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Bruxelles Environnement
ISOLATION THERMIQUE, désordres architecturaux, détails
techniques, ponts thermiques
Emmanuel ‘s Heeren
PLATE-FORME MAISON PASSIVE asbl
Formation Bâtiment Durable :
ENERGIE
2
Objectif(s) de la présentation
● Présenter les matériaux qui composent une paroi ;
● Maîtriser les concepts techniques d’isolation des
parois;
● Présenter les outils de vérification;
● Ponts thermiques : définir et présenter la
législation en vigueur pour le calcul;
● L’isolation et les contraintes (législative,
urbanistiques, financière, etc…);
● Optimum économique et comparaison;
● Pathologie du bâtiment liée à l’isolation.
3
I. Matériaux qui composent la paroi
II. Pourquoi et comment isoler
III. Moyen de vérification
IV. Les ponts thermiques
V. L’isolation, ses contraintes et
optimum économique
VI. Pathologies
VII. (Cas pratiques)
Plan de l’exposé
4
I. Matériaux qui composent la paroi
Parois opaques – caractéristiques de la performance thermique
Matériaux li [W/m.K]
le
[W/m.K]
Acier 50 50
Pierre ~2,5 ~ 3,5
Béton armé 1,70 2,20
Enduit de ciment 0,93 1,50
Brique 0,90 1,10
Plâtre 0,52 -
Bois 0,15 0,20
Isolant 0,04 - (0,4)
Conduction thermique ou
conductivité d’un matériau : l [W/m.K]
► Propriété d’un matériau qui
indique sa capacité à conduire
la chaleur;
► Plus la conductivité est
grande, plus le pouvoir
isolant sera petit
5
I. Matériaux qui composent la paroi
Guide Pratique pour la construction durable
Fiche ENE03 – Construire un bâtiment bien isolé
Parois opaques – caractéristiques de la performance thermique
6
I. Matériaux qui composent la paroi
Parois opaques – caractéristiques de la performance thermique
Produit synthétique
► Fabriqué avec des matériaux pétrochimique
Produit minéraux
► Fabriqué avec des matières premières minérales (sables, argile, limon,
…)
Produits cultivables
► A base de matière premières cultivables (agriculture et/ ou sylviculture)
Bilan
environne
mental
Performan
ces
thermique
Santé Coût et
disponibilité
Facilité de
mise en
oeuvre
Mat. Synthétique :-( :-) :-| (sauf
incendie)
:-) :-)
Mat. Minérales :-| :-) :-| (pose) :-) :-)
Mat. cultivables :-) :-) ? :-| ? :-) :-)
7
Source: fiches MAT 05 et ENE 04
De G à D, et H en B:
Laine de roche (MW), laine
de verre (GW), verre
cellulaire (CG), perlite
expansée (EPB),
mousse de polyuréthanne
(PUR), mousse de
polystyrène expansé (EPS
et EPS-SE),
mousse de polystyrène
extrudé (XPS)
I. Matériaux qui composent la paroi
Parois opaques – caractéristiques de la performance thermique
8
Haut:
Cellulose, noix de coco, laine
de chanvre, Liège (ICB).
Bas:
Origine roche volcanique
(perlite), isolant en fibres de
textiles recyclés
Source: fiche MAT 05
I. Matériaux qui composent la paroi
Parois opaques – caractéristiques de la performance thermique
9
Les types d’isolants
► Ordre de grandeur
→ impact sur l’épaisseur à placer
► Quel type d’isolant pour quelle
application?
► Isolation EXTERIEURE (Neuf
/ Rénovation (lourde)
ou INTERIEURE
(rénovation)?
Source: fiche MAT 05
I. Matériaux qui composent la paroi
Parois opaques – caractéristiques de la performance thermique
10
I. Matériaux qui composent la paroi
Matériaux li [W/m.K]
U * W/m².K]
Acier 50 5,80
Pierre ~2,5 4,00
Béton armé 1,70 3,50
Enduit de ciment 0,93 2,61
Brique 0,90 2,56
Plâtre 0,52 1,81
Bois 0,15 0,67
Isolant 0,04 0,19
Coefficient de transmission thermique
d’une paroi : U [W/m².K]
► C’est la quantité de chaleur qui
traverse une paroi;
► Plus sa valeur est faible, plus la
paroi est isolée
Parois opaques – caractéristiques de la performance thermique
* : Coefficient de transmission U d’une
paroi composée de 20 cm du matériau
11
I. Matériaux qui composent la paroi
Parois opaques – Marquage et certification
► ATG
► ETA (EOTA)
► BENOR
► Marquage CE
► …
Liens utiles :
► www.ubatc.be
► www.epbd.be
► http://ec.europa.eu/enterprise/policies/single-market-
goods/cemarking/index_en.htm
12
I. Matériaux qui composent la paroi
Parois opaques – Label environnementaux et déclaration
Label de type I - label:
Label dont les critères sont fixés par des tiers.
Impact écologique d’un produit pendant son cycle de vie complet.
Méthode ACV (ou LCA) n’est pas obligatoire
Ce label peut être attribué par des instances publiques, privés non
commerciale.
Exemples : Ecolabel , Nature Plus, FSC, Blaue Engel
13
I. Matériaux qui composent la paroi
Parois opaques – Label environnementaux et déclaration
Label de type II – déclaration spécifique:
Emane du production / distributeur;
Impact écologique d’un produit via un seul aspect écologique;
Valeur limitée
Exemples : « fabriquée à partir de 95% de matériaux recyclés »
14
I. Matériaux qui composent la paroi
Parois opaques – Label environnementaux et déclaration
Label de type III – déclaration d’informations :
Déclaration contenant des données écologiques fournies par le
producteur ou distributeur et vérifiées par un tiers indépendant;
Données calculées sur base d’une analyse de cycle de vie (ACV)
Les analyse ne sont pas identiques d’un produit à un autre >> pas de
comparaison possible.
Ce label peut être attribué par des instances publiques, privés non
commerciale.
Exemples : EPD (déclaration environnementale du produit). EPD
allemande diffère d’une EPD français
15
I. Matériaux qui composent la paroi
Parois opaques – Label environnementaux et déclaration
16
I. Matériaux qui composent la paroi
Parois opaques – Label environnementaux et déclaration
ACV – évaluation des impacts du cycle de vie
Peut se réaliser suivant une orientation dommage :
► L’épuisement des ressources naturelles ;
► L’impact sur la santé humaine (nuisances olfactives, sonores, lumineuses);
► Les impacts écologiques ;
Et/ ou suivant une orientation problème :
► Changements climatiques;
► Destruction de l’ozone stratosphériques,
► L’acidification;
► L’eutrophisation;
► Atteinte des ressource biotiques;
► Utilisation des terres;
► Impact toxicologique (homme);
► …
17
I. Matériaux qui composent la paroi
Parois opaques – Label environnementaux et déclaration
Les outils ACV
► BE.ACV (belge)
► Lesosai (suisse)
► Eco-bat (suise)
► ELODIE (français)
► Equer (français)
D’autres références
► Outil d’aide à la conception : « Choix des matériaux – Ecobilan des parois » -
Sophie Trachte
► NIBE (Nederlands Institut voor Bouwbiologie en Ecologie) : permet, via des données
mesurables et des données qualitatives, de réaliser une comparaison chiffrée
des matériaux mis en œuvre dans des éléments de construction.
18
II. Pourquoi et comment isoler ?
● Pourquoi isoler?
► Confort
› température ambiante intérieure
› Température de surface
► Diminuer sa facture énergétique
Et augmenter son pouvoir d’achat
► Diminuer sa dépendance énergétique
► Diminuer son empreinte énergétique
● Par où commencer? Comment?
► Etude globale du bilan thermique de l’unité
(logement/tertiaire)
> déperditions par transmission
19
● Niveau K
● Umax
Source: fiche ENE 04
II. Pourquoi et comment isoler ?
Exigence PEB
20 Source: ENE 03
II. Pourquoi et comment isoler ?
Exigence PEB
21
● Composition des parois – Mise en œuvre
► 2 types de structure:
› Légère, de type ossature bois ou poutre métallique
› Massive, de type bloc de maçonnerie
► Applicable pour tout type de paroi:
› Mur de façade,
› Toiture (plate / inclinée)
› Dalle de sol (et placher)
II. Pourquoi et comment isoler ?
Isolation des parois
22
● Composition des parois
► Fixation de l’isolant sur élément massif ou structure légère
→ ossature à considérer dans U global:
Source: fiche ENE 04
II. Pourquoi et comment isoler ?
Isolation des parois
23
● Composition des parois
► Murs - Paroi légère
› Ossature bois + cellulose
Source: PMP
II. Pourquoi et comment isoler ?
Isolation des parois opaques
24
● Composition des parois
► Murs - Paroi légère
› Poutres TJI + Laine minérale
Source: PMP
II. Pourquoi et comment isoler ?
Isolation des parois opaques
25
● Composition des parois
► Murs - Paroi légère
› Bois massif - PUR
Source: PMP
II. Pourquoi et comment isoler ?
Isolation des parois opaques
26
● Composition des parois
► Murs - Paroi légère
› Ossature bois + paille
Source: PMP
II. Pourquoi et comment isoler ?
Isolation des parois opaques
27
● Composition des parois
► Murs - Paroi légère
› Ossature métallique + caisson isolant
Source: PMP
II. Pourquoi et comment isoler ?
Isolation des parois opaques
28
● Composition des parois
► Murs - Paroi massive
› Blocs terre cuite + PUR
Source: PMP
II. Pourquoi et comment isoler ?
Isolation des parois opaques
29
● Composition des parois
► Murs - Paroi massive
› Bloc béton + polystyrène expansé
Source: PMP
II. Pourquoi et comment isoler ?
Isolation des parois opaques
30
● Composition des parois
► Murs - Paroi massive
› Bloc béton (à bancher – variante) + polystyrène expansé
Source: PMP
II. Pourquoi et comment isoler ?
Isolation des parois opaques
31
● Composition des parois
► Murs - Paroi massive
› Blocs silico-calcaires + néopor
Source: PMP
II. Pourquoi et comment isoler ?
Isolation des parois opaques
32
● Composition des parois
► Murs - Paroi massive
› Blocs béton cellulaire + isolant (?)
Source: PMP
II. Pourquoi et comment isoler ?
Isolation des parois opaques
33
● Composition des parois
► Murs - Paroi massive
› Blocs à bancher en néopor
Source: PMP
II. Pourquoi et comment isoler ?
Isolation des parois opaques
34
● Isolation de toiture
► Toiture inclinée – combles aménageables
› Isolation par l’intérieur entre
les chevrons
› Isolation par l’intérieur sous
les chevrons
Source: fiches ISO 03 et ISO 04
Energieplus
II. Pourquoi et comment isoler ?
Isolation des parois opaques
35
● Isolation de toiture
► Toiture inclinée – combles aménageables
› Isolation par l’extérieur au-dessus
de chevrons (sarking)
› Isolation par l’extérieur au-dessus
des pannes
II. Pourquoi et comment isoler ?
Isolation des parois opaques
Source: Energieplus
36
● Isolation de toiture
► Toiture inclinée – combles non aménageables
› Plancher léger sans aire de foulée
› Plancher léger avec aire de foulée
II. Pourquoi et comment isoler ?
Isolation des parois opaques
Source: Energieplus
37
● Isolation de toiture
► Toiture inclinée – combles non aménageables
› Plancher lourd sans aire de foulée
› Plancher lourd avec aire de foulée
II. Pourquoi et comment isoler ?
Isolation des parois opaques
Source: Energieplus
38
● Isolation de toiture
► Toiture plate
› Toiture chaude
› Toiture inversée
› Toiture froide A EVITER Source: Energieplus et fiche ISO 04
II. Pourquoi et comment isoler ?
Isolation des parois opaques
39
● Isolation de dalle de sol / plancher
► Schéma de principe utilisé pour certains cas de toiture
► Isolation intérieure (sup) /extérieure (inf) par rapport à la dalle
→ Détails importants au niveau des jonctions de murs
► Possibilités:
› Panneaux / dalles de PIR, PUR, XPS, … adaptés pour fixation
et pose facilitées
› Mousse de PUR projeté
› Faux plancher isolé (cf toiture)
› Utilisation de béton isolant
› Couche de bille d’argex
› …
II. Pourquoi et comment isoler ?
Isolation des parois opaques
40
Choix orienté par
Esthétique,
coût,
énergétique,
confort visuel,
acoustique,
sécurité,
entretien,
durabilité,
…
Source: ENE 06
Energieplus
II. Pourquoi et comment isoler ?
41
● Menuiserie extérieure (fenêtre)
► Caractéristiques
› Uw
– Uf
– Ug
- gsi
› « g », facteur solaire
› T.L., transmission lumineuse
Source: Fiche ENE 06
II. Pourquoi et comment isoler ?
Isolation des parois translucides
42
● Isolation – Menuiserie extérieure (fenêtre)
► Le châssis
› PVC
› Alu
› Bois
› Mixtes
› …
► L’intercalaire, jonction entre le châssis et le vitrage,
› Classique
› Haut rendement, ou Basse émissivité, à coupure thermique
– Valeur variable selon type de châssis et type de vitrage Source: fiche ISO 05
II. Pourquoi et comment isoler ?
Isolation des parois translucides
43
● Isolation – Menuiserie extérieure (fenêtre)
► Le vitrage
› Simple
› Double
› Triple
› (Quadruple)
● En rénovation:
› Remplacement envisageable seulement du vitrage
(épaisseur suffisant de l’ouvrant pour placement nouveau
vitrage et solidité des quincailleries – poids!)
› Doublage des fenêtres
II. Pourquoi et comment isoler ?
Isolation des parois translucides
44
internorm
afinco
enersign
ewitherm Source: PMP
II. Pourquoi et comment isoler ?
Isolation des parois translucides
45
optiwin
bieber pierret system
Source: PMP
II. Pourquoi et comment isoler ?
Isolation des parois translucides
46
● Isolation – Menuiserie extérieure (fenêtre)
► Valeur par défaut Ψespaceur
› 0,08 W/m.K si l'intercalaire est en aluminium
› 0,06 W/m.K si l' intercalaire est en inox
› 0,045 W/m.K si l’intercalaire est isolant
Source: PMP
II. Pourquoi et comment isoler ?
Isolation des parois translucides
47
● Isolation – Menuiserie extérieure (fenêtre)
► Vitrage
› Traitement Basse émissivité
› Traitements divers (entretien
› Heat Mirror
Source: Fiche ENE 06 - PMP
II. Pourquoi et comment isoler ?
Isolation des parois translucides
48
Ug
Yespaceur châssis
g Source: PMP
II. Pourquoi et comment isoler ?
Isolation des parois translucides
49
II. Pourquoi et comment isoler ?
Isolation des parois translucides
Source: formation PMP
50
● Isolation – Menuiserie extérieure (fenêtre)
Châssis en bois
IV68 (min = 7°C)
Espaceur en aluminium
(min = 13°C)
Espaceur à séparation thermique
(min = 15°C)
Source: formation PMP
II. Pourquoi et comment isoler ?
Isolation des parois translucides
51
Source: fiche ENE 06
II. Pourquoi et comment isoler ?
Isolation des parois translucides
52
Sourc
e: fiche E
NE
06
II. Pourquoi et comment isoler ?
Isolation des parois translucides
53
● Isolation – Menuiserie extérieure (fenêtre)
Source: fiche ENE 06
II. Pourquoi et comment isoler ?
Isolation des parois translucides
54
● La thermographie
Source: Fiche ENE09
Appareils, site web (Flir et Testo)
III. Moyens de vérification
55
● Sonde de température surfacique
► Vérification d’une température intérieure sur base des
hypothèses de température et de composition de paroi,
comparée à une prise de mesure.
Source: Photos de site web (Flir et Testo)
III. Moyens de vérification
56
● Définition
● Outils
● La PEB
● Désordre architectural
● Détails
● Optimisation
● Conclusion
IV. Ponts thermiques
57
● Selon la EN ISO 10211-1
► « Partie de l’enveloppe d’un bâtiment où la résistance
thermique par ailleurs uniforme est modifiée de façon
sensible par :
› la pénétration totale ou partielle de l’enveloppe du bâtiment
par des matériaux ayant une conductivité thermique
différente
et/ou
› un changement dans l’épaisseur de la structure
et/ou
› une différence entre les structures intérieures et extérieure,
comme il s’en produit aux liaisons paroi/plancher/plafond ».
IV. Ponts thermiques
Définition
58
● La norme « EN ISO 10211-1 »
► « Pont thermiques dans les bâtiments – Calculs des
températures superficielles et des flux thermiques –
Méthodes de calcul générales »
► Cette norme établit les spécifications sur les modèles
géométriques 3-D et 2-D d’un pont thermique pour le calcul
numérique :
› des flux thermiques afin d’évaluer la déperdition thermique
globale d’un bâtiment;
› des températures superficielles minimales afin d’évaluer le
risque de condensation superficielle.
► Hypothèses :
› Conditions de régime stationnaire;
› Toutes les propriétés physiques sont indépendantes de la température;
› Absence de source de chaleur à l’intérieur de l’élément de construction
IV. Ponts thermiques
Définition
59
● Définition
► Calcul de la valeur du pont thermique:
► Avec :
› L2D [W/m.K] : le coefficient de couplage linéique, obtenu par
un calcul bidimensionnel de l’élément de bâtiment qui forme
la séparation entre deux environnements;
› Ui [W/m².K] : la valeur U de l’élément de bâtiment
unidimensionnel;
› li [m] : la longueur pour laquelle la valeur U est valable dans
le modèle géométrique bidimensionnel.
)(2
ii
D UlL - [W/m.K]
IV. Ponts thermiques
Définition
60
● Nœud constructif
>< pont thermique
● Intérêts ?
► Spécificités de calcul
► Impact important dans le
bilan énergétique
Source: PMP
IV. Ponts thermiques
Définition
61
● Normes
Source: NBN B 62-002, annexe H
Outils
IV. Ponts thermiques
62
● Catalogues
Source: Catalogue (suisse) des ponts thermiques
IV. Ponts thermiques
Outils
63
● Logiciels
Therm, Eurokobra, Heat, Archicube, Bisco…
IV. Ponts thermiques
Outils
64
● Base de données (Logiciels)
>>> www.ponts-thermiques.be
IV. Ponts thermiques
Outils
65
● Logiciels - comparaison
Orange : pont thermique linéaire selon
NBN B 62-002
Rouge : pont thermique linéaire selon
le catalogue
Bleu : pont thermique linéaire selon
Therm Source: PMP
IV. Ponts thermiques
Outils
66
● Comparaison
(Ψe)
Source: PMP
IV. Ponts thermiques
Outils
67
● Source: Ordonnance du 07.06.2007, annexe V
La PEB
IV. Ponts thermiques
68
● PEB et PT (méthode)
Source: Formation PT1 PMP
La PEB
IV. Ponts thermiques
69
● PEB et PT (méthode)
dcontact ≥ ½ * min (d1,d2)
La PEB
IV. Ponts thermiques
70
● PEB et PT (méthode)
dcontact ≥ ½ * min ( d1 , d2 )
Source: Formation PT1 PMP
La PEB
IV. Ponts thermiques
71
● PEB et PT (méthode)
La PEB
IV. Ponts thermiques
72
● PEB et PT (méthode)
La PEB
IV. Ponts thermiques
73
● PEB et PT (méthode)
La PEB
IV. Ponts thermiques
74
● PEB et PT (méthode)
La PEB
IV. Ponts thermiques
75
● Types de ponts thermiques
› Linéaires
› Ponctuels
► CONSTRUCTIFS > Origine des désordres architecturaux
› Modification de l’épaisseur de l’isolant
› Modification de la continuité dans la constitution de la paroi
› Mise en œuvre défaillante
› Gestion non optimisée des détails de noeuds constructifs
► GEOMETRIQUES
Désordre architectural
IV. Ponts thermiques
76
● …
Source: Formation PT1 PMP
Désordre architectural
IV. Ponts thermiques
77
Source: Fiche ENE 09
Désordre architectural
IV. Ponts thermiques
78
● Mur plein, isolé par l’intérieur
Source: Fiche ENE 09
Désordre architectural
IV. Ponts thermiques
79
● Mauvaise mise en œuvre d’isolation
Source: Fiche ENE 09
et Energieplus
Désordre architectural
IV. Ponts thermiques
80
● Toujours assurer la continuité de l’isolant
► Perte par convection ET
► Pertes par conduction supplémentaires
Source: Fiche ENE 09
et Energieplus
Désordre architectural
IV. Ponts thermiques
81
● Encrassement de la coulisse !
Source: Fiche ENE 09
et Energieplus
Désordre architectural
IV. Ponts thermiques
82
● Détail : plancher hourdis sur mur intérieur
Source: Fiche ENE 09
et Energieplus
Désordre architectural
IV. Ponts thermiques
83
● De même en cas d’isolation par l’intérieur
Source: Fiche ENE 09
et Energieplus
Désordre architectural
IV. Ponts thermiques
84
● Cas 1
► ψe = -0,0137 W/mK
Umur = 0,088 W/m².K
Udalle = 0,134 W/m².K
Source:
www.ponts-thermiques.be
IV. Ponts thermiques
Détails
85
● Cas 2
► ψe = 0,034 W/mK
Umur = 0,087 W/m².K
Udalle = 0,108 W/m².K
Source:
www.ponts-thermiques.be
IV. Ponts thermiques
Détails
86
● Cas 3
► ψe = - 0,0956 W/mK
Umur = 0,137 W/m².K
Uplancher = 0,118 W/m².K
Source:
www.ponts-thermiques.be
IV. Ponts thermiques
Détails
87
● Cas 4
► ψe = 0,0207 W/mK
Umur = 0,110 W/m².K
Uplancher = 0,80 W/m².K
Source:
www.ponts-thermiques.be
IV. Ponts thermiques
Détails
88
● Cas 5
● ψe = - 0,003 W/mK
Umur = 0,099 W/m².K
Uw = 0,9 W/m².K
Source:
www.ponts-thermiques.be
IV. Ponts thermiques
Détails
89
● Exemple
Uw = 0,653 W/m²K
U = 0,142 W/m²K
Ye = 0,028 W/mK
Ye = 0,540 W/mK
optimum ?
l = 0,045 W/mK
Source: PMP
IV. Ponts thermiques
Détails
90
● …
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45
Position de la menuiserie extérieure dans la paroi en cm
Po
nt
therm
iqu
e l
inéiq
ue
Ye W
/mK
d
l1e l2e
l2i l1i
Valeur Ye en W/mK
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
-0,1
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45
Position de la menuiserie extérieure dans la paroi en cm
Po
nt
therm
iqu
e l
inéiq
ue
Ye W
/mK
Source: PMP
IV. Ponts thermiques
91
● …
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
-0,1
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45
Position de la menuiserie extérieure dans la paroi en cm
Po
nt
therm
iqu
e l
inéiq
ue
Ye W
/mK
d
l1e l2e
l2i l1i
Ye ≤ 0,01 W/mK
Source: PMP
IV. Ponts thermiques
► Y = +/- 0 W/mK : Position
correcte d’un châssis de
fenêtre dans le plan de
l’isolation (solution à
privilégier)
► Y = +/- 0,05 W/mK :
valeur encore acceptable
(solution moins
performante)
92 Source: Fiche ENE 09
IV. Ponts thermiques
Optimisation
93
● Le calcul des PT permet:
► D’obtenir la part déperditive propre à ces désordres
► D’obtenir la température surfacique en ces points faibles
du bâtiment (hypothèses différentes pour le référentiel de
mesurage)
● Les PT sont d’autant plus importants qu’ils
représentent ces « zones à risques » de
condensation, propices au développement des
pathologies vues précédemment !
IV. Ponts thermiques
Conclusion
94
IV. Isolation, contraintes et optimisation
Source: brochure « Optimiser
votre maison » téléchargeable
sur le portail de la Wallonie
95
● Optimum économique
► Temps de retour (TRS) de qqs années à 25 ans selon
hypothèses de simulation
► A comparer à la durée de vie d’un bâtiment
Source: fiche ENE 12
IV. Isolation, contraintes et optimisation
96
● Standard passif, une vision plus globale que le
« K »
→ 3 critères, relatifs:
BNE(chaleur)
Etanchéité
Surchauffe
● Niveau (très) basse énergie:
► BNE(chaleur) ≤ inférieurs à 60 kWh/m².an (voir 30) [RBC]
› BNE (chauffage et refroidissement) ≤ 30 kWh/m².an
[SPF finances]
V. Isolation, contraintes et optimisation
1. Les besoins nets en énergie de
chauffage doivent être < 15 kWh/m²a
2. L’étanchéité à l’air : valeur n50 < 0,6 h-1
3. Le pourcentage de surchauffe
doit être < 5%
4. La consommation totale d’énergie
primaire < 120 kWhprim/m²an
(42kWh/m².an)
Source : CALE
Les critères = Obligation de Résultats
97 Source: PMP
V. Isolation, contraintes et optimisation
98
● Plus loin que l’isolation seule…
Source: formation PMP
V. Isolation, contraintes et optimisation
0
50
100
150
200
250
300
Maison existante Maison K55 Maison basse énergie Maison passive
Co
nso
mm
atio
n s
pé
cifiq
ue
d’é
ne
rgie
[k
Wh
/m².
an
]
chauffage eau chaude sanitaire ventilation appareils électroménagers
-75%
-85%
V. Isolation, contraintes et optimisation
100 100
Mauvais Parc
actuel Standard
Perform-
ant Top
Toiture inclinée/plate 4,0 / 3,0 2,5 0,3 0,3 0,15 (0,10)
Gain/perte en % par rapport au
Standard : 100 %
Murs extérieurs 1,5 1,0-1,5 0,4 0,3 0,15
Gain/perte en % par rapport au
Standard : 100 %
Plancher sur extérieur 2 1,5-2 0,6 0,3 0,15
Gain/perte en % par rapport au
Standard : 100 %
Fenêtre Uw(/Ug) 5 3 2,5/(1,6) <2,5 /(1,1) 0,85
Gain/perte en % par rapport au
Standard : 100 %
Isolation
V. Isolation, contraintes et optimisation
101
V. Isolation, contraintes et optimisation
D’autres visions…
► Vision d’investissement anticipatif
► La rénovation à long termes
102
● Notions hygrométriques:
► Humidité absolue, X:
Le nombre de grammes de vapeur d’eau présent dans 1 kg
d’air sec. [geau/kgairsec]
► Humidité relative, H.R.:
rapport entre la pression de vapeur d’eau (pv) et la pression
de saturation de la vapeur d’eau (pvs). [%]
► Température de rosée:
température, pour une pression de
vapeur d’eau donnée ou une humidité absolue
donnée, à laquelle l’humidité relative
serait de 100%. [°C]
Source: Formation PMP
VI. Pathologies
X
H.R.
103 Source: Formation Condensation
PMP
VI. Pathologies
104
● Diffusion de vapeur
4°C / Hr : 100%
Pv : 800 Pa
20°C / Hr : 70%
Pv : 1650 Pa
Tout comme la chaleur se
déplace du chaud vers le froid,
l’humidité se déplace de la
pression partielle la plus
élevée vers la moins élevée.
C’est la diffusion de vapeur
Source: Formation PMP
VI. Pathologies
105
● Pathologies rencontrées
► Associées à l’humidité
→ Moisissures et champignons
T° -
Humidité ++
Temps ++
Source: PMP
VI. Pathologies
106
● Développement et croissance
Source: PMP
VI. Pathologies
107
● Types de pathologies
► Moisissures
► Champignons
► Sels
Source: Formation PMP
Mélange de stachybotrys,
penicillia et aspegillus
Penicillium sp (il en existe plus de
200 espèces)
Mérule
Champignons
Sels
VI. Pathologies
108
● Bibliographie
• http://botany.upol.cz/atlasy/system/
• www.maison-humide.com
• www.forensic-applications.com
• www.merules.com
• www.energieplus-lesite.be
• www.wikipedia.be
• NIT 153 : problèmes d’humidité dans les bâtiments
(CSTC)
VI. Pathologies
109
● Exemple 1: rénovation basse énergie
Source: PMP
VII. Cas pratiques
110
● Exemple 1: rénovation basse énergie
VII. Cas pratiques
111
● Exemple 1: rénovation basse énergie
VII. Cas pratiques
112
● Exemple 2: rénovation passive
VII. Cas pratiques
113
● Exemple 2:
VII. Cas pratiques
114
● Exemple 2:
VII. Cas pratiques
115
● Exemple 2:
► Nouvelle toiture
► Placement VMC
► …
VII. Cas pratiques
116
● Exemple 3– CIT Blaton
(rénovation passive)
Client
CIT-Blaton SA Surface
3 035 m² (825m² passif) Type de marché
privé
Appel d’offre entreprises séparées Economie en CO2
30 T/an Performances
K 18
E 40
P/S 2.15
Chauffage 9 kWh/m².an
Electricité 65 kWh/m².an
Etanchéité à l’air n50= 0.44 h-1 Architecte
A2M
Approche durable
Arcadis Belgium Techniques spéciales
MK Engineering, CIT Blaton Stabilité
CIT Blaton, Ney et VK Engineering
VII. Cas pratiques
117
● Exemple 3– CIT Blaton (rénovation passive)
VII. Cas pratiques
118
VII. Cas pratiques
119
VII. Cas pratiques
120
Enveloppe:
Attention
Parement (Trespa)
vide
Celit
Cellulose
OSB
bloc plâtre
Parement cimentage
EPS Neopor
OSB
Cellulose
OSB
plaque plâtre
VII. Cas pratiques
121
VII. Cas pratiques
cimentage .8 cm
Neopor (EPS) 5.0 cm
OSB 1.8 cm
cellulose 24.0 cm
dans TJI 240-/50
OSB 1.8 cm
vide 5.0 cm
plaque plâtre 1.0 cm
122
VII. Cas pratiques
123
● Exemple 3 – CIT Blaton
► Plancher
VII. Cas pratiques
124
● Exemple 3 – CIT Blaton
► Toiture
VII. Cas pratiques
Structure
Architecture
F-Plafond
Éclairages
HVAC etc
?
?
« Classique » Projet
● Exemple 3 – CIT Blaton
► Toiture (simulation)
VII. Cas pratiques
125
● Exemple 4 – Tours passives
VII. Cas pratiques
Hauteur des tours: 165 m
Nombre de niveaux : 49 (rez+48)
Hauteur moyenne des bâtiments voisins : 25 m
Orientations façades : NNE/ESE/SSO/ONO
Surface par plateau : ~1.500m²
126
● Exemple 4 – Tours passives
Isolation dans caisson
alu
Type d’isolant et
épaisseur variable
Protection solaire
Lamelles Alu
automatisée
Châssis
Châssis alu + double
vitrage
Incendie
Bloc de plâtre RF60
pour garantir le 100cm
RF
100c
m
Traitement des façades : mur rideau shadow box de type Schüco
VII. Cas pratiques
127
● Exemple 4 – Tours passives
VII. Cas pratiques
Type de paroi Type isolant –
conductibilité [W/m.K]
Epaisseur
[mm]
U paroi
[W/m².K]
Toit - BASE XPS – 0,032 100 0,30
Toit – NZEB – Tour n°1 XPS – 0,032 100 0,30
Toit – NZEB – Tour n°2 et 3 XPS – 0,032 160 0,19
Parois verticales - BASE MW – 0,035 80 0,39
Parois verticales – NZEB –
Tour n°1
MW – 0,035 100 0, 32
Parois verticales – NZEB –
Tour n°2
MW – 0,035 140 0, 23
Parois verticales – NZEB –
Tour n°3
MW – 0,035 160 0, 21
Parois diverses - BASE XPS – 0,032 40 0,68
Parois diverses - NZEB XPS – 0,032 40 0,68
Sol – BASE PUR - 0,035 80 0,35
Sol – NZEB PUR - 0,035 80 0,35 128
● Exemple 4 – Tours passives
VII. Cas pratiques
Type de paroi Pont
thermique
[W/m.K]
Epaisseur
[mm]
U paroi
[W/m².K]
Châssis – alu - BASE - 90 1,60
Châssis – alu - NZEB - 90 1,40
Vitrage double – BASE - - 1,10
Vitrage double – NZEB - - 1,00
Pont thermique lin. intercalaire – BASE 0,050 W/m.K - -
Pont thermique lin. intercalaire – NZEB 0,050W/m.K - -
Pont thermique lin. œuvre – BASE 0,053 W/m.K - -
Pont thermique lin. œuvre – NZEB 0,055W/m.K - -
Pont thermique lin. Œuvre seuil – BASE 0,035 W/m.K - -
Pont thermique lin. œuvre seuil – NZEB - 0,011W/m.K - -
Facteur solaire – g = 0,5
129
● Exemple 4 – Tours passives
VII. Cas pratiques
NIVEAU K K 34 K 32 K 31
PERTES 47,2 50,9 50,4 [kWh/m².an]
Transmission 26,9 30,7 30,6
Opaque 10,3 9,8 9,4
Fenêtres 16,6 20,9 21,2
Aérauliques 20,2 20,3 19,8
Contrôlées 14,6 14,6 14,2
Non contrôlées 5,6 5,7 5,6
APPORTS 33,2 35,6 35,9 [kWh/m².an]
Internes 21,0 20,6 19,7
Solaires 12,2 15,0 16,3
BESOINS DE CHAUFFAGE 13,9 15,3 14,5 [kWh/m².an]
NZEB
TOUR 1 TOUR 2 TOUR 3
130
● Exemple 4 – Tours passives
VII. Cas pratiques
131
corrigé
NIVEAU K K 38 K 39 K 39
PERTES 63,4 65,0 64,8 [kWh/m².an]
Transmission 27,2 29,9 28,8
Aérauliques 36,1 35,1 36,0
APPORTS 72,9 74,1 74,1 [kWh/m².an]
Internes 68,2 68,2 68,2
Solaires 4,7 6,0 6,0
BESOINS DE FROID 9,5 9,1 9,3 [kWh/m².an]
TOUR 3
NZEB
TOUR 1 TOUR 2
● Exemple 4 – Tours passives
VII. Cas pratiques
132
● Exemple 4 – Tours passives
VII. Cas pratiques
133
134
● http://www.energieplus-lesite.be
● www.bruxellesenvironnement.be/Templates/Profe
ssionnels/informer.aspx?id2470&langtype=2060
(fiches ENE, ISO et MAT)
● www.curbain.be
● www.cstc.be/ > Services > Antennes normes
● www.ponts-thermiques.be
● www.maisonpassive.be
Outils, sites internets, etc… intéressants :
135
Ce qu’il faut retenir de l’exposé
● L’isolation est la première étape de l’étude
énergétique d’un bâtiment.
● Elle doit être étudiée en gardant à l’esprit les
pathologies apparaissant quand elle fait défaut ou
suite à des mises en œuvre impropres.
● Elle doit être étudiée dans sa globalité; les ponts
thermiques interviennent de manière non
négligeable dans le bilan thermique global.
136
Contact
Emmanuel ‘s Heeren - architecte
Chargé de projets
pmp asbl – boulevard Audent 15 – 6000 Charleroi
Tel : 071 / 960 320
E-mail : [email protected]
137
Merci de votre attention.