L'été arrive et hormis pour ceux qui iront en dans l'artique ou dans l'hémisphère sud, la saison de randonnée hivernale est terminée depuis belle lurette. Cependant certains pensent déjà à l'année prochaine. Pour vous amusez cette été tout en préparant votre hiver à venir j'ai mis au point quelques expériences pour vous aidez à déterminer votre température de confort pour un sac de couchage. Cette formule ne marche que pour les sacs ayant une cotation de température suivant la norme EN 13537 ou dont vous connaissez le coefficient d'isolation thermique. La formule que j'utilise ici est la formule utilisée par l'industrie du textile (edredon, sac de couchage, EN 13537).
Pour déterminer la température de confort d'un sac, ils utilisent la formule suivante :
T_c=T_0-RP
Explication de la formule :
-T_c est la température de confort
-P est la puissance par unité de surface que votre organisme produit pour maintenir le corps à 37 degré.
-R est le coefficient d'isolation thermique de l'isolant (ici le sac de couchage mais ça marche pour les vêtements etc…)
-T_0 est la température à laquelle vous dormez confortablement sans aucune isolation, c'est-à-dire nu et sans sac. Ce qui est logique puisque ça correspond au cas R=0
La norme EN 13537 décrète :
-qu'un homme normale dégage une puissance par unité de surface P=[d]38 watt/m^2[/d], 36.36 watt/m^2(donnée exacte, extraite du modèle de Fanger qui est le modèle utilisé dans la norme EN. Le 38 avait été obtenu empiriquement avec des données récoltées. )
-La température de confort T_0 de l'homme est [d]34[/d] 31.81 degrés celsius (correction encore une fois obtenue via le modèle de Fanger. Ces deux corrections fournissent une droite pratiquement identique pour les températures considérées. ).
Première étape : déterminer la température minimale à laquelle vous dormez confortablement nu et sans couverture. Notez cette température T_0
Deuxième étape : la même chose avec un short et un Tshirt. Notez cette température T_1.
Troisième étape : vous pouvez maintenant déterminer la puissance par unité de surface (exprimée en m^2) que vous dégagez par la formule suivante :
[d]P=(T_0-T_1)/0.155[/d]
Il y avait une faute désolé :
P=(T_0-T_1)/0.077
Quatrième étape : vous devez connaître le coefficient d'isolation thermique R du sac de couchage. Si vous ne le connaissez pas, ce n'est pas grave. Prenez la température limite confort T_c du sac en question suivant la norme EN13537.
Et calculer le R du sac grace à la formule :
R=(31.81-T_c)/36.36.
Cinquième étape : calculez votre température de confort :
matempératuredeconfort=T_0-PR
Où T_0 est la température mesurée à la première étape, P est la puissance par unité de surface que vous dégagez et R est le coefficient d'isolation thermique du sac que vous désirez acheter et qui a été calculé à l'étape 4.
Si vous avez des questions, concernant ce post ou sur la norme EN13537, n'hésitez pas.
Sujet et démarche très intéressants. Je vais certainement profiter des chaudes nuits de cet été pour m'y coller…
Quelques sont tes sources ? La norme EN 13537 ?
Je remonte le post, pour ceux qui hibernent l'été…
Tonio
j'ai été cherché des test EN sur internet et j'en ai demandé par email.
Je savais que la loi donnant la température avait cette tête là. Et en faisant un graphe des infos que j'avais recueillie (provenant des tests) sur matlab j'ai vu que ça collait tout à fait à une loi linéaire. Ensuite j'ai pu déterminer facilement les valeurs T_0 et P.
On aurait pu aussi avoir des termes correctifs quadratiques. Mais je pense que l'erreur est bien plus grande que le terme correctif.
Sincèrement, je trouve que la façon de mener ces tests ne ressemble pas à de la science. Il y a trop de paramètres arbitraires et je n'ai pas l'impression qu'il se casse la tête pour avoir une idée de l'erreur commise sur le résultat final.
Par contre je n'ai pas pu avoir accès au descriptif exact de la norme. Le descriptif d'une norme coutant environ 40 euros pour une vingtaine de page en PDF.
C'est un scandale je trouve. Ca devrait être gratuit. je ne vois pas pourquoi on devrait payer. Révoltons nous.
Salut Wintercamp,
C'est un sujet très intéressant. D'ailleurs en tant que consommateurs, on se base de plus en plus sur cette dernière pour acheter un sac de couchage. Il y a encore quelques marques qu'il ne utilise pas ou qui exploite la norme américaine.
Est-ce que c'est juste une unité de mesure ?
Est-elle prise en compte en amont pour la fabrication des sacs ?
J'ai remarqué aussi que des fabricants donnent des indications de températures de confort en fonction du sexe. Évidement, cela ne prend pas en compte l'état de fatigue, l'usure de l'isolant. Mais il permet de donner un étalonnage et de pouvoir comparer entre les duvets.
Je suppose que la norme EN est délivrée par des organismes extérieurs aux fabricants…
C'est tout l'intérêt du calcul proposé, je trouve. Dans la norme EN, la température dite "confort" est associée à une température à partir de laquelle une femme commencera à ressentir une sensation de froid, tandis que la "limite confort" est valable pour un homme. Dans les faits, une répartition entre les sexes atteint rapidement ses limites, même s'il est vrai que nos souris un peu frileuses aiment bien venir se réchauffer les pieds contre leur chéri super endurant au froid.
Le calcul proposé permet de calculer sa propre température de confort, quel que soit votre sexe, et ainsi de vous positionner plus précisément par rapport aux chiffres communiqués par la norme EN 13357.
Tonio
Régis Cahn a écrit :
Je suppose que la norme EN est délivrée par des organismes extérieurs aux fabricants…
Si les normes sont éditées par un organisme indépendant, la conception est souvent faite avec l'aide des fabricants ainsi que des experts, à noter que l'Afnor prépare la mise à jour de la norme "PR NF EN 13537 Décembre 2010".
Pato.
Régis Cahn a écrit :
Salut Wintercamp,
C'est un sujet très intéressant. D'ailleurs en tant que consommateurs, on se base de plus en plus sur cette dernière pour acheter un sac de couchage. Il y a encore quelques marques qu'il ne utilise pas ou qui exploite la norme américaine.
Est-ce que c'est juste une unité de mesure ?
Est-elle prise en compte en amont pour la fabrication des sacs ?
J'ai remarqué aussi que des fabricants donnent des indications de températures de confort en fonction du sexe. Évidement, cela ne prend pas en compte l'état de fatigue, l'usure de l'isolant. Mais il permet de donner un étalonnage et de pouvoir comparer entre les duvets.
Je suppose que la norme EN est délivrée par des organismes extérieurs aux fabricants…
Merci. Personnellement je ne fierais pas trop à la norme. J'ai laissé un poste sur trailspace qui explique pourquoi :
http://www.trailspace.com/forums/gear-selection/topics/91375.html
Tu verras qu'on ne peut pas comparer des duvets en utilisant la norme EN. L'erreur commise sur les températures données est énorme et il y a trop de paramètres non-spécifiés.
La seule indication que ça te donné c'est une plage d'utilisation. Enfin tout ça est expliqué dans le post.
Pour ceux qui ne comprennent pas l'anglais, je peux écrire un post en français ici. Tenez moi au courant.
Escuelper a écrit :Régis Cahn a écrit :
Je suppose que la norme EN est délivrée par des organismes extérieurs aux fabricants…
Si les normes sont éditées par un organisme indépendant, la conception est souvent faite avec l'aide des fabricants ainsi que des experts, à noter que l'Afnor prépare la mise à jour de la norme "PR NF EN 13537 Décembre 2010".
Pato.
La procédure exact est la suivante. Il y a des laboratoires agréés EN 13537, IFTH en france, Thelma en norvège, Leeds au royaume uni…
Le fabricant qui veut (ce n'est pas obligatoire) peut envoyer son sac de couchage à l'un de ces labos. je crois que le prix d'un test est d'environ 2000 euros. Ensuite le labos teste le sac. Il fait trois test et ensuite un moyenne des trois résultats obtenus. Puis il donne les résultats au fabricant. Le fabricant fait ce qu'il veut des résultats.
Mais attention
Ce test n'est pas une obligation et n'importe qui peut dire qu'il a testé ses sacs suivant la norme EN 13537. Il vaut donc toujours demandé les tests au frabicant.
Ces tests, je le rappelle, ne doivent en aucun cas servir pour comparer un sac avec un autre, l'erreur commise étant trop grande. Par contre ça donne une vague idée de sa plage d'utilisation et surtout de la température extrême.
Le mieux est toujours de discuter avec des gens qui s'y connaissent vraiment et qui ont de l'expérience et d'ensuite comparer leurs dires et voir ce qui convient le mieux à la situation et à son style.
Tonio a écrit :
C'est tout l'intérêt du calcul proposé, je trouve. Dans la norme EN, la température dite "confort" est associée à une température à partir de laquelle une femme commencera à ressentir une sensation de froid, tandis que la "limite confort" est valable pour un homme. Dans les faits, une répartition entre les sexes atteint rapidement ses limites, même s'il est vrai que nos souris un peu frileuses aiment bien venir se réchauffer les pieds contre leur chéri super endurant au froid.
Le calcul proposé permet de calculer sa propre température de confort, quel que soit votre sexe, et ainsi de vous positionner plus précisément par rapport aux chiffres communiqués par la norme EN 13357.
Tonio
Tout à fait Tonio. mais attention il ne faut pas le prendre trop au sérieux car il y a des facteurs comme l'état de fatigue etc. L'idéal est de faire l'expérience plusieurs fois. Plus on la fait mieux c'est. Mais comme je l'ai dit, il y a des paramètres qu'on ne contrôle pas et qui peuvent jouer :
-l'humidité. Si il fait chaud et humide la chaleur ressentie est plus importante. On peut en tenir compte en considérant le facteur humidex.
-si on a bien mangé,
-si on a fait du sport avant,
-…
Je pense néanmoins que ça a son intérêt et que c'est mieux qu'une norme basé sur un mannequin calibrée à partir d'un homme sédentaire inexpérimenté de 80kg.
Je rajouterai que cette norme perd de son intérêt à mesure que l'on devient plus expérimenté. D'ailleurs elle a été faite pour des novices. Contrairement à la norme américaine, anglaise ou norvégienne qui est basé sur un militaire pouvant dormir 4 heures de suite.
Tonio "même s'il est vrai que nos souris un peu frileuses aiment bien venir se réchauffer les pieds contre leur chéri super endurant au froid. "
Tiens, une expérience marrante à faire : établir la plage
d'utilisation du Tonio et , pourquoi pas celle de tous les membres de ce site . 
'tention les gars, si je vois un barbu s'approcher de mes mollets et/ou de mon sac de couchage, je vous préviens, je le mords… :-x
Si en revanche, Robert, ta proposition concernait uniquement la gente féminine, je dois avouer que j'aime bien ta manière de penser… 
Tonio, j'en déduis que tu préfères les glabres et les
dames …
Bon, je plante ma pioche, le terrain glisse !
Au sujet des sacs de couchage, du temps de ma jeunesse
folle , j'avais essayé une combinaison assez efficace :
deux duvets l'un dans l'autre : L'un était extrèmement
fin , pas énormément garni(600g) , genre sac d'été ou de demi-saison était à l'intérieur , l'autre plus garni ( 1100g) était à l'extérieur.
Je pense que c'est sans doute une solution pratique et
finalement assez économique si on veut éviter d'acheter
un sac grand froid .
Petite précision , le sac extérieur est un Pyrenex acheté
il y au moins 35 ans qui n'a pas pris une ride
C'est une idée intéressante, mais il faut être sur que le sac extérieur est suffisafemment volumineux pour ne pas compresser l'isolation.
Ma solution préférée est la suivante : utiliser sa doudoune et ses chaussons en duvet au lieu d'un deuxième sac. Comme on doit toutes façons les prendre avec ça ne rajoute pas de poids. Pour règler les problèmes du à l'humidité j'y ai réfléchit et je pense qu'avec des chaussettes VBL ainsi qu'un veste type kway en dessous de la doudoune ça règle le problème. C'est très versatile et tu peux plus facilement rentrer dans ton sac. De plus tu peux régler facilement le nombre de couches que tu portent.
Enfin toujours est-il que je prends des sacs d'hiver taillés larges. J'ai bientôt fini d'économiser pour m'acheter un Shocking blue. Les sacs de la nouvelles valandrés sont idéaux pour rajouter des couches, même au niveau des pieds.
Le plus simple reste encore de regarder la provenance du duvet, sa qualité, le type de construction de l'enveloppe, l'expérience du fabricant, si la marque est vraiment conceptrice de ses sacs de couchage et fabriqué dans ses ateliers.
Mais la norme EN13537 permet quand même de structurer l'offre et de validé la qualité et le procédé de fabrication d'une marque.
Tout à fait d'accord concernant ta première assertion.
Pour la norme EN 13537, je ne vois pas comment elle structure l'offre et valide les procédés de fabrication. D'autant plus que n'étant pas obligatoire n'importe qui peut s'en réclamer.
Je trouve ces calculs très savants mais j'avoue que je suis bien trop paresseuse pour calculer tout cela.
Donc quand viendra le temps de m'acheter un sac de couchage pour le camping d'hiver, je m'informerai auprès d'amis et étudierai quelques paramètres (lieu et type de fabrication, de duvet, etc…
et regarderai le quotient thermique. Ma petite expérience de femme aux extrémités frileuses m'a démontrée que jusqu'à 10degrés au-dessus de la température indiquée représente en général la zone de confort
Je crois que je chercherai donc un sac -40…
wintercamp a écrit :
Tout à fait d'accord concernant ta première assertion.
Pour la norme EN 13537, je ne vois pas comment elle structure l'offre et valide les procédés de fabrication. D'autant plus que n'étant pas obligatoire n'importe qui peut s'en réclamer.
En considérant que les fabricants font réaliser des tests par un organisme extérieur et qu'il déclarent des températures de confort suivant un référentiel. Est ce que cela ne structure pas une offre en mettant les sacs de couchage soumis à cette norme au même niveau d'étalonnage ? Du coup le consom'acteur doit pouvoir se fier plus facilement au dire de la marque.
Par exemple, il fut une époque ou Valandré indiquait des températures de confort assez basses sur ses duvets d'oies. Avec l'arrivée de la norme, la notation d'une partie de sa gamme a été modifiée. Est-ce que du coup la EN n'est pas un atout pour le pratiquant qui peut espérer utiliser le bon équipement ?
En fait il y a beaucoup de problèmes avec la norme EN 13537. L'idée est bonne mais certains paramètre ne sont pas spécifiés. Si tu veux en savoir plus et que tu comprends l'anglais je te conseille de lire mon poste sur trailspace :
http://www.trailspace.com/forums/gear-selection/topics/91375.html
Je vais faire un petit résumé ici si tu veux je peux traduire le poste en français sur skirandonnéenordique.
1) la norme EN 13537 donne des côtes de températures pour des hommes ou des femmes sans expérience. Les anciennes côtes de températures étaient soit basée sur un utilisateurs type correspondant au public ciblée : par exemple un alpiniste pour un sac d'expé ou alors de manière plus scientifique sur un soldat entrainné. Donc première chose la norme est faite pour indiquer au novice les températures auquel il sera confortable.
2) Malheureusement beaucoup de paramètres ne sont pas spécifiés. Le paramètre le plus important n'étant pas spécifié est le matelas. Hors les pertes de chaleur par conduction (contact direct avec le sol) sont plus importantes que par convection (mouvement de l'air). Ils utilisent en général un matela de 1.2mm mais certains labo utilisent des matelas gonflables etc. Or le matela peut faire gagné une dizaine de degré celsius
3) Une conséquence du point 2 est que l'erreur commise sur la côte de température est énorme. Par exemple dans la gamme marmot on a :
Température de confort du Lithium membrane : -17.6
température de confort du lithium : -14.4
Une différence de 3.2 degré en faveur du membrane. Alors tu peux dire : ben c'est le tissus membrane il est meilleure isolant. Alors tu vas voir le modèle never summer et tu lis :
Températire de confort NS membrane : -13.3
température de confort NS : -16.4
3.1 degré de différence mais cette fois en faveur du tissus normal.
De plus si cela dépendait autant du tissus à quoi servirait le duvet. Les sacs Marmot sont testés à l'institut Thelma en norvège.
4) La température est évaluée en utilisant la formule donnée dans ce post. elle est donc linéairement relié à l'indice d'isolation thermique R du sac. lequel est obtenu en faisant une moyenne pondérée basée sur la surface des parties du corps concernées et non sur la physiologie humaine.
Par exemple la tête a une petite surface donc elle contra peu dans la moyenne. Mais physiologiquement c'est la partie du corps que l'organisme va protéger en premier. Alors si t'as un indice d'isolation énorme pour les jambes et nul pour la tête bonne chance.
5) la règlementation n'est pas obligatoire, donc n'importe qui peut écrire. Côte de température selon la norme EN 13537.
6) comme je l'ai dit EN 13537 est fait pour un novice donc quelqu'un d'expérimenté ne doit pas vraiment en tenir compte. Les différences physiologique entre personne peuvent être énorme. J'avais fait un petit calcul mais quelque watt produit en plus par une personne correspond à plusieurs degrés.
7)Plus le sac est chaud plus il est handicapé par la norme. D'ailleurs elle n'est pas valable pour des sacs d'expé. Je ne comprends pas pourquoi valandré a fait testé ses sacs Thor odin Freja et à la limite le shocking blue. 
la construction du sac joue beaucoup. Et comme chacun est différent (dormeur sur le dos, le côté, bouge beaucoup etc… la norme ne tient pas compte d'énormément de paramètres importants. Pour ne citer qu'un exemple. Tu prends un sac à 17 compartiments et le même sac, même charge d'isolant, même construction… excepté qu'on a rajouté des cloisons et que maintenant il en compte 34. Dans le lab ils auront des résultats similaires. par contre sur le terrain si l'utilisateur bouge beaucoup il sentira une net différence avec le 34 compartiments qui sera bien plus chaud. Je pourrais te citer pleins d'exemples où la construction va être un élément décisif et sera un plus pour l'utilisateur mais avec la norme EN on ne le voit pas.
Conclusions : La norme EN c'est bien pour avoir une idée du type d'utilisation pour un débutant. Mais elle ne doit pas servir à comparer des sacs présentants les mêmes caractéristiques, il peut y avoir une erreur commise de 8 à 10 degrés celsius et certainement 3 degrés pour un même labo.
Enfin pour valandré, leur ancienne norme étaient basées sur des athlètes de haut niveau pour la température extrême : température à laquelle un himalayiste chevronné passait une bonne nuit, et la température de confort se baisait sur un alpiniste lambda je suppose. Avec la norme EN, les températures sont bien plus basses puisque c'est basé sur un individu sédentaire ventripotant (1m80 80 kg), qui ne fait pas de sport c'est à dire un bof de la rue. De plus leur nouveau sac (Swing, Mirage, etc) sont fort handicapés par la norme pour la raison suivante : ils sont bien conçu pour l'usage auquel ils sont destinés. Je m'explique : ils sont taillés très large pour pouvoir rajouter des couches en dessous sans comprimés l'isolation. Ceci présente un avantage pour les athlètes de haute altitude car ils peuvent prendre des sacs légers qu'ils utilisent avec la combi (ils le font pratiquement tous maintenant). Mais ça présente un avantage aussi pour un utilisateur averti et prévoyant. Si tu sais comment gérer l'humidité tu peux rajouter ta doudoune, tes chaussons en duvet… que tu prends de toutes façons avec et utiliser un sac plus léger. Attention ce style ne convient pas à tout le monde et certains préfèrent des sac plus étroits et ça marche très bien pour eux.
Conclusion : Le choix d'un sac de beaucoup plus que la simple température d'utilisation. Et finalement la norme EN n'apporte pas grand chose à part encore plus de confusion puisque les gens pensent qu'ils peuvent lui faire confiance et que c'est un vrai standard.
J'ai réussi à avoir accès aux paramètres officielles de la norme EN 13537 :
T_0=31.81 C,
P=36.36 Watt/m^2.
je l'ai corrigé dans le texte originale. Ca ne change presque rien car les deux droites se confondent pratiquement pour les températures considérées.
Ce modèle est du à un Chercher danois nommé modèle de Fanger :
Fanger, P.O. Thermal Comfort: Analysis and Application in Environmental Engineering. New-York: McGraw-Hill Book Company, 1970.
Il est largement utilisé par l'industrie outdoor.
J'ai remarqué un fait amusant. Dans un article de 1941 :
Gagge, A.P., Burton, A.C., Bazett, H.C. "A Practical System of Units for the Description of Heat
Exchange of Man with his Environment," Science, Vol. 94, 1941, pp. 428-430.
la puissance par unité de surface est P=44.1 watt/m^2.
Les gens étaient-ils plus résistants au froid à cette époque. Ca parait vraisemblable : pas de chauffage dans les batîments, moins de voitures, la vie au grand air, des vêtements moins efficaces, l'eau chaude était une exception… Pour vous donnez une idée de l'énorme différence que cela entraine sur la température de confort d'un homme :
Un sac 0 deviendrait un sac -9, un sac -6 serait un sac -14, un sac -12 serait un sac -21.
La différence est énorme. Vous voyez pourquoi la norme EN est sans objet. Les différences métaboliques sont trop importantes.