(Cette version annule et remplace la précédente référencée DER/HTO RB/LS (Version 2 du 24 Août 2011) Version 3. Demandeur de l étude :

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1 Direction Revêtements et Isolation Division HygroThermique des Ouvrages N affaire : Le 21 mars 2013 Réf. DRI/HTO RB/LS CALCUL DU COEFFICIENT U W DE DOUBLES PEAUX EN POLYCARBONATE (Cette version annule et remplace la précédente référencée DER/HTO RB/LS (Version 2 du 24 Août 2011) Version 3 Demandeur de l étude : DOTT GALLINA Strada Carignano LA LOGGIA ITALIE Auteur * Approbateur Vérificateur(s) R. BOUCHIE S. FARKH L. SARRAZIN * Tél. : La reproduction de ce rapport d étude n'est autorisée que sous la forme de fac-similé photographique intégral, sauf accord particulier du CSTB. Ce rapport d étude comporte 17 pages dont 8 pages d annexes.

2 Page 2/17 CONTENU I. OBJECTIF DE L ETUDE... 3 II. DESCRIPTION SUCCINCTE... 3 III. METHODOLOGIE... 6 III.1 Principe... 6 III.2 Règles de calcul... 6 III.3 Hypothèses... 6 III.3.1 Géométrie... 6 III.3.2 Dimensions conventionnelles pour les calculs de U w... 6 III.3.3 Conductivité thermique des matériaux... 6 III.3.4 Conditions aux limites... 7 III.4 Formules... 7 IV. RESULTATS... 9

3 Page 3/17 I. OBJECTIF DE L ETUDE L objectif de cette étude est de calculer, pour le compte de la société DOTT GALLINA, les coefficients de transmission thermique U w de double et triple peaux composées de panneaux de polycarbonate ARCOPLUS 626 et ARCOPLUS 684. Cette version 3 diffère de la précédente version 2 référencée DER/HTO RB/LS par le changement des conditions de ventilation des lames d air et par la prise en compte forfaitaire de l impact des profilés périphériques. Contrairement à ce qui était indiqué dans le devis référencé DER/HTO RB/LS, l épaisseur nominale des panneaux ARCOPLUS 626 est de 20 mm et non de 16 mm ; l épaisseur nominale des panneaux ARCOPLUS 684 est bien de 8 mm. Les détails techniques ont été transmis au CSTB par la société SAS POLY-PAC et sont reproduits en annexe à la fin de ce rapport. Il est important de rappeler que les résultats présentés ici ne traitent que de l aspect thermique du procédé et ne préjugent en rien de son aptitude à l emploi. II. DESCRIPTION SUCCINCTE Les panneaux ARCOPLUS 626 et 684 sont des procédés de bardage translucide constitués de profilés tubulaires en polycarbonate s assemblant verticalement par emboitement à l aide de connecteurs en polycarbonate. Deux procédés sont étudiés : - Double peau : deux panneaux ARCOPLUS 626 (20 mm, 6 parois) maintenus à l aide d un connecteur filant en polycarbonate ménageant une lame d air de 50 mm environ. - Triple peau : deux panneaux ARCOPLUS 626 (20 mm, 6 parois) et un panneau ARCOPLUS 684 (8 mm, 4 parois) maintenus à l aide d un connecteur filant en polycarbonate ménageant deux lames d air de 20 mm environ.

4 Page 4/17 Ces double et triple peaux sont fixées au gros œuvre en parties hautes, basses et latérales à l aide de pattes de fixation. Pour des hauteurs de bardages importantes, il est également fixé à des appuis intermédiaires de la même manière.

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6 Page 6/17 III. II.1 METHODOLOGIE Principe Le calcul des coefficients de transmission thermique est réalisé par modélisation numérique en bidimensionnel et tridimensionnel, il consiste à évaluer les flux de chaleur transmise à travers le procédé de l ambiance intérieure vers l extérieur et déterminer ensuite les coefficients de transmission thermique U. Les hypothèses de calcul sont fixées par les règles de calcul en vigueur. II.2 Règles de calcul Les calculs des coefficients de transmission thermique ont été effectués conformément aux règles Th-U, édition II.3 Hypothèses II.3.1 Géométrie Les modèles géométriques 2D et 3D servant de base pour les calculs sont directement issus des fichiers de dessin fournis par la société SAS POLY-PAC. Pour le calcul des ponts thermiques ponctuels dus à la patte de fixation (en cas d appui intermédiaire), les formes des alvéoles adjacentes ont été simplifiées. La patte de fixation est fixée à un tube d acier 60 x 60 x 2 mm filant servant d appui intermédiaire. II.3.2 Dimensions conventionnelles pour les calculs de U w H (m) L (m) Dimensions mini 2 10 Dimensions Dimensions conventionnelles moyennes 4,5 25 Dimensions maxi 7 30 Tableau 1 : Dimensions intérieures des baies considérées II.3.3 Conductivité thermique des matériaux Matériaux Conductivités thermiques W/(m.K) Sources Polycarbonate 0,20 Acier 50 Aluminium 160 Lames d air entre plaques Cavités non ventilées flux horizontal (1) Règles Th-U, fascicule 2/5 édition 2007 Règles Th-U, fascicule 4/5 édition 2007 (2) Norme CEN 6946 (1) : Conductivité thermique équivalente : les lames d air sont considérées comme non ventilées conformément au Fascicule 4/5 des Règles Th-U, du fait de l obstruction des entrées d air par un joint mousse en parties haute et basse. (2) : Conductivité thermique équivalente de cavités d air non ventilées. Tableau 2 : Conductivités thermiques des matériaux

7 Page 7/17 II.3.4 Conditions aux limites Conditions aux limites Température d ambiance ( C) Coefficient d échange superficiel (W/m².K) Ambiance intérieure avec flux horizontal Ambiance extérieure 0 25 Tableau 3 : Conditions aux limites pour le calcul du U w Source : règles Th-U, édition 2012 II.4 Formules A g2 A g3 A g1 A g4 A d A w Le calcul du coefficient de transmission surfacique global du bardage translucide U w, ponts thermiques intégrés pris en compte, se fait de la façon suivante : U w A U L ti ti f j f j i j k A d patte k L rive. rive A L w about. about W/(m².K) Avec : A ti : plus petite des aires développées visibles du panneau de polycarbonate i, vues des deux côtés de la paroi, en m², A d : aire développée intérieure totale de la paroi en polycarbonate sans tenir compte des éléments de fixation latéraux, en m², (remarque : si la paroi en PCA est plane, A d = A w ) L fj : linéaire du profilé d emboitement j entre panneaux, en m, U ti : coefficient de transmission thermique en partie courante du panneau i, en W/(m².K), déterminé à l aide d un modèle numérique 2D représentant un motif répétitif de panneaux loin de l emboitement et à partir de la formule suivante : U t i l t T W/(m 2.K) - : flux thermique traversant le modèle numérique 2D représentant une portion répétitive du panneau polycarbonate, pour une profondeur de modèle de 1 m, en W/m, - l t : largeur du modèle numérique en m, - T : différence de température entre les ambiances, intérieure et extérieure, en K.

8 Page 8/17 fj : coefficient de transmission linéique du pont thermique présent au niveau de l emboîtement j de deux panneaux, en W/(m.K), déterminé à l aide d un modèle numérique 2D et à partir de la formule suivante : f l U t t T 2 W/(m.K) - : flux thermique traversant le modèle numérique 2D représentant l emboîtement entre deux panneaux, pour une profondeur de modèle de 1 m, en W/m, - T : différence de température entre les ambiances, intérieure et extérieure, en K, - U t : coefficient de transmission thermique du modèle numérique des éléments de panneaux adjacents à l emboîtement, en W/(m².K), - l t : plus petite largeur de panneau de polycarbonate visible sur l un des côtés du modèle numérique, en m, l t b f l t k : coefficient de transmission ponctuel du pont thermique présent au niveau de la patte de fixation k, en W/K, déterminé à l aide d un modèle numérique 3D et à partir de la formule suivante : patte SPT W/K k T - patte : flux thermique traversant le modèle numérique 3D représentant l emboîtement entre deux panneaux et centré sur la patte de fixation, en W, - SPT : flux thermique traversant le même modèle numérique 3D représentant l emboîtement entre deux panneaux mais sans patte de fixation, en W, - T : différence de température entre les ambiances, intérieure et extérieure, en K, L rive : Somme des linéaires de rive, en m. L bas : Somme des linéaires d about, en m. rive : Coefficient de transmission thermique linéique dû à la liaison entre la paroi en PCA et le mur support en rive, en W/(m.K). about : Coefficient de transmission thermique linéique dû à la liaison entre la paroi en PCA et le mur support en about, en W/(m.K). A défaut de valeurs calculées, les valeurs de pont thermique suivantes doivent être utilisées : Mode de pose rive [W/(m.K)] about [W/(m.K)] Pose en applique Pose en tunnel Tableau 4 : Coefficients de transmission thermique linéique des profilés périphériques

9 Page 9/17 III. RESULTATS Les résultats suivants ont été obtenus à partir des hypothèses formulées au. II.3. Partie courante Emboitement Patte de fixation * Bardage U t [W/(m².K)] b f [mm] f [W/(m.K)] patte [W/K] Double peau : ARCOPLUS Lame d air 50 mm + ARCOPLUS 626 0, ,062 Triple peau : ARCOPLUS Lame d air 20 mm + ARCOPLUS 684 0, ,045 0,009 + Lame d air 20 mm + ARCOPLUS 626 * Uniquement valable en cas de fixation à un appui intermédiaire Tableau 5 : Largeurs de connexion et coefficients de transmission thermique surfaciques, linéiques et ponctuels des différents éléments des panneaux A g2 A g3 A g1 A g4 A d A w Le calcul du coefficient de transmission surfacique global du bardage translucide U w, ponts thermiques intégrés pris en compte, se fait de la façon suivante : U w A U L ti ti f j f j i j k A d patte k L rive. rive A L w about. about W/(m².K) Avec : A ti : plus petite des aires développées visibles du panneau de polycarbonate i, vues des deux côtés de la paroi, en m², A d : aire développée intérieure totale de la paroi en polycarbonate sans tenir compte des éléments de fixation latéraux, en m², (remarque : si la paroi en PCA est plane, A d = A w ) L fj : linéaire du profilé d emboitement j entre panneaux, en m, U ti : coefficient de transmission thermique en partie courante du panneau i, en W/(m².K), déterminé à l aide du Tableau 5.

10 Page 10/17 fj : coefficient de transmission linéique du pont thermique présent au niveau de l emboîtement j de deux panneaux, en W/(m.K), déterminé à l aide du Tableau 5. k : coefficient de transmission ponctuel du pont thermique présent au niveau de la patte de fixation k, en W/K, déterminé à l aide du Tableau 5. L rive : Somme des linéaires de rive, en m. L bas : Somme des linéaires d about, en m. rive : Coefficient de transmission thermique linéique dû à la liaison entre la paroi en PCA et le mur support en rive, en W/(m.K), déterminé à l aide du Tableau 6. about : Coefficient de transmission thermique linéique dû à la liaison entre la paroi en PCA et le mur support en about, en W/(m.K), déterminé à l aide du Tableau 6. Mode de pose rive [W/(m.K)] about [W/(m.K)] Pose en applique Pose en tunnel Tableau 6 : Coefficients de transmission thermique linéique des profilés périphériques Exemple de calcul : Le Tableau 7 présente les coefficients de transmission thermique U w d un bardage plan composé de panneaux double ou triple peaux de 600 mm de largeur, avec une patte de fixation tous les mètres d emboitement entre panneaux : Mise en œuvre Tunnel Applique U w [W/(m².K)] Type bardage H = 2 m H = 4.5 m H = 7 m L = 10 m L = 25 m L = 30 m Double Triple Double Triple Tableau 7 : Coefficients de transmission thermique surfacique U w d un panneau incluant l effet des pattes de fixation et des profilés périphériques, pour différentes dimensions Pour d autres dimensions, la formule présentée en début de paragraphe s applique.

11 ANNEXES Page 11/17

12 Page 12/17 ANNEXE 1 : COUPES DU PROCEDE Coupe du procédé de bardage double et triple peaux

13 Page 13/17 Principe des jonctions hautes, basses et latérales (ponts thermiques de liaison non étudiés dans le cadre de cette étude)

14 Page 14/17 ANNEXE 2 : CHAMPS DE TEMPERATURE Champs de température et lignes de flux en partie courante pour un bardage double peau (à gauche) et triple peau (à droite)

15 Page 15/17 Champs de température et lignes de flux au niveau d un emboitement pour un bardage double peau

16 Page 16/17 Champs de température et lignes de flux au niveau d un emboitement pour un bardage triple peau

17 Page 17/17 Champs de température au niveau d une patte de fixation (dans le cas d un appui intermédiaire)