1. Les ponts thermiques
1.1 Généralités
Les ponts thermiques sont des zones localisées présentant une déperdition thermique plus importante que dans les zones adjacentes. Une déperdition thermique plus élevée entraîne une perte d’énergie plus importante, d’où une température de surface plus faible et donc un risque de formation de moisissure (risques pour la santé). D’autres conséquences peuvent être les risques de formation de condensation et la détérioration de la structure même du bâtiment.
L’apparition des ponts thermiques peut résulter de configurations différentes. Il existe le pont thermique géométrique qui est une zone non plane d’une construction, comme les angles de bâtiments par exemple, et les ponts thermiques dus aux matériaux, qui sont des zones avec des matériaux ayant des conductivités thermiques différentes.
Les effets des ponts thermiques en bref :
■ Risque de formation de moisissure
■ Risque d’atteintes à la santé (allergies, etc.)
■ Risque de formation de condensation
■ Déperdition plus importante de l’énergie de chauffage
■ Détérioration du confort et du bien-être
■ Surconsommation en chauffage et refroidissement des bâtiment
1.2 Types de ponts thermiques
Ponts thermiques dus aux matériaux
Des ponts thermiques dus aux matériaux apparaissent lorsque des éléments de construction présentant une conductivité thermique très différente sont adjacents. Les fixations d’isolation extérieure en sont un exemple type, ou encore une liaison dalle/façade en isolation par l’intérieur. Dans le schéma ci-dessous, la fixation métallique accroit la dissipation thermique.
Le flux thermique circule de la pièce chaude (du bas du schéma) à la pièce froide (en haut) à travers les matériaux.
Ponts thermiques géométriques
Des ponts thermiques géométriques apparaissent lorsque la surface dégageant la chaleur est plus importante que la surface absorbant la chaleur. Les angles de bâtiment en sont le parfait exemple. A cet endroit, les températures surfaciques diminuent fortement au niveau des surfaces intérieures absorbant la chaleur, qui peut s’échapper de manière plus rapide à travers les surfaces extérieures plus importantes.
1.3 Les caractéristiques thermiques des ponts thermiques
Pour comprendre les différents effets des ponts thermiques, il existe plusieurs caractéristiques. Ces dernières décrivent différentes propriétés des ponts thermiques. Alors que les coefficients de transmission thermique ψ et χ , caractéristiques les plus utilisées en France, fournissent des renseignements sur les déperditions énergétiques de chaleur, le risque de formation de moisissure et de condensation peut être évalué par le facteur de température et la température surfacique minimale.
Le calcul de ces caractéristiques est exclusivement possible grâce à un calcul thermique aux éléments finis du pont thermique existant.
A cet effet, la géométrie de la construction dans la zone du pont thermique est modélisée dans un logiciel aux éléments finis avec les différentes conductivités thermiques des matériaux utilisés.
Outre les caractéristiques thermiques, le calcul fournit également une représentation de la répartition de la température à l’intérieur de la construction. Une représentation du flux thermique par des lignes de flux thermique (cf. figure 3) ou par des isothermes (cf. figure 4) est alors choisie la plupart du temps.
La représentation des lignes de flux thermique indique le chemin par lequel la chaleur s’échappe au travers de la construction, ce qui permet ainsi de bien reconnaître les points faibles du pont thermique d’un point de vue thermique. Les isothermes sont des lignes où la température est constante. Elles indiquent la répartition de la température à l’intérieur de l’élément de construction.
Les lignes de flux thermique et les isothermes sont perpendiculaires entre elles (cf. figures 3 et 4).
1.4 Les ponts thermiques linéaires
Les ponts thermiques linéaires sont des faiblesses de l’enveloppe thermique. Ils apparaissent lorsqu’une liaison en béton crée une coupure de l’isolation thermique, une liaison dalle/façade en isolation intérieure ou une liaison dalle/balcon en isolation extérieure en sont les parfaits exemples. Les déperditions d’un pont thermique linéaire sont représentées par la valeur ψ, en W/(m . K)
1.5 Les ponts thermiques ponctuels
Les ponts thermiques ponctuels sont des faiblesses de l’enveloppe thermique qui sont localisées en un point, comme les bandes noyées traversant la couche isolante ou les éléments d’ancrage des façades rideaux par exemple. La valeur des déperditions énergétiques engendrées par des ponts thermiques ponctuels est représentée par sa valeur χ, en W/K, à savoir le coefficient de transmission thermique ponctuel.
1.6 Les ponts thermiques tridimensionnels (angles)
Il s’agit ici de ponts thermiques qui doivent être considérés de manière tridimensionnelle. L’angle d’une pièce en est un exemple type. La figure 2 a déjà représenté la manière dont le flux thermique se comporte à travers l’angle bidimensionnel d’une pièce.
Dans le cas d’un angle tridimensionnel, ce problème est encore amplifié. Dans un angle bidimensionnel, la température surfacique du côté intérieur de l’angle est déjà très basse. Dans le cas d’un angle tridimensionnel, le rapport défavorable surface externe/surface interne augmente de manière à ce que la température surfacique continue à baisser.
2. Protection contre l’humidité
2.1 Généralités
L’humidité de l’air dans les bâtiments est la combinaison de l’humidité de l’environnement extérieur du bâtiment, la pluie, l’humidité du sol par exemple et de la vie quotidienne de ses occupants, comme le fait de cuisiner ou de se doucher. Elle peut donner lieu à l’apparition d’organismes tels que des moisissures. Des dommages peuvent être causés à la structure même du bâtiment. De plus, la mise en oeuvre d’une isolation thermique humide aggrave par ailleurs considérablement les déperditions de chaleur et ainsi le risque de moisissures.
Pour éviter de tels effets négatifs, il faut respecter les exigences concernant la protection contre l’humidité. Il existe des caractéristiques pour identifier ces risques comme le facteur de température et la température surfacique à l’intérieur des pièces.
L’humidité de l’air désigne généralement la part de vapeur d’eau dans le mélange d’air. La quantité de vapeur d’eau contenue dans l’air dépend de la température (en plus de la pression de l’air). Plus la température est élevée, plus il peut y avoir de vapeur d’eau dans l’air.
Comme on peut le voir dans la figure 8, lors du refroidissement de l’air, une partie de la vapeur d’eau contenue s’échappe sous forme de condensation. Il s’agit là d’un problème typique apparaissant sur les surfaces froides dans des pièces chauffées. En cas d’humidité élevée de l’air, le risque de formation de moisissure sur les surfaces froides existe, avant même la formation de condensation. Pour décrire l’influence de la teneur de l’air en humidité sur ces processus, on utilise l’humidité relative de l’air.
L’humidité relative de l’air
L’humidité relative de l’air décrit, sous forme de pourcentage, à quel point l’air est saturé en vapeur d’eau. 100% d’humidité relative de l’air correspond à la capacité maximale de saturation en eau de l’air. A noter que l’humidité relative se réfère à la température ambiante. Puisque la quantité de vapeur d’eau absorbable au maximum dépend de la température, l’humidité relative de l’air varie également en fonction de la température. Si par exemple, on descend la température de la pièce de 20°C à 18°C pour une humidité relative de l’air de 50%, l’humidité relative de l’air augmente de 7%. Ceci est dû au fait que la quantité de vapeur d’eau qui peut être absorbée décroît lorsque la température baisse.
2.2 Formation de condensation
Lorsque la température diminue, la capacité de l’air à absorber l’humidité diminue. L’humidité contenue dans l’air de la pièce se dépose alors sur la surface froide sous forme liquide : la condensation se forme (cf. figure 8). La température limite à partir de laquelle cette situation survient est dénommée température du point de rosée.
La température du point de rosée dépend de la température de la pièce et de l’humidité de l’air intérieur (cf. figure 10). Plus l’humidité relative de la pièce et la température de l’air intérieur sont élevées, plus la température du point de rosée est élevée ; autrement dit, plus la condensation se forme tôt sur les surfaces les plus froides.
Le climat habituel à l’intérieur du bâtiment est en moyenne d’environ 20°C pour une humidité relative de l’air intérieur d’env. 50%, ce qui donne une température du point de rosée de 9,3°C. Dans les pièces très humides, comme par exemple la salle de bain, on atteint des taux d’humidité plus élevés de l’ordre de 60% ou plus. La température du point de rosée augmente en conséquence, de même que le risque de formation de condensation. La température du point de rosée s’élève ainsi déjà à 12,0°C pour une humidité de l’air int.rieur de 60%. On reconnaît très bien à la pente de la courbe de la figure 10 cette dépendance sensible de la température du point de rosée avec l’humidité de l’air intérieur. De faibles augmentations de l’humidité de l’air intérieur entraînent déjà une augmentation importante de la température du point de rosée de l’air intérieur, ce qui donne lieu à une nette augmentation du risque de formation de condensation sur les surfaces froides de l’élément de construction.
Exemples : une armoire accolée à un mur extérieur : l’humidité de l’air entre le mur et l’armoire peut se déposer puisqu’ici l’air ne passe guère. Il peut en être de même avec des rideaux derrière lesquels de la condensation est susceptible de se former au niveau des fenêtres.
2.3 Formation de moisissure
La moisissure apparaît sur une surface lorsque la température de celle-ci correspond à la température de la surface pour une humidité relative de 80%.
Autrement dit, il y aura formation de moisissures avant même la formation de condensation. La température à laquelle ceci survient est dite » température de prolifération des moisissures » θS. La croissance des moisissures se produit donc déjà à des températures supérieures au point de rosée.
Pour un climat int.rieur de 20°C et une humidité relative de 50%, la temp.rature de prolifération des moisissures est de 12,6°C (cf. figure 11). Elle est par conséquent plus élevée de 3,3°C que la température du point de rosée (cf. figure 10). C’est pourquoi, la température de prolifération des moisissures est déterminante pour éviter les dommages causés à la construction par la formation de moisissure. Les températures surfaciques doivent de ce fait être supérieures à la température de prolifération des moisissures.
En résumé, il ne suffit pas que les surfaces intérieures soient plus chaudes que la température du point de rosée de l’air intérieur.
Les températures surfaciques doivent également être supérieures à la température de prolifération des moisissures !
La valeur-limite de l’humidité relative sur la surface des éléments de construction est de 80%. Dans le cas d’une température habituelle de l’air intérieur de 20°C et d’une humidité relative de 50%, cette valeur-limite est atteinte à une température de la surface interne de 12,6°C.
θmin ≥ 12,6 °C
De fréquents problèmes de formation de moisissure surviennent lors de la réhabilitation de bâtiments anciens. La plupart du temps, les vieilles fenêtres entraînent des déperditions de chaleur élevées. Des températures surfaciques particulièrement basses sont de ce fait atteintes. La formation de condensation sur les vitres des fenêtres sont par conséquent un phénomène fréquent. Lors des mesures de réhabilitation, les fenêtres sont changées, les températures surfaciques augmentent et l’humidité relative de l’air augmente également du fait de l’augmentation de l’étanchéïté des nouvelles embrasures de fenêtre. Cela a pour conséquence la formation de moisissure dès que les températures surfaciques sont inférieures à 12,6°C. Seule une ventilation régulière et efficace permet d’éviter ce phénomène.
2.4 Facteur de température fRsi
Le facteur de température décrit la qualité d’isolation thermique des éléments de construction. Il s’agit d’une caractéristique dont le but est d’éviter le danger de formation de moisissure sur une construction.
Le facteur de température fRsi est défini comme différence de température entre la température surfacique à l’intérieur des pièces et la température de l’air extérieur (θsi – θe) par rapport à la différence de température entre l’air intérieur et l’air extérieur (θi – θe):
ƒRsi = θsi − θe / θi − θe
Exigence minimale selon la norme allemande
L’exigence minimale pour la valeur fRsi sert à éviter les détériorations de la substance même du bâtiment suite à la formation de condensation. La valeur suivante s’applique à cet effet :
ƒRsi ≥ 0.70
La valeur fRsi est une valeur relative. Elle présente de ce fait l’avantage de dépendre uniquement de la construction du pont thermique et non pas, comme θsi, des températures de l’air extérieur et de l’air intérieur appliquées. Le facteur de température a la valeur f=1 lorsque la température surfacique à l’intérieur des pièces correspond à la température de l’air intérieur et f=0 si la température surfacique intérieure correspond à la température de l’air extérieur (cf. figure 12).
2.5 Température surfacique à l’intérieur des pièces θsi
La température surfacique à l’intérieur des pièces θsi fournit des renseignements sur la conductivité thermique d’un élément de construction. Si la température surfacique à l’intérieur des pièces est basse malgré des températures élevées de l’air intérieur, on peut en conclure qu’une grande quantité d’énergie thermique est évacuée vers l’extérieur par l’élément de construction.
3. La RE 2020 en bref
La France s’est engagée dans le cadre d’accords internationaux (de Rio de Janeiro en 1992 et de Kyoto en 1997) à limiter ses émissions de gaz à effet de serre (GES). Le secteur du bâtiment représentant 25% des émissions de GES et plus de 40% des consommations énergétiques nationales, celui-ci joue un rôle clé dans la politique énergétique actuelle et future de la France. La RT 2000, RT 2005 puis la RT 2012 ont été les premières étapes de la mise en application des accords internationaux. Elles ont apporté un cadre réglementaire et ont contribué au développement des bâtiments à basse consommation.
Aujourd’hui, la RE 2020 a pour but de donner la priorité à la sobriété énergétique et à la décarbonation de l’énergie, de diminuer l’impact carbone de la construction des bâtiments et de garantir le confort d’été. La RE 2020 a pour objectif de poursuivre la baisse des consommations des bâtiments neufs. Elle se veut plus exigeante que la RT 2012, grâce notamment au renforcement (-30%) de l’indicateur de besoin bioclimatique (Bbio).
La RE 2020 :
Les exigences de résultats :
- ■ L’optimisation de la conception énergétique du bâti indépendamment des systèmes énergétiques mis en oeuvre : il s’agit en l’occurrence du besoin en énergie du bâtiment (chauffage, refroidissement et éclairage), calculé pour des conditions de fonctionnement définies (Bbio).
- ■ La limitation de la consommation d’énergie primaire (Cep) et d’énergie primaire non renouvelable (Cep,nr) du bâtiment.
- ■ La diminution de l’impact carbone des bâtiments neufs sur le climat en prenant en compte l’ensemble des émissions de CO2 des composants de la construction, du chantier et du cycle de vie du bâtiment de la phase de construction à sa fin de vie, en passant par la phase d’exploitation via une analyse du cycle de vie (ACV).
- ■ Le calcul du nombre de degrés-heures (DH) d’inconfort estival qui exprime la durée et l’intensité des périodes d’inconfort dans le bâtiment sur une année.
Les ponts thermiques :
Confirmation des exigences minimales avec l’obligation de recours aux énergies renouvelables, obligation de traitement des ponts thermiques (fuites de chaleur), obligation de traitement de la perméabilité à l’air des logements neufs, etc.
L’obligation de traiter les ponts thermiques se traduit principalement par le respect des deux points suivants :
Le ratio de transmission linéique global de tous les ponts thermiques ne peut excéder 0,33W/(mÇSref.K)
La moyenne des coefficients PSI des planchers intermédiaires (L9) ne doit pas dépasser 0,60W/(m.K)
4. Quelques définitions de la thermique
4.1 Flux thermique Φ
Le flux thermique (Watt) décrit le transport de l’énergie thermique (joule) en fonction du temps (s). Le flux thermique circule par définition d’une zone présentant une température élevée à une zone de basse température.
4.2 La conductivité thermique λ
La conductivité thermique décrit la quantité de chaleur passant à travers un matériau. Une valeur λ basse implique alors une faible conductivité thermique, donc une bonne isolation thermique. Par exemple, l’acier a ainsi une conductivité thermique très élevée (50 W/(m . K)), l’inox a une conductivité thermique comprise entre 13 et 17 W/(m . K), alors qu’un isolant type Neopor a une conductivité très faible (0,031 W/(m . K)).
4.3 La résistance thermique
La résistance thermique correspond à la résistance qu’oppose un matériau au flux thermique. Elle est exprimée en m2K/W
La résistance R est égale à l’épaisseur du matériau divisée par sa conductivité thermique :
R = d/λ [ m2 K/W]
λ : conductivité thermique en W/(m . K)
d : épaisseur du matériau en m
Pour un élément de construction composé de plusieurs couches, les résistances thermiques de chaque couche s’ajoutent :
4.4 Le coefficient de transmission thermique surfacique U
Le coefficient de transmission thermique décrit la transmission de la chaleur à travers un élément de construction. Il repose sur la valeur R d’un élément de construction. La valeur U représente de ce fait la transmission réelle de la chaleur.
U est calculé comme la valeur inverse de la somme des résistances de transmission thermique et des résistances au passage de la chaleur :
U = 1 / Rsi + R + Rse
Rsi résistance superficielle intérieure
Rse résistance superficielle extérieure
4.5 Les coefficients de transmission thermique ψ et χ
Le coefficient de transmission thermique décrit les déperditions de chaleur par transmission qui apparaissent à cause d’un pont thermique.
On distingue s’il s’agit d’un pont thermique linéaire (par exemple laison dalle/ balcon) ou d’un pont thermique ponctuel.
Le coefficient de transmission thermique ψ ( » valeur ψ « ) caractérise la déperdition de chaleur d’un pont thermique linéaire qui apparaît en plus par mètre linéaire de pont thermique. En France, cette valeur ψ est calculée en prenant en compte les cotes intérieures de la liaison prise en compte (voir chapitre 6.6), contrairement à un grand nombre de pays européens utilisant les cotes extérieures.
Le coefficient de transmission thermique ponctuel χ ( » valeur χ « ) caractérise la déperdition de chaleur supplémentaire à travers un pont thermique ponctuel.
La valeur ψ dépend de la qualité de construction, des dimensions et des valeurs U des éléments de construction adjacents, car la déperdition de chaleur au droit du pont thermique et celle du voile adjacent s’influencent réciproquement. Ainsi, la valeur ψ change lorsque la construction adjacente change, même si le pont thermique reste le même.
Dans la figure 23, on peut voir à quoi ressemble la valeur ψ pour une liaison dalle-balcon parcourant le mur sans rencontrer de rupteur de pont thermique. Cette déperdition de chaleur supplémentaire par le pont thermique influence également le voile adjacent.
Dans la pratique, cela signifie que la dissipation thermique par la liaison dalle-balcon permet de refroidir le mur au-dessus et en-dessous du pont thermique. On peut voir au niveau des flèches, à droite dans la figure, le chemin emprunté par les flux thermiques.
Alors que, pour les murs ne présentant aucun rupteur thermique, seuls des flux thermiques horizontaux apparaissent (représentés en bleu), les flux thermiques dans les ponts thermiques sont tridimensionnels (représentés en jaune). Ceci permet de voir pourquoi le calcul des valeurs ψ est beaucoup plus complexe que celui des valeurs U.
4.6 Calcul des coefficients Ψ et χ
Calcul des coefficients de transmission thermique linéaires et ponctuels
Les valeurs Ψ sont déterminées comme suit :
Ψ est le coefficient linéique du pont thermique en W/(m . K)
ΦT est le flux total par mètre de longueur à travers le modèle 2D, exprimé en W/m
ΔT est la différence de température entre les 2 ambiances chaude et froide, exprimé en K
Ui est le coefficient surfacique du composant, exprimé en W/(m2 . K)
Li est la longueur intérieure sur laquelle s’applique la valeur Ui dans le modèle géométrique 2D, exprimé en m
N est le nombre des composants 1D
Les valeurs χ sont déterminées comme suit :
χ est le coefficient ponctuel du pont thermique exprimé en W/K
ΦT est le flux total à travers le modèle 3D, exprimé en W
ΔT est la différence de température entre les 2 ambiances chaude et froide, exprimé en K
Ui est le coefficient surfacique du composant, exprimé en W/(m2 . K)
Ai est la surface intérieure sur laquelle s’applique la valeur Ui dans le modèle géométrique 3D, en m2
N est le nombre des composants 2D
Ψj est le coefficient linéique du pont thermique linéaire j, en W/(m . K)
Lj est la longueur intérieure sur laquelle s’applique la valeur Ψj dans le modèle géométrique 3D, exprimé en m
M est le nombre des ponts thermiques linéaires
4.7 Température du point de rosée θT
La température du point de rosée θT d’une pièce correspond à la température à laquelle l’humidité existant dans l’air intérieur ne peut plus être maintenue par l’air intérieur et qui est ensuite évacuée sous forme de gouttelettes d’eau. L’humidité relative de l’air intérieur est alors de 100%.
4.8 Température de prolifération des moisissures θs
De la moisissure se forme sur les surfaces froides de l’élément de construction lorsque la surface de cet élément atteint la température qui provoque l’apparition de moisissure. La température à laquelle ceci survient est appelée » température de prolifération des moisissures » θS.
5. Exemples de ponts thermiques dans le bâtiment
5.1 Les ponts thermiques en isolation thermique extérieure (ITE) et leurs types de rupteurs associés
5.1.1 Éléments en porte-à-faux et valeurs thermiques des rupteurs en ITE
Dans le cas d’éléments en béton en porte-à-faux non isolés comme les balcons, coursives, bandeaux, casquettes, et auvents, la combinaison du pont thermique géométrique (effet ailettes de refroidissement) et du pont thermique dû aux matériaux (perforation au niveau de l’isolation thermique avec du béton armé ou de l’acier) crée une importante déperdition thermique. Ces liaisons font de ce fait partie des ponts thermiques les plus critiques de l’enveloppe du bâtiment. Non isolées, elles entraînent d’importantes déperditions de chaleur et une baisse significative de la température surfacique, ce qui engendre des frais de chauffage plus élevés et un risque de moisissure très élevé dans ces zones.
La figure 13 est la représentation d’un balcon en béton armé, avec une isolation extérieure, avec et sans rupteur thermique. Le dessin de gauche montre un pont thermique ne présentant aucun traitement. Le dégradé de couleurs permet de voir comment la chaleur passe à travers la dalle-balcon pour se diriger vers l’extérieur, de la zone chaude en rouge à celle froide en bleu. La représentation de droite montre un balcon présentant une rupture thermique. Comme on peut le voir ici, un rupteur thermique réduit considérablement les déperditions de chaleur.
Valeurs des ponts thermiques des jonctions de balcons avec Schöck Isokorb® en isolation par l’extérieur ou répartie
Les valeurs des ponts thermiques résultant des jonctions types réalisées avec des modèles Isokorb® sont affichées ci-dessous.
5.1.2 Liaison acrotère et valeurs thermiques des rupteurs en ITE
Les acrotères rencontrent les mêmes problèmes thermiques que les balcons. Les acrotères sont toutefois en plus raccordés à l’angle extérieur situé entre le mur et le plafond. Outre le fait que l’acrotère fait office d’ailette de refroidissement, il existe de ce fait ici une autre influence géométrique par l’angle extérieur qui a un impact défavorable sur le rapport surface intérieure/extérieure.
Valeurs des ponts thermiques des liaisons acrotères avec Schöck Isokorb® en isolation par l’extérieur ou répartie
Les valeurs des ponts thermiques résultant des jonctions types réalisés avec des modèles Isokorb® sont affichées ci-dessous.
5.2 Les ponts thermiques en isolation thermique par l’intérieur (ITI) et leurs types de rupteurs associés
5.2.1 Liaison dalle-façade et valeurs thermiques des rupteurs en ITI
Les constructions avec une isolation par l’intérieur se différencient des constructions présentant une isolation par l’extérieur sur un point important : en cas d’isolation par l’intérieur, les liaisons dalle/façade représentent le principal point faible de l’enveloppe thermique d’un bâtiment, à moins que le linéaire de balcon soit prédominant. Dans la figure 15, l’absence de rupture du pont thermique est mise en évidence. L’énergie thermique s’échappe fortement et induit une température de surface extrêmement faible.
La figure 15 établit une comparaison entre une liaison dalle/façade non traitée (à gauche) et une liaison dalle/façade traitée (à droite). Comme on peut le voir, sans rupteur thermique, une forte déperdition est constatée. L’utilisation d’un rupteur thermique réduit considérablement les déperditions de chaleur et améliore de manière importante le confort intérieur.
Valeurs des déperditions thermiques avec Schöck Rutherma® en isolation par l’intérieur
Les valeurs des coefficients de transmission thermique linéiques en isolation par l’intérieur se trouvent dans les tableaux ci-dessous.
La gamme de rupteurs pour ITI n’existe qu’en option REI et EI pour la gamme T RF et RF-Z.
Les valeurs des tableaux sont utilisables dans les limites suivantes :
■ Mur en béton d’épaisseur 200 mm ou en maçonnerie courante d’épaisseur emur ≥ 200 mm
■ Conductivité thermique de l’isolation par l’intérieur du mur λutile ≥ 0,030 W/(m Ø K)
■ Epaisseur de l’isolation par l’intérieur du mur de 100 mm
■ Résistance thermique de l’isolant sous plancher bas R ≤ 6 m. Ø K/W
■ Résistance thermique de l’isolant en toiture terrasse R ≤ 10 m. Ø K/W
Modèle Rutherma® T type DFi pour dalle CSP
Modèles DB et DBi et D pour liaisons dalle-balcon-valeurs Ψ
Les valeurs des tableaux sont utilisables dans les limites suivantes :
■ Mur en béton d’épaisseur emur ≥ 160 mm ou en maçonnerie courante d’épaisseur emur ≥ 200 mm
■ Conductivité thermique de l’isolation par l’intérieur du mur λutile = 0,030 W/(m Ø K)
■ Epaisseur de l’isolation par l’intérieur du mur 80 mm ≤ eiso ≤ 130 mm
Majoration ou minoration du pont thermique de liaison Ψ (Pour DBi, Ki et D)
Le tableau suivant présente la variable de majoration ou minoration ΔΨ, en cas de variation par rapport à la configuration de base.
Modèles RF / RF-Z pour liaisons refend-façade -valeurs Ψ
Les valeurs des tableaux sont utilisables dans les limites suivantes :
■ Mur en béton d’épaisseur emur = 180 mm ou en maçonnerie courante d’épaisseur emur ≥ 200 mm
■ Conductivité thermique de l’isolation par l’intérieur du mur λutile = 0,004 W/(m Ø K)
■ Epaisseur de l’isolation par l’intérieur du mur eiso = 100 mm
5.3 Les connecteurs
Dans le cas des prémurs isolés, les deux faces en béton doivent être reliées ensemble. L’utilisation d’acier inoxydable est fréquente.
Ces aciers font office de pont thermique à travers la zone d’isolation, ce qui entraîne des déperditions de chaleur élevées dont il faut tenir compte dans le bilan énergétique.
Le connecteur thermique Schöck Isolink® type C offre une alternative. Il relie les 2 faces du mur en diminuant fortement les ponts thermiques. Le Schöck Isolink® type C composé d’une armature en fibre de verre remplace l’inox traditionnel et optimise la qualité thermique du voile. Il sert d’élément de liaison et améliore la performance thermique du mur de 45% (en comparaison avec la conductivité thermique de l’acier inox). Cet excellent résultat est rendu possible grâce à sa conductivité thermique basse, λ=0,71 W/(m 2 K). Le Schöck Isolink® type C est de ce fait 20 fois moins conducteur que l’acier inoxydable (cf. figure 16).
5.4 Pied de voile
Si le bâtiment dispose d’un plancher isolé en surface, la maçonnerie interrompt l’enveloppe thermique du bâtiment entre l’isolation du mur extérieur et l’isolation en surface de dalle. Un pont thermique très important se forme de ce fait au premier niveau du bâtiment (cf. figure 17 à gauche). De plus, les pertes d’énergie sont grandement accentuées par les remontées d’humidité par capillarité au droit du voile. La valeur réelle de la conductivité thermique dépend de manière significative de la teneur en humidité des matériaux.
Cet effet négatif pose grandement sur la qualité thermique lors de la mise en oeuvre d’éléments de maçonnerie. Il faut savoir qu’une hausse de la teneur en humidité de 1 % entraîne une hausse de conductivité thermique de la maçonnerie d’environ 10%.
Une teneur en humidité de 10 à 20 % est habituelle pour la maçonnerie traditionnelle en raison de l’apport d’humidité survenant pendant la phase de construction, le risque d’apparition de moisissures est donc important.
Nous pouvons constater des déperditions de chaleur plus importantes et donc des dépenses de chauffage plus élevées ainsi qu’une diminution de la température surfacique à l’intérieur des pièces avec le risque de formation de condensation et de moisissure. Un pied de voile optimisé en termes de protection contre l’humidité est par conséquent essentiel pour une isolation thermique efficace.
L’élément d’isolation thermique Sconnex® type M accomplit parfaitement son rôle de rupture de pont thermique et de protection contre l’humidité. En association avec sa résistance élevée à la compression, Schöck Sconnex® type M est le pied de mur optimal pour votre bâtiment.
5.5 Aide au dimensionnent et à la définition du modèle de rupteur thermique
Les valeurs des tableaux sont utilisables dans les limites suivantes :
■ Dalle en béton coulé en place d’épaisseur 20 cm ; g’ = 2,0 kN/m2 ; q = 1,5 kN/m2
■ Dalle du balcon de 20 cm ; g’ = 1,0 kN/m2 ; q = 3,5 kN/m2 ; garde-corps = 1,5 kN/m
Les valeurs des tableaux sont utilisables dans les limites suivantes :
■ Dalle en béton coulé en place d’épaisseur 20 cm ; g’ = 2,0 kN/m2 ; q = 1,5 kN/m2
■ Dalle du balcon de 20 cm ; g’ = 1,0 kN/m2 ; q = 3,5 kN/m2 ; garde-corps = 1,5 kN/m
Les valeurs des tableaux sont utilisables dans les limites suivantes :
■ Dalle en béton coulé en place d’épaisseur 20 cm ; g’ = 2,0 kN/m2 ; q = 1,5 kN/m2
■ Dalle du balcon de 20 cm ; g’ = 1,0 kN/m2 ; q = 3,5 kN/m2 ; garde-corps = 1,5 kN/m
6. L’acoustique
6.1 Généralités
Le confort acoustique est devenu aujourd’hui une condition nécessaire pour notre bien être dans la vie de tous les jours. Nous sommes toute la journée constamment encerclés par le bruit, au travail, dans la rue et même chez soi. Un environnement bruyant est source d’effets négatifs pour l’organisme, et peut engendrer de la nervosité, des problèmes de sommeil ou de la fatigue. Il est donc aujourd’hui important de pouvoir être chez soi sans être agressé par les bruits environnants qui nous entourent.
6.1.1 Définition du son
Un son est provoqué par une vibration, qui se propage sous forme d’une variation de pression, dans l’air ou tous types de matériaux.
Ces variations de pression se déplacent dans la matière par transmission d’énergie de particules à particules.
6.1.2 La perception
Nous percevons l’intensité de cette variation de pression, intensité variant de 10-12 W/m2 à 1W/m2, et les fréquences qui la composent, de 20 Hertz (son grave) à 20000 Hertz (son aigu).
Du fait de l’amplitude de notre perception de l’intensité d’un son, il est utilisé une échelle logarithmique, plus facile à appréhender.
Le niveau sonore, exprimé en dB, est calculé de la façon suivante :
I étant l’intensité sonore et Io étant le seuil d’audibilité égal à 10-12 W/m2
6.1.3 Le dB(A)
Pour représenter un bruit, il est communément utilisé le décibel, dB(A).
Ci-dessous, le schéma représente l’échelle des sons avec quelques exemples de la vie de tous les jours. A partir de 125 dB, le seuil de douleur est atteint.
6.2 Types de transmissions dans un bâtiment
6.2.1 Les bruits aériens
Les bruits aériens ont pour origine entre autres la télévision, la radio, les discussions. Dans un bâtiment, leur propagation se fait par plusieurs voies de transmission, que ce soit entre logements, entre logements/commerces ou entre logements/garages. L’isolement au bruit aérien est la combinaison de ces différentes voies de transmission.
Les voies de transmission directes :
■ Transmission par les séparatifs, mur ou dalle.
■ Transmission par des éléments particuliers du séparatif, une porte ou une fenêtre par exemple.
Les voies de transmission latérales :
■ Flanking / flanking
■ Direct / flanking
■ Flanking / direct
6.2.2 Les bruits de choc
Des déplacements de personnes à l’intérieur d’un logement, sur une coursive ou dans un escalier, et les chutes d’objet sont à l’origine des principaux bruits de choc qui peuvent être engendrés dans un logement. Ces bruits sont transmis par vibration des parois du bâtiment (planchers ou murs) et par les parois latérales.
6.3 Normes et Qualitel
On a vu précédemment que l’isolation aux bruits aériens ne prend pas en compte uniquement la paroi ou la dalle de séparation, la transmission pouvant provenir des éléments latéraux. Les exigences en isolation acoustique en fonction de la pièce d’émission et de la pièce de réception du bruit sont détaillées dans le tableau ci-dessous, selon la Nouvelle Réglementation Acoustique (NRA 99), ou les exigences Qualitel.
6.3.1 Les bruits aériens
6.3.2 Les bruits de choc
6.4 Performance et mise en oeuvre des rupteurs
6.4.1 Les bruits aériens
Des essais ont montré que si les rupteurs sont correctement mis en oeuvre dans des bâtiments avec façade en béton plein ou maçonnée (collée ou traditionnelle) et si le bâtiment considéré est réglementaire vis à vis de la Nouvelle Réglementation Acoustique (NRA) sans rupteur, alors les nouvelles performances acoustiques avec rupteurs d’épaisseur 8 cm permettent également de satisfaire à la NRA. Il conviendra de s’assurer du bon recouvrement du rupteur par le doublage int.rieur, l’effet de masque d’un doublage étant nécessaire pour que la solution avec rupteur soit réglementaire.
Cependant pour répondre à des exigences plus élevées, les rupteurs Schöck Rutherma type DF/DB/DBi/RF font l’objet d’une FEST N°QA07-D de Qualitel (fiche d’exemple de solutions techniques). Celle-ci indique que les rupteurs Schöck pour l’isolation intérieure répondent aux exigences Qualitel que ce soit entre 2 logements, entre logements et commerces ou entre logements et garages. De plus, ces rupteurs possèdent un Dn,e,w +C ≥ 58 dB (tableau ci-dessous) . Ceci permet la mise en oeuvre de menuiseries (porte, porte fenêtre, coffre de volet roulant) au droit du rupteur, tout en respectant les exigences acoustiques Qualitel.
Il est à noter qu’en isolation par l’extérieur, les rupteurs sont mis en oeuvre principalement au droit des balcons, et acrotères, modèles type K, Q et A, et n’ont aucune influence sur les bruits aériens intérieurs ou extérieurs.
6.4.2 Les bruits de choc
Dans les bâtiments, nous avons montré précédemment qu’il existe les bruits de chocs intérieurs (entre locaux) et les bruits de choc extérieurs (coursives). Que ce soit en isolation intérieure ou en isolation extérieure, les rupteurs de ponts thermiques mis en oeuvre ne sont pas concernés par les affaiblissements acoustiques aux bruits de chocs intérieurs entre locaux, la transmission étant directe (flèche jaune). Cependant, lors de la mise en oeuvre de rupteurs de pont thermique sur une liaison dalle/coursive, les rupteurs Schöck participent à la réduction des bruits d’impacts. Ci-dessous vous trouverez des configurations permettant d’obtenir des performances réglementaires en isolation par l’extérieur.
Dans les tableaux suivants figurent les valeurs d’affaiblissement acoustique ΔLw pour les rupteurs thermiques utilisés pour les coursives extérieures en porte-à-faux (Isokorb® T/XT K) et sur appuis (Isokorb® T/XT Q).
Les coursives en porte à faux :
Les coursives sur appuis :
LE SAVOIR-FAIRE SCHÖCK
Une solution pour chaque domaine d’application.
Grâce à des solutions techniques et des systèmes innovants, nous répondons aux exigences thermiques, structurelles et acoustiques des différentes applications dans les bâtiments neufs et existants. Le traitement des ponts thermiques, l’isolation contre les bruits d’impact ainsi que les techniques d’armature sont au centre de nos préoccupations.
