Ambiances Thermiques
Christophe Guillotin
CHU_ Hôpitaux de Rouen - page 1
Notions de base
Homéothermie:
37°c équilibre entre thermogenèse et thermolyse
Métabolisme M: W.m², met base +met d’exercice
Échange de chaleur
Convection C: échange chaleur entre 1 solide et 1 fluide
Rayonnement R:corps chauds émettent chaleur vers corps froids
Évaporation E: thermolyse la plus efficace pour le corps
Conduction K:échange chaleur par contact
Bilan thermique
M+R+C+K+E=0 neutralité thermique
sup. à 0:hyperthermie
inf. à 0: hypothermie
Moyen de lutte
Au chaud:Vasodilatation, sudation, acclimatation
Au froid: Frissonnement, Vasoconstriction, augmentation du métabolisme
de base
CHU_Hôpitaux de Rouen - page 2
Pathologies liées
Ambiance chaudes
Déficit en eau
Coup de chaleur
Affection cutanée
Ambiances froides
Chute de la dextérité articulaire
Augmentation de la pression artérielle
Gelures
CHU_Hôpitaux de Rouen - page 3
Méthode d’analyse des ambiances
chaudes
But: évaluation du risque;, amélioration des conditions de
travail, étude prévisionnelle d’un poste, conception
2 approches différentes
Confort thermique: norme NF X35-203
La neutralité thermique (ou contraintes thermique): norme NF X35-204
Confort thermique: appréciation subjective (sensation)
Neutralité thermique: zone d’ambiance où l’on ne
mobilise aucun mécanisme de lutte
CHU_Hôpitaux de Rouen - page 4
Le confort thermique
Le PMV : Vote Moyen Prévisible
– Indice permettant de prévoir la valeur moyenne des
expressions subjectives d’un groupe de personnes
exposées à une certaines ambiance sur une échelle
de sensation thermique.
– Une situation donnée est caractérisée par un indice :
+ 3 : Très chaud + 2 : Chaud + 1 : Légèrement chaud
0 : Neutre, ni chaud ni froid
- 1 : Légèrement froid - 2 : Froid - 3 : Très froid
CHU_Hôpitaux de Rouen - page 5
Le confort thermique
Le PMV : Vote Moyen Prévisible
– Utilisation de tables en fonction :
! Du niveau d’activité ou métabolisme
! L’isolement Thermique
! Température de l’air
– L’ambiance thermique est acceptable ou propice au confort
thermique
pour la majorité des personnes qui y sont soumise, quand cet
indice
est compris entre + ou – 0.5.
– Inconvénient :
Ne permet pas de déterminer le pourcentage d’insatisfait.
Caractérise
une situation.
CHU_Hôpitaux de Rouen - page 6
Le confort thermique
Le PPD : Pourcentage Prévisible d’Insatisfait
– Principe :
Pour une population donnée, calcul du nombre de personnes
insatisfaites correspondant au PMV : le PPD
- Exemple :
PMV de 0.5 correspond à 10
% de personnes insatisfaites.
PMV de – 1.5 correspond à
50 % de personnes
insatisfaites.
CHU_Hôpitaux de Rouen - page 7
Le confort thermique
CHU_Hôpitaux de Rouen - page 8
Évaluation de la contrainte thermique
ou neutralité
! Le WBGT : Wet Bulb Globe Temp
– Indice permettant de déterminer si le sujet est capable
de travailler
dans une ambiance donnée sur une durée de 8 heures
– Première démarche dans le cadre de l’évaluation des
risques
Détermination de l’indice WBGT :
WBGT = 0.7Thn + 0.3Tg
Thn : Température Humide Naturelle
Tg : Température de Globe Noir
CHU_Hôpitaux de Rouen - page 9
Évaluation de la contrainte thermique
ou neutralité
Le WBGT : Wet Bulb Globe Temp
– Évaluation d’un WBGTtête, WBGTabdomen et WBGTcheville
– Pondération Globale du WBGT :
WBGT = (WBGTtête + 2WBGTAbdomen + WBGTcheville) / 4
– Comparaison du WBGT globale par rapport à des tables fixant des
valeurs repères par classe de métabolismes
– Valeurs repères correspond à une exposition sans effets nocifs (sous
réserves d’effets pathologiques pré-existants.
CHU_Hôpitaux de Rouen - page 10
A l'intérieur des bâtiments
WBGT = 0.7 Th,n + 0.3Tg
WBGT : température humide et de globe noir, °C;
Th,n : température humide naturelle, °C ;
Tg : température de globe noir, °C
CHU_Hôpitaux de Rouen - page 11
Métabolisme, M Valeur repère du
WBGT
Classe de
métabolisme W/m2 °C
0 M 260 18 20
Tableau des valeurs repères de l'indice
de contrainte thermique WBGT
CHU_Hôpitaux de Rouen - page 12
Évaluation de la contrainte thermique
ou neutralité
CHU_Hôpitaux de Rouen - page 13
Évaluation de la contrainte thermique
ou neutralité
Le WBGT : Wet Bulb Globe Temp
– Avantage
! Prend en compte l’acclimatation de l’opérateur
! Rapidité de la méthode
! Peu de calcul
! Fiable
– Inconvénient
! Ne fixe pas de durée d’exposition si effets nocifs
! Ne permet pas de cibler le mécanisme de régulation portant au
déséquilibre physiologique
CHU_Hôpitaux de Rouen - page 14
Évaluation de la contrainte thermique
ou neutralité
Indice de la Sudation Requise
– Fais suite au WBGT (Si Effet Nocif)
– Approche plus précise que le WBGT car détermination d’une
durée limite d’exposition
– Caractérise les différents échanges de chaleurs sèches et
latentes :
! Convection
! Rayonnement
! Évaporation
CHU_Hôpitaux de Rouen - page 15
Évaluation de la contrainte thermique
ou neutralité
Indice de la Sudation Requise
– Principe :
– Évaporation = Mécanisme principale de régulation
– Déterminer si l’évaporation constatée sur le terrain est égale à
l’évaporation requise théorique pour maintenir l’homéothermie.
– En cas de déséquilibre, calcul d’une durée limite d’exposition
Bilan= M+R+C+E+K
CHU_Hôpitaux de Rouen - page 16
Ambiance Thermique froide
L’évaluation de l’astreinte physiologique en ambiance froide
repose, pour l’essentiel, sur l’évaluation par le sujet lui-
même de l’inconfort lié à la température des surfaces
cutanées (Tfroid > 17°C)
CHU_Hôpitaux de Rouen - page 17
Ambiance Thermique
Sensation Température interne Température cutanée Température cutanée Température front
moyenne locale (main)
froid douloureux 5°C
extrêmement froid (danger) 38°C
chaud douloureux 45°C
Valeurs repères de plusieurs températures corporelles en relation avec la
D’après Sagot (2002) sensation thermique ressentie
CHU_Hôpitaux de Rouen - page 18
Evaluation des ambiances thermiques
FROIDE MODEREE CHAUDE
Ta 25°C
• Indice du vote moyen • Indice de température
• Indice du pouvoir
prévisible (PMV) et de humide et de globe noir
refroidissant du vent
pourcentage prévisible (WBGT)
(WCI) Norme Française X35-201
d’insatisfaits (PPD)
• Isolement requis du Norme ISO 7730
vêtement (Ireq) Norme EN 27243
Norme Française X35-203
Norme ISO 11079 • Débit de sudation requise
Norme ISO 7730 (Sreq)
• T° front > 17°C Norme Française X35-204
Norme ISO 7933
Norme EN 12515
Température du noyau central du corps et températures cutanées, fréq. cardiaque (Normes X35-207, ISO 9886)
Méthodes d’appréciations subjectives (Normes X35-209, ISO 10551)
Perte de masse corporelle
D’après Sagot (2002) CHU_Hôpitaux de Rouen - page 19