Isolation dans la construction en acier Eviter les ponts thermiques dans les constructions en acier a l aide de Schöck Isokorb KST et KS

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1 Isolation dans la construction en acier Eviter les ponts thermiques dans les constructions en acier a l aide de Schöck Isokorb KST et KS

2 La construction durable Jusqu au dernier détail En 2002 le Parlement Européen a adopté la directive relative à la performance énergétique et le climat intérieur des bâtiments (2002/91/CE). Entretemps de différentes réglementations ont été établies dans les différentes régions de la Belgique. - Dans la Région wallonne les valeurs K45 et U-max sont appliquées pour les bâtiments résidentiels et les valeurs K55 et U-max pour les bâtiments industriels. Une troisième phase est planifiée pour 2011 avec une performance énergétique E= En Flandres les valeurs K45 et U-max sont appliquées pour les bâtiments résidentiels et les valeurs K55 et U-max pour les bâtiments industriels. La législation EPB sera renforcée et exigera un niveau E80 à partir du 01/01/ Dans la Région bruxelloise il faut respecter les valeurs K40 et U-max pour les bâtiments résidentiels et obtenir un niveau E90 à partir de 07/2009. Eviter le changement climatique Les glaciers qui disparaissent, la glace au pôle Nord qui fond, le niveau de la mer qui augmente, des vagues de chaleur. Tous des phénomènes naturels qui nous montrent que le climat global dans le monde change rapidement. Un changement qui menace les systèmes écologiques de part le monde et qui peut mener à des désastres naturels. La conscience de ce changement et de la nécessité d une cohabitation durable a comme conséquence que des accords fixes, comme p.e. le protocole de Kyoto en 2005 ont été signés. Ceci est l engagement des pays européens de réduire l émission de CO 2 comparé au niveau de La cible du gouvernement belge était une réduction de 7,5% en Cela veut dire qu une réduction de 20% sera nécessaire afin d atteindre ce but. La construction doit également devenir plus efficace parce qu en 2050 on envisage une réduction de CO 2 de 60%-80%. 2

3 Les développements sociaux et technologiques peuvent avoir une influence importante sur le concept des constructions. Le changement des besoins humains, le manque de matières premières et l utilisation de nouveaux matériaux, sont présents dans la vie quotidienne. L industrie, les concepteurs et les constructeurs sont confrontés à de nouveaux défis: créer une architecture moderne et transparente qui préserve la qualité constructive et physique du bâtiment. Les nouveaux Schöck Isokorb type KST et KS sont des exemples classiques de ruptures thermiques constructives pour des constructions en acier. Projet: Architecte: Constructeur: Caserne des sapeurs-pompiers à Zwolle Herman Hertzberger, Architectuurstudio HH Architects and Urban Designers, Amsterdam ABT adviesbureau b.v., Velp 3

4 Des ponts thermiques dans les constructions en acier Reconnaître et éviter Perte d énergie Afin de réduire la perte d énergie ou de chaleur, on a parfois recourt à une isolation par l extérieur. Cette solution est non seulement coûteuse, mais a aussi une influence importante sur l aspect esthétique de la construction. Thermographie d une poutre en acier, dans laquelle aucune rupture thermique n a été appliquée. Condensation et moisissure Un problème assez important est la formation de condensation. L humidité peut abîmer les matériaux ce qui peut à son tour endommager la stabilité mécanique. En même temps, des dégâts fonctionnels ou esthétiques peuvent apparaître. Un autre aspect à long terme est le danger pour la santé à cause de la formation de moisissures aux endroits humides. 4

5 L acier est un matériel qui est assez souvent utilisé dans des bâtiments modernes. Il a un coefficient de conductivité thermique très élevé (λ= 50 W/mK). Une poutre en acier, qui traverse la paroi extérieure ou qui est liée directement à une structure portante intérieure peut donc faire perdre une grande quantité d énergie. Dans des bâtiments bien isolés, il peut y avoir des déperditions thermiques, qui en plus de la perte de chaleur amènent aussi des risques importants liés à l humidité et la moisissure. Ce sont donc des points critiques qui doivent être étudiés au moment de la planification du projet. Projet: Architecte: Constructeur: Alte Glockengiesserei, Heidelberg Allemagne Hartmann & Hauß Architekten, Heidelberg Ingenieurbüro Gerhard Brauch, Heidelberg 5

6 Des coupures thermiques pour les liaisons acier-béton Schöck Isokorb KS balcon charpente métallique platine frontale joint souple dalle en béton armé Une coupure thermique unique pour la liaison acier-béton Une combinaison unique : une coupure thermique et une connexion mécanique afin de lier des poutres en acier avec une construction en béton. Un ancrage, sans risque de pont thermique, entre deux matériaux différents. balcon/auvent d 240 charpente métallique platine frontale Flexible et sur mesure Grâce à la flexibilité du système, des éléments sur mesure peuvent être conçus et fabriqués. 6

7 Schöck Isokorb KS est une solution logique et simple, mais unique afin d éviter les ponts thermiques dans les liaisons acier-béton. La combinaison d une rupture thermique béton ( modèle du treillis ) et une construction en acier (avec boulons) donne un élément de rupture thermique qui convient aussi bien aux besoins de la construction traditionnelle qu à ceux de la construction en acier. Eviter les ponts thermiques de cette manière a souvent été la meilleure solution pour beaucoup de projets. Modules pour les liaisons acier-beton Schöck Isokorb type KS Prêt à l emploi Les éléments préfabriqués sont faciles à monter et offrent une rapidité d installation. Tolérances Afin d absorber les tolérances dans la construction, la possibilité d ajuster jusqu à 10 mm est prévue. balcon charpente métallique platine frontale joint souple dalle en béton armé Pour des liaisons d efforts tranchants et moments Information technique complète Une documentation étendue avec une liste de types, dessins, exemples de calculs, information sur l emploi des éléments, est disponible pour les concepteurs et constructeurs. Schöck Isokorb type QS poteau en acier balcon Qualité et durabilité Des matériaux de haute qualité, une production contrôlée performante et des attestations de bureaux de contrôle externes garantissent un produit de haute qualité et durable. charpente métallique platine frontale joint souple Pour des liaisons d efforts tranchants dalle en béton armé 7

8 Des coupures thermiques dans les constructions en acier Schöck Isokorb KST poutre acier en porte-à-faux charpente métallique Une coupure thermique, efficace pour la liaison acier-acier Schöck Isokorb type KST offre une solution simple et efficace afin d éviter des ponts thermiques dans la construction de bâtiments en acier. platine frontale extérieur charpente métallique platine frontale tôle en acier profilé plaque de toit tôle en acier profilé plaque de toit poutre de toit poteau poutre de toit intérieur Qualité Une fabrication en acier inoxydable et une production surveillée par des bureaux de contrôle externes, garantissent la qualité et durabilité de l élément de coupure thermique. 8

9 Isokorb KST est un nouveau développement de Schöck. Des tests ont montré que c est la solution parfaite pour éviter les ponts thermiques dans les constructions en acier. Dans toute l Europe Isokorb KST a été appliqué avec beaucoup de succès dans la construction résidentielle et industrielle. La combinaison d une qualité constructive et la facilité d application sans compromettre l architecture est la raison principale pour laquelle ce système a été choisi pour de nombreux projets. Modules pour les liaisons acier-acier Liberté architectonique Le concept modulaire, avec des modules qui reprennent des efforts élevés, fait qu une liaison avec tous les profilés en acier peut être réalisée. Schöck Isokorb type QST platine frontale poutre en acier charpente métallique pouteau en acier Mode d emploi non-verbal Des instructions d installation pas à pas, visuelles et indépendantes de toute langue. Important pour la sécurité, étant donné l internationalisation croissante sur les chantiers. Pour des liaisons d efforts tranchants Utilisation simple Le montage des modules entre les platines frontales est simple. Le concept Avec les informations techniques, les dessins CAD et le logiciel de calcul Schöck Isokorb KST, Schöck vous offre tous les outils nécessaires pour l application de ces éléments dans votre projet. Schöck Isokorb type ZST pouteau en acier platine frontale poutre en acier pouteau en acier Pour des liaisons d efforts de traction charpente métallique 9

10 La recherche La preuve convaincante Poutre en acier ininterrompue Température de surface minimale Facteur de température de surface intérieure q min = 6,1 C f n;ri = 0,45 La recherche : méthode hot-box Les solutions traditionnelles ne conviennent pas Dans le cadre du projet de recherche EEBIS, l institut RWTH de Aix-la-Chapelle (Allemagne), a étudié en détail des ponts thermiques dans des constructions en acier. L efficacité des solutions appliquées à présent, afin d éviter ces ponts thermiques, a été examinée. Le résultat : aucune de ces constructions rentre dans les normes en vigueur. Poutre en acier isolée avec 10 mm de néoprène Température de surface minimale Facteur de température de surface q min = 6,9 C f n;ri = 0,47 Les connections: le traditionnel et Schöck Isokorb KST 22 Dans le cadre de ce programme de recherche 4 différentes connections entre une poutre en acier et une construction métallique ont été examinées. La poutre était en HEA 220, l isolation avait une valeur λ = 0,035 W/mK et le néoprène, entre les platines frontales, utilisé dans les tests, avait une valeur λ = 0,23 W/mK. 10

11 Recherche d expérience : image infrarouge La recherche : numérique et expérience Les pertes de chaleur des différentes liaisons ont été calculées théoriquement et ont été testées dans le laboratoire. Pour la simulation numérique un logiciel de calcul en 3 dimensions a été utilisé. Dans le laboratoire une installation en format réel a été testée dans une hot-box. Non seulement les températures de surface étaient mesurées dans différents endroits, mais une thermographie était faite avec une caméra IR. Poutre en acier avec 10 mm de néoprène et 30 mm d isolation à l extérieur Température de surface minimale Facteur de température de surface intérieure q min = 8,7 C f n;ri = 0,55 Schöck Isokorb type KST : un résultat convaincant Dans le projet de recherche seulement le Schöck Isokorb KST donne des résultats satisfaisants et évite la moisissure. Pour y arriver le facteur de la température de surface intérieure au niveau de la connexion doit être f n;ri 0,70. Ceci implique que la température de surface minimale doit être θ min 12,6 C. Le rupteur thermique Schöck Isokorb KST est le seul à atteindre ce niveau. Poutre en acier avec Isokorb KST 22 Température de surface minimale Facteur de température de surface intérieure q min = 13,6 C f n;ri = 0,74 11

12 La réalité Schöck Isokorb dans les constructions en acier Projet: le stade avec tribune de football à Nieuwpoort Architecte: Studiebureau Plantec nv, Oostende Une nouvelle tribune a été prévue au moment où le nouveau terrain de football en gazon articlier était en voie de construction. La liaison entre la structure en acier en haut avec une partie de la construction en béton en bas a été réalisée à l aide de Schöck Isokorb KST, qui fait partie de la structure portante. 12

13 Projet: Mercedes-Benz, Aalst/Alost Architecte: Architectenbureau M. & J-M. Jaspers J. Eyers & partners, Leuven Ingénieur: Studiebureau ELD partnership, Antwerpen La concentration des activités de Mercedes-Benz Alost a mené à la construction de cette nouvelle infrastructure. Au moment de la réalisation de ce bâtiment un intérêt exceptionnel a été porté aux mesures non polluantes. Beaucoup d attention a été donnée à la conservation de la zone verte, les courants de déchets et aussi aux ponts thermiques. C est pourquoi Schöck Isokorb KST est un élément intégré dans ce projet. 13

14 La réalité Schöck Isokorb dans les constructions en acier Projet: RWZI, Amsterdam Architecte: Herman Hertzberger, Architectuurstudio HH Architects and Urban designers, Amsterdam Constructeur: Witteveen + Bos, Deventer RWZI à Amsterdam est un bâtiment extraordinaire. D habitude on ne fait pas appel à des agences d architecture comme Architectuurstudio Herman Hertzberger pour la construction d un bâtiment industriel. Par contre ce projet est le résultat d une relation durable, qui est né au moment de la construction du siège principal de la société de la distribution des eaux à Amsterdam. En plus le RWZI est le premier projet aux Pays-Bas où Isokorb KS et KST ont été appliqués. La tour d échelle en acier est liée à la construction derrière en béton avec Isokorb KS, après l installation du mur rideau en acier. Le résultat est une solution constructive parfaite. 14

15 Projet: Gibas Numeriek BV, Almere Architecte: ir. T. Verbruggen, Versnel & Partners architecten en ingenieurs bv, Deventer Constructeur: ir. A Strobos, JVZ ingenieurs, Deventer Ce bâtiment est basé sur un concept transparent. La grande terrasse au bord de l eau et l auvent immense donnent l impression que la construction flotte. Afin de construire cet auvent sans implications constructives négatives, l architecte a choisi Schöck Isokorb KST. 15

16 Praktijk La réalité isokorf in staalconstructies xxx Schöck xxx Isokorb xxx xxxx dans xxxx les xxx constructions en acier Projet: Albion Riverside, Londres, Royaume-Uni Concepteur: Norman Foster and Partners, Londres L illustre architecte international Norman Foster a dessiné le complexe résidentiel Albion Riverside au centre de Londres. Le summum de cette construction est le toit complètement fait en acier. Par contre le problème des ponts thermiques se posait. Schöck Isokorb KST était la solution pour obtenir une perte de chaleur minimale et afin d éviter des dégâts constructifs. 16

17 Projet: Piscine à Duisburg Wedau, Allemagne Concepteur: Dr. Krieger, Architecte et ingénieur, Velbert La construction en acier futuriste à l extérieur du bâtiment est liée à des poutres en acier dans la piscine. Les haubans portent le couble. Les grandes poutres en acier sont dégagées à l aide de Isokorb KST au niveau de la façade. Un bon exemple de solution technique qui n influence pas la conception. 17

18 Le calcul et le dimensionnement Les dessins CAD et le logiciel de calcul Vue en plan Coupe Isométrie 180 1) ) ) ) ) ) KST-ZST 16 module Pièce intermédiare d isolation 20 mm Pièce intermédiare d isolation 30 mm KST-ZST 16 module ) ) 20 M16 M Pour les plans généraux ou les dessins de détail, Schöck vous offre des dessins CAD en format.dwg of.dxf des différents types Schöck Isokorb KST, QST, ZST, KS et QS. Un outil pratique pour dessiner ces liaisons. En outre les textes de cahier des charges pour tous les modèles de Schöck Isokorb, avec une description complète du produit et leur utilisation, sont disponibles. 18

19 Schöck vous offre une documentation complet. En outre un logiciel de calcul adapté pour le dimensionnement des systèmes thermiques Isokorb type KST, est mis à votre disposition. Avec ce logiciel vous pouvez calculer d une façon claire et simple quel module ou quelle combinaison de modules vous servira à éviter les ponts thermiques. Tout ce qu il vous faut est la géométrie des liaisons et les efforts à reprendre. Le logiciel, suivant les règles de l Eurocode 3, vous proposera sur la base de ces données les éléments Isokorb type KST à utiliser. Téléchargez le logiciel de calcul et dessins CAD sur Sur notre site vous pouvez télécharger le logiciel de calcul qui vous servira pour le dimensionnement des liaisons Schöck Isokorb KST dans vos constructions en acier. Egalement les dessins CAD des différents types sont disponibles. Documentation technique disponible Informez-vous et demandez notre documentation technique. Près de 200 pages avec tous nos différents types Isokorb, les règles de calcul, des exemples, des checklistes, etc. qui vous serviront dans votre projet. Vous pouvez nous contacter par notre site 19

20 Service Schöck Consultation et engineering font partie des activités quotidiennes de Schöck. Le support technique est inséparablement lié à nos produits. Fournisseur spécialisé, Schöck est conscient que les concepteurs et ingénieurs ne peuvent pas connaître tous les aspects techniques des systèmes de construction spécialisés. Le département technique de Schöck considère une situation extraordinaire comme un défi. Schöck souhaite être un partenaire des concepteurs et constructeurs dans la recherche de solutions. Le service client et support spécialisé font le lien entre vous et nos produits, et propose les services suivants: u Conseil technique de nos produits u Ingénierie complète du projet u Solutions sur mesure u Formation/ cours u Présentations de produits Visitez notre site pour de plus amples informations sur nos produits: u Information générale, références de projets u Information sur produits et certificats u Logiciel de calcul u Télécharger documentation et fichiers CAD u Dernières nouvelles concernant notre sociélé et nos produits Schöck België Kerkstraat Gentbrugge Téléphone Téléfax: info@schock-belgie.be