La contribution des solutions en zinc à la performance thermique des bâtiments
Rappels e/λ 1/R +PTH intégrés λ R Uc Up Thermique d hiver Up, besoins en chauffage Thermique d été t intérieure, besoins en refroidissement Etanchéité à l air
Impact du zinc dans la performance thermique de la paroi La conductivité thermique du zinc est élevée : λ = 116 W/m.K comparée à un isolant (ex: laine de Roche λ = 0,036 W/m.K) Systèmes ventilés VMZINC : pas de prise en compte au dessus de la lame d air et Rse=Rsi. Seuls les matériaux isolants ou à forte inertie thermique participent de manière significative à la résistance thermique de la paroi.
Les systèmes VMZINC vis-à-vis des exigences thermiques RT 2012 Compatibilité : ponts thermiques intégrés très faibles et possibilité de forte isolation. RT 2012 : Echelle du bâtiment entier Contribution des systèmes VMZINC variable selon conceptions Compatibles au niveau des exigences minimales (ex: U moyen<0,36 W/m².K; Ψ moyen < 0,28 W/m² SHONRT.K) VMZINC outil pour calcul rapide des Up, campagne R&D de calculs de ponts thermiques ponctuels et ponts thermiques de liaisons courants Ex: Ψ de TS 180 mm en faitage mono pente = 0,21 W/m.K
Aucun impact lié à la teinte de l enveloppe en VMZINC - Somme des besoins en chauffage et refroidissement de la paroi globalement identique sur l année Systèmes VMZINC ventilés (avec lame d air) Systèmes VMZINC compatibles (débords ) Systèmes couverture VMZINC performants (Up faibles, faibles pentes et ponts thermiques réduits) Systèmes couverture VMZINC compatibles avec les solutions d étanchéité à l'air existantes Systèmes VMZINC facilement adaptables à toutes formes de bâtiment et toutes finitions
Coefficient de transmission surfacique (Up) d une couverture ventilée VMZINC 1. Suspentes fixées sur chevrons (traversantes) Epaisseur isolant Up 18 cm 0,23 25 cm 0,17 30 cm 0,15 (W/m².K) 2. Suspentes fixées sur pannes Epaisseur isolant Up 18 cm 0,22 25 cm 0,16 30 cm 0,13 (W/m².K) La couverture ventilée VMZINC peut donc contribuer à des objectifs ambitieux de performance thermique. Isolant en laine minérale λ = 0,04 W/m.K Chevrons bois entraxe 60 cm Pannes bois entraxe 1,5 m Suspentes entraxes 50 cm Finition intérieure en plâtre d épaisseur 13 mm
Ponts thermiques intégrés d une couverture ventilée VMZINC : chevrons (et suspentes) 1. Suspentes fixées sur chevrons (traversantes) Epaisseur d isolant Valeur de déperdition liée aux ponts thermiques % d impact sur Up 18 cm Entre 0,016 et 0,023 W/m².K Entre 7,3 et 9,9 25 cm Entre 0,013 et 0,019 W/m².K Entre 8,1 et 11 30 cm Entre 0,013 et 0,019 W/M².K Entre 9,5 et 12,8 2. Suspentes fixées sur pannes Epaisseur d isolant Valeur de déperdition liée aux ponts thermiques % d impact sur Up 18 cm Entre 0,008 et 0,011 W/m².k Entre 3,7 et 5,1 25 cm Entre 0,005 et 0,007 W/m².K Entre 3,2 et 4,4 30 cm Entre 0,005 et 0,007 W/m².K Entre 3,8 et 5,2 Exemple: Isolant en laine minérale λ = 0,04 W/m.K Suspentes fixées tous les 50 cm sur chevrons de 63 mm x 75 mm Chevrons espacés de 0,43 à 0,6 m. Pannes bois entraxe 1,5 m Impact faibles
Coefficient de transmission surfacique (Up) d une couverture VMZ Toiture structurale Exemple : rampant de 10,00 m de long entraxes des pattes de fixation : 50 cm Up type en W/m².K Support bac acier Support bois Support béton Isolant ép. 50 mm 0,73 (*) 0,67 (*) 0,71 (*) Isolant ép.120 mm 0,32 (**) 0,32 (*) - Isolant ép.180 mm 0,21 (**) 0,22 (*) - Ecran respirant résistance thermique négligeable (R de l ordre de 10-4 ) Pour obtenir un Up < 0,21 W/m².K: couche d isolant supplémentaire en sous face du support Le point de rosée s effectuant dans la couche d isolant supérieure (au dessus du bac acier par exemple), il n est pas nécessaire d ajouter un 2ème pare vapeur.
Ponts thermiques intégrés d une couverture VMZ Toiture structurale Epaisseur d isolant Valeur de déperdition liée aux ponts thermiques % d impact sur Up 50 mm Entre 0,024 et 0,046 W/m².K Entre 3,25 et 6,30 120 mm Entre 0,009 et 0,016 W/m².K Entre 2,73 et 5,07 180 mm Entre 0,005 et 0,010 W/m².K Entre 2,38 et 4,76 Exemple : rampant de 10,00 m de long bac acier d épaisseur 0.75 mm entraxe des pattes de fixation : Entre 33 et 50 cm Impact très faibles
Coefficient de transmission surfacique (Up) d une couverture VMZ Toiture Compacte Exemple : rampant de 10,00 m de long bac acier d épaisseur 0.75 mm entraxe des pattes de fixation : 50 cm Up type en W/m².K Support bac acier Support bois Support béton Isolant ep. 120 mm 0,34 0,33 0,33 Isolant ep. 180 mm 0,23 0,22 0,22 Isolant ep. 300 mm 0,14 0,14 0,14 plusieurs couches d isolants possibles
Ponts thermiques d une couverture VMZ Toiture compacte Absence de fixations traversantes évitant ainsi l apparition de ponts thermiques par les vis. Il existe par contre un pont thermique lié à la plaquette. Exemple : rampant de 10,00 m de long bac acier d épaisseur 0.75 mm isolant Foamglas T4+ entraxe des pattes de fixation : Entre 33 et 50 cm Epaisseur d'isolant 120 mm 180 mm 300 mm Valeur de déperdition liée aux ponts thermiques Entre 0,008 et 0,017 W.m².K Entre 0,003 et 0,006 W/m².K Entre 0,003 et 0,006 W/m².K % d'impact sur Up Entre 2,45 et 4,78 Entre 1,22 et 2,14 Entre 2,67 et 3,99 Impact très faibles
Thermique d été - Echauffement du local intérieur Le voligeage bois joue le rôle de tampon thermique. La lame d air présente dans les systèmes ventilés récupère une partie de la chaleur captée par l enveloppe en VMZINC et l évacue par les sorties de ventilation. Cependant, il est possible de compenser l impact positif du voligeage et/ou de la lame d air par l ajout d une épaisseur d isolant supplémentaire λ isolant (W/m.K) Epaisseur (mm) Besoins chauffage (kwh) Besoins refroidissement (KWh) Besoins globaux (kwh) Avec TS bac acier 0,039 180 139 930 85 055 224 985 Avec toiture ventilé 0,036 180 135 891 83 440 219 131 Avec TS bac acier + isolation sous face support 0, 039 0, 032 180 130 133 621 82 361 216 182 Cas d étude : bâtiment de bureaux à Toulouse
Isolants compatibles avec les systèmes VMZINC Toitures ventilées VMZINC Tous les isolants sont compatibles, y compris les isolants naturels recommandés localement (fibres de bois, ) car ne sont pas en contact direct avec le zinc. Le comportement au feu des isolants doit être conforme à l usage du local et à la hauteur du bâtiment. Toitures non ventilées VMZINC Systèmes sous évaluation technique : seuls les isolants conformes à nos guides de recommandations techniques ou Documents Techniques d Application (DTA) peuvent être utilisés.
Exigences relatives à l étanchéité à l air Les exigences relatives à l étanchéité à l air du bâtiment dépendent essentiellement de la qualité de mise en œuvre et du choix des composants pour la réalisation des liaisons entre parois et des pénétrations dans la paroi. L isolation thermique doit être accompagnée d une maîtrise du renouvellement de l air en qualité et en quantité. Pour cela, une ventilation associée à une bonne étanchéité à l air des parois est indispensable. De cette façon, la circulation de l air n est pas perturbée par des fuites, à travers les parois et les jonctions des différents composants. Les calories ne sont pas «perdues» inutilement.
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Exemple de réalisation Immeuble de logements BBC DT6-NooN logements collectifs, commerces et bureaux (Nantes - 44) Aëlle Péneau Architecte Couverture JD QUARTZ-ZINC Plus VMZ Photovoltaïque Façade à JD QUART-ZINC et PIGMENTO
Exemple de réalisation Maison BBC Maison privée (Pouliacq - 40) Atelier du Té Architectes Couverture JD QUARTZ-ZINC
Exemple de réalisation Collège HQE, BBC-Effinergie Collège Luis Ortiz (Saint-Dizier - 52) Jean-Philippe Thomas Architecte Couvertures JD QUARTZ-ZINC
Exemple de réalisation Maison à énergie positive Velux Maison Air & Lumière (Verrières-le-Buisson - 91) Nomade Architectes Couverture et façade JD ANTHRA-ZINC