Dernière mise à jour : 2026-06-15

Conduction thermique

La chaleur traverse un solide de sa face chaude vers sa face froide, et la loi de Fourier indique à quelle vitesse. C'est la physique derrière une vitre froide, une paroi isolée et le manche d'une poêle. Donnez à ce calculateur la conductivité du matériau, l'aire et l'épaisseur de la dalle, ainsi que les températures sur chaque face, et il renvoie le débit de flux thermique en régime permanent en watts — plus la chaleur totale conduite sur une durée de votre choix.

Origine de la formule

La chaleur se conduit en suivant un gradient de température : plus la température chute rapidement à travers un matériau, plus le flux est rapide. Pour une dalle plane, le gradient est simplement la différence de température $\Delta T$ divisée par l'épaisseur $L$. Le flux est également proportionnel à l'aire $A$ perpendiculaire au flux et à une propriété du matériau, la conductivité thermique $k$. En combinant ces éléments, on obtient la loi de Fourier pour une dalle.

Formule

Une aire ou un écart de température plus grands accélèrent le flux ; une dalle plus épaisse ou moins conductrice le ralentit. C'est la différence de température qui compte ; le résultat est donc identique en kelvin ou en degrés Celsius.

Exemple de calcul

Un simple vitrage, $k = 0{,}96\ \text{W/(m·K)}$, aire $A = 1{,}5\ \text{m}^2$, épaisseur $L = 5\ \text{mm}$, avec une pièce à $21\ ^\circ\text{C}$ à l'intérieur et $4\ ^\circ\text{C}$ à l'extérieur, sur une heure :

Près de cinq kilowatts de déperdition à travers un seul petit vitrage illustre pourquoi le simple vitrage mince est un si mauvais isolant.

Réduire le flux thermique

La formule indique chaque levier pour réduire la conduction. Diminuez la conductivité en choisissant un matériau isolant ; augmentez l'épaisseur, comme le fait une isolation plus épaisse ou un espace de double vitrage plus large ; ou réduisez l'écart de température. Doubler l'épaisseur divise le débit par deux, et remplacer le verre par une couche d'air emprisonnée — environ quarante fois moins conducteur — explique pourquoi un double vitrage hermétique est bien plus performant qu'un simple vitrage.

Limites du modèle

Il s'agit uniquement de conduction en régime permanent : on suppose que les températures sont stabilisées et que le flux est constant. Le modèle ne capture pas la phase de montée en température, ni la convection et le rayonnement qui évacuent la chaleur à travers les couches d'air en surface d'une paroi réelle. Les bilans énergétiques des bâtiments combinent ces trois modes en un coefficient U ou une résistance thermique R ; la conduction calculée ici n'est qu'un maillon de cette chaîne. La formule suppose également un flux unidimensionnel à travers une dalle homogène, sans tenir compte des écoulements autour des angles, des montants ou des ponts thermiques.