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: mai 2011

Author Image Posted By : Sylvie 19 Mai, 2011

Coefficient de transmission thermique d’une façade légère de type mur rideau

Coefficient de transmission thermique d’une façade légère de type mur rideau

Les façades de ce type sont constituées de vitrages, de châssis et de panneaux opaques comme les fenêtres mais sont assemblés dans des structures pour former des modules. L’ensemble de ces modules compose la façade légère.

Exemple de module de façade légère :

Schéma exemple de module de façade légère.

La présence de la structure constituée généralement de meneaux (verticaux) et de traverses (horizontales) assurant la fixation et la stabilité de l’ensemble provoque des ponts thermiques supplémentaires dont il faudra tenir compte pour évaluer les performances thermiques de la façade légère.

Détermination précise du coefficient de transmission thermique Ucw,tot par calcul numérique

Une façade légère peut être partagée en différents modules dont certains sont identiques. Les plans de coupe sont choisis de telle sorte qu’ils délimitent des parties de façade ayant un coefficient de transmission thermique Ucw,i propre. La valeur globale Ucw,tot de l’entièreté de la façade légère est la moyenne pondérée par les aires des valeurs U de tous les modules qui compose la façade légère.

avec :

  • Acw,i = les aires des différents modules (m²)
  • Ucw,i = les coefficients de transmission thermique des différents modules (W/m²K)

Détermination précise du coefficient de transmission thermique de la valeur Ucw,i par essais

Le coefficient de transmission thermique Ucw,i d’un module de façade légère peut être déterminé avec précision avant pose par des essais  réalisés conformément à la norme NBN EN ISO 12567-1. Ils peuvent aussi être réalisés sur exactement le même module de façade légère avec  les mêmes dimensions et les mêmes composants.

Détermination précise de la valeur Ucw,i par calcul numérique

Un module de façade légère est constitué de différentes parties qui ont chacune une surface et un coefficient de transmission thermique U déterminés:

  1. les encadrements (châssis),
  2. le ou les vitrages,
  3. le ou les panneaux opaques,
  4. les meneaux,
  5. les traverses.

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

L’ensemble de ces éléments permet de déterminer par calcul le coefficient de transmission thermique d’un module Ucw,i. 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 et entre les châssis et les éléments de structure.

Sous forme mathématique simple cela s’écrit :

avec :

  1. Acw = l’aire totale du module de la façade légère
  2. Ug = les coefficients de transmission thermique des différents vitrages
  3. Ag = les aires des différents vitrages
  4. Uf = les coefficients de transmission thermique des différents châssis (encadrements)
  5. Af = les aires des différents châssis (encadrements)
  6. Up = les coefficients de transmission thermique des différents panneaux
  7. Ap = les aires des différents panneaux
  8. Um(t) = les coefficients de transmission thermique des différents meneaux et traverses
  9. Am(t) = les aires des différents meneaux et traverses
  10. Ψf,g = les coefficients de transmission thermique linéique entre les différents vitrages et châssis (encadrements)
  11. lg = les périmètres visibles des différents vitrages dans les châssis (encadrements)
  12. ψp = les coefficients de transmission thermique linéique autour des différents panneaux
  13. lg = les périmètres visibles des différents panneaux
  14. Ψm(t),g = les coefficients de transmission thermique linéique entre les différents vitrages et les différents meneaux et traverses de la structure
  15. lm(t),g = les périmètres visibles des différents vitrages dans les différents meneaux et traverses de la structure
  16. Ψm(t),f = les coefficients de transmission thermique linéique entre les différents châssis (encadrements) et les différents meneaux et traverses de la structure
  17. lm(t),f = les périmètres visibles des différents châssis (encadrements) dans les différents meneaux et traverses de la structure

Les aires et périmètres sont déterminés conformément à l’Art. 10.2.2 de l’Annexe VII de l’AGW du 17 avril 2008.

Les coefficients de transmission thermique linéique ψ peuvent être déterminés à partir :

  • d’un calcul numérique précis suivant la norme NBN EN ISO 10077-2 ;
  • de valeurs par défaut mentionnées dans l’annexe E de l’AGW du 17 avril 2008 (Tableaux E2 , E3, E4, E5 et E6).

Influence des liaisons métalliques

Le calcul numérique ne tient pas compte des ponts thermiques provoqués par les liaisons métalliques (vis) dans les traverses et meneaux. Ces ponts thermiques peuvent être calculés précisément suivant la NBN EN ISO 10211 ou par essais suivant la NBN EN 12412-2.

Il existe également une méthode simplifiée pour tenir compte de l’influence des vis sur le coefficient de transmission thermique Um(t)  des meneaux et traverses. Ainsi pour des vis en acier inoxydable inter-distantes de 20 à 30 cm, le coefficient de transmission thermique est augmenté de 0.3 W/m²K. (Méthode de calcul suivant l’annexe C de la NBN EN 13947).

Source: AGW du 17 avril 2008, Annexe VII, Art 10.

Author Image Posted By : Sylvie 18 Mai, 2011

Influence de l’écoulement d’eau sous l’isolant des toitures inversées

Influence de l'écoulement d'eau sous l'isolant des toitures inversées

L’écoulement de l’eau entre l’isolant d’une toiture inversée et la membrane d’étanchéité provoque une diminution des performances thermiques de l’isolant. La chaleur s’échappe en partie en réchauffant l’eau qui s’écoule.

  1. Lestage,
  2. Natte de protection,
  3. Isolant,
  4. Membrane d’étanchéité,
  5. Support en pente.

La réglementation prévoit une procédure pour tenir compte de l’impact de l’écoulement lorsque la couche isolante est en polystyrène extrudé (XPS).
Un terme correctif ΔUr est utilisé

Uc (U corrigé de la paroi) = U + ΔUr.

ΔUr est déterminé à partir des caractéristiques suivantes :

  • la quantité moyenne des précipitations pendant la saison de chauffe (en mm/jour) ;
  • le type de lestage (ouvert, appliqué en usine ou toiture verte) ;
  • la forme des bords des plaques (droits ou à rainures) ;
  • la résistance thermique corrigée de la couche d’isolant humidifié par diffusion ;
  • la résistance thermique totale de la paroi sans correction.

L’introduction de ces informations dans le logiciel PEB, fourni gratuitement par la Région wallonne et la Région de Bruxelles-Capitale, permet le calcul automatique du terme correctif qui est alors appliqué directement au coefficient de transmission thermique U de la paroi.

La formule du terme correctif ΔUr est indiquée à l’Art 7.2.4 de l’Annexe B1 de l’AGW du 15 mai 2014 (formule 13).

Certaines valeurs par défaut peuvent être utilisées :

  • Précipitation moyenne : 2 mm/jour ;
  • Facteur de correction pour le transfert de chaleur par précipitation :
    • 0.04  si plaques à bords droits et lestage ouvert ou appliqué en usine,
    • 0.03 si plaques à rainures et lestage ouvert ou appliqué en usine,
    • 0.02 si toiture verte.
  • Résistance thermique corrigée de l’isolant (XPS)
    • RXPS/1.023 si lestage ouvert ou appliqué en usine,
    • RXPS/1.069 si toiture verte.

Le logiciel PEB permet d’appliquer automatiquement les valeurs par défaut sur base des informations fournies.

Source : AGW du 15 mai 2014, Annexe B1, Art 7.2.4

Author Image Posted By : Sylvie 18 Mai, 2011

Influence des fixations mécaniques traversant l’isolant sur le coefficient de transmission thermique U

Date :

  • Mai 2011

Auteur :

  • Claude relecture Olivier

Notes :

  • 28-10-2011, Split de la page 16892 en 3 parties, sylvie.

Source :

Lorsque la couche isolante d’une paroi est traversée par des fixations mécaniques (exemples : crochets de maçonnerie, fixations de couverture, …), la présence de celles-ci influence les performances thermiques de la paroi. La chaleur peut en effet s’échapper plus facilement en passant par les fixations généralement métalliques dont la conductivité thermique est beaucoup plus élevée que celle de l’isolant (exemple : acier : 50 000 W/mK <-> XPS : 0.040 W/mK). Heureusement leur section et leur nombre sont généralement réduits.

      

Crochets de maçonnerie.

      

Fixations mécaniques toiture chaude.

Calcul précis

L’impact des fixations sur les performances thermiques de la paroi peut toujours être évalué de manière précise par des calculs numériques conformes à la norme NBN EN ISO 10211.
Cette méthode précise de calcul doit toujours être utilisée si les deux extrémités des fixations mécaniques sont en contact thermique avec des plaques en métal (exemple : paroi à ossature métallique avec finitions métalliques sur les deux faces).

Méthode simplifiée

L’impact de la fixation mécanique sur le coefficient de transmission thermique U de la paroi peut être pris en compte par un terme correctif ΔUf.

Uc (U corrigé de la paroi) = U + ΔUf.

ΔUf est déterminé à partir des caractéristiques suivantes :

  • la longueur de la partie de la fixation qui se trouve dans l’isolant ;
  • l’épaisseur de l’isolant ;
  • le nombre de fixations par m² ;
  • la section de la fixation ;
  • la conductivité thermique de l’isolant ;
  • la résistance thermique de la couche d’isolant traversée ;
  • la résistance thermique totale de la paroi sans les corrections.

L’introduction de ces informations dans le logiciel PEB, fourni gratuitement par la Région wallonne et la Région de Bruxelles-Capitale, permet le calcul automatique du terme correctif qui est alors appliqué directement au coefficient de transmission thermique U de la paroi.
La formule du terme correctif ΔUf est indiquée à l’Art 7.2.3 de l’Annexe B1 de l’AGW du 15 mai 2014 (formule 12).

Cas particulier des crochets de murs

1. Le terme correctif ΔUf  ne doit pas être appliqué,

  • lorsque les crochets se trouvent dans des vides non isolés ;
  • lorsque les crochets ont une conductivité thermique λ inférieure à 1 W/mK (exemple : matière synthétique).

2. Il est toujours permis d’utiliser les valeurs par défaut suivantes

  • nombre de crochets par m² : 5 ;
  • section du crochet : 13 mm² (Ø 4 mm) ;
  • λ du crochet : 50 W/mK (acier) ;
  • longueur du crochet = épaisseur de l’isolant.

Le logiciel PEB permet d’appliquer automatiquement les valeurs par défaut.

Source: AGW du 15 mai 2014, Annexe B1, Art 7.2.3

Author Image Posted By : Sylvie 18 Mai, 2011

Coefficient de transfert thermique par transmission vers l’environnement extérieur via un espace adjacent non chauffé (EANC)

Coefficient de transfert thermique par transmission vers l’environnement extérieur via un espace adjacent non chauffé (EANC)

N.B.: Il s’agit ici d’un local situé au-dessus du sol et non d’une cave entièrement ou partiellement enterrée.

Le transfert de chaleur entre le bâtiment chauffé et l’extérieur au travers d’un espace adjacent non chauffé s’effectue aussi bien par transmission que par ventilation. Avant d’atteindre l’extérieur, la chaleur doit traverser les parois situées entre le volume protégé et l’EANC, l’EANC lui-même et encore les parois qui séparent l’EANC de l’environnement extérieur.

Schéma principe transfert de chaleur.

On tiendra donc compte pour le calcul de ces déperditions via une zone tampon non chauffée d’un coefficient de réduction de température b. Celui-ci intervient notamment dans la vérification des performances de la paroi par rapport aux exigences réglementaires :

Umax≥ b*Ueq

Umax ≥ b*1/RT

Avec :

  • b : coefficient de réduction de température
  • RT : la résistance thermique totale de la paroi considérée.

Calcul Précis

Le coefficient de réduction de température b peut être calculé avec précision en effectuant un équilibre thermique entre d’une part les déperditions entre l’espace chauffé et l’EANC et d’autre part entre l’EANC et l’environnement extérieur.

Dans le cadre de la réglementation PEB, le calcul détaillé se fait à l’aide de formules indiquées dans l’AGW du 15 mai 2014, Annexe B1, Art 14.

Les données nécessaires pour le calcul sont :

  • la résistance thermique et la surface de toutes les parois qui séparent l’espace chauffé de l’EANC
  • la résistance thermique et la surface de toutes les parois qui séparent l’EANC de l’environnement extérieur
  • le volume de l’EANC
  • un taux conventionnel de ventilation de l’EANC défini à partir de ses caractéristiques: nue. Ce taux conventionnel est déterminé à partir du tableau 6 de l’Art 14 de l’Annexe B1 de l’AGW du 15 mai 2014.

Le débit d’air de ventilation entre l’espace chauffé et l’EANC est conventionnellement fixé à 0 dans le cadre de la réglementation PEB.

L’introduction de ces informations dans le logiciel PEB, permet le calcul automatique du coefficient de transmission thermique de chaque paroi multiplié par son facteur de réduction thermique (b.Ui).

Calcul simplifié

Il est toujours possible de ne pas prendre en compte la présence des EANC. Dans ce cas le facteur de réduction thermique est égal à 1, ce qui est fortement pénalisant puisque cela revient à considérer que la paroi est en contact direct avec l’extérieur.

Source : AGW du 15 mai 2014, Annexe B1, Art 14

Author Image Posted By : Sylvie 18 Mai, 2011

Coefficient de transmission thermique moyen d’un plancher sur vide sanitaire

Coefficient de transmission thermique moyen d’un plancher sur vide sanitaire

Un plancher au-dessus d’un vide sanitaire n’a pas de contact direct avec le sol, mais un flux de déperdition de chaleur s’échappe via ce vide sanitaire et via le sol vers l’environnement extérieur. Un transfert supplémentaire intervient si le vide sanitaire est ventilé avec de l’air extérieur.

Le sol participe donc à la résistance thermique du plancher (La chaleur, pour sortir du bâtiment et atteindre l’air extérieur, doit traverser le plancher, le vide sanitaire, les murs périphériques de celui-ci mais aussi le sol avec lequel il est en contact). On tiendra donc compte pour le calcul du transfert thermique à travers cette paroi d’un coefficient de réduction de température b. Celui-ci intervient notamment dans la vérification des performances de la paroi par rapport aux exigences réglementaires :

Umax≥ b * Ueq

Umax ≥ b*1/RT

Avec :

  • b : coefficient de réduction de température
  • RT : la résistance thermique totale de la paroi considérée.

Calcul Précis

Un calcul numérique précis de la transmission thermique peut se faire suivant des méthodes numériques conformes aux normes.

Procédure de calcul suivant la réglementation PEB

Le calcul détaillé se fait à l’aide de formules indiquées dans l’AGW, Annexe B1, Art F.2.3.
Les données nécessaires pour le calcul sont :

  • l’épaisseur du mur périphérique à la hauteur du niveau du sol;
  • la résistance thermique totale du mur périphérique ;
  • la profondeur moyenne du vide sanitaire  sous le niveau du sol ;
  • le périmètre exposé du plancher SUR vide sanitaire ;
  • la surface du plancher SUR vide sanitaire ;
  • la résistance thermique totale du plancher SUR vide sanitaire ;
  • la hauteur moyenne du plancher SUR vide sanitaire au-dessus du sol extérieur ;
  • la résistance thermique de (l’éventuel) plancher SOUS le vide sanitaire ;
  • la surface des ouvertures de ventilation.

La conductivité thermique λ du sol, la vitesse du vent et le facteur de protection du vent sont définis par défaut dans le cadre de la réglementation PEB.

Calcul simplifié

La réglementation permet de déterminer le coefficient de transmission thermique équivalent Ueq multiplié par le facteur de réduction de température b, à l’aide d’une méthode simplifiée.

Elle donne une valeur de transmission thermique relativement pénalisante.

L’information nécessaire est la suivante :

  • le niveau de ventilation du vide sanitaire (peu ou pas ventilé ou bien très ventilé).

N.B.: L’introduction de cette information dans le logiciel PEB, fourni gratuitement par la Région wallonne et la Région de Bruxelles-Capitale, permet le calcul automatique du coefficient de transmission thermique équivalent multiplié par son facteur de réduction (b.Ueq).

Source: AGW du 15 mai 2014, Annexe B1, Art F.2.3 et Art 15.2.2

Author Image Posted By : Sylvie 18 Mai, 2011

Coefficient de transmission thermique moyen d’un plancher sur cave

Coefficient de transmission thermique moyen d’un plancher sur cave

Les caves sont des espaces qui se trouvent en partie ou totalement en dessous du niveau du sol extérieur.

Le sol participe à la résistance thermique du plancher (La chaleur, pour sortir du bâtiment et atteindre l’air extérieur, doit traverser le plancher, la cave, les murs périphériques et le plancher de celle-ci mais aussi le sol avec lequel ces parois sont en contact).

On tiendra donc compte pour le calcul du transfert thermique à travers le plancher sur cave d’un coefficient de réduction de température b. Celui-ci intervient notamment dans la vérification des performances de la paroi par rapport aux exigences réglementaires :

Umax≥ b * Ueq

Umax ≥ b * 1/RT

Avec :

  • b : coefficient de réduction de température
  • RT : la résistance thermique totale de la paroi considérée.

Calcul Précis

Un calcul numérique précis de la transmission thermique peut se faire suivant des méthodes numériques conformes aux normes.

Procédure de calcul suivant la réglementation PEB

Le calcul détaillé se fait à l’aide de formules indiquées dans l’AGW, Annexe B1, Art F.2.4.
Les données nécessaires pour le calcul sont :

  • l’épaisseur du mur périphérique à la hauteur du niveau du sol;
  • la résistance thermique totale du mur périphérique ;
  • la profondeur moyenne de la cave sous le niveau du sol ;
  • le périmètre exposé du plancher SUR la cave ;
  • la surface du plancher SUR la cave ;
  • la résistance thermique totale du plancher SUR la cave ;
  • le périmètre exposé du plancher SOUS la cave ;
  • la surface du plancher SOUS la cave ;
  • la résistance thermique totale du plancher SOUS la cave ;
  • la hauteur moyenne du plancher SUR vide sanitaire au-dessus du sol extérieur ;
  • la résistance thermique de (l’éventuel) plancher SOUS le vide sanitaire ;
  • le volume de la cave.

La conductivité thermique λ du sol  et le taux de ventilation de la cave sont définis par défaut dans le cadre de la réglementation PEB.

Calcul simplifié

La réglementation permet de déterminer le coefficient de transmission thermique équivalent Ueq multiplié par le facteur de réduction de température b, à l’aide d’une méthode simplifiée.

Elle donne une valeur de transmission thermique relativement pénalisante.

Condition à remplir : au moins 70 % des parois de la cave doivent être en contact avec le sol.

L’information nécessaire est la suivante :

  • Y a-t-il ou pas des fenêtres ou des portes qui communiquent avec l’extérieur ?

N.B.: L’introduction de cette information dans le logiciel PEB, fourni gratuitement par la Région wallonne et la Région de Bruxelles-Capitale, permet le calcul automatique du coefficient de transmission thermique équivalent multiplié par son facteur de réduction (b.Ueq).

Source: AGW du 15 mai 2014, Annexe B1, Art F.2.4 et Art 15.2.2

Author Image Posted By : Sylvie 18 Mai, 2011

Coefficient de transmission thermique moyen d’une dalle sur sol

Coefficient de transmission thermique moyen d’une dalle sur sol

Lorsqu’un local appartenant au volume protégé est limité par un plancher en contact avec le sol, la terre participe à la résistance thermique du plancher. La chaleur, pour sortir du bâtiment et atteindre l’air extérieur, doit traverser le plancher ainsi que le sol avec lequel il est en contact. Les isothermes (= lignes d’égale température) ne sont donc pas perpendiculaires au plan du plancher (comme c’est le cas lorsque le plancher est en contact avec l’extérieur) mais forment des courbes complexes.

Transmission de la chaleur à travers une dalle sur sol.

La méthode de calcul doit donc être adaptée. En pratique, on prendra en compte pour le calcul du transfert thermique un coefficient de réduction de température α. Celui-ci intervient notamment dans la vérification des performances de la paroi par rapport aux exigences réglementaires :

Umax≥ a * Ueq

Umax ≥ a * 1/RT

Avec :

  • a : coefficient de réduction de température
  • RT : la résistance thermique totale de la paroi considérée.

Calcul Précis

Un calcul numérique précis de la transmission thermique peut se faire suivant des méthodes numériques conformes aux normes.

Procédure de calcul suivant la réglementation PEB

Cette procédure est applicable lorsque le plancher est directement en contact avec le sol sur toute sa surface.

Le plancher peut être non-isolé, uniformément isolé ou isolé en partie (par exemple, isolation périphérique horizontale ou verticale.

Isolation périphérique horizontale.

Isolation périphérique verticale.

Le calcul détaillé se fait à l’aide de formules indiquées dans l’AGW, Annexe B1, Art F.2.2 (plancher directement en contact avec le sol) et Art F.2.4 (Parois d’une cave).

Les données nécessaires pour le calcul sont :

  • l’épaisseur du mur extérieur ;
  • le périmètre exposé du plancher ;
  • la surface du plancher ;
  • la résistance thermique totale du plancher ;

dans le cas d’une isolation périphérique sont également nécessaires :

  • la largeur de l’isolant (sa profondeur si elle est verticale) ;
  • l’épaisseur de l’isolant ;
  • la conductivité thermique de l’isolant ou sa résistance thermique ;

dans le cas d’un plancher situé plus bas que le niveau du sol extérieur :

  • la profondeur moyenne dans le sol ;
  • la résistance thermique totale du mur contre terre.

Les caractéristique du sol (conductivité thermique λ et facteur de nappe phréatique Gw) sont définies par défaut dans le cadre de la réglementation PEB.

Calcul simplifié

La réglementation permet de déterminer le coefficient de transmission thermique équivalent Ueq multiplié par le facteur de réduction de température α, à l’aide d’une méthode simplifiée: a=1/(Ueq + 1).

Elle donne une valeur de transmission thermique relativement pénalisante pour les grands bâtiments.

L’information nécessaire est la suivante :

  • la résistance thermique totale du plancher de l’environnement intérieur jusqu’à l’interface plancher-sol.

N.B.: L’introduction de cette information dans le logiciel PEB, fourni gratuitement par la Région wallonne et la Région de Bruxelles-Capitale, permet le calcul automatique du coefficient de transmission thermique équivalent multiplié par son facteur de réduction (a.Ueq ).

Source: AGW du 15 mai 2014, Annexe B1, Art F.2.2 et Art F.2.4 et Art 15.2.1

Author Image Posted By : Sylvie 18 Mai, 2011

Coefficient de transmission thermique moyen d’un mur contre terre

Coefficient de transmission thermique moyen d’un mur contre terre

Lorsqu’un local appartenant au volume protégé est limité par un mur en contact avec le sol, l’environnement extérieur n’est plus l’air mais bien la terre. Celle-ci participe à la résistance thermique du mur. (La chaleur, pour sortir du bâtiment et atteindre l’air extérieur, doit traverser le mur mais aussi le sol qui l’entoure.)  On tiendra donc compte pour le calcul du transfert thermique à travers cette paroi d’un coefficient de réduction de température α. Celui-ci intervient notamment dans la vérification des performances de la paroi par rapport aux exigences réglementaires :

Umax≥ a * Ueq

Umax ≥ a * 1/RT

Avec :

  • a : coefficient de réduction de température
  • RT : la résistance thermique totale de la paroi considérée.

Lorsqu’on considère un mur extérieur avec une structure homogène et une valeur U bien déterminée, 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.

Par contre, lorsque la chaleur doit traverser le sol qui entoure le bâtiment, les lignes de flux de chaleur forment des courbes et la méthode de calcul des valeurs U doit être adaptée.

Calcul Précis

Un calcul numérique précis de la transmission thermique peut se faire suivant des méthodes numériques conformes aux normes.

Procédure de calcul suivant la réglementation PEB

Le calcul détaillé se fait à l’aide de formules indiquées dans l’AGW, Annexe B1, Art F.2.4
Les données nécessaires pour le calcul sont :

  • l’épaisseur du mur extérieur à hauteur du sol ;
  • la résistance thermique totale du mur extérieur ;
  • la profondeur moyenne dans le sol ;
  • le périmètre exposé du plancher de la cave ;
  • la surface du plancher ;
  • la résistance thermique totale du plancher ;

Les caractéristiques du sol (conductivité thermique λ et facteur de nappe phréatique Gw) sont définies par défaut dans le cadre de la réglementation PEB.
L’introduction de ces informations dans le logiciel PEB permet le calcul automatique du coefficient de transmission thermique équivalent multiplié par son facteur de réduction (a.Ueq).

Calcul simplifié

Dans beaucoup de cas, il n’est pas nécessaire de faire appel à des calculs numériques et une méthode simplifiée peut être appliquée. Elle donne via l’application de certaines formules une valeur du coefficient de transmission thermique équivalent multiplié par son facteur de réduction (a.Ueq).

Le calcul se fait automatiquement en utilisant le logiciel PEB.

Les informations nécessaires sont les suivantes :

  • La hauteur moyenne de la partie du mur enterrée(z) ;
  • La résistance thermique du mur de l’environnement intérieur jusqu’à l’interface mur-sol (Rw).

Source: AGW du 15 mai 2014, Annexe B1, Art F.2.4 et Art 15.2.3

Author Image Posted By : Sylvie 13 Mai, 2011

Propagation de la chaleur à travers une paroi

Propagation de la chaleur à travers une paroi

Une paroi séparant deux ambiances de températures différentes, constitue un obstacle plus ou moins efficace, au flux de chaleur qui va s’établir de la chaude vers la froide.

La chaleur va devoir :

  • pénétrer dans la paroi,
  • traverser les différentes couches de matériaux constituant la paroi,
  • traverser des couches d’air éventuelles,
  • et sortir de la paroi.

Outre la résistance thermique des différentes couches de matériaux (R),  les coefficients thermiques utilisés sont les suivants :

 

Author Image Posted By : Sylvie 13 Mai, 2011

Coefficient de transmission thermique des nœuds constructifs

Coefficient de transmission thermique des nœuds constructifs

Le coefficient de transmission thermique des nœuds constructifs

Les performances thermiques de nœuds constructifs sont caractérisées par le coefficient de transmission thermique linéaire Ψ (exprimé en W/mK) ou le coefficient de transmission thermique ponctuel χ (exprimé en W/K). Ces coefficients de transmission thermique indiquent quel supplément doit être ajouté au transport de chaleur qui a été calculé à partir des valeurs U.

Ψ et χ sont déduits des flux thermiques par transmission à l’endroit des nœuds déterminés exactement par des calculs numériques validés et comparés avec les flux thermiques calculés de manière unidimensionnelle.

On peut également utiliser des valeurs par défaut. Dans ce cas, il faut garder en mémoire que les valeurs par défaut sont particulièrement défavorables. L’utilisation systématique de valeurs par défaut sur l’ensemble d’un bâtiment conduira, dans la plupart des cas, à une pénalisation particulièrement élevée.

Prise en compte des nœuds constructifs dans le calcul de la performance énergétique des bâtiments suivant la réglementation PEB

Il s’agit du flux thermique qui se produira à travers tous les nœuds constructifs d’un volume protégé lorsqu’on applique une différence de température de 1 Kelvin entre le volume protégé et l’environnement extérieur.

La réglementation PEB prévoit trois options possibles pour déterminer ce flux thermique et son impact sur le niveau K.

Option A : Méthode détaillée

Avec cette option, le flux thermique est déterminé le plus exactement possible par un calcul numérique de l’influence des nœuds constructifs à l’aide d’un logiciel validé. On peut choisir de calculer le bâtiment dans son ensemble ou de calculer séparément chacun des nœuds constructifs. Ce genre de calcul nécessite beaucoup d’effort et sera principalement utilisé pour valoriser des nœuds constructifs très performants.

Option B : Méthode des nœuds correctement réalisés du point de vue thermique dits « nœuds PEB conformes »

Cette option a pour objectif de permettre la prise en compte des nœuds constructifs d’une manière pragmatique et simple. Des recherches sur les logements existants ont montré que l’influence de nœuds constructifs bien étudiés s’élevait à environ 3 points K sur le niveau K total d’un logement. Si on peut montrer que les nœuds constructifs sont effectivement bien étudiés (à savoir : PEB-conformes), alors un supplément forfaitaire équivalent à 3 points K est prévu pour ces nœuds constructifs. Les nœuds constructifs qui ne satisfont pas les critères sont comptabilisés séparément.

Un nœud est considéré comme PEB-conforme (dans l’option B), s’il répond au moins à une des conditions suivantes :

a) il respecte au moins une des règles de base :

b) son coefficient linéique de transmission thermique est plus petit qu’une valeur limite, définie en fonction du type de nœud (0,15 W/mK pour un angle rentrant, 0,1 W/mK pour les raccords autour des portes et fenêtre, p. ex.).

 

Fig.1 Épaisseur de contact minimale.

 

Fig.2 Interposition d’un isolant.

Fig.3 Schéma de principe du chemin de moindre résistance thermique.
Source : CSTC-Contact n° 27 (3-2010).

L’avantage de cette méthode est d’éviter des calculs conséquents et d’encourager les maîtres d’œuvre à concevoir des nœuds constructifs thermiquement performants. Vu que l’option B prévoit une possibilité de démontrer d’une manière simple et particulièrement visuelle qu’un nœud constructif est bien étudié, cette option a pour avantage que le calcul total pour la prise en compte des nœuds constructifs est réduit à un minimum. Il n’est pas nécessaire ici de déterminer les valeurs Ψ  et χ, ni les longueurs des nœuds constructifs linéaires ou le nombre des nœuds constructifs ponctuels.

Option C : Pénalité forfaitaire (à éviter absolument)

Lorsque le maître d’œuvre ne fait pas d’effort pour limiter la déperdition thermique au droit des nœuds constructifs, l’influence inconnue des nœuds constructifs sur la déperdition thermique totale est fixée par un supplément forfaitaire équivalent à 10 points sur le niveau K est, dans ce cas, appliqué. Cette option doit être évitée, car elle aboutit à des bâtiments de mauvaise qualité et d’ailleurs oblige à porter plus d’effort d’isolation sur les parois pour atteindre les valeurs K exigées par la réglementation.

Attention !

Des nœuds constructifs mal étudiés ou mal réalisés thermiquement provoqueront des ponts thermiques. Le maître d’œuvre reste responsable de réduire au minimum absolu les risques de désordres dus à ces ponts thermiques (condensation, moisissures).

Author Image Posted By : Sylvie 12 Mai, 2011

Définition, fonctions et types de planchers inférieurs

Définition, fonctions et types de planchers inférieurs

Définition du plancher

Nous appellerons plancher inférieur la paroi qui délimite le volume protégé. Les technologies relatives aux planchers dépendront de l’environnement extérieur et du type de support. Par contre, comme ils font partie de l’enveloppe du volume protégé, ils devront, quelque soit leur technologie, avoir une résistance thermique et une étanchéité à l’air suffisante.

Types d’environnement extérieur

Le sol

Le plancher peut être en contact avec le sol. Dans ce cas il peut soit supporter uniquement son propre poids et les charges découlant de son utilisation (dalle sur sol), soit il peut porter l’ensemble du bâtiment et des charges (radier).

Dalle sur sol.

Radier.

Le vide

Le plancher peut aussi porter au-dessus du vide en s’appuyant sur des parois verticales. Ce vide peut être l’air extérieur, un espace adjacent non chauffé (EANC), un vide sanitaire ou une cave.

Sur l’extérieur – Sur espace adjacent non chauffé (EANC) – Sur cave – Sur vide sanitaire.

Types de support

Les planchers non portants sur sol

Ces planchers sont directement posés sur le sol. Ils sont généralement en béton armé. Ils ne sont pas solidaires des murs et bougent librement par rapport à ceux-ci. Ils doivent résister à leur propre poids et aux charges d’utilisation.

Le plancher ne porte pas le bâtiment.

Les radiers

Le radier est une forme de fondation qui a la particularité de répartir le poids du bâtiment sur une grande surface lorsque la portance du sol est limitée. Ils servent ainsi de fondation continue à  l’ensemble des murs porteurs. Ils sont réalisés en béton armé. Les armatures sont beaucoup plus importantes que lorsqu’il s’agit d’un plancher non portant.

Le radier porte l’ensemble du bâtiment.

Les planchers autoportants

Le plancher inférieur du bâtiment peut aussi être appuyé sur les murs comme les autres planchers d’étages.

  • Les planchers autoportants lourds
    Ces planchers massifs sont réalisés en béton. Ils peuvent être totalement coulés sur place ou préfabriqués et solidarisés ensuite à l’aide d’une dalle de compression en béton armé.

Plancher en béton massif coulé sur place.

Eléments de plancher en béton armé.

Hourdis (poutrains + entrevoûts).

(4 schémas : BA, Hourdis, prédalles et poutrains + entrevoûts)

  • Planchers portants légers
    Ces planchers sont constitués d’une ossature en bois portant une aire de foulée en bois ou en panneaux de bois. Leur face inférieure pout être habillée ou non.

Plancher en bois.

Fonctions du plancher

Résistance mécanique (autoportant, non portant)

Lorsque le plancher est non portant, les armatures sont principalement technologiques. Elles ont pour fonction d’aider la dalle à répartir les charges d’utilisation sur le terrain et d’éviter une fissuration de celle-ci.

Lorsque le plancher est portant, il devra être calculé pour résister aux charges et empêcher des déformations qui dépassent les normes admises.

Résistance thermique

Lorsque le plancher est posé sur la terre ou est situé au-dessus d’une cave ou d’un vide sanitaire, la présence du sol constitue déjà une forme d’isolation thermique du plancher. La chaleur doit parcourir un long chemin dans le sol pour parvenir à l’extérieur. Cela n’est cependant pas suffisant pour que le bâtiment soit thermiquement performant (la réglementation PEB en Wallonie exige une  résistance thermique minimale de ce plancher).

La mise en œuvre d’une couche isolante est donc nécessaire. Elle peut être placée au-dessus de la dalle ou en dessous de celle-ci (contre la terre). Dans ce dernier cas, il est nécessaire d’employer un matériau isolant qui résiste à l’humidité et à la compression.

La chaleur doit traverser le sol pour atteindre l’environnement extérieur.

Le plancher est situé au-dessus d’un EANC ou de l’environnement extérieur, il doit être isolé au même titre que les autres parois de l’enveloppe du volume protégé (la réglementation PEB en Wallonie exige que le coefficient de transmission thermique U de ce  plancher ne dépasse certaines valeurs maximales).
L’isolant peut être placé sous le plancher, dans la structure portante d’un plancher léger ou sur le support, mais en dessous de l’aire de circulation (chape ou panneaux).

Isolation au-dessus du support.

  1. Finition intérieure
  2. Couche de séparation
  3. Isolant
  4. Étanchéité éventuelle (si terre-plein)
  5. Support existant

Isolation dans le support.

  1. Plancher
  2. Isolant
  3. Structure
  4. Finition intérieure

Isolation sous le support.

  1. Plancher existant
  2. Isolation
  3. Finition éventuelle

Protection contre l’humidité

Lorsque le plancher est situé au- dessus du vide, les problèmes d’humidité ne se posent généralement pas.

Plancher sur vide.

  1. Niveau du terrain
  2. Vide ventilé
  3. Humidité ascensionnelle
  4. Barrière d’étanchéité

Lorsque le plancher est posé directement sur le sol, des précautions doivent être prises.
Si le sol est suffisamment drainant et sec, aucun risque n’est à craindre. Sinon une couche d’étanchéité est à prévoir. Elle sera d’autant plus soignée qu’il y a un risque que le plancher se trouve occasionnellement ou en permanence sous le niveau de la nappe phréatique.

Plancher sur sol drainant.

  1. Dalle sur sol
  2. Sol drainant
  3. Humidité du sol
  4. Eaux de ruissellement (écartée)
  5. Terrain

Plancher sur sol humide.

  1. Niveau du terrain
  2. Nappe phréatique éventuelle
  3. Étanchéité

Attention une simple feuille de polyéthylène n’est pas à proprement parler une membrane d’étanchéité. Elle sert uniquement, lors de la mise en œuvre du béton coulé sur place, à éviter  que sa laitance ne se perdre dans le sol ou entre les panneaux isolants. Cette feuille est parfois remplacée par un béton de propreté.

Inertie thermique

Un plancher lourd non isolé ou isolé par le dessous représente une masse d’inertie thermique importante. Dans le cas des bâtiments légers à faible inertie, seul le sol permet une certaine stabilité thermique et réduit les risques de surchauffe.

Étanchéité à l’air et aux gaz (Méthane, Radon, …)

Comme les autres parois du volume protégé, les planchers doivent être le plus possible étanches à l’air pour éviter les déperditions thermiques inutiles et les désordres provoqués par des condensations internes à la paroi. Une bonne étanchéité à l’air sera plus facile à obtenir si le plancher est coulé sur place. L’éventuelle membrane d’étanchéité à l’eau permet également une étanchéité à l’air performante.

Dans le cas des planchers légers, une barrière d’étanchéité à l’air est nécessaire.
Dans certaines régions, des gaz toxiques (Méthane, Radon, …) s’échappent du sol. Une parfaite étanchéité à l’air du plancher est alors indispensable.

    

  1. Empêcher le Radon de rentrer dans le bâtiment.
  2. Permettre au Radon de s’échapper du sol sous le bâtiment.

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