Formation Bâtiment Durable : Rénovation à haute performance énergétique : détails techniques

Formation Bâtiment Durable : Rénovation à haute performance énergétique : détails techniques Bruxelles Environnement NŒUDS CONSTRUCTIFS Kasper DERKINDEREN Cenergie

Objectif(s) de la présentation Concepts de base liés aux nœuds constructifs Détection des nœuds constructifs Exemples de noeuds constructifs en rénovation Différentes méthodes de calcul pour les nœuds constructifs 2

Plan de l exposé DÉFINITIONS COMMENT? METHODE DE CALCUL CE QU IL FAUT RETENIR DE L EXPOSE 3

DEFINITIONS Explication Cette présentation reprend la base théorique Une présentation est prévue durant laquelle les noeuds constructifs d un projet de rénovation spécifique seront détaillés 4

DEFINITIONS NŒUDS CONSTRUCTIFS Zones de l'enveloppe du bâtiment où la résistance thermique diffère de façon sensible de celle du reste de l'enveloppe du bâtiment (NBN EN ISO 10211 ) Zones de l'enveloppe du bâtiment où le transfert de chaleur se produit en 2 ou 3 dimensions Bron: Implementatie van bouwknopen Module I, IBGE BIM 5

DEFINITIONS NŒUDS CONSTRUCTIFS Noeud constructif structurel Noeud constructif géométrique N percement des couches de matériaux par des matériaux ayant un coefficient de conduction thermique différent ; N modification de l'épaisseur des couches de matériaux ; N une différence entre les dimensions intérieures et extérieures, comme au droit des angles. Combinaison entre noeuds constructifs structurels et géometriques Bron: Implementatie van bouwknopen Module I, IBGE BIM 6

DEFINITIONS NŒUDS CONSTRUCTIFS Noeud constructif linéaire Noeud constructif ponctuel Source : Prise en compte des noeuds constructifs Module I, IBGE BIM Source : Prise en compte des noeuds constructifs Module I, IBGE BIM Coefficient de transmission thermique linéaire Ψ e (W/mK) Coefficient de transmission thermique ponctuel Χ e (W/K) Χ e = ( Φ 2D Φ 1D ) / (T i T e ) Ψ e = ( Φ 2D Φ 1D ) / (T i T e ) 7

DEFINITIONS NŒUDS CONSTRUCTIFS Déperdition thermique pluridimensionnelle T e T e T i T i Déperditions thermiques parois (1D) Déperditions thermiques ponts thermiques (2D ou 3D) 8

DEFINITIONS NŒUDS CONSTRUCTIFS Déperdition thermique pluridimensionnelle Déperditions thermiques parois (1D) Déperditions thermiques noeuds constructifs (2D ou 3D) Σ A i b i U i Σ l k b k Ψ e,k + Σ b l Χ e,l 9

DEFINITIONS NŒUDS CONSTRUCTIFS La géométrie du noeud constructif influence la valeur Ψ e et Χ e N Des valeurs négatives sont possibles N Des petites valeurs ne sont pas nécessairement indicatives d'un détail à pont thermique négligeable Noeud constructif 1: ANGLE SORTANT Surévaluation déperdition thermique 1D (A e trop grand) i Ψ e,1 = -0.129 W/mK e Noeud constructif 2: ANGLE RENTRANT i e Sous-évaluation déperdition thermique 1D (Ae trop petit) Ψ e,2 = 0.068 W/mK Source : Prise en compte des noeuds constructifs Module I, IBGE BIM 10

DEFINITIONS NŒUDS CONSTRUCTIFS Les interruptions propres à la paroi (valeur U de la construction) ne sont PAS considérées comme des noeuds constructifs (PEB) Prises en compte dans la valeur U (dépertition thermique 1D) Source : Prise en compte des noeuds constructifs Module II, IBGE BIM 11

DEFINITIONS NŒUDS CONSTRUCTIFS Les Percements de parois (par ex. par des passages de canalisations) ne sont PAS considérées comme des noeuds constructifs (PEB) 12

DEFINITIONS NŒUDS CONSTRUCTIFS Les parois dont la superficie totale n est pas en contact direct avec le sol ne sont PAS considérées comme des noeuds constructifs (PEB) 13

DEFINITIONS NŒUDS CONSTRUCTIFS Les parois dont la couche d isolation marque une continuité ne sont PAS considérées comme des noeuds constructifs (PEB). 14

Plan de l exposé DÉFINITIONS COMMENT? METHODE DE CALCUL CE QU IL FAUT RETENIR DE L EXPOSE 15

COMMENT DETECTER RESOUDRE 16

COMMENT? DETECTER Là où deux parois de la surface de déperdition se rejoignent Là où une paroi de la surface de déperdition rencontre une paroi à la limite d'une parcelle adjacente Là où, dans une même paroi de la surface de déperdition, la couche isolante est interrompue Là où la couche isolante d'une paroi est interrompue ponctuellement 17

COMMENT? DETECTER Nœud constructif linéaire Deux parois se rejoignent. Bron:toelichtingsdocument Bijlage IV/V 18

COMMENT? DETECTER Nœud constructif linéaire Deux parois se rejoignent. Bron:toelichtingsdocument Bijlage IV/V 19

COMMENT? DETECTER Nœud constructif linéaire Deux parois se rejoignent. Bron:toelichtingsdocument Bijlage IV/V 20

COMMENT? DETECTER Nœud constructif linéaire A la limite d une parcelle adjacente Bron:toelichtingsdocument Bijlage IV/V 21

COMMENT? DETECTER Nœud constructif linéaire La ligne de couche isolante est interrompue Bron:toelichtingsdocument Bijlage IV/V 22

COMMENT? DETECTER Nœud constructif linéaire La ligne de couche isolante est interrompue Bron:toelichtingsdocument Bijlage IV/V 23

COMMENT? DETECTER Nœud constructif linéaire La ligne de couche isolante est interrompue < 40 cm 1 noeud constructif Bron:toelichtingsdocument Bijlage IV/V > 40 cm 2 noeuds constructifs 24

COMMENT? DETECTER Nœud constructif ponctuel Bron:toelichtingsdocument Bijlage IV/V 25

COMMENT? RESOUDRE Nœud constructif PEB conforme www.energie.wallonie.be 26

COMMENT? RESOUDRE Nœud constructif PEB conforme Cela signifie au moins qu on peut parcourir a l aide d un crayon les couches isolantes et les parties isolantes intercalées sans devoir relever ce crayon Principe de la continuité de la coupure thermique : les couches isolantes se rejoignent. REGLE DE BASE 1: Continuité des couches isolantes grâce à une épaisseur de contact minimale Les couches isolantes sont jointes directement l une à l autre avec une épaisseur de contact minimale. REGLE DE BASE 2: Continuité des couches isolantes grâce à l interposition d éléments isolants Les couches isolantes ne se joignent pas directement mais il y a bien des éléments isolants intercalés de sorte que la coupure thermique est conservée. Bron:toelichtingsdocument Bijlage IV/V 27

COMMENT? RESOUDRE Nœud constructif PEB conforme REGLE DE BASE 3: Longueur du chemin de moindre résistance Les couches isolantes ne se joignent pas directement et la coupure thermique Ne peut pas être assurée mais le chemin de moindre résistance est suffisamment long. Bron:toelichtingsdocument Bijlage IV/V 28

COMMENT? RESOUDRE REGLE DE BASE 1 épaisseur de contact minimale Bron:toelichtingsdocument Bijlage IV/V 29

COMMENT? RESOUDRE REGLE DE BASE 1 épaisseur de contact minimale Bron:toelichtingsdocument Bijlage IV/V 30

COMMENT? RESOUDRE REGLE DE BASE 1 épaisseur de contact minimale Bron:toelichtingsdocument Bijlage IV/V 31

COMMENT? RESOUDRE REGLE DE BASE 1 épaisseur de contact minimale Cela signifie au moins qu on peut parcourir a l aide d un crayon les couches isolantes et les parties isolantes intercalées sans devoir relever ce crayon Lorsque deux couches isolantes peuvent être mis es en contact directement entre elles, la règle de base 1 est d application Bron:toelichtingsdocument Bijlage IV/V 32

COMMENT? RESOUDRE REGLE DE BASE 1 épaisseur de contact minimale Bron: http://stijnvandermeersch.wix.com/ 33

COMMENT? RESOUDRE REGLE DE BASE 1 épaisseur de contact minimale Bron: livios / xella / isover 34

COMMENT? RESOUDRE REGLE DE BASE 1 épaisseur de contact minimale Bron: ecohom 35

COMMENT? RESOUDRE REGLE DE BASE 2 interposition d éléments isolants Bron: toelichtingsdocument Bijlage IV/V 36

COMMENT? RESOUDRE REGLE DE BASE 2 interposition d éléments isolants Des éléments isolants peuvent, suivant la règle de base 2, être intercales pour assurer la coupure thermique, par exemple a l endroit d un acrotère (a gauche) et a l endroit d un appui de fondation (a droite). Bron: toelichtingsdocument Bijlage IV/V 37

COMMENT? RESOUDRE REGLE DE BASE 2 interposition d éléments isolants Bron: http://stijnvandermeersch.wix.com/ 38

COMMENT? RESOUDRE REGLE DE BASE 2 interposition d éléments isolants BASISREGEL 2 BASISREGEL 1 Bron: wtcb 39

COMMENT? RESOUDRE REGLE DE BASE 3 longueur du chemin de moindre résistance Bron: toelichtingsdocument Bijlage IV/V 40

COMMENT? RESOUDRE REGLE DE BASE 3 longueur du chemin de moindre résistance Bron: toelichtingsdocument Bijlage IV/V 41

COMMENT? RESOUDRE REGLE DE BASE 3 longueur du chemin de moindre résistance Bron: Ecohom 42

COMMENT? RESOUDRE REGLE DE BASE 3 longueur du chemin de moindre résistance Bron: Ecohom 43

COMMENT? RESOUDRE Ψ plus petit que Ψ limite Bron: toelichtingsdocument Bijlage IV/V 44

COMMENT? RESOUDRE Ψ plus petit que Ψ limite Bron: http://building.dow.com/ 45

COMMENT? RESOUDRE Ψ plus petit que Ψ limite Bron: baksteen.be 46

COMMENT? RESOUDRE Ψ plus petit que Ψ limite Les coefficients de transmission thermique linéique Ψe [W/mK] = Le terme de correction linéaire du flux de chaleur, calculé sur base d une dimension de référence et par la différence de température de 1K entre les milieux des deux côtés des noeuds constructifs linéaires. Bron: http://www.confederationconstruction.be/ 47

COMMENT? RESOUDRE Ψ plus petit que Ψ limite Les coefficients de transmission thermique linéique Ψe [W/mK] = Le terme de correction linéaire du flux de chaleur, calculé sur base d une dimension de référence et par la différence de température de 1K entre les milieux des deux côtés des noeuds constructifs linéaires. Bron: http://www.confederationconstruction.be/ 48

Plan de l exposé DÉFINITIONS COMMENT? METHODE DE CALCUL CE QU IL FAUT RETENIR DE L EXPOSE 49

METHODE DE CALCUL VALEURS PAR DEFAUT DETAILS DE TYPE SIMULATION PHPP EPB 50

METHODE DE CALCUL Valeurs par défaut NBN EN ISO 14683 Vademecum PHPP Valeurs par défaut PEB 51

METHODE DE CALCUL VALEURS PAR DÉFAUT DÉTAILS TYPES SIMULATION PHPP PEB 52

METHODE DE CALCUL Détails type Kobra (www.cstc.be) Catralogue de noeuds constructifs (Suisse), Office fédéral de l énergie OFEN Hochbaukonstruktionen und Baustoffe für Hochwärmegedämmte Gebäude (HdZ-Projekt 805785, T. Waltjen et al) Liste d atlas de ponts thermiques Voir Information Paper P198 van het Europese project ASIEPI (www.asiepi.eu) 53

METHODE DE CALCUL VALEURS PAR DÉFAUT DÉTAILS TYPES SIMULATION PHPP PEB 54

METHODE DE CALCUL SIMULATION - Logiciel Logiciel validé N Cf. Information Paper P198 du projet européen ASIEPI (www.asiepi.eu) 55

METHODE DE CALCUL SIMULATION - Logiciel Logiciel validé Therm (gratuit) Bisco, Trisco, Heat 2D/3D 56

METHODE DE CALCUL SIMULATION - Exemples Balcon 25 cm λ = 1,1 W/mK U = 2,517 W/m²K λ = 2,2 W/mK 25 cm Source : La maison passive, 2.1 - Isolations, Olivier Henz 57

METHODE DE CALCUL SIMULATION - Exemples Balcon λ = 0,045 W/mK λ = 0,045 W/mK λ = 1,1 W/mK λ = 1,1 W/mK λ = 1,1 W/mK U = 2,517 W/m²K U = 0,459 W/m²K U = 0,098 W/m²K 8 cm 44 cm Ψ e = 0,359 W/mK Ψ e = ~ 1,0 W/mK Ψ e = 0,651 W/mK 58

METHODE DE CALCUL SIMULATION - Exemples Balcon 59

METHODE DE CALCUL SIMULATION - Exemples Position de la menuiserie - construction massive Ψ e = 0,640 W/mK Ψ e = 0,012 W/mK Ψ e = 0,028 W/mK Bron: La masion passive, 2.1 - Isolatien, Olivier Henz 60

METHODE DE CALCUL SIMULATION - Exemples Position de la menuiserie - construction massive 61

METHODE DE CALCUL SIMULATION - Exemples Position de la menuiserie - construction massive Ψ e = 0,109 W/mK Ψ e = 0,000 W/mK Ψ e = 0,010 W/mK Bron: La masion passive, 2.1 - Isolatien, Olivier Henz 62

METHODE DE CALCUL SIMULATION - Exemples Position de la menuiserie - construction massive 63

METHODE DE CALCUL VALEURS PAR DÉFAUT DÉTAILS TYPES SIMULATION PHPP PEB 64

METHODE DE CALCUL PHPP Noeuds constructifs linéaires N ψ e 0.01W/mK N Résistance thermique locale dans les noeuds constructifs R 1 m²k/w dans toute direction du flux de chaleur (simplification) Noeuds constructifs ponctuels N N Surface 0,1% de la part de l'enveloppe du bâtiment Sinon à calculer au moyen d'un logiciel validé Si l'on souhaite prendre en compte les noeuds constructifs négatifs (p. ex. angle extérieur géométrique), alors il est nécessaire de prendre également tout noeud constructif positif en compte.» Vademecum PHPP 65

METHODE DE CALCUL VALEURS PAR DÉFAUT DÉTAILS TYPES SIMULATION PHPP PEB 66

METHODE DE CALCUL PEB 67

Outils, sites internet, etc intéressants : Prise en compte des nœuds constructifs Module I, IBGE BIM Vademecum PHPP www.bouwdetails.be www.ponts-thermiques.be www.wtcb.be www.bbri.be www.csts.be Information Paper P198 van het Europese project ASIEPI (www.asiepi.eu) Références Guide Bâtiment Durable et autres sources : Guide Bâtiment Durable: http://www.bruxellesenvironnement.be/guidebatimentdurable Fiches G_ENE03 Na-isolatie: geïntegreerd versus gefaseerd - presentation PHP par Wouter Hilderson 68

Plan de l exposé DÉFINITIONS COMMENT? METHODE DE CALCUL CE QU IL FAUT RETENIR DE L EXPOSE 69

CE QU IL FAUT RETENIR DE L EXPOSE Les ponts thermiques ont une influence importante sur les déperditions de chaleur, certainement dans une construction passive Les ponts thermiques peuvent entraîner une condensation de surface et la formation de moisissures Notre objectif est d'obtenir des constructions sans pont thermique Une attention portée sur les détails de construction pendant la conception et pendant la réalisation 70

Contact Kasper DERKINDEREN Chef de projet E-mail : kasper.derkinderen@cenergie.be 71