Energie Plus Le Site

Outil d'aide à la décision en efficacité énergétique des bâtiments du secteur tertiaire. Réalisé par Architecture et Climat, Faculté d'architecture, d'ingénierie architecturale, d'urbanisme (LOCI), site de Louvain-la-Neuve, Université catholique de Louvain, Belgique avec le soutien de la Wallonie.

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Monthly Archives: mars 2011

Author Image Posted By : olivier 24 Mar, 2011

Coefficient de transmission thermique d’une fenêtre (Uw) ou d’une porte

Coefficient de transmission thermique d'une fenêtre (Uw) ou d'une porte

Le coefficient de transmission thermique d’une fenêtre ou d’une porte simple

N.B.: la méthode présentée ci-dessous n’est valable que pour les fenêtres ou portes considérées comme simples, cas le plus courant dans nos régions.

Elle ne s’applique pas à une double fenêtre ou à une fenêtre à vantaux dédoublés.

Fenêtre simple.

Double fenêtre.

Fenêtre à vantaux dédoublés.

Détermination par essais

Le coefficient de transmission thermique d’une porte ou d’une fenêtre peut être déterminé avant pose par des essais  réalisés conformément à la norme NBN EN ISO 12567-1 (ou -2 pour une fenêtre de toit). Ils peuvent aussi être réalisés sur exactement la même fenêtre ou porte avec  les mêmes dimensions et les mêmes composants.

Détermination par calcul

Une fenêtre ou une porte est constituée de différentes parties qui ont chacune une surface et un coefficient de transmission thermique U déterminés.

 

  1. l’encadrement (châssis) de la fenêtre ou de la porte (dans tous les cas) ;
  2. le ou les vitrages (le cas échéant) ;
  3. le ou les panneaux opaques (le cas échéant) ;
  4. la ou les grilles de ventilation (le cas échéant).

Le contour des vitrages isolants et des panneaux est affecté d’une déperdition thermique supplémentaire résultant des effets combinés des encadrements, intercalaires, vitrages et panneaux (pont thermique linéaire).

L’ensemble de ces éléments permet de déterminer par calcul le coefficient de transmission thermique de la fenêtre Uw. Il s’agit de la valeur moyenne des coefficients de transmission thermique des  différentes parties au pro rata de leurs surfaces, augmentées des déperditions linéiques aux rives des vitrages et panneaux.

avec :

  • Ug = le coefficient de transmission thermique du vitrage
  • Ag = l’aire du vitrage
  • Uf = le coefficient de transmission thermique de l’encadrement
  • Af = l’aire de l’encadrement
  • Up = le coefficient de transmission thermique du panneau
  • Ap = l’aire du panneau
  • Ur = le coefficient de transmission thermique de la grille de ventilation
  • Ar = l’aire de la grille de ventilation
  • ψg = le coefficient de transmission thermique linéique de l’intercalaire autour du vitrage
  • lg = le périmètre visible du vitrage
  • ψp = le coefficient de transmission thermique linéique autour du panneau
  • lp = le périmètre visible du panneau

Le calcul doit être effectué pour chaque fenêtre et porte.

Calcul simplifié

Pour un ensemble de fenêtres ayant un même type de vitrage, d’encadrement, de panneau de remplissage opaque et  de grille de ventilation, et étant placées dans le même bâtiment, on peut adopter une seule valeur moyenne UW pour l’ensemble des fenêtres. Celle-ci tient compte d’une proportion fixe entre l’aire du vitrage et l’aire de l’encadrement ainsi que d’un périmètre du vitrage ou des intercalaires. On évite ainsi de devoir faire ce calcul pour chaque fenêtre.

La réglementation PEB fournit ainsi une formule simplifiée permettant d’évaluer l’efficacité énergétique d’une fenêtre en tenant compte de l’efficacité du châssis et du vitrage tout en supposant une bonne étanchéité à l’air.

Partie vitrage et encadrement Partie grille de ventilation
Ug ≤ Uf Uw = 0,7Ug + 0,3Uf + 3ψg + ∑Ar (Ur – Ug)/∑AW,d [W/m²K]
Ug > Uf Uw = 0,8Ug + 0,2Uf + 3ψg + ∑Ar (Ur – Uf)/∑AW,d [W/m²K]

avec :

  • Uvc = coefficient de transmission thermique U du vitrage.
  • Uch = coefficient de transmission thermique U du châssis.
  • ψg= coefficient de transmission thermique linéique de l’intercalaire.
  • Ur = coefficient de transmission thermique de la grille de ventilation
  • ∑Ar = aire totale des grilles de ventilation présentes
  • ∑AW,d = aire totale des fenêtres (déterminée sur la base des aires des baies des fenêtres)

La proportion varie suivant que le vitrage est thermiquement plus performant que l’encadrement, ou l’inverse. Généralement c’est le vitrage qui est le plus performant. Dans ce cas la formule de calcul devient, s’il n’y a ni grille ni panneau :

UW,T= 0,7 Ug+0,3 Uf+3 ψg

Ce qui revient à considérer : 70 % de vitrage, 30 % d’encadrement et 3 m d’intercalaire par m² de fenêtre.

Si la fenêtre comprend des grilles de ventilation et des panneaux opaques la formule se complique. Elle tient compte de l’influence de ces éléments sur le résultat final (pour les calculs, se référer aux formules 20 et 21 de l’Art 8.5 de l’Annexe 7).

Source : AGW du 15 mai 2014, Annexe B1, Art 8.5

L’influence du volet (Uws)

En été, la présence d’un volet à l’extérieur améliore les moyens dont dispose le bâtiment pour résister à la surchauffe.

En hiver, un volet placé à l’extérieur d’une fenêtre apporte une résistance thermique supplémentaire lorsqu’il est fermé. Bien sûr, il n’est pas fermé en permanence et le taux de fermeture variera d’une fenêtre à l’autre. La législation PEB en Belgique suppose qu’il sera fermé 8 heures par jour.

La résistance thermique de l’ensemble fenêtre-volet  s’exprime de la manière suivante :

Rws = Rw + ΔR

ΔR dépendra de deux caractéristiques :

  1. La résistance thermique totale du volet lui-même, Rsh ;
  2. La fente totale effective entre les bords du volet et les bords de l’ouverture du jour de la fenêtre bsh = b1 + b2 + b3 . b1, b2 et b3 sont respectivement la moyenne des ouvertures des fentes en bas, en haut et sur les côtés du volet.

Attention, la fente sur le côté du volet (b3) n’est comptée qu’une fois parce que les fentes situées dans le haut et dans le bas ont une plus grande influence.

Rsh est calculé de la même manière que les autres éléments de construction.

Cas particuliers :

  • Le calcul se fait suivant la norme NBN EN ISO 10211 dans le cas d’un volet à composition hétérogène ;
  • Le calcul se fait suivant la norme NBN EN ISO 10077-2 dans le cas d’un élément profilé ;
  • Rsh = 0 dans le cas d’un volet inconnu.

Lorsque Rsh et bsh sont déterminées, ΔR est calculé à partir des formules reprises dans le tableau 3 extrait de l’Art. 8.4.5 de l’Annexe B1 de l’AGW du 15 mai 2014.

Classe Perméabilité à l’air du volet en position fermée bsh [mm] ΔR [m²K/W](1)
1 Perméabilité très élevée 35 < bsh 0,08
2 Perméabilité élevée
(le volet est lui-même étanche à l’air).		 15 < bsh < 35 0,25 . Rsh + 0,09
3 Perméabilité moyenne
(le volet est lui-même étanche à l’air)		 8 < bsh < 15 0,55 . Rsh + 0,11
4 Perméabilité faible
(le volet est lui-même étanche à l’air).		 bsh < 8 0,80 . Rsh + 0,14
5 Perméabilité très faible
(le volet est lui-même étanche à l’air).		 bsh < 3 et b1 + b3 = 0 ou(2) b2(3) + b3 = 0 0,95 . Rsh + 0,17

(1)Les valeurs ΔR sont valables pour Rsh < 0,3 m²K/W (Rsh est la résistance thermique du volet même, déterminée selon le chapitre 6 si celui-ci est d’application, selon la NBN EN ISO 10211 dans le cas d’un volet à composition hétérogène ou selon  la NBN ISO 10077-2 dans le cas d’un élément profilé).

(2)Ce cas suppose la présence de joints d’étanchéité autour d’au moins 3 côtés du volet et que du côté restant la fente soit inférieure ou égale à 3 mm.

(3)La classe 5 (perméabilité très faible) peut également être adoptée si une mesure du débit d’air au travers du volet fermé démontre que ce débit d’air n’est pas supérieur à 10 m³/h.m² (avec une différence de pression de 10 Pa – essai selon la NBN EN 12835. Des conditions supplémentaires pour la classe 5 sont disponibles dans la NBN EN 13125 par type de volet.

Tableau 3 : résistance thermique additionnelle de la couche d’air et du volet fermé.

ΔR étant ainsi connu, la résistance thermique de l’ensemble fenêtre volet Rws  peut être calculée.
Le coefficient de conductivité thermique Uws est finalement obtenu par la formule :

Uws = 1 / Rws

Le logiciel PEB permet de calculer automatiquement Uws à partir des informations introduites.

Les caisses à volets roulants

Attention, la pose de volets suppose dans certains cas la présence de caisses à volets. Lorsqu’elles sont encastrées dans la façade, il faudra être très attentif à maintenir la continuité de la couche isolante et l’étanchéité à l’air du bâtiment. Cela n’est pas toujours facile. Les détails techniques doivent être étudiés avec soin dès de le début de la conception de l’immeuble.

Source: AGW du 15 mai 2014, Annexe B1, Art 8.4.5

Author Image Posted By : olivier 24 Mar, 2011

Coefficient de transmission thermique d’une paroi (U)

Date :

  • Mai 2011

Auteur :

  • Claude relecture Olivier

Notes :

  • 24-10-2011, Sylvie, ok!

Source :

 

Généralités

Le coefficient de transmission thermique d’une paroi est la quantité de chaleur traversant cette paroi en régime permanent, par unité de temps, par unité de surface et par unité de différence de température entre les ambiances situées de part et d’autre de la paroi.
Le coefficient de transmission thermique est l’inverse de la résistance thermique totale (RT) de la paroi.

U = 1 / RT

> U (ou k) s’exprime en W/m²K
Plus sa valeur est faible et plus la construction sera isolée.

 Pour calculer le coefficient U d’une paroi, rendez-vous sur la page « Calculs » – catégorie « Enveloppe » !

Author Image Posted By : olivier 24 Mar, 2011

Résistance thermique d’échange superficiel d’une paroi (Rsi et Rse)

Résistance thermique d'échange superficiel d'une paroi (Rsi et Rse)

La transmission de la chaleur de l’air ambiant à une paroi et vice versa se fait à la fois par rayonnement et par convection.

…..

Le coefficient d’échange thermique superficiel entre une ambiance intérieure (hi) et une paroi est la somme des quantités de chaleur transmise entre une ambiance intérieure et la face intérieure d’une paroi, par convection et par rayonnement, par unité de temps, par unité de surface de la paroi, et pour un écart de 1 K entre la température de la résultante sèche de l’ambiance et la température de surface.

> hi s’exprime en W/m²K.

La résistance thermique d’échange d’une surface intérieure (Rsi) est égale à l’inverse du coefficient d’échange thermique de surface intérieure hi.

Rsi = 1/hi

> Rsi s’exprime en m²K/W.

Le coefficient d’échange thermique superficiel entre une paroi et une ambiance extérieure (he) est la somme des quantités de chaleur transmise entre la face extérieure d’une paroi et une ambiance extérieure, par convection et par rayonnement, par unité de temps, par unité de surface de la paroi, et pour un écart de 1 K entre la température de la résultante sèche de l’ambiance et la température de surface.

> he s’exprime en W/m²K.

La résistance thermique d’échange d’une surface extérieure (Rse) est égale à l’inverse du coefficient d’échange thermique de surface extérieure he.

Rse = 1/he

> Rse s’exprime en m²K/W.

Les différences de valeur entre Rsi et Rse ne proviennent pas de la différence de température entre l’intérieur et l’extérieur mais bien des mouvements d’air plus importants à l’extérieur qu’à l’intérieur, ce qui influence le transfert de chaleur par convection.

Les valeurs des résistances thermiques d’échange superficiel Ri et Re sont données dans un tableau extrait de la réglementation thermique.

Author Image Posted By : olivier 24 Mar, 2011

Résistance thermique d’une couche d’air (Ra)

Résistance thermique d'une couche d'air (Ra)

Définition d’une couche d’air

Pour qu’un espace vide situé à l’intérieur d’une paroi soit considérée comme une couche d’air, dans le cadre de la réglementation, il faut que les conditions suivantes soient remplies (source : Annexe VII de l’AGW du 17 avril 2008, Art. 5.4.2.1):

  • la couche d’air doit être délimitée par deux plans parallèles qui sont perpendiculaires à la direction du flux thermique ;
  • les deux faces de ces plans sont non-réfléchissants (c’est le cas de la plupart des matériaux de construction traditionnels)1  ;
  • l’épaisseur de la couche d’air ne peut dépasser 30 cm ;
  • l’épaisseur de la couche d’air doit 10 fois plus petite que sa longueur et sa largeur ;
  •  il ne peut pas y avoir de passage d’air entre la couche d’air et l’environnement intérieur du bâtiment2.

1Si une des couche au moins est réfléchissante, il faut se référer aux annexes B.2 et B.3 de la NBN EN ISO 6946.
2Dans le cas contraire, la couche d’air et toutes les couches de matériaux situés du côté intérieur par rapport à celle-ci, ne sont pas pris en considération.

Ra, la résistance thermique d’une couche d’air plane est l’inverse de la quantité de chaleur qui est transmise en régime permanent de la face chaude de la couche d’air vers la face froide, par conduction, convection et rayonnement, par unité de temps, par unité de surface et pour un écart de 1 K entre les températures des faces chaudes et froides.

> Ra s’exprime en m²K/W.

Définition d’une couche d’air non-ventilée

Une couche d’air sera considérée comme « non-ventilée » lorsque la surface des ouvertures entre cette couche d’air et l’environnement extérieur ne dépasse pas 5 cm²

  • par m de longueur dans le cas d’une paroi verticale ou
  • par m² de surface dans le cas d’une paroi horizontale3.

3Une paroi inclinée sera considérée comme verticale dès que sa pente dépasse 30°. Dans le cas contraire, elle sera considérée comme horizontale.

NB : Une paroi inclinée sera considérée comme verticale dès que sa pente dépasse 30°. Dans le cas contraire, elle sera considérée comme horizontale.

Les résistances thermiques des couches d’air non ventilées Ra sont données dans un tableau extrait de la réglementation thermique en fonction de l’épaisseur de la lame d’air et de la direction du flux.

Définition d’une couche d’air peu ventilée

Une couche d’air sera considérée comme « peu ventilée » lorsque la surface des ouvertures entre cette couche d’air et l’environnement extérieur est comprise entre 5 cm² et 15 cm²

  • par m de longueur dans le cas d’une paroi verticale ou
  • par m² de surface dans le cas d’une paroi horizontale (pente<30°).

Dans ce cas, on peut considérer pour cette couche une résistance thermiques Ra correspondant à la moitité de celle donnée pour une  couche d’air non-ventilée d’épaisseur équivalente. De plus, la résistance thermique globale prise en compte pour les couches de construction entre la couche d’air et l’environnement extérieur sera limitée à maximum 0,15 m²K/W.

Définition d’une couche d’air fortement ventilée

Une couche d’air sera considérée comme « fortement ventilée » lorsque la surface des ouvertures entre cette couche d’air et l’environnement extérieur dépasse plus de 15 cm²

  • par m de longueur dans le cas d’une paroi verticale ou
  • par m² de surface dans le cas d’une paroi horizontale (pente<30°).

Dans ce cas, on considère pour cette couche une résistance thermique Ra nulle et la valeur Rsi sera utilisée comme valeur caractéristique de la résistance thermique d’échange superficiel extérieur (Rse=Rsi).

Author Image Posted By : olivier 24 Mar, 2011

Résistance thermique d’une couche de matériau (R)

La perméance thermique d’une couche de matériau

La perméance thermique (P) indique la quantité de chaleur qui se propage :

  • en 1 seconde,
  • à travers 1 m² d’une couche de matériau,
  • d’une épaisseur déterminée,
  • lorsque la différence de température entre les deux faces est de 1 K (1 K = 1 °C).

> La perméance thermique s’exprime en W/m²K.

Plus la perméance thermique est élevée, plus la couche laisse passer la chaleur.
Ce coefficient est valable aussi bien pour les matériaux homogènes que pour les matériaux non-homogènes.

  • Matériau homogène : P = λ / d  où d = épaisseur de la paroi.
  • Matériau non-homogènes : P est déduite d’essais effectués en laboratoire.

La résistance thermique d’une couche de matériau

La notion de perméance thermique est peu utilisée. Elle permet d’introduire et de mieux comprendre la résistance thermique (R) qui est l’inverse de la perméance thermique.

R = 1 / P

> Elle s’exprime en m²K/W.

C’est la mesure de performance isolante de la couche de matériau. Plus la résistance thermique est élevée, plus la couche est isolante.
Ce coefficient est valable aussi bien pour les matériaux homogènes que pour les matériaux non homogènes.

Matériau homogène

La résistance thermique est obtenue par le rapport entre l’épaisseur (en m) et la conductivité thermique de la couche du matériau (en W/m.K) :

R = d / λ

Matériau non-homogène

La résistance thermique utile Ru est déduite d’essais effectués en laboratoire.

La valeur déclarée

La valeur déclarée RD d’une couche de matériau de construction est généralement fournie par son fabricant. Cette valeur est certifiée sur base d’un agrément technique (ATG, CE, ETA, ETZ, …). Elle est obtenue dans des conditions de référence données de température et d’humidité (d’après les principes donnés dans la EN ISO 10456).

Les valeurs de calcul

À partir de cette valeur RD, il est possible de déduire les valeurs de calcul de la conductivité thermique RU,i et RU,e qui correspondent aux conditions d’utilisation du matériau (interne ou externe).

Il existe un site officiel (ouverture d'une nouvelle fenêtre ! www.epbd.be) qui indique, pour les trois régions belges, les valeurs RU,i et RU,e de certains matériaux qui peuvent être utilisées pour le calcul des performances thermiques des parois suivant la réglementation PEB.

Les valeurs de calcul par défaut

Des valeurs de calcul RU,i par défaut peuvent toujours être utilisées lorsque le matériau ne possède pas de valeur RD certifiée ou n’est connu que par sa nature. Ces valeurs sont reprises dans un tableau de la réglementation.

La résistance thermique d’une couche de matériau homogène d’épaisseur variable

Dans les parois de l’enveloppe du volume protégé, certaines couches peuvent avoir des épaisseurs variables.

Exemples :

Un béton de pente
(peu d’influence sur la résistance thermique totale).

Une couche d’isolant à épaisseur variable
(grande influence sur la résistance thermique totale).

Méthode simplifiée

La résistance thermique de cette couche peut être déterminée de manière sécuritaire en considérant que son épaisseur est partout égale à son épaisseur la plus faible dmin  ->  R = dmin/λ.

Épaisseur dmin

Méthode précise

Si la différence de pente entre les deux faces de la couche est inférieure à 5 %, une méthode de calcul existe pour quantifier avec plus de précision les performances thermiques de la paroi. Celle-ci est décrite dans l’Annexe B1 de l’AGW du 15 mai 2014 à l’Art. 7.4.

Elle consiste à décomposer la paroi en éléments partiels de formes déterminées et à calculer à l’aide de formules directement la valeur U de chacun de ces éléments.

Décomposition de la paroi en éléments partiels.

Les formes de base  :

Rectangulaire

U = 1/R1 . ln [1 + R1/R0]

Triangulaire avec partie la plus épaisse à la pointe

U = 2/R1 . [(1 + R0/R1) . ln (1+R1/R0) – 1]

Triangulaire avec partie la plus mince à la pointe

U = 2/R1 . [1 – R0/R1 . ln (1+R1/R0)]

Avec :

  • R1: Résistance thermique maximale de la couche inclinée
  • R0: Résistance thermique globale de l’élément d’environnement à environnement sans R1.

Un outils de calcul développé par l’IBGE existe et est disponible ici. XLS

Si par contre, la différence de pente entre les deux faces de la couche est supérieure à 5%, cette méthode ne s’applique pas et un calcul numérique doit être réalisé.

La résistance thermique d’une couche de mousse de polyuréthane (PUR) projetée in situ

Il est difficile d’évaluer l’épaisseur exacte d’une couche de mousse de polyuréthane projetée in situ.

PUR projeté.

C’est la raison pour laquelle la résistance thermique R de cette couche est multipliée par un terme correctif a qui varie en fonction du type d’application.

R PUR projeté = a x R PUR en plaque

  • a vaut 0.85 pour les applications en toiture.
  • a vaut 0.925 pour les applications sur sol.

Source: AGW du 15 mai 2014, Annexe B1, Art 7. 3

PUR projeté en toiture.

PUR projeté sur sol.

La résistance thermique d’une couche de maçonnerie

Une maçonnerie est constitué de briques ou de blocs assemblés et solidarisés entre eux par du mortier. La résistance thermique d’une couche de maçonnerie devra donc prendre en compte l’épaisseur de ce joint de mortier.

Si cette épaisseur est inférieure à 3 mm, on peut considérer que les briques ou blocs sont collés.  Dans ce cas, le coefficient de conductivité thermique utile λU de la maçonnerie est égal à celui des briques ou blocs. La résistance thermique de la couche est donc égale à l’épaisseur de la maçonnerie divisée par le coefficient de conductivité thermique de la brique ou du bloc.

R = dU,maç / λU,brique/bloc

Blocs collés.

Si cette épaisseur est supérieure à 3 mm, il faudra tenir compte de la présence des joints pour déterminer le coefficient de conductivité thermique λU moyen de la maçonnerie.

λU,moyen = (λU,brique/bloc x Surface brique/bloc + λU,joint x Surface joint)  /  Surface totale

  • Surfacejoint = (l + h + d) x d
  • Surfacebrique/bloc = l x h
  • Surfacetotale = (l + d) x (h + d)

La résistance thermique de la couche est donc égale à l’épaisseur de la maçonnerie divisée par le coefficient de conductivité thermique moyen.

R = dmaç / λU,moyen

Valeurs par défaut

Lorsque la proportion de joints n’est pas connue,

  • si la conductivité thermique des joints est inférieure à des biques ou blocs, on peut considérer la maçonnerie comme collée (donc sans joints) ;
  • si la conductivité thermique des joints est supérieure à des biques ou blocs, on peut considérer :
    • la fraction joints égale à 16 % pour les maçonneries intérieures et
    • la fraction joints égale à 28 % pour les maçonneries extérieures.

Source: AGW du 15 mai 2014, Annexe B1, Art. G.3.1

La résistance thermique d’une couche non homogène d’un élément de construction avec structure bois

Les parois du volume protégé peuvent contenir des couches de matériaux non-homogènes dans lesquelles une structure bois est incorporée et dont le reste de l’espace est occupé par un matériau isolant.

Exemples :

  • chevrons d’une toiture inclinée ;
  • gîtage d’une toiture plate, d’un plafond ou d’un plancher en bois;
  • structure d’une façade légère à ossature bois ;
  •   …

Façades et plancher à ossature bois.

Toit incliné à chevrons.

Cette structure affaiblit le pouvoir isolant de la couche. Il faut donc en tenir compte pour en calculer la résistance thermique.

Celle-ci dépend de la fraction bois. Dans le cas d’une structure régulière, la fraction bois est égale à la largeur des éléments en bois divisée par la distance moyenne entre les éléments (d’axe en axe).

 % bois = d / l moyen

Cette fraction est généralement augmentée de 1 % pour tenir compte des entretoises.

Calcul de la résistance thermique de la couche

La résistance thermique de la couche se calcule donc en utilisant un coefficient de conductivité thermique λU moyen.

λU,moyen = λU,bois x % bois + λU,isolant x (100 % – % bois)

La résistance thermique de la couche est donc égale à l’épaisseur de la couche divisée par le coefficient de conductivité thermique moyen.

R = d / λU,moyen

Valeurs par défaut

La réglementation propose l’utilisation de valeurs par défaut. Elles correspondent aux limites supérieures des valeurs les plus courantes en fonction du type de paroi. Celles-ci sont reprises dans le tableau suivant :

Structure en bois Fraction de bois
(valeur par défaut)
Toiture à pannes
(pannes-structure portante primaire)		 0,11
Toiture à pannes
(chevrons-structure portante secondaire)		 0,20
Toiture à fermes
(fermettes-structure portante secondaire)		 0,12
Planchers en bois
(poutres-structure portante secondaire)		 0,11
Parois à ossature en bois 0,15

Source: AGW du 15 mai 2014, Annexe B1, Art G.4

Author Image Posted By : Sylvie 4 Mar, 2011

Aperçu des modèles d’isolation de l’espace protégé [Enveloppe – toiture inclinée]

Les combles qui seront occupés et chauffés doivent être isolés de l’ambiance extérieure.

Le toit incliné est dans ce cas la limite de l’espace protégé. C’est donc à ce niveau que doit être posé l’isolant et son pare-vapeur éventuel.

L’isolant peut être situé entre les éléments de charpente et/ou en dessous de ceux-ci (isolation par l’intérieur), ou au-dessus des éléments de charpente (isolation par l’extérieur).

Isolation par l’intérieur :
    1. couverture
    2. contre-lattes
    3. lattes
    4. sous-toiture
    5. chevrons ou fermettes
    6. isolant
    7. pare-vapeur
    8. finition intérieure
    9. panne

[1]  Isolation entre chevrons ou fermettes

Isolation par l’extérieur :

[1]  Isolation au-dessus des chevrons ou des fermettes (« Sarking »)
    1. couverture
    2. contre-lattes
    3. lattes
    4. sous-toiture
    5. isolant
    6. pare-vapeur
    7. chevrons ou fermettes
    8. pannes

[2]  Isolation au-dessus des pannes à l’aide de panneaux préfabriqués
    1. couverture
    2. languette d’assemblage
    3. lattes
    4. panneau de toiture préfabriqué
    5. raidisseurs du panneau
    6. isolant du panneau
    7. pare-vapeur intégré éventuel
    8. plaque inférieure du panneau
    9. pannes
Author Image Posted By : Sylvie 4 Mar, 2011

Aperçu des modèles d’isolation du plancher des combles [Enveloppe – Le plancher des combles ]

Lorsque les combles ne sont pas prévus pour être chauffés, le plancher de celui-ci constitue la limite supérieure de l’espace protégé. C’est donc à ce niveau que doit être posé l’isolant et son pare-vapeur éventuel. Ce qui permet :

On distingue les planchers légers (en général, constitués d’une structure en bois supportant un plancher en bois et/ou un plafond en plâtre), des planchers lourds (en général, constitué de béton ou de terre-cuite).
Dans les deux cas, on précisera si le plancher des combles doit être circulable, pour permettre le rangement d’objets par exemple.

Les planchers légers

[1]   léger sans aire de foulée

  1. Gîte.
  2. Isolant.
  3. Pare-vapeur.
  4. Finition du plafond.

[2]  Plancher léger avec aire de foulée

  1. Gîte.
  2. Isolant (remplissage partiel).
  3. Pare-vapeur.
  4. Finition du plafond.
  5. Isolant (remplissage complet).
  6. Aire de foulée.

Les planchers lourds

[1]  Plancher lourd sans aire de foulée

  1. Isolant.
  2. Pare-vapeur.
  3. Support lourd.
  4. Finition du plafond.

[2]  Plancher lourd avec aire de foulée

  1. Aire de foulée.
  2. Lambourde (facultative).
  3. Isolant.
  4. Pare-vapeur.
  5. Support lourd.
  6. Finition du plafond.
Author Image Posted By : Sylvie 4 Mar, 2011

Longueur du chemin de moindre résistance thermique

Longueur du chemin de moindre résistance thermique

Il existe des situations dans lesquelles les couches isolantes ne peuvent pas se joindre directement et dans lesquelles il n’est pas possible d’intercaler un élément isolant (par exemple, pour des raisons de stabilité). La coupure thermique ne peut pas, dans de telles situations, être conservée. Cela ne signifie pas pour autant qu’on ait à faire à un détail mal étudié. La réglementation PEB prévoit en effet une possibilité d’obtenir quand même, sans coupure thermique, un nœud constructif suffisamment performant du point de vue thermique.

Le flux thermique suivra toujours le chemin le plus facile de l’intérieur vers l’extérieur. Si la coupure thermique n’est pas présente, alors cela signifie que le flux thermique suit le chemin vers l’extérieur qui passe par l’interruption des couches isolantes, ce que l’on appelle le chemin de moindre résistance.  Le chemin de moindre résistance ne passe donc jamais à travers une couche isolante.

Exemple : poutre extérieure.

Exemple : fondation.

Le chemin de moindre résistance est strictement défini comme le plus court trajet entre l’environnement intérieur, et l’environnement extérieur ou un espace adjacent non chauffé, et qui ne coupe nulle part une couche d’isolante ou un élément isolant d’une, ont la résistance thermique est plus grande, supérieure ou égale à la plus petite des deux résistances R1 et R2 (= les résistances thermiques des couches isolantes des parois). Cela signifie qu’on doit dessiner, sur le plan de coupe du nœud constructif, la ligne la plus courte, de l’intérieur vers l’extérieur ou vers un EANC qui ne coupe nulle part une couche isolante.  Si la longueur totale de cette ligne est inférieure à 1 mètre, alors il est alors recommandé d’ajouter de l’isolant, à condition que cet isolant présente une résistance thermique plus grande, supérieure ou égale à la plus petite des valeurs de R1 et R2.  Le chemin de moindre résistance doit contourner les « obstacles », ce qui l’allonge automatiquement et permet de satisfaire l’exigence pour le nœud constructif.

Exemple : poutre extérieure.

Exemple : fondation.

Dans le cadre de la réglementation PEB, on considère le nœud constructif comme suffisamment performant du point de vue thermique lorsque le chemin de moindre résistance est suffisamment long, à savoir, plus grand ou égal à 1 mètre. Lorsque c’est le cas, le flux thermique doit franchir une distance suffisamment grande et la déperdition thermique peut rester limitée.

Author Image Posted By : Sylvie 4 Mar, 2011

Interposition d’éléments isolants

Interposition d'éléments isolants

Dans certains cas, les couches isolantes ne peuvent pas se raccorder directement l’une à l’autre. Il existe alors la possibilité d’intercaler des éléments isolants. Ces éléments isolants assument localement la fonction d’isolation thermique des couches isolantes, de manière à maintenir ainsi la coupure thermique, comme par exemple au raccord d’un toit plat avec un mur extérieur ou à un appui de fondation.

Élément isolant en verre cellulaire entre la couche
isolante de la façade et celle du plancher inférieur.

La réglementation PEB indique que pour que le nœud constructif soit conforme,  tous les éléments isolants doivent répondre simultanément aux trois exigences suivantes :

  1. La conductivité thermique λ de la couche isolante de l’élément isolant ne peut pas dépasser 0.2 W/m.k.
  2. La résistance thermique de l’élément isolant doit être plus grande que la moitié  de la résistance thermique de la couche isolante  des parois la moins thermiquement résistante ou être supérieure à 2 m²K/W.Cas particulier des châssis et portes
    Lorsqu’un châssis de fenêtre ou de porte joint l’élément isolant, il n’est pas tenu compte de la résistance thermique de la fenêtre, mais uniquement  de la résistance thermique de la couche isolante de la paroi opaque. La résistance thermique de l’élément isolant doit être plus grande que la moitié  de la résistance thermique de la couche isolante de cette paroi ou être supérieure à 1.5 m²K/W.
  3. L’épaisseur de contact entre l’élément isolant et la couche isolante de la paroi jointe doit être au moins égale à la moitié de l’épaisseur de la couche isolante de la paroi jointe ou de l’épaisseur de l’élément isolant.
    Si un élément isolant est accolé à un autre élément isolant, l’épaisseur de contact doit être au moins égale à la moitié de l’épaisseur de l’élément isolant le moins épais.
    Ces épaisseurs doivent être mesurées perpendiculairement aux couches isolantes.

 

L’épaisseur de contact minimale doit être respectée pour tous les raccords.

           Cas particulier des châssis et portes

  • Châssis de fenêtre ou de porte sans coupure thermique
    L’épaisseur de contact doit être au moins égale à la moitié de l’épaisseur de l’élément isolant ou de l’épaisseur du dormant du châssis mesurée perpendiculairement au plan du vitrage.

Exemple : coupe en plan du piédroit SANS coupure thermique.

  • Châssis avec coupure thermique
    L’élément isolant doit nécessairement être en contact direct avec la coupure thermique, et ce, sur toute l’épaisseur de la coupure thermique.

Exemple : coupe en plan du piédroit AVEC coupure thermique.

Author Image Posted By : Sylvie 4 Mar, 2011

Continuité de l’isolant

Continuité de l'isolant

Pour qu’un nœud constructif soit considéré comme thermiquement performant, il suffit que la coupure thermique soit garantie. Cela signifie que les couches isolantes de 2 parois jointives de la surface de déperdition doivent s’accoler de manière toujours continue. Cela signifie au moins qu’on peut parcourir à l’aide d’un crayon les couches isolantes et les parties isolantes intercalées sans devoir relever ce crayon.

Continuité de l’isolant au raccord de deux façades.

La continuité des couches isolantes n’est garantie que si elles sont jointes directement l’une à l’autre avec une épaisseur de contact minimale.

Du point de vue thermique, la meilleure solution pour ces nœuds constructifs est de joindre au maximum les couches isolantes l’une à l’autre, ce qui signifie que l’épaisseur de contact entre les deux couches isolantes (d contact) doit être égale à l’épaisseur de la couche. Du point de vue pratique cette situation n’est pas toujours faisable. C’est pourquoi, la réglementation PEB prévoit la possibilité de s’écarter jusqu’à une certaine limite de cette situation thermiquement idéale.

L’épaisseur de contact doit être au moins égale à la moitié de l’épaisseur de la couche isolante la moins épaisse des parois qui se joignent. Ces épaisseurs doivent être mesurées perpendiculairement aux couches isolantes.


Exemple : coupe en plan à l’angle de deux façades.Schéma coupe en plan à l’angle de deux façades.

Cas particulier des châssis et portes

Châssis de fenêtre ou de porte sans coupure thermique

L’épaisseur de contact doit être au moins égale à la moitié de l’épaisseur de la couche isolante de la paroi ou de l’épaisseur du dormant du châssis mesurée perpendiculairement au plan du vitrage.

Schéma châssis de fenêtre ou de porte sans coupure thermique.

Exemple : coupe en plan du piédroit d’une fenêtre SANS coupure thermique.

Châssis avec coupure thermique

La couche isolante de la paroi doit nécessairement être en contact direct avec la coupure thermique, et ce, sur toute l’épaisseur de la coupure thermique.

Schéma châssis avec coupure thermique.

Exemple : coupe en plan du piédroit d’une fenêtre AVEC coupure thermique.

Définition de la couche isolante dans le cadre de la prise en compte des nœuds constructifs

La couche isolante d’une paroi de la surface de déperdition est par définition la couche de matériau avec la plus grande résistance thermique.

La couche isolante peut également être constituée de plusieurs couches de matériaux, homogènes ou non (les membranes doivent être négligées). À condition que :

  • les couches accolées de matériaux se succèdent  ET
  • il n’y ait aucune couche d’air intercalée ET
  • chacune des couches de matériaux ait une valeur λ inférieure ou égale à 0.2 W/mK.

Dans ce cas, les couches isolantes doivent être considérées comme une couche isolante assemblée, avec une épaisseur d  égale à la somme des épaisseurs de chacune des couches di et la résistance thermique R égale à la somme des résistances thermiques de chacune des couches Ri

Pour l’application de la réglementation PEB relative aux nœuds constructifs, s’il y a plusieurs couches isolantes non accolées, une seule des couches isolantes est prise en considération. C’est celle qui a la plus grande résistance thermique qui sera considérée comme la couche isolante de la paroi.
Author Image Posted By : Sylvie 3 Mar, 2011

Nœud constructif ponctuel

Nœud constructif ponctuel

On est en présence d’un nœud constructif ponctuel lorsque la couche isolante d’une paroi est interrompue ou réduite ponctuellement.

Exemples

  • Colonnes qui traversent la couche isolante d’un plancher au-dessus de l’extérieur, d’un parking, d’une cave… ;

Colonne dans un parking non chauffé.

  • Poutres perpendiculaires à une paroi qui en interrompent la couche isolante ;

 

Console supportant une coursive.

  • Points de fixation de capteurs solaires, mâts… qui traversent la couche isolante ;

 

  • Ancrages ponctuels de supports de maçonneries (par exemple supports ponctuels de cornières utilisées localement pour soutenir des maçonneries) ;

  • …

Exceptions

Ne sont pas considérés comme des nœuds constructifs ponctuels :

  • Les percements de paroi par des passages de canalisations (gaines de ventilation, conduits de fumée, évacuations d’eau pluviale et autres passages de conduite) ;

 

  • Les intersections de deux ou trois nœuds constructifs linéaires ;

 

  • L’interruption ponctuelle de la couche isolante d’une paroi en contact direct avec le sol.

 

Author Image Posted By : Sylvie 3 Mar, 2011

Nœud constructif linéaire

Nœud constructif linéaire

Un nœud constructif linéaire peut se présenter aux deux endroits suivants :

  • Là où deux parois de l’enveloppe du volume protégé  se rejoignent ;
  • Là où, dans une même paroi de la surface de déperdition, la couche isolante est interrompue ou réduite linéairement.

Rencontre de deux parois

Ce type de nœud constructif linéaire peut être repéré sur un plan ou une coupe d’un bâtiment.

Là où deux parois de la surface de déperdition se rejoignent, qu’elles soient dans le même plan ou non, il s’agit toujours d’un nœud constructif, même si la coupure thermique est assurée dans le détail pour éviter la création d’un pont thermique.

Là ou deux parois seront considérées comme différentes dès :

  • qu’elles ne sont pas dans le même plan ;

Façade – angle extérieur.

Façade – angle intérieur.

Raccord façade – toiture.

Raccord façade – plancher inférieur.
  • que leurs compositions varient (matériaux différents par leur nombre, leurs natures et/ou leurs épaisseurs) ;

Composants variant par leurs nombres, ordres, natures, épaisseurs.

  • que leur environnement extérieur varie.

Environnements extérieurs différents.

Interruption linéaire de la couche isolante

Là où une couche isolante d’une paroi est entièrement ou partiellement interrompue linéairement par un matériau avec une conductivité thermique plus élevée, on parle d’un nœud constructif linéaire.

Élément de structure.

Descente d’eau.

Balcon (coupe).

Appui de mur intérieur (coupe).

Ce type de nœud constructif linéaire se présente uniquement dans un même plan, à savoir le plan de la paroi elle-même. La couche isolante ne peut, et c’est important, être interrompue que sur une distance maximale de 0.4 m. Cela signifie qu’en coupe, la plus courte distance entre les deux extrémités de l’interruption de la couche isolante complète ne peut être plus grande que 0.4 m.

L’interruption de l’isolant ne
peut pas dépasser 40 cm.

Si cette distance est plus grande que 0.4 m, alors l’interruption doit être considérée comme une paroi à part entière avec son propre coefficient de transmission thermique U et une superficie déterminée à partir des dimensions extérieures. De plus, il faut remarquer que dans ce cas, deux nœuds constructifs linéaires apparaissent le long des deux côtés de la nouvelle paroi, étant donné qu’à ces endroits, deux parois de la superficie de déperdition se joignent.

Exceptions

Ne sont pas considérés comme des nœuds constructifs linéaires :

  • L’interruption linéaire de la couche isolante d’une paroi en contact direct avec le sol.

Ceci N’est PAS un nœud constructif !

  • Les endroits où la couche isolante est entièrement conservée (pas d’interruption, pas d’amincissement/élargissement, pas de décalages, pas de changement de direction de la couche isolante) même si les autres couches de matériaux varient.

(Vue en plan).

(Vue en coupe).

 

Author Image Posted By : Sylvie 3 Mar, 2011

Définition d’un noeud constructif

Définition d'un noeud constructif

Définition

Le terme « nœuds constructifs » désigne les endroits où les parois de l’enveloppe du volume protégé  se rejoignent (jonction) et les endroits où la couche isolante est interrompue localement linéairement ou ponctuellement (acrotères, fondations, raccords aux fenêtres, …)

On distinguera deux types de nœuds constructifs :

Ils ne sont pas à confondre avec les « interruptions linéaires et ponctuelles propres à une paroi » qui ne sont pas considérées comme des nœuds constructifs.

Ces interruptions sont réparties de manière régulière dans les différentes parois de l’enveloppe du volume protégé et sont directement prise en compte dans le coefficient de transmission thermique U de la paroi (montants et traverses en bois dans une paroi à ossature, crochets d’un mur creux, intercalaire d’un double vitrage, …)

Paroi à ossature.

Crochets de maçonnerie.

Intercalaire des vitrages.

Caractéristiques thermiques

Lorsqu’on considère une paroi extérieure avec une structure homogène et un coefficient de transmission thermique U bien déterminé et homogène, les isothermes (= lignes d’égale température) seront toujours parallèles au plan de la façade et les lignes de flux de chaleur perpendiculaires à celui-ci.

      

Une paroi extérieure avec une structure homogène présente des isothermes parallèles au plan de façade (au milieu) et des lignes de flux perpendiculaires au plan de façade (à droite).

Aux nœuds constructifs induits par une géométrie variante et/ou par la présence d’éléments constructifs de transmission thermique  différente, les isothermes et les lignes de flux diffèrent de ce modèle unidimensionnel et la méthode de calcul sur base des valeurs U n’est plus correcte.

    

À certains endroits de l’enveloppe les isothermes et les lignes de flux diffèrent du modèle unidimensionnel.

Un calcul numérique bi- ou tridimensionnel validé est nécessaire pour pouvoir déterminer avec précision le flux thermique par transmission à l’endroit des nœuds constructifs. À partir de là, on peut déduire le coefficient de transmission thermique linéaire ou ponctuel des nœuds constructifs, qui corrige le flux thermique par transmission calculé de manière unidimensionnelle.

Author Image Posted By : Sylvie 3 Mar, 2011

Isolation à l’intérieur de l’ossature d’un plancher inférieur

Isolation à l’intérieur de l’ossature d’un plancher inférieur

Principe technique

On profite de l’espace disponible entre les éléments de l’ossature pour poser un maximum d’isolant.

  1. L’isolant peut être placé en matelas fabriqués en usine. Ceux-ci sont découpés à la forme des cavités présentes dans la paroi. La fermeture d’une des faces de ces cavités par des panneaux ou des membranes se fait avant la pose de l’isolant.
  2. La pose de l’isolant peut également se faire par dépose de flocons ou de billes en vrac dans les cavités. Ce travail doit être confié à un entrepreneur spécialisé, car, pour que la pose soit correcte, il nécessite une bonne expérience et un outillage adapté. On évite ainsi que l’isolant soit insuffisamment ou trop tassé, voir mal réparti. La face inférieure du plancher est posée avant placement  de l’isolant. La face supérieure est généralement posée lorsque l’isolant est en place.

Les isolants généralement utilisés seront suffisamment souples et élastiques pour assurer un calfeutrement parfait contre les éléments de structures. Ainsi des fibres organiques ou minérales conviennent parfaitement. On sera cependant très attentif à prévoir du côté intérieur (côté chaud de l’isolant) un freine-vapeur ou pare-vapeur adapté à l’hygroscopicité de l’isolant à la perméabilité à la vapeur de la finition extérieure et  aux caractéristiques du climat intérieur. Cette protection indispensable fera également office de barrière d’étanchéité à l’air, point faible des parois à ossature.

Schémas de principe

  1. Revêtement de sol
  2. Freine-vapeur, étanchéité à l’air
  3. Structure du plancher
  4. Isolant
  5. Finition
  6. Vide

Précautions

  • Les isolants utilisés devront avoir une bonne stabilité dans le temps (tassement, humidité, vermine, …)
Author Image Posted By : Sylvie 3 Mar, 2011

Isolation au-dessus du plancher support, sous l’aire de foulée

Isolation au-dessus du plancher support, sous l'aire de foulée

Principe technique

L’isolant est posé sur le support du plancher (béton armé, hourdis, …). Sur l’isolant est posée l’aire de foulée (chape + finition, panneaux, …). La chape peut être chauffante. C’est configuration peut s’appliquer tant pour les planchers sur sol que pour les planchers sur vide.

Schémas de principe

  1. Revêtement de sol.
  2. Chape.
  3. Couche de séparation.
  4. Isolant.
  5. Plancher portant.
  6. Sol ou vide

Précautions

  • L’isolant doit résister à la compression. Il n’est pas soumis à l’humidité.
  • Les canalisations hydrauliques (chauffage, ECS) dans le sol doivent se trouver au-dessus de l’isolant pour des raisons d’économie d’énergie.
  • Les nœuds constructifs aux appuis des maçonneries en élévation doivent être conçus afin d’éviter au maximum les ponts thermiques.
  • Les mouvements libres en périphérie (tassement et dilatation).
  • La chape qui recouvre l’isolant doit être suffisamment résistante (flexion et poinçonnement).
  • L’impact de la diminution de l’inertie thermique devrait être évalué (réduction de la capacité d’absorption et de déphasage par rapport à une dalle non isolée : avantageux dans le cas du chauffage par le sol mais désavantageux pour la gestion de la surchauffe.)
Author Image Posted By : Sylvie 3 Mar, 2011

Isolation sous le plancher sur vide

Isolation sous le plancher sur vide

Principe technique

La pose de l’isolant sur la face extérieure des parois délimitant volume protégé amène de nombreux avantages : continuité de l’isolant, maintien de la paroi à une température constante intérieure, moins de risque de condensation interne, meilleure inertie thermique, etc. C’est également le cas pour les planchers situés au-dessus du vide.

Schémas de principe
  1. Revêtement de sol
  2. Chape
  3. Plancher portant
  4. Isolant
  5. Finition (éventuelle)
  6. Vide

Précautions

  • Tous les isolants conviennent.
  • Prévoir ou non une finition extérieure ventilée.
  • Nœuds constructifs aux appuis sur les fondations.
Author Image Posted By : Sylvie 3 Mar, 2011

Isolation sous le plancher sur sol

Isolation sous le plancher sur sol

Principe technique

La pose de l’isolant sur la face extérieure des parois délimitant le volume protégé amène de nombreux avantages : continuité de l’isolant, maintien de la paroi à une température constante intérieure, moins de risque de condensation interne, meilleure inertie thermique, etc. C’est également le cas pour les planchers contre terre.

Schémas de principe

  1. Revêtement de sol
  2. Chape
  3. Plancher portant
  4. Couche de séparation
  5. Isolant
  6. Terre

Schémas de principe avec support, étanchéité éventuelle, isolation, protection éventuelle, drainage éventuel (prévoir des variantes : avec ou sans nappe phréatique ; radiers <-> semelles et dalles ; etc.)

Précautions

Les isolants utilisés devront avoir certaines caractéristiques

  • Ils devront être étanches à l’eau pour conserver leurs  performances thermiques,
  • Ils devront résister à l’écrasement.
Author Image Posted By : Sylvie 3 Mar, 2011

Isolation enterrée

Isolation enterrée

Principe technique

La pose de l’isolant sur la face extérieure des parois appartenant à l’enveloppe du volume protégé amène de nombreux avantages : continuité de l’isolant ; maintien de la paroi à une température constante intérieure ; moins de risque de condensation interne ; meilleure inertie thermique ; etc. C’est également le cas pour les  murs contre terre.

  1. Mur enterré
  2. Étanchéité
  3. Isolant thermique
  4. Filtre
  5. Drain
  6. Fondation du drain
  7. Raccord entre le mur enterré et le bas de la façade
  1. Mur du local enterré
  2. Isolant thermique
  3. Matelas drainant
  4. Bavette en attente pour la finition supérieure
  1. Membrane d’étanchéité éventuelle
  2. Isolant thermique
  3. Filtre
  4. Drain
  1. Isolant thermique
  2. Drain (sable)
  3. Exemple de raccord d’étanchéité dans le haut du mur enterré

Schémas de principe avec support, étanchéité éventuelle, isolation, protection éventuelle, drainage éventuel (prévoir des variantes : avec ou sans nappe phréatique.

Précautions

Les isolants utilisés devront avoir certaines caractéristiques

  • Ils devront être étanches à l’eau pour conserver leurs  performances thermiques ;
  • Ils devront résister à l’écrasement.
Author Image Posted By : Sylvie 3 Mar, 2011

Isolation à l’intérieur de l’ossature en bois d’un mur

Isolation à l'intérieur de l'ossature en bois d’un mur

Principe technique

On profite de l’espace disponible entre les éléments de l’ossature pour poser un maximum d’isolant.

  1. Structure bois
  2. Pare-pluie
  3. Cavité
  4. Isolant
  5. Freine vapeur

Ossature bois avant la pose de l’isolation.

1. L’isolant peut être placé en panneaux fabriqués en usine découpés à la forme des cavités présentes dans la paroi. La fermeture d’une des faces de ces cavités par des panneaux ou des membranes se fait après la pose de l’isolant.

 

Isolation à l’aide de matelas souples.

2. La pose de l’isolant peut également se faire par insufflation de flocons dans les cavités qui, dans ce cas, sont complètement fermées avant insufflation. Ce travail doit être confié à un entrepreneur spécialisé, car, pour que la pose soit correcte, il nécessite une bonne expérience et un outillage adapté. On évite ainsi que l’isolant soit insuffisamment ou trop tassé, ou bien que des vides sans isolant subsistent.

  

Insufflation, pare-vapeur en feuille transparente.

Avant insufflation, pare-vapeur réalisé à l’aide de panneaux.

Les isolants généralement utilisés seront suffisamment souples et élastiques pour assurer un calfeutrement parfait contre les éléments de structures. Ainsi, des fibres organiques ou minérales conviennent parfaitement. On sera cependant très attentif à prévoir du côté intérieur un freine-vapeur ou pare-vapeur adapté à l’hygroscopicité de l’isolant à la perméabilité à la vapeur de la finition extérieure et aux caractéristiques du climat intérieur. Cette protection indispensable fera également office de barrière d’étanchéité à l’air, point faible des parois à ossature.

Schémas de principe avec ossature bois, isolant, finitions intérieure et extérieure, pare-vapeur, espace technique, …

Précautions

Les isolants utilisés devront avoir une bonne stabilité dans le temps (tassement, humidité, vermine, …).

Author Image Posted By : Sylvie 3 Mar, 2011

Mur enterré

Mur enterré

Définition

Lorsqu’un bâtiment est partiellement enterré, des parois séparent les locaux du terrain extérieur. Les qualités des faces intérieures de ces parois doivent être équivalentes à celles des autres murs. Le contact avec le sol et les contraintes liées implique des principes constructifs différents de ceux des murs en élévation.

En général, les murs enterrés seront en maçonnerie pleine ou en béton armé. Ils peuvent être isolés par l’intérieur ou par l’extérieur. Ils devront de plus être rendus étanches aux infiltrations par des systèmes d’étanchéité et/ou de drainage.

Fonctions

Résistance mécanique

Le mur enterré supporte le poids de la construction. Il doit aussi résister à des contraintes obliques ou horizontales dues à la poussée du sol ou à la pression hydrostatique de l’eau qu’il contient lorsqu’il est situé plus bas que le niveau de la nappe phréatique.

Origines des contraintes mécaniques

Schéma origines des contraintes mécaniques.
  1. Poids du bâtiment
  2. Poussée des terres
  3. Pression hydrostatique (si nappe phréatique)
  4. Appui

Les murs enterrés sont donc généralement réalisés en maçonneries pleines (blocs de béton, de terre cuite ou briques). Ces maçonneries seront dans certains cas armées horizontalement dans les joints ou verticalement à travers les blocs creux pour résister aux contraintes horizontales. Ils peuvent aussi être renforcés par un galandage de poutres et de colonnes en béton.
Le poids du bâtiment situé au-dessus du mur enterré renforce sa résistance aux poussées latérales.

Les parois enterrées peuvent aussi être réalisées à l’aide de voiles en béton armé dont les armatures sont calculées pour qu’elles résistent aux contraintes auxquelles elles sont soumises.

Le poids du bâtiment situé au-dessus du mur enterré renforce sa résistance aux poussées latérales.

Résistance à l’humidité et infiltration d’eau

Types d’infiltrations :

Schéma types d'infiltrations.
  1. Remontée capillaire
  2. Eau de ruissellement
  3. Eau de la nappe phréatique

Lorsqu’il abrite des locaux habitables, il est primordial que la face intérieure du mur enterré reste sèche (moins important lorsqu’il s’agit de caves ou de garages). Des mesures d’étanchéité doivent donc être prises.

Lorsque le mur est situé plus bas que le niveau de la nappe phréatique une étanchéité continue à l’aide d’une membrane d’étanchéité ou d’un cuvelage est mise en œuvre. Cette étanchéité est idéalement posée sur la face extérieure du mur de manière le maintenir sec. Elle doit résister aux racines.

Un cuvelage peut éventuellement être réalisé sur la face intérieure du mur. Dans ce cas, il faut être certains que les matériaux qui constituent le mur peuvent être noyés en permanence. Le cuvelage intérieur permet  de rendre étanche a posteriori un local enterré sans devoir enlever les terres extérieures et un raccordement continu avec une étanchéité posée sur le plancher de sol (cuvelage complet). Attention, l’eau présente dans le mur aura tendance à monter par capillarité vers les éléments situés plus haut. Des barrières contre cette humidité capillaire doivent être réalisées.

Lorsque le mur est situé au-dessus du niveau de la nappe phréatique, une  étanchéité extérieure (membrane ou cimentage hydrofuge) est également nécessaire, mais les contraintes hydrostatiques subies sont moins importantes. Un drainage du sol situé contre le mur est réalisé soit à l’aide d’une couche de granulats drainants (sable, gravier, …) protégée du colmatage par un filtre en géotextile, soit à l’aide d’une nappe drainante (feuille synthétique embossée, nappe filamentaire plissée, isolant rainuré, …) qui peut également être protégée par un filtre. Ces nappes protègent aussi mécaniquement les couches d’étanchéité.

A la base du drain vertical, un drain horizontal (tuyau muni de percements) évacue les eaux de ruissellement et de percolation vers le réseau d’égouttage.

  1. Mur de cave
  2. Couche hydrofuge
  3. Couche drainante verticale
  4. Filtre géotextile
  5. Fondation du drain horizontal
  6. Drain horizontal
  7. Solin de protection

Résistance thermique

La présence du sol constitue déjà une forme d’isolation thermique du mur enterré. La chaleur doit en effet parcourir un chemin plus long dans le sol pour parvenir à l’extérieur.

Schéma résistance thermique.

Cela n’est cependant pas suffisant pour que le bâtiment soit thermiquement performant (la réglementation PEB exige une  résistance thermique minimale de ce mur).
La mise en œuvre d’une couche isolante est donc nécessaire. Elle peut être placée du côté intérieur ou du côté extérieur du mur (contre le sol).

La pose de l’isolant sur la face extérieure nécessite l’emploi d’un matériau résistant à l’humidité et à la compression. Il peut être combiné avec le système de drainage et de protection de la membrane d’étanchéité.

Inertie thermique

Lorsque les caves n’étaient pas isolées, du fait de la présence du sol derrière les murs massifs, la température dans ces locaux était particulièrement stable, ce qui apportait un confort tant en été qu’en hiver.

Le fait d’isoler les murs enterrés entraîne une perte de l’inertie thermique et rend par là le local plus sujet aux variations rapides de température.

Author Image Posted By : Sylvie 2 Mar, 2011

Concevoir des noeuds constructifs performants

Concevoir des noeuds constructifs performants

L’isolation thermique importante des parois du bâtiment accentue l’impact relatif des déperditions par les nœuds constructifs s’ils ne sont pas correctement étudiés et réalisés. Il est donc important de réaliser des nœuds constructifs thermiquement acceptables (PEB-conformes) en assurant la continuité de la couche isolante.

Cette continuité sera obtenue par :

1. soit, la jonction directe des couches isolantes des parois qui se rejoignent (PEB – règle de base 1) ;

Schéma jonction directe des couches isolantes.

2. soit, l’interposition d’éléments isolants là où cette jonction directe n’est pas possible (PEB – règle de base 2) ;

Schéma interposition d’éléments isolants.

3. soit, la prolongation du chemin de moindre résistance thermique lorsqu’aucune des solutions précédentes n’est applicable (PEB – règle de base 3).

Schéma prolongation du chemin de moindre résistance thermique.

On restera attentif à ce que :

Quelques exemples

Murs creux

Schéma angle sortant. Schéma appui de fondation. Schéma balcon.
  • Angle sortant.
  • Continuité de l’isolant.
  • Appui de fondation.
  • Élément intermédiaire.
  • Balcon.
  • Chemin de moindre résistance thermique.

 Isolation par l’extérieur

Schéma angle sortant. Schéma appui de fondation. Schéma balcon.
  • Angle sortant.
  • Continuité de l’isolant.
  • Appui de fondation.
  • Élément intermédiaire.
  • Balcon.
  • Chemin de moindre résistance thermique.

 Isolation par l’intérieur

Schéma angle sortant. Schéma mur de refend. Schéma plancher intérieur.
  • Angle sortant.
  • Continuité de l’isolant.
  • Mur de refend.
  • Élément intermédiaire.
  • Plancher intérieur.
  • Chemin de moindre résistance thermique.
Author Image Posted By : Sylvie 2 Mar, 2011

Choisir le type de plancher inférieur

Pour isoler le plancher inférieur du volume protégé, plusieurs méthodes d’isolation thermique sont possibles. Le choix dépendra principalement du système constructif choisi ainsi que de la facilité, selon les cas, à créer des nœuds constructifs exempts de ponts thermiques.

Plancher sur sol

(Remarque : la pose du plancher sur le sol augmente ses performances thermiques, car le sol de par ses dimensions allonge le chemin que doit parcourir la chaleur pour atteindre l’air extérieur).

Si le plancher est posé sur le sol, en général, il est en béton armé coulé in situ.

Isolant sous la dalle en béton

La pose de l’isolant sous la dalle permet facilement une continuité de la couche isolante et donc diminue l’impact des ponts thermiques surtout en périphérie.
Ce choix accroît la masse thermique du bâtiment, ce qui augmente les possibilités d’accumulation de chaleur due aux apports solaires et diminue les risques de surchauffe en été.
Tous les matériaux isolants ne conviennent à une pose directe dans le sol. Ils doivent être étanches à l’eau, imputrescibles et avoir une résistance suffisante à la compression.

Illustration de l'isolant sous la dalle en béton.
  1. Revêtement de sol.
  2. Chape.
  3. Plancher portant.
  4. Couche de séparation.
  5. Isolant.
  6. Terre.

Isolant au-dessus de la dalle en béton

La pose de l’isolant entre la dalle en béton et la chape peut se faire en fin de travaux.
La chape doit être suffisamment armée pour éviter les fissures dues aux contraintes mécaniques. L’inertie thermique est moindre que lorsque l’isolant est posé sous la dalle. Dans le cas d’un système de chauffage par le sol, l’inertie de la chape déterminera la réactivité du corps de chauffe. La position et l’épaisseur de l’isolant ainsi que la masse de la chape devront être prises en compte dans le calcul du chauffage.

Illustration de Isolant au-dessus de la dalle en béton.
  1. Revêtement de sol.
  2. Chape.
  3. Couche de séparation.
  4. Isolant.
  5. Plancher portant.
  6. Sol.

Plancher sur vide sanitaire, sur cave, sur espace adjacent non chauffé (EANC) ou sur l’environnement extérieur

(Remarque : la présence d’un espace fermé sous le plancher diminue le flux de chaleur à travers celui-ci à cause de la température moins froide du côté extérieur de la paroi. Cette température dépendra de l’étanchéité à l’air de l’espace concerné et des performances thermiques des parois qui le séparent de l’air extérieur.)

Plancher lourd

Le plancher lourd est en général, soit en béton armé coulé sur place, soit en hourdis de béton ou de terre cuite.

Isolant sous la dalle

La pose de l’isolant sous la dalle protège celle-ci des variations thermiques importantes et des dilatations qui peuvent en résulter.
Ce choix accroît la masse thermique du bâtiment, ce qui augmente les possibilités d’accumulation de chaleur due aux apports solaires et diminue les risques de surchauffe en été.
La face inférieure de l’isolant peut être parachevée (plaques de plâtre, lambris, …)
Les risques de condensation interstitielle sont éliminés si la finition inférieure éventuelle est perméable à la vapeur d’eau.

Illustration de l'isolant sous la dalle.
  1. Revêtement de sol.
  2. Chape.
  3. Plancher portant.
  4. Isolant.
  5. Finition éventuelle.
  6. Vide.

Isolant au-dessus de la dalle

L’isolant est posé entre la dalle et la finition circulable (lourde ou légère).
L’inertie thermique est moindre que lorsque l’isolant est posé sous la dalle.
Dans le cas d’un système de chauffage par le sol, l’inertie de la chape déterminera la réactivité du corps de chauffe. La position et l’épaisseur de l’isolant ainsi que la masse de la chape devront être prises en compte dans le calcul du chauffage.
Les risques de condensation interstitielle sont importants si la finition intérieure et l’isolant sont très perméables à la vapeur d’eau.

Illustration de l'isolant au-dessus de la dalle.
  1. Revêtement de sol.
  2. Chape.
  3. Couche de séparation.
  4. Isolant
  5. Plancher portant.
  6. Vide.

Plancher léger

Isolant sous le plancher léger

La pose de l’isolant sous le plancher protège celle-ci des variations thermiques importantes.
L’espace vide laissé entre les éléments de structure du plancher permet la pose de canalisations du côté chaud de la couche isolante.
Un freine vapeur assurant principalement l’étanchéité à l’air du plancher sera posé du côté chaud de l’isolant.
La face inférieure de l’isolant peut être parachevée (plaques de plâtre, lambris, …)
Les risques de condensation interstitielle sont éliminés si la finition inférieure éventuelle est perméable à la vapeur d’eau.

Illustration de l'isolant sous le plancher léger.
  1. Revêtement de sol.
  2. Plancher portant.
  3. Isolant.
  4. Finition éventuelle.
  5. Vide.

Isolant au-dessus du plancher léger

L’isolant résistant à la compression est placé sur le plancher. Une plaque de circulation est placée sur l’isolant.
L’isolant ne doit pas être découpé et la pose est facile.
L’encombrement au-dessus du plancher est plus important.
Un freine vapeur assurant principalement l’étanchéité à l’air du plancher sera posé au-dessus de l’isolant.
La structure du plancher peut rester visible par-dessous ou la face inférieure de celle-ci peut être parachevée (plaques de plâtre, lambris, …)
Les risques de condensation interstitielle sont éliminés si la finition inférieure éventuelle est perméable à la vapeur d’eau.

Illustration de l'isolant au-dessus du plancher léger.
  1. Revêtement de sol.
  2. Pare vapeur éventuel.
  3. Isolant.
  4. Plancher portant.
  5. Vide.

Isolant à l’intérieur de la structure du plancher léger

L’isolant peut être posé en panneaux ou en vrac. Les panneaux doivent être ajustés par découpe.
Les éléments de la structure interrompent la couche isolante, ce qui provoque des ponts thermiques (plus ou moins importants selon les types de matériaux mis en présence) et diminue les performances thermiques de la couche isolante.
Un freine vapeur assurant principalement l’étanchéité à l’air du plancher sera posé au-dessus de l’isolant.
La face inférieure de la structure doit être parachevée (plaques de plâtre, lambris, …) Les risques de condensation interstitielle sont éliminés si la finition inférieure éventuelle est perméable à la vapeur d’eau.

Illustration de l'isolant à l’intérieur de la structure du plancher léger
  1. Revêtement de sol.
  2. Freine vapeur, étanchéité à l’air.
  3. Structure du plancher.
  4. Isolant.
  5. Finition
  6. Vide.

Author Image Posted By : Sylvie 2 Mar, 2011

Délimiter le volume protégé [concevoir]

 

Définition

Dans le cadre de la réglementation sur la Performance Energétique des Bâtiments (PEB) le volume protégé est défini.

« Volume de tous les espaces d’un bâtiment qui est protégé du point de vue thermique, de l’environnement extérieur (air ou eau), du sol et de tous les espaces contigus qui ne font pas partie du volume protégé (chapitre 2 de l’Annexe A1 de l’AGW du15 mai 2014 : définitions).

Le volume protégé doit comprendre au moins tous les espaces chauffés (et/ou refroidis) (en continu ou par intermittence) qui font partie du bâtiment considéré … Les espaces du bâtiment considéré, qui ne sont pas repris dans le volume protégé, sont donc non chauffé par définition (article 5.2 de l’Annexe A1 de l’AGW du15 mai 2015 : subdivision du bâtiment) ».

La détermination du volume protégé permet de déduire quelles sont les parois qui déterminent son enveloppe et qui doivent donc être performantes du point de vue thermique (pour ne pas laisser passer la chaleur).

Les caractéristiques de l’environnement du côté froid sont aussi définies : Espace Adjacent Non Chauffé (EANC), cave, vide sanitaire, sol ou air extérieur. Cela permet de calculer avec précision les performances thermiques (U et R) de ces parois.

Délimitation du volume protégé des nouveaux bâtiments

Lorsque le bâtiment doit encore être construit, le maitre d’œuvre choisit les locaux qu’il souhaite intégrer dans le volume protégé.

Il veillera à donner au bâtiment la forme la plus compacte possible, à exclure du volume protégé tous les locaux qui ne nécessitent pas d’être chauffés et à coller ces derniers contre le volume protégé pour en augmenter la protection.

Les parois de l’enveloppe du volume protégé devront au moins répondre aux exigences réglementaires.

Il ne pourra pas chauffer les espaces qui n’appartiennent pas au volume protégé.

Author Image Posted By : Sylvie 2 Mar, 2011

Connaitre les principes et priorités de l’étanchéité à l’air

Connaitre les principes et priorités de l'étanchéité à l'air

Améliorer l’étanchéité au niveau des parties courantes des parois

Au niveau des parties courantes des parois délimitant le volume protégé, toute fissure doit être colmatée.

Les matériaux poreux utilisés en construction (briques, blocs de béton, laines minérales, …), s’ils ne sont pas enduits, sont perméables à l’air.

De plus, il arrive que les joints des maçonneries ne soient pas correctement réalisés : les joints verticaux sont partiellement remplis mais ce défaut est camouflé par rejointoyage augmentant encore la perméabilité de l’ensemble de la maçonnerie.

À titre d’exemple, des mesures d’étanchéité sur des maisons en murs creux en blocs de béton non plafonnés ont donné des débits d’environ 0,5 m³/h.m².

Pour améliorer l’étanchéité à l’air de l’enveloppe, ces matériaux doivent être protégés d’une couche étanche à l’air : un enduit (cimentage ou plafonnage), des plaques de plâtres enrobées correctement rejointoyées. Une couche de peinture épaisse et filmogène peut aussi convenir.

Exemple.

Suite à une mesure de pressurisation sur un bâtiment en blocs non enduits et donc peu étanche, on a obtenu un n50 = 10/heure. L’application d’une couche de peinture épaisse sur les blocs a réduit le n50 à 1/heure.

Remarque : un pare-vapeur est plus ou moins étanche à la vapeur d’eau suivant sa nature, mais est également à l’air.

Améliorer l’étanchéité aux raccords des éléments de façade ou au niveau des percements

Les jonctions telles que les raccords entre les éléments de la construction (façade/toiture, façade/plancher au niveau de la plinthe, …) ou les percements (passage de conduite, baie vitrée, portes, caisson de volet, boîtiers électriques, …) sont toujours des points délicats. On doit vérifier la parfaite jonction du raccord entre les différents éléments de construction ou entre la paroi et le percement dès que ce dernier touche la ou les couche(s) de la façade qui assure l’étanchéité à l’air. Si cette jonction présente des espaces, il faut les colmater.

Améliorer l’étanchéité du raccord mur-châssis

Photo joint entre le châssis et la maçonnerie.

Avec les châssis anciens, le joint entre le châssis et la maçonnerie était habituellement réalisé au moyen d’un mortier au ciment, souvent fendillé avec le temps et donc insuffisamment étanche.

On peut réfectionner ce joint. On procède en 4 étapes :

  1. On dégage le joint existant (mortier ou mastic), y compris l’éventuel fond de joint.
  2. On nettoie et on dégraisse les lèvres du joint.
  3. On réalise un fond de joint (pour autant que l’espace vide soit suffisant), par exemple, en plaçant un préformé de bourrage à cellules fermées.
    Dans le cas d’un mur plein, il est conseillé de créer une chambre de décompression entre le resserrage extérieur avec le gros œuvre et le resserrage intérieur.
    L’injection de mousse de polyuréthane n’est pas conseillée car, de par son caractère expansif, peu provoquer des dégâts (arrachement, …).
  4. On applique sur ce fond de joint un mastique élastique (thiokol ou mastic silicone) en veillant à assurer un bon contact entre les lèvres.

Améliorer l’étanchéité des châssis

Remarque : dans ce paragraphe, l’étanchéité à l’eau a été traitée en même temps que l’étanchéité à l’air ces deux-ci étant difficilement dissociables.

Une mauvaise étanchéité des châssis peut être due à :

Une classe de résistance à l’air et à l’eau du châssis insuffisante par rapport aux solicitations :

En effet, le STS définit des niveaux de performance d’étanchéité à l’eau (PE2, PE3, PE4, PEE ) et à l’air ( PA2, PA2B, PA3 ) des châssis à atteindre en fonction de la hauteur du châssis par rapport au sol.
S’il s’agit de châssis standards ces niveaux de performance sont signalés par l’agrément technique.

Hauteur par rapport au sol Perméabilité à l’air Étanchéité à l’eau
0 à 10 m

10 à 18 m

18 à 25 m

25 à 50 m

> 50 m

 PA2B (1) (3)

PA2B (3)

PA3

PA3

PA3

 PE2 (2)

PE3

PE3

PE4

PEE
  • (1) Si il n’y a pas d’exigence particulière du point de vue thermique et/ou acoustique, on se contentera d’un niveau PA2.
  • (2) Si le bâtiment a une exposition sévère (digue de mer), on prend un châssis de résistance PE3, et on le signale dans le cahier spécial des charges.
  • (3) Si on est en présence de locaux avec air conditionné, un niveau PA3 s’avèrera nécessaire.

Si les performances des menuiseries sont inadaptées à l’exposition et à la hauteur par rapport au sol, il n’est pas toujours possible d’y apporter les améliorations nécessaires (ajout d’une barrière d’étanchéité, modification du profil…).

Dans ce cas, seul un remplacement du châssis peut être envisagé.

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 Pour en savoir plus sur le choix des châssis, cliquez ici !

Une mauvaise étanchéité entre dormant et ouvrant

Un mauvais fonctionnement de la double ou triple barrière d’étanchéité :

Remarque : des infiltrations d’eau et d’air sont inévitables malgré un bon dispositif d’étanchéité dans certains types d’ouvrants, au sein desquels l’interruption des joints d’étanchéité au droit des charnières est obligatoire.

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Pour connaître les risques d’infiltration en fonction du type d’ouvrant, cliquez ici !

Dans les anciens châssis, la forme des profilé ménageant une ou deux frappes constituait l’unique dispositif de joint entre dormant et ouvrant.
Dans ce cas et en cas de problème d’étanchéité, il est possible de réaliser un joint souple sur la frappe la plus intérieure de l’ouvrant, soit en mousse compressible, soit en mastic silicone épousant la forme des châssis.

Dans les châssis plus récents en bois, on peut ajouter également un tel type de joint sur la deuxième ou la troisième frappe.

Les fuites d’étanchéité peuvent être dues au vieillissement du préformé, dans ce cas, celui-ci doit être remplacé.

Remarque : lors de l’entretien des châssis en bois, le traitement du bois ne doit pas recouvrir le préformé, sinon ce dernier est rendu inefficace.

Il est indispensable de souder ou de recoller les joints d’étanchéité présentant une discontinuité dans les angles. En effet, la continuité du joint dans ces zones est particulièrement délicate : le joint peut facilement se défaire à cet endroit.

Dans tous les cas, il faut que le joint soit continu et reste dans un même plan sur tout le pourtour de l’ouvrant.

Un mauvais drainage

Le drainage de la chambre de décompression peut s’avérer insuffisant. Des conduits de drainages peuvent être rajoutés dans le dormant.
On veillera à réaliser des conduits d’inclinaison et de diamètres identiques à ceux existants. Normalement, les conduits seront situés près des angles et équidistants de +/- 50 cm.

Un mauvais réglage ou/et entretien des quincailleries.

Un bon réglage des quincailleries permet d’assurer un écrasement du préformé de -/+ 2 mm et garantit ainsi un bon fonctionnement de la barrière d’étanchéité.

Une déformation excessive du châssis lors de sa manipulation ou par la dilatation thermique.

Cette déformation engendre principalement un défaut d’étanchéité entre le dormant et l’ouvrant car ailleurs (c.-à-d.. entre la maçonnerie et le châssis et entre le châssis et la vitre), les joints sont extensibles.
On améliore la raideur du châssis en rapportant des profilés à la face intérieure ou extérieure.

Une mauvaise étanchéité entre le cadre et le vitrage

Schéma mauvaise étanchéité entre le cadre et le vitrage.

Dans les anciens châssis, un mastic durci et non élastique, posé généralement du côté extérieur, assurait la fixation du vitrage dans son cadre. Des petits clous assuraient la stabilité du vitrage en attendant la pose du mastic.

Les anciens mastics doivent être remplacés par des mastics souples après nettoyage et retraitement des châssis. On peut également d’abord rajouter des parecloses.

Pour les châssis récents en bois, on vérifie et éventuellement on remplace les joints, les parcloses, et l’emplacement des cales.

Pour les châssis PVC, aluminium ou polyuréthane, le joint autour des vitrages est généralement colmaté à l’aide d’un préformé d’étanchéité en néoprène, par exemple. Il doit être vérifié et remplacé s’il est abîmé.

Si on constate une insuffisance de drainage de la feuillure, on peut ajouter des conduits de drainage. L’opération est plus délicate que celle d’ajouter des conduits de drainage à la chambre de décompression car elle se fait dans l’ouvrant du châssis et toute erreur de disposition peut entraîner des infiltrations d’eau de rejet en aval de l’étanchéité à l’air du profilé.

Si le vitrage est remplacé, il faut prévoir un nouveau type de joint et vérifier la présence de drainage de la feuillure.

Une mauvaise étanchéité des assemblages

Les assemblages peuvent être rendus étanches par des injections de mastic fluide ou de colle.

Améliorer l’étanchéité au niveau des ouvertures

Les halls d’entrée sans sas

L’air conditionné en été et l’air chauffé en hiver s’échappent joyeusement… ! Le coût généré par cette fuite est variable en fonction de la durée d’ouverture.

À titre de repère, un trou permanent d’1 m² dans une enveloppe (vitre brisée, par exemple) génère un passage d’air à la vitesse moyenne de 1 m/s. Ce m³ qui s’échappe par seconde va entraîner une consommation hivernale de :

1 [m³/s] x 3 600 [s/h] x 5 800 [h/saison chauffe] x 0,34 [Wh/m³.K] x (15° – 6°) / 1 000 = 63 000 [kWh/an]

où :

    • 15° est la température moyenne intérieure, tenant compte d’un abaissement nocturne et d’un apport équivalent de 3° par les apports « gratuits »,
    • 6° est la température moyenne extérieure hivernale dans le centre de la Belgique,
    • 0,34 Wh/m³xK est la capacité thermique de l’air.

Soit un équivalent de +/- 2 500 € par an et par m² d’ouverture permanente, si la chaleur est fournie par du combustible fuel à 0,375 €/litre.

Une solution consiste à créer un sas avec doubles portes ouvrantes automatiques, ou avec porte tournante, thermiquement plus efficace mais plus contraignante à l’usage.

Photo ferme-porte automatique.

Solution minimale : le ferme-porte automatique.

Author Image Posted By : Sylvie 2 Mar, 2011

Délimiter le volume protégé d’un bâtiment existant

 

Définition

Dans le cadre de la réglementation sur la Performance Energétique des Bâtiments (PEB) le volume protégé est défini.

« Volume de tous les espaces d’un bâtiment qui est protégé du point de vue thermique, de l’environnement extérieur (air ou eau), du sol et de tous les espaces contigus qui ne font pas partie du volume protégé (chapitre 2 de l’Annexe A1 de l’AGW du15 mai 2014 : définitions).

Le volume protégé doit comprendre au moins tous les espaces chauffés (et/ou refroidis) (en continu ou par intermittence) qui font partie du bâtiment considéré … Les espaces du bâtiment considéré, qui ne sont pas repris dans le volume protégé, sont donc non chauffé par définition (article 5.2 de l’Annexe A1 de l’AGW du 15 mai 2014 : subdivision du bâtiment) ».

La détermination du volume protégé permet de déduire quelles sont les parois qui déterminent son enveloppe et qui doivent donc être performantes du point de vue thermique (pour ne pas laisser passer la chaleur).

Les caractéristiques de l’environnement du côté froid sont aussi définies : Espace Adjacent Non Chauffé (EANC), cave, vide sanitaire, sol ou air extérieur. Cela permet de calculer avec précision les performances thermiques (U et R) de ces parois.

Délimitation du volume protégé des bâtiments existants

Lorsque le bâtiment existe et que l’on souhaite l’améliorer, il est nécessaire de déterminer le volume protégé en se basant sur certaines caractéristiques du bâtiment. L’amélioration de ce dernier peut aussi nécessiter de modifier le volume protégé.

Indices montrant l’appartenance ou non d’un local au volume protégé :

  • Lorsqu’il y a au moins un corps de chauffe (poêle, radiateur, sol chauffant, …) dans un local, celui-ci appartient nécessairement au volume protégé ;
  • Lorsque le local abrite une activité qui nécessite un confort thermique (chauffage ou refroidissement) celui-ci appartient nécessairement au volume protégé ;
  • Lorsqu’il y a une intention d’isoler thermiquement le local de l’environnement extérieur par l’isolation d’au moins une des parois de ce local. Les indices d’isolation de la paroi sont la présence d’une couche isolante (λ < 0.08 W/mK) ou d’un double vitrage ;
  • Lorsque des locaux contigus sont ouverts l’un sur l’autre (baies sans porte ou fenêtre), soit ils appartiennent tous au volume protégé, soit aucun n’appartient au volume protégé ;
  • Lorsqu’un local est ouvert sur l’environnement extérieur (baies sans porte ou fenêtre) il n’appartient PAS au volume protégé ;
  • Lorsqu’une paroi isolée sépare deux locaux on peut supposer qu’on a voulu protéger l’un d’entre eux  des déperditions thermiques. On peut donc en déduire que l’un appartient au volume protégé et l’autre pas ;
  • En l’absence des indices ci-dessus, on peut considérer qu’un local appartient au volume protégé lorsqu’il est majoritairement entouré par des espaces appartenant au volume protégé. C’est-à-dire que la surface des parois qui le sépare de ces espaces est plus grande que la surface de ses autres parois.

Si on veut améliorer les performances thermique d’un bâtiment, il peut être judicieux d’intégrer certains locaux au volume protégé (exemple : fermer un passage ouvert à tous vents sous un bâtiment) ou de les en exclure (exemple : suppression des radiateurs dans un local périphérique où la chaleur est inutile).

Le maître d’œuvre peut également isoler une paroi qui sépare deux locaux appartenant au volume protégé lorsque l’un d’entre eux n’est que rarement chauffé alors que l’autre l’est en permanence (exemple : conciergerie d’une salle de fête).

Author Image Posted By : Sylvie 2 Mar, 2011

Évaluer l’isolation thermique des planchers

Évaluer l'isolation thermique des planchers

Connaître les valeurs de référence

Une paroi est caractérisée par un coefficient de transmission thermique U. Plus ce coefficient est petit plus la paroi est isolante. La réglementation thermique wallonne impose, pour les parois neuves et assimilées délimitant le volume protégé, une valeur maximale du coefficient de transmission thermique.
Ces valeurs peuvent être vues comme un « garde-fou ». D’autres labels volontaires recommandent d’ailleurs des performances thermiques plus élevées.

Ces valeurs à respecter au minimum dans un nouveau bâtiment peuvent néanmoins servir de base pour évaluer la qualité d’un bâtiment existant.

Plancher accessible par le bas

On peut considérer que l’isolation d’un plancher existant accessible par le bas (l’isolation peut être posée sous celui-ci) est suffisante si R ≥ 1 W/m²K. En effet, en dessous de cette valeur, le temps de retour sur investissement devient assez important. Néanmoins, une rénovation complète ou partielle (finitions, revêtements,… ) sera toujours une bonne occasion de renforcer l’isolation.

Plancher sur sol

Si le plancher est posé sur le sol et que le rapport entre le périmètre exposé et sa surface (P/A) est inférieur à 0.30, l’amélioration de l’isolation n’est généralement pas nécessaire du fait que, la configuration même du plancher limite déjà les pertes thermiques.

Dans certains cas, l’amélioration de l’isolation d’une dalle posée sur sol peut être très coûteuse (démolition des sols existants) et un calcul de rentabilité spécifique au bâtiment est indispensable avant toute prise de décision. Le coût des travaux peut cependant être limité en n’isolant que la périphérie du plancher, soit horizontalement, soit verticalement.

Isolation périphérique horizontale et verticale.

Calculer le niveau d’isolation lorsque la nature et l’épaisseur des matériaux isolants sont connues

Calcul approximatif

L’isolant thermique est la couche du plancher qui influence le plus sa qualité thermique. Le calcul approximatif ci-dessous est suffisamment précis lorsqu’on s’approche de la gamme des valeurs admises.

R = ei / λi

Avec,

  • R : résistance thermique de la couche isolante,
  • λi = la conductivité thermique de l’isolant,
  • ei = l’épaisseur de l’isolant.
Exemple.

4 cm de mousse de polystyrène extrudé dont λ vaut 0.038 W/mK (suivant Annexe D de l’AGW du 15 mai 2014), entraîne un R approximatif de :

0.04 m / 0.038 W/mK = 1,05 m²K/W

On obtient une valeur acceptable de R ≥ 1 m²K/W dont il est question ci-dessus, avec des épaisseurs :

  • de 4 cm de mousse de polystyrène extrudé (λ = 0.038 W/mK suivant Annexe D de l’AGW du 15 mai 2014)
  • de 5 (4.5) cm de mousse de polystyrène expansé (λ = 0.045 W/mK)
  • de 5 (4.5) cm de mousse de laine minérale (λ = 0.044 W/mK)
  • de 4 (3.5) cm de mousse de polyuréthane (λ = 0.029 W/mK)
  • de 6 (5.5) cm de verre cellulaire (λ = 0.050 W/mK)

Calcul plus précis

Si les matériaux constituant le plancher sont connus, il est possible de calculer exactement le coefficient de transmission thermique U ou la résistance thermique R exacte de celui-ci.

Il faudra cependant distinguer 5 cas.

  1. Les planchers situés au-dessus de l’ambiance extérieure
  2. Les planchers situés au-dessus d’un espace adjacent non chauffé (EANC)
  3. Les planchers posés directement sur le sol
  4. Les planchers situés au-dessus d’une cave
  5. Les planchers situés au-dessus d’un vide sanitaire

Le U des planchers situés au-dessus de l’espace extérieur se calcule de manière classique :

Calculs

 Pour calculer le coefficient de transmission thermique du plancher au-dessus de l’extérieur. 

Pour les autres types de plancher, le U se calcule de la manière similaire. Un facteur de correction de température (≤1) est cependant appliqué à Ueq pour tenir compte de la protection complémentaire amenée par l’EANC , le sol, une cave ou un vide sanitaire. Ce facteur de correction peut toujours être considéré comme égal à 1, si on ne veut pas faire l’effort de le calculer. Ce choix peut être très pénalisant surtout dans les cas thermiquement bien protégé. Le calcul précis nécessite l’analyse thermique détaillée. Il peut se faire à l’aide du logiciel PEB fourni par la Région wallonne.

Repérer les indices d’une isolation thermique insuffisante

Dans l’idéal …

Idéalement, lorsque la nature, l’épaisseur et/ou l’état de la couche isolante ne sont pas connus, il convient d’effectuer un sondage à travers le plancher pour la déterminer.

À défaut, un indice pratique

Avant d’effectuer ce sondage, un indice peut indiquer un manque d’isolation efficace : la faible température de la paroi côté intérieur en période hivernale.
La condensation sur une paroi est signe d’absence ou de faiblesse de l’isolation.

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