LIMITER LES PONTS THERMIQUES

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1 - - LIMITER LES PONTS THERMIQUES Cncevir des détails assurant la cntinuité de l islatin thermique, assurer leur mise en œuvre crrecte sur chantier et remédier aux pnts thermiques existants PRINCIPES DEMARCHE Les pnts thermiques snt des défauts dans la cnceptin et/u dans la réalisatin de l'envelppe islante, caractérisés par une rupture lcale de sn caractère islant. En cet endrit, le flux de chaleur est dnc particulièrement dense, ce qui se traduit par des températures de surface plus basses que sur le reste de la pari. Les pnts thermiques peuvent être de deux frmes : Linéaires : lrsque la perte thermique se fait le lng d une jnctin de deux éléments du bâtiment. Par exemple, c est le cas d un pied de mur nn islé alrs que le reste du mur l est ; Pnctuels : lrsqu un mur islé est perfré par un élément avec une cnductivité thermique élevée u dans des angles de bâtiments. Par exemple, c est le cas à la jnctin entre deux murs et le sl, u au niveau d un ancrage qui traverse une pari islée. La nrme NBN EN (2008) détermine la méthdlgie de calcul des pnts thermiques. Elle nmme les pnts thermiques linéaires par la lettre ψ (W/m.K) et les pnctuels par la lettre χ (W/K). Les pnts thermiques peuvent être respnsables de nmbreux désagréments : cndensatins lcalisées, qui peuvent être à l rigine du dévelppement de champignns, d incnfrt, de surcnsmmatin de chauffage, etc. Le risque de cndensatin au drit d un pnt thermique est dû à la cmbinaisn de deux facteurs : une température de surface de la pari trp basse et une humidité abslue de l'air intérieur trp élevée. Il n existe actuellement pas de réelles nrmes qui permettent d évaluer le risque de cndensatin asscié à un pnt thermique. PAGE 1 SUR 11 LIMITER LES PONTS THERMIQUES JUILLET 2010

2 Le seul dcument recnnu est la NIT153 publiée par le CSTC en Dans celui-ci, il est précisé que, pur éviter le risque de cndensatin, n dit s assurer que le facteur de température f Rsi (anciennement d'un élément de cnstructin u d'un pnt thermique sit, en tus pints, supérieur à une certaine valeur. Le facteur de température f Rsi en un pint est la différence entre la température intérieure de surface en ce pint et la température extérieure (θ e ) lrsque la différence de température entre l'ambiance intérieure (θ i ) et l'ambiance extérieure (θ e ) du lcal est égale à 1 K pur une valeur de résistance d'échange thermique superficiel intérieur Rs i. En Belgique, une valeur R si de 0,2 m²k/w est cnsidérée pur le calcul des pnts thermiques (au lieu de R si = 0,13 m²k/w pur les murs). Les valeurs guides de la NIT 153 ne s appliquent que dans des cnditins intérieures nrmales d un lgement ; dans ce cas : f 0,20 0,7. Si le niveau d humidité relative est plus faible que dans un appartement nrmal, f 0,20 peut être plutôt 0,6 0,65. Dans le cas cntraire (frt dégagement de vapeur), la cnditin pur ne pas avir de la cndensatin s exprimerait alrs plus sévèrement par : f 0,20 0,75 0,8 Il n est pas tujurs aisé de résudre l ensemble des pnts thermiques, particulièrement en rénvatin, lrsque l aspect extérieur et/u intérieur de la pari di(ven)t être préservé(s). L architecte devra étudier au cas par cas chaque situatin. Pur l aider, cette fiche prpse une série de détails types. En cnstructin neuve, pur éviter l apparitin de prblèmes et bénéficier d une islatin ptimale du bâtiment,,l auteur de prjet sera particulièrement attentif, tant lrs de la cnceptin que lrs du suivi de chantier. OBJECTIFS TECHNIQUES Minimum : En cnstructin neuve, garantir une cntinuité de l islatin afin de supprimer les risques de cndensatin et respecter de manière générale les exigences de la réglementatin PEB. Tutefis, au niveau des pnts thermiques en particulier, la PEB ne cntient pas encre à ce jur d exigence précise (vir plus bas). Cncrètement cela passe, entre autres, par une cnceptin et une mise en œuvre crrecte des détails d islatin, des menuiseries, etc. En rénvatin de bâtiments pas u peu islés u présentant lcalement des pnts thermiques, cela implique idéalement le chix d une islatin par l extérieur, qui permet de supprimer les pnts thermiques au drit des planchers et des murs de refend. Pur plus d infrmatins à ce prps, lire la fiche ENE11 «En rénvatin, isler les paris». Cnseillé : En cnstructin neuve, une fis la cntinuité de l islatin assurée et les risques de cndensatins réslus, ptimiser les pnts thermiques les plus cmplexes, tels que ceux aux jnctins murs dalles de sl. Ils purrnt être évités par un chix de matériaux spécifiques (bétn cellulaire u argile expansée, verre cellulaire, islants haute densité) et permettrnt de diminuer la demande de chaud. A titre indicatif, vici les valeurs cibles recmmandées en Flandre dans le cadre de la PEB (valeurs prvisires) : Détails de fenêtres et des prtes Terrasses en saillie et balcns Détails - angles extérieurs ψ e < 0,10 W/mK ψ e < 0,10 W/mK ψ e < 0,00 W/mK PAGE 2 SUR 11 LIMITER LES PONTS THERMIQUES JUILLET 2010

3 Détails - angles intérieurs Raccrd avec la titure Clnnes en bétn dans les paris extérieures Raccrd planchers intermédiaires - façade, Raccrd murs intérieurs - façade Raccrd fndatin façade (sur sl u sur vide ventilé) ψ e < 0,15 W/mK ψ e < 0,05 W/mK ψ e < 0,05 W/mK ψ e < 0,05 W/mK ψ e < 0,05 W/mK En rénvatin, réaliser une étude spécifique de cette prblématique, incluant une recherche exhaustive des pnts thermiques existants par des utils adéquats (thermgraphie, thermmètres de surface, etc.). Les prblèmes de cndensatin devrnt être réslus. De plus, pur diminuer encre les risques de cndensatin et/u de dévelppement de misissures, n peut aussi agir au niveau de la ventilatin hygiénique, de manière à diminuer l humidité de l air ambiant. Optimum : En cnstructin neuve, veuillez à ce que les pnts thermiques deviennent négligeables c est-à-dire que tutes les valeurs y sient inférieures à 0.01W/m.K (bjectif indiqué par le manuel du lgiciel de calcul de bâtiments passifs PHPP2007). En rénvatin, en cmplément aux mesures cnseillées et/u si l islatin cmplète par l extérieur n est pas pssible, agir par l intérieur et assurer la cntinuité de l islatin. Par exemple : déslidariser les dalles et les murs de refends par rapprt aux murs extérieurs pur assurer la cntinuité de l islant au drit de ces raccrds. PAGE 3 SUR 11 LIMITER LES PONTS THERMIQUES JUILLET 2010

4 ELEMENTS DE CHOIX ASPECTS TECHNIQUES > Cmment détecter un pnt thermique Dans un bâtiment existant, la présence d un pnt thermique peut être identifiée par des indices indirects, tels que le dévelppement de misissures lcalisées. Ce n est néanmins pas un indicateur fiable, car ces dévelppements peuvent être causés par d autres surces d humidité (par exemple infiltratin d eau lcalisée ). On préfèrera dnc des méthdes plus scientifiques et préventives, telles que la thermgraphie : phtgraphie infraruge du bâtiment en péride de chauffe Surce : une mesure des températures de paris avec un thermmètre de surface. Pur cnnaître les valeurs ψ et χ, n peut recurir à des mesures expérimentales, des lgiciels de calculs (Par exemple, les lgiciels dévelppés par Physibel : Trisc, Bisc, vltra u des lgiciels libres tels que Therm dévelppés par le LBLN) u encre, à des atlas de pnts thermiques, éventuellement éditables (par exemple Kbra u encre la base de dnnées issue du prjet Kudebrug-IDEE (tus deux libre d accès).). > Types de pnts thermiques Les figures ci-dessus illustrent les pnts thermiques les plus curants résultant d une mise en œuvre inadéquate de l islatin lrs de la cnstructin u d une rénvatin antérieure. Des pistes de réslutin snt indiquées lrsque leur mise en œuvre est praticable u «relativement facilement» : PAGE 4 SUR 11 LIMITER LES PONTS THERMIQUES JUILLET 2010

5 Mur plein islé par l extérieur : Prblème Pistes de slutins Châssis Débrdements Passage de guttière Terrasses Pas de slutin simple. Une telle cnfiguratin dit, en cnstructin, être réslue par l utilisatin de pièces spécifiques permettant le passage des seules armatures au travers d une pièce islante résistant à la cmpressin. Mur plein islé par l intérieur : Prblème Pistes de slutins Mur de refend Prises électriques et canalisatins PAGE 5 SUR 11 LIMITER LES PONTS THERMIQUES JUILLET 2010

6 Prblème Pistes de slutins Châssis, linteaux et tablettes de fenêtre Dalle de fndatin Dalle d étage Mur creux : de nmbreux pnts thermiques peuvent résulter d une mauvaise mise en œuvre d une islatin dans une culisse. Ces défauts sernt en général difficiles à crriger. Le plus suvent, il sera nécessaire de passer par une islatin par l intérieur quitte à ce que celle-ci sit lcalisée. Ci-dessus, quelques exemples de mauvaises mises en œuvre d islants en murs creux, à éviter dès la cnstructin. Angle de mur, dalle de titure et dalle de plancher : exemples de mauvaises réalisatins Surce : Energie+ Linteau, tablette de fenêtre, dalle sur cave u vide ventilé, dalle de terrasse : exemples de mauvaises réalisatins Surce : Energie+ PAGE 6 SUR 11 LIMITER LES PONTS THERMIQUES JUILLET 2010

7 ASPECTS ENVIRONNEMENTAUX > Impact sur la cnsmmatin d énergie Pur un bâtiment myennement islé, la perte de chaleur attribuable aux pnts thermiques peut cnstituer 10 % des déperditins ttales. Plus le bâtiment est islé, plus les défauts d'islatin induisent des déperditins relatives imprtantes, qui peuvent représenter jusqu à 25 % du ttal. Ces prprtins cnstituent cependant des cas assez extrêmes. A titre d illustratin, l exemple ci-dessus mntre l impact du dispsitif d ancrage sur la perfrmance thermique d une pari cmpsée d un mur en bétn et de 10cm de laine minérale (λ = 0,030 W/mK). Sans structure prtante, le U de la pari est de 0,26 W/m²K. Pur une ssature métallique sans cupure thermique, qui cnstitue un pnt thermique, le U est de 0,40 W/m²K sit une augmentatin de 50%. U=0.26 W/m²K sans structure métallique U = 0,32 W/m²K structure métallique thermique U = 0,40 W/m²K avec structure métallique sans cupure thermique > Impact sur la santé En créant des pints frids, les pnts thermiques snt des znes prpices à la cndensatin de l humidité intérieure. Or, les misissures se dévelppent sur les znes ù peuvent se prduire la cndensatin. Ces misissures peuvent être inesthétiques et présenter également un risque sanitaire (asthme, etc.). Elles dégradent également tus les états de surface (peintures, plafnnage) et mettent particulièrement à mal les cnstructins en bis. > Impact sur le cnfrt Les surfaces à prximité des pnts thermiques se caractérisent par une température de surface inférieure à la température myenne des paris. Cela peut engendrer une sensatin de pari fride. Les pnts thermiques snt dnc une surce d incnfrt thermique. ASPECTS ECONOMIQUES Le matériel de thermgraphie (caméra infraruge) est très néreux et sn achat ne peut être envisagé que par une sciété spécialisée. De plus en plus, des telles sciétés prpsent la réalisatin d audits incluant la thermgraphie. La banque de dnnée «prduits de cnstructin» cnsultable sur le site Internet du CSTC en répertrie certaines, sus le mt clef «thermgraphie». Un rdre de grandeur de cût HTVA est de 500 pur une maisn mityenne et pur une villa 4 façades. Une prime pur thermgraphies existe en Régin Bruxelles Capitale : En cnstructin neuve, la réslutin des pnts thermiques ne demande généralement pas de surcût, si ce n est lcalement l utilisatin de matériaux islants résistants à la cmpressin, par exemple du verre cellulaire (prix indicatif : envirn 6 /m²/centimètre d islant). PAGE 7 SUR 11 LIMITER LES PONTS THERMIQUES JUILLET 2010

8 Exemple de phtgraphie infraruge : le pnt thermique au drit du plancher apparaît clairement. Surce : Hffmann et Dupnt sprl ( ARBITRAGE > Tlérer des pnts thermiques? Il est essentiel d éviter les pnts thermiques qui entrainent de la cndensatin lcalisée (avec dévelppement de misissures) car il est primrdial d assurer la qualité de l air des espaces intérieurs. La présence d un revêtement intérieur imperméable et facile à nettyer (une céramique cllée sans jints par exemple) limitera ces désagréments mais il ne s agit là que d une slutin intérimaire. Ensuite, il est cnseillé de limiter les pnts thermiques au maximum afin de réduire les pertes thermiques cmplémentaires à celles impliquées par les paris et la ventilatin. Le degré de réslutin des pnts thermiques dépendra de l ambitin que le maitre d uvrage et/u la réglementatin impsera. DANS LA PRATIQUE Des mesures divent être prises aux différentes phases de dévelppement et de réalisatin du prjet : PROGRAMMATION > Rénvatin Réaliser une thermgraphie infraruge pur identifier les faiblesses de la pari. Celle-ci ne peut cependant se faire que si les écarts de températures entre l intérieur et l extérieur snt suffisants. Elles ne sernt dnc pas pssibles durant les mis chauds de l année. ESQUISSE > Cnstructin Privilégier une frme simple. Les avancées architecturales, balcns, intersectins de multiples titures, etc. snt autant de pints délicats qu il s agit de maîtriser. Pur les terrasses, privilégier des structures prtantes externes. AVANT-PROJET > Rénvatin On privilégiera les islatins par l extérieur, pur éviter les pnts thermiques au drit des murs de refend et en tête de plancher. En cas d islatin par l intérieur, n sera particulièrement attentif au traitement des murs de refends et planchers intermédiaires. Suvent, une prlngatin de l islatin sur ces paris sera nécessaire au mins pur éviter la cndensatin. Des détails types snt présentés plus haut dans cette fiche. Exemple : revêtement manchn islant : PAGE 8 SUR 11 LIMITER LES PONTS THERMIQUES JUILLET 2010

9 Si un pnt thermique ne peut être évité, n assurera au minimum un bn niveau de ventilatin. > Cnstructin Le bâtiment sera cnçu de manière à garantir une cntinuité parfaite de l islatin, en faisant particulièrement attentin aux terrasses, débrds, gémétries cmplexes, etc. les fenêtres et prtes sernt situées dans le plan de l islant, pur éviter les pnts thermiques au drit des châssis. Tutes les jnctins de murs, dalles de sl et titures fernt l bjet de détails techniques signés. Des exemples de détails types snt présentés dans la littérature (cfr. Bibligraphie). PROJET D EXECUTION, DOSSIER POUR LE PERMIS D URBANISME > Cnstructin et rénvatin Le cahier des charges exigera la réalisatin des jnctins d islatins cnfrmément aux plans. Dans la prpsitin PEB requise dans le cadre de la réglementatin PEB, le fait qu il faille calculer la valeur K implique de tenir cmpte des pnts thermiques. Or, à ce jur, il n y a pas encre d exigence précise cncernant les limitatins de pnts thermiques elles-mêmes. Néanmins, il reste pssible de prendre en cnsidératin la présence des pnts thermiques identifiés, sur base vlntaire, dans l évaluatin du cefficient de déperditin de chaleur à travers les paris de l envelppe, via la déterminatin de leur lngueur et de leur cefficient de déperditin linéique u pnctuel. L impact des pnts thermiques sur le cefficient de déperditin des paris dit alrs être calculé (AG21/12/07 annexe V) cmme suit : PAGE 9 SUR 11 LIMITER LES PONTS THERMIQUES JUILLET 2010

10 Sit via un calcul infrmatique bi u tridimensinnel validé des cefficients de déperditins linéiques u pnctuels, cnfrme aux nrmes NBN EN ISO et NBN EN ISO et 2 Sit via des valeurs apprchées des cefficients de déperditins linéiques u pnctuels sur base des tableaux de NBN EN ISO Sit via des valeurs frfaitaires des cefficients de déperditins linéiques u pnctuels pur chaque pnt thermique identifié, établies par les puvirs publics (nn cnnues à ce jur) Sit via une valeur frfaitaire glbale établie par les puvirs publics : le cefficient de déperditin de chaleur par transmissin à travers les paris est augmenté de la valeur U b *Σ n i=1 A i ù : U b (W/m²K) est déterminé en fnctin de la cmpacité vlumique (définie par NEN B62-301) seln la relatin : Si C=<1, U b =0.1 Si 1<C=<4, U b =0.1*(C+2)/3 Si 4<C, U b =0.2 A i est la surface de déperditin de l unité PEB C est également à ce stade du prjet que ce traitent les détails d exécutin. Différentes banques de dnnées de détails types existent et snt référencés dans cette fiche. Ci-dessus, un exemple de réalisatin du raccrd entre les châssis et les murs : y=+/-0 W/mK : Psitin crrecte d un châssis de fenêtre dans le plan de l islatin (slutin à privilégier) y=+/-0.05 W/mK : valeur encre acceptable (slutin mins perfrmante que ci-dessus) Surce manuel PHPP2007 SUIVI ET SURVEILLANCE DES TRAVAUX > Cnstructin Un cntrôle attentif de la réalisatin de tus les détails sera réalisé sur le chantier. PAGE 10 SUR 11 LIMITER LES PONTS THERMIQUES JUILLET 2010

11 L architecte veillera à un partage précis des tâches dans le cahier des charges. Par exemple, le rôle du cuvreur, du charpentier et du maçn sernt bien spécifiés pur la réalisatin des détails de liaisn mur-titure. Exemple de jnctin mal réalisée (interruptin d islatin entre la titure et les panneaux du mur creux) et de mauvaise mise en œuvre des panneaux d islatin En fin de grs œuvre, il peut être utile de réaliser une thermgraphie, afin de repérer des éventuels détails mal exécutés u mal cnçus et de puvir éventuellement encre y remédier.. INFORMATIONS COMPLEMENTAIRES AUTRES ELEMENTS A GARDER A L ESPRIT Vici une liste de fiches dnt les thématiques crisent celles des pnts thermiques : ENE04 - Cnstruire un bâtiment bien islé ENE11 - En rénvatin, isler les paris CSS07 - Assurer la qualité de l air des lcaux BIBLIOGRAPHIE Publicatins incluant des détails types F.Simn, JM.Hauglustaine, L islatin thermique des façades à structure bis Guide pratique pur les architectes, Ministère de la Régin Wallnne, Janvier F.Simn, JM.Hauglustaine, La rénvatin et l énergie Guide pratique pur les architectes, Ministère de la Régin Wallnne, Avril Energie+ : JM. Hauglustaine, Pur une améliratin de la perfrmance énergétique des lgements neufs - brchure technique pur architectes et entreprises, actin «Cnstruire avec l énergie.. naturellement», Ministère de la Régin Wallnne, Série des Brchures techniques, publiés par le Ministère de la Régin Wallnne. Cmmande en ligne sur le site Infrmatins sur la thermgraphie infraruge C.Delmtte, P.Devisscher, La thermgraphie infraruge : quelles applicatins pur le bâtiment? (Bn à savir).cstc revue 1998/2 Outil d évaluatin du risque de cndensatin sur une pari : Energie+ : répertire Façades / Calculs Répertires de pnts thermiques : KOBRA : tware Kudebrug-IDEE : dges&niv01=epb_accepted PAGE 11 SUR 11 LIMITER LES PONTS THERMIQUES JUILLET 2010