préfère de fait les modèles basés sur des équations-bilans.
Le plus célèbre des indicateurs à équation bilan en régime permanent est le PMV de Fanger. Celui-ci relie la charge thermique sur l’individu lié à son environnement (autrement dit un flux en Watts perdu ou reçu) à un ressenti thermique, appelé Predicted Mean Vote (ou vote thermique moyen prédit), et est valide en environnement intérieur. En plus des équations de transfert de chaleur et de vapeur à la surface de la peau et de la vêture, il utilise quelques équations liées à la physiologie de l’individu : par exemple on relie le débit ventilatoire au niveau d’activité métabolique.
D’autres indicateurs sont en régime transitoire, comme la SET (ou la variante transitoire de la PET) et se basent sur un modèle “bio-mathématique” du métabolisme humain, incluant les réactions de régulation de température métabolique (sudation, perspiration, vasomotricité), afin de déterminer la réaction physiologique de l’individu exposé à son environnement. On détermine ainsi les températures de la peau, du centre du corps et la mouillure cutanée (une mesure du niveau de sudation).
Il faut alors introduire la notion du “retour à un environnement de référence”. Le principe est le suivant : il s’agit de déterminer la température opérative d’un environnement de référence qui provoquerait les mêmes réactions physiologiques que l’environnement réel (voir Figure 2).
Dit autrement : on fait comme si on mettait l’individu dans un environnement ressemblant à un bureau (pas de flux solaire, vitesse d’air faible, vêtements adaptés à l’activité effectuée, humidité relative de ~50%) et on augmente la température opérative jusqu’à ce que la réaction physiologique soit la même que celle obtenue dans l’environnement réel.
La température obtenue est alors l’indicateur de confort, par exemple la SET (Standard Effective Temperature) ou la PET (Physiological Equivalent Temperature).