Module 3 :TECHNIQUE ENERGIE 3.2 Isolation thermique. Formation conseiller PEB

Module 3 :TECHNIQUE ENERGIE 3.2 Isolation thermique

3.2 Isolation thermique Contenu 1. Lien vers la PEB 2. Bases techniques Transferts de chaleur notions Transferts par transmission Les coefficients K U R Les ponts thermiques Transferts de vapeur étanchéité à l air 3. Applications 4. Synthèse 5. Liens vers le logiciel 2

3.2 Isolation thermique Liens vers la PEB Les 3 volets 1. 1. Travaux soumis à permis à permis 2. Transactions immobilière Bâtiments publics 3. Installations techniques Types de travaux 1. Travaux neufs 2. Rénovations lourdes 3. Rénovations simples Affectations 1. Habitation individuelle 2. Bureaux et Services 3. Enseignement 4. Résidentiel commun 5. Soins de santé 6. Culture et divertissement 7. Restaurants et cafés 8. Commerces 9. Sport 10. Partie commune 11. Autre affectation 12. Espace adjacent non chauffé Exigences PEB 1. Niveau E 2. Niveau K 3. Valeurs U/R 4. Ventilation 5. Ponts thermiques 6. Surchauffe 7. Brûleur 8. Calorifugeage 9. Partitionnement 10. Programmateur 11. Comptage énergétique 12. Apport d air neuf Modules support technique 1. Consommation d énergie 2. 2. Isolation thermique thermique 3. Ventilation 4. Protection contre surchauffe 5. Installations thermiques 6. Eclairage 1 Réduire la demande d énergie 2 Utiliser les énergies renouvelables 3 Systèmes énergétiques performants 3

3.2 Isolation thermique Contenu 1. Lien vers la PEB 2. Bases techniques Transferts de chaleur notions Transferts par transmission Les coefficients K U R Les ponts thermiques Transferts de vapeur étanchéité à l air 3. Applications 4. Synthèse 5. Liens vers le logiciel 4

3.2 Isolation thermique Bases techniques Pourquoi isoler POURQUOI ISOLER? en hiver : l économie d énergie l installation de chauffage : puissance nominale plus basse (chaudière, radiateurs) des températures de surface des parois intérieures plus élevées confort thermique amélioré diminution du risque de condensation et moisissure en été : diminution des gains thermiques limitation du risque de surchauffe dans le cas de refroidissement : puissance plus basse 5

3.2 Isolation thermique Bases techniques Pourquoi isoler Exigences directes valeur U maximale / R minimale : garantir une bonne isolation de chaque élément de l enveloppe confort thermique valeur K maximale garantir une bonne isolation de l enveloppe en général pour tous les types de bâtiments pour tous les types de travaux 6

niveau E valeurs U niveau K VENTILATION confort d été installation réglementation PEB 7

Consommation d éd énergie primaire Bureaux, service et enseignement éclairage 38% Chauffage 27% transmission 12% ventilation volontaire pompes 1.50% 7% 7% 7% ventilateurs In/exfiltration refroidissement 8

Consommation d éd énergie primaire Bâtiments d habitationsd énergie auxillaire ventilateurs 5.9% 4.6% refroidissement 3.4% 13.2% in/exfiltration ECS 14.7% Chauffage 19.3% ventilation volontaire 38.9% transmission 9

3.2 Isolation thermique Contenu 1. Lien vers la PEB 2. Bases techniques Transferts de chaleur notions Transferts par transmission Les coefficients K U R Les ponts thermiques Transferts de vapeur étanchéité à l air 3. Applications 4. Synthèse 5. Liens vers le logiciel 10

Principes physiques 2 ème loi de la thermodynamique : En absence de travail ou d autres flux énergétiques, le transfert de chaleur a lieu de la température la plus haute vers la température la plus basse 3 modes de transfert de chaleur Conduction Convection Rayonnement 11

Principes physiques - Conduction CONDUCTION transfert de chaleur dans les milieux solides, liquides ou gazeux sans transfert de matière transfert d énergie entre deux matériaux différents ayant des températures différentes dans un même matériau, ayant des températures différentes λ : conductivité thermique [W/m.K] importance pour PEB : calcul des valeurs U lourd léger Métaux Pierre Matériaux légers Isolant 12

Principes physiques - Convection CONVECTION transfert de chaleur dans un fluide ou un gaz avec transfert de matière convection naturelle : mouvement généré par un gradient de pression provenant des variations de densité liées aux différences de température (l air chaud est plus «léger» et monte) convection forcée : mouvement généré par un gradient de pression créé mécaniquement (p.ex. par un ventilateur) Influence sur la valeur U : courants d air contre des parois ou dans des couches d air la résistance thermique d échange à la surface varie en fonction de la direction du flux du chaleur, la vitesse de vent et la différence de température entre la surface et l air la résistance thermique des couches d air diminue avec le taux de ventilation 13

Principes physiques - Rayonnement RAYONNEMENT transfert de chaleur par émission et absorption d ondes sans intermédiaire de la matière. (La chaleur du soleil nous parvient malgré le vide interstellaire) Un corps dont la température est supérieure au zéro absolu (0 K) émet des ondes électromagnétiques. (Elles peuvent être détectées en thermographie infrarouge afin de définir la température du corps émetteur). transfert de chaleur entre les surfaces qui se trouvent à différentes températures Influence sur la valeur U des couches réfléchissantes diminuent le transfert de chaleur par rayonnement : le coating sur les vitrages les écrans en alu derrière des radiateurs 14

Transferts de chaleur 15

Transferts de chaleur Confort thermique le confort thermique : la température de confort T confort T confort T = air + T 2 parois le confort local symétrie de radiation gradient vertical de la température température aux pieds courants d air le confort dépend aussi de : la vitesse d air humidité relative le métabolisme le facteur CLO 16

Transferts de chaleur Parois 20 20 Température température [ C] [ c] 10 0 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 Température température [ C] [ c] 10 0 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35-10 distance [cm] Distance [m] -10 distance [m] Distance [m] paroi non-isolée paroi isolée U = 2.37W/m².K U = 0.24W/m².K q = 71W/m² q = 0.24W/m² surface extérieure : -6.9 C surface extérieure : -9.9 C surface intérieure : 11.1 C surface intérieure : 19.1 C 17

Transferts de chaleur Paroi simple homogène PAROI SIMPLE HOMOGENE conductivité thermique : λ [W/m.K] résistance thermique d une couche homogène : R [m².k/w] résistance thermique totale d une paroi simple homogène (d ambiance à ambiance) : R T [m².k/w] T = Rsi + Coefficient de transmission thermique d une paroi simple homogène : U [W/m².K] Densité de flux de chaleur à travers une paroi homogène : q [W/m²] R = d λ R R + U = q = U ( θi θe ) R T 1 R T R se d R R se R R si λ 18

3.2 Isolation thermique Contenu 1. Lien vers la PEB 2. Bases techniques Transferts de chaleur notions Transferts par transmission Les coefficients K U R Les ponts thermiques Transferts de vapeur étanchéité à l air 3. Applications 4. Synthèse 5. Liens vers le logiciel 19

Transferts par transmission Coefficient global de transfert de chaleur 1 2 3 Directement vers l extérieur - H D Vers l extérieur via le sol - HG Vers espaces non chauffés - HU 1 H Τ 2 3 H T coefficient global de transfert de chaleur [W/K] H T = H D + H g + H U calcul selon EN13789 20

Transferts par transmission Vers l extl extérieur H T = H D + H g + H U H D = ΣA. U +Σl. ψ i i k k + Σχ ponts thermiques à partir du 01.07.2009 j H D A i : l aire d élément de construction i de l enveloppe U i : coefficient de transfert thermique d élément de construction i de l enveloppe l k : longueur du pont thermique k Ψ k : coefficient de transfert thermique linéique du pont thermique k χ j : coefficient de transfert thermique ponctuel du pont thermique ponctuel j 21

Transferts par transmission Vers l extl extérieur détermination des aires A [m²] éléments de l enveloppe du bâtiment : dimensions extérieures fenêtres et portes : dimensions des ouvertures éléments de construction non-plans : l aire réelle (développée) p.e. coupoles : l aire est une donnée fournie par le fabricant/fournisseur parois à l intérieur du VP : dimensions intérieures 22

Transferts par transmission Espaces adjacents non chauffés H T = H D + H g + H U H = H. b U iu u H iu = coefficient de transfert de chaleur de l intérieur vers l espace adjacent non-chauffé b u : facteur de réduction de la température entre 0 en 1 1 = aucun effet isolant par l espace adjacent non chauffé corrige le fait que le mur n est pas en contact direct avec l environnement extérieur H U 23

Transferts par transmission Espaces adjacents non chauffés b u = H iu H + ue H ue bilan énergétique de l espace adjacent non chauffé : entrant sortant avec H = + iu H = + ue H T, iu HV, iu H T, ue HV, ue H, = 0.34 n V ue H V, iu = 0 ue V eanc (Convention) H H V, iu T, iu H H V, ue T, ue 24

Transferts par transmission Espaces adjacents non chauffés les normes européennes proposent différentes méthodes de calcul : procédure générale à base d un bilan énergétique méthodes simplifiées pour greniers et autres espaces dans le cadre de la réglementation PEB : 2 méthodes de calcul sont retenues (y compris des méthodes de calculs pour les gains solaires) : voir Annexe A de Annexe II et III la géométrie de l espace adjacent non-chauffé n est pas introduite b = 1 la géométrie et le taux de ventilation de l espace adjacent non chauffé sont introduits 1. calcul automatique de b 25

Transferts par transmission Par le sol H T = H D + H g + H U déperditions de chaleur par des planchers en contact direct avec le sol déperditions de chaleur par des éléments de construction en contact avec des vides sanitaires ou des caves non-chauffées déperditions de chaleur par des murs enterrés H g méthode détaillée donne des résultats plus favorables (pour des grandes surfaces de sol) calcul externe + introduction directe dans le logiciel méthode simplifiée implémentée dans le logiciel PEB 26

Transferts par transmission Plancher en contact direct avec le sol Méthode détaillée : cf. DTR Méthode simplifiée : calcul automatique dans le logiciel PEB la composition du sol détermine les déperditions de chaleur surestime les déperditions pour des grands bâtiments H g = U eq, f.a.a avec a = U 1 eq, f + U eq,f : coefficient de transfert de chaleur entre l environnement intérieur et la surface limite avec le sol R f : la résistance thermique totale du plancher (de la surface interne à la surface de séparation avec le sol) [m²k/w] U eq, f = R si 1 + Σ 1 R f 27

Transferts par transmission Plancher en contact avec le sol sur cave ou vide sanitaire U max : soit on calcule la valeur U eq de manière classique (de l environnement intérieur jusqu à l interface plancher-sol) et on applique un facteur de pondération a ou un facteur de correction de température b u EXIGENCE :(a x U eq ) 0,4 (plancher en contact direct avec le sol) (b u x U eq ) 0,4 (plancher au-dessus des caves ou vides sanitaires) soit on calcule selon la méthode précise de EN 13770 (de l environnement intérieur jusqu à l environnement extérieur via le sol), en tenant compte de la géometrie du sol et la résistance thermique du sol (annexe H) EXIGENCE : U 0,4 W/m²K 28

Transferts par transmission Plancher en contact avec le sol sur cave ou vide sanitaire R min : valeur R calculée de surface extérieure à surface intérieure (plancher au-dessus des caves ou de vides sanitaires) valeur R calculée de surface intérieure jusqu à l interface planchersol (plancher en contact direct avec le sol) Exigence: R 1 m²k/w 29

Transferts par transmission Plancher en contact avec le sol sur cave ou vide sanitaire P/A (m -1 ) 0,00 plancher en contact direct avec le sol R f (m²k/w) 0,12 0,50 0,66 1,00 1,50 2,00 R min = 1 U max = 0,4 U f (W/m²K) (EN ISO 13370) 0,10 0,20 0,28 0,47 0,26 0,43 0,22 0,36 0,21 0,33 0,19 0,30 0,17 0,26 0,16 0,23 grands bâtiments 0,30 0,63 0,57 0,46 0,42 0,37 0,31 0,26 0,40 0,76 0,68 0,53 0,49 0,42 0,34 0,29 0,50 0,60 0,88 0,98 0,78 0,87 0,59 0,64 0,54 0,58 0,45 0,48 0,36 0,38 0,31 0,32 majorité des bâtiments 0,80 1,16 1,01 0,72 0,64 0,52 0,41 0,34 1,00 1,30 1,12 0,77 0,68 0,55 0,43 0,35 pour les planchers inférieurs : U max et R min sont évalués par le logiciel il suffit que R>R min OU que U<U max conséquence pour des maisons individuelles isolation du plancher indispensable grandes aires de sol (P/A < 0,20) : isolation périphérique U<U max modèle simplifié (a x U eq ) : plus difficile d obtenir U<U max 30

Transferts par transmission Murs enterrés Méthode détaillée : cf. DTR Méthode simplifiée U bw coefficient de transfert de chaleur par le mur enterré : en fonction de la valeur Rw du mur enterré : la résistance thermique de l environnement intérieur jusqu à l interface mur-sol la profondeur moyenne enterrée calculé automatiquement par le logiciel H = g g Ubw.A[W / K] H 31

3.2 Isolation thermique Contenu 1. Lien vers la PEB 2. Bases techniques Transferts de chaleur notions Transferts par transmission Les coefficients K U R Les ponts thermiques Transferts de vapeur étanchéité à l air 3. Applications 4. Synthèse 5. Liens vers le logiciel 32

Coefficients K U - R Besoins énergétiques primaire Besoins énergétiques finaux Besoins bruts en énergie Besoins nets en énergie Coefficient HT (et K) Valeur U λ Valeur U = notation européenne de la valeur k 33

Coefficient K volume protégé (VP) = les espaces chauffés ou refroidis continuellement ou par intermittence les espaces non chauffés ou non refroidis situés au-dessus du niveau du sol, entourés d air extérieur et qui ne sont pas séparés des espaces chauffés par une paroi isolée nouvelle construction : U max rénovation : paroi avec composant λ<0.08w/m.k ou double/triple vitrage/double fenêtre le volume protégé détermine : comment calculer le niveau K pour quels éléments de construction les valeurs maximales sont imposées quels éléments de construction doivent satisfaire à U max Les espaces adjacents non chauffés au VP 34

Coefficient K Définition du volume protégé le niveau K est calculé au niveau bâtiment bâtiments d habitation : K40 bâtiments de bureaux, services et enseignement : K45 si combinaison des fonctions dans le même bâtiment niveau K à calculer pour chaque partie exception : A bureau < 75m² on peut l incorporer dans le niveau K du bâtiment d habitation eanc app 2 eanc app 1 35

Coefficient K Définition du volume protégé détermination du volume V [m³] à base des dimensions extérieures parois mitoyennes entre deux VP appartiennent pour la moitié à chaque VP n appartiennent pas à la surface de déperdition du bâtiment A T (niveau K et E) 36

Coefficient K Définition du volume protégé V [m³] : volume protégé dimensions extérieures A T [m²] : surface de déperdition de chaleur somme des aires de toutes les constructions (verticales, horizontales, inclinées) qui séparent le VP du bâtiment : de l environnement extérieur (1) du sol (2); des espaces adjacents non chauffés n appartenant pas au VP (3) dimensions extérieures C [m]: compacité = V/A T 1 1 3 2 37

Coefficient K type de bâtiment compacité typique [m] bungalow V/A T» 0,9 1,2 villa V/A T» 1,2 1,5 mitoyen V/A T» 1,5 2,0 grand bâtiment V/A T» 2,0 5,0 38

Coefficient K U m = H T /A T H T : coefficient de déperdition du volume protégé A T : surface de déperdition du volume protégé C 1m 1 < C < 4m C 4m K =U m 100 K = C U m ( +2) 100 3 K = U m 50 39

Coefficient K 2 K100 K90 U m (W/m²K) 1.5 1 0.5 0.45 0.9 0.8 K80 K70 K60 K50 K40 K30 K45 K40 0.4 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 V/AT (m) 40

Coefficients U - R introduction résistance thermique d échange superficiel éléments de constructions opaques éléments de construction translucides 41

Coefficients U - R Paroi plane R T =R si +ΣR+ ΣR g + ΣR nh +R se résistance thermique d échange superficiel R si et R se résistance thermique des couches de matériaux isotropes R résistance thermique des lames d air R g résistance thermique des matériaux anisotropes R nh U = 1/R T 42

Coefficients U - R Résistance thermique d éd échange superficiel R T = R si +ΣR+ ΣR g + ΣR nh + R se fonction de la direction du flux de chaleur fonction d intérieur / extérieur direction du flux de chaleur élément R si [m².k/w] R se [m².k/w] montant toiture, plafond 0,10 0,04 horizontal ( <= ± 30 ) mur, fenêtre 0,13 0,04 descendant sol 0,17 0,04 0.04 R se [m².k/w] 0.10 R si [m².k/w] 0.04 0.13 0.13 0.13 0.13 0.17 43

éléments opaques Coefficients U - R Résistance thermique - paroi homogène R T =R si +ΣR+ ΣR g + ΣR nh +R se R = d/λ exemple: mur en béton armé d = 0,2 [m] (épaisseur) λ Ue = 2,2 [W/(m.K)] (conductivité thermique) R = 0,2 / 2,2 = 0,091 [m².k/w] R T = R si + R + R se = 0.13 + 0.09 + 0.04 = 0.26m².K/W U = 1/R T = 3,83 W/m².K q = 3.83x20 = 76.6W/m² 1 m² 0,2 m ΔT = 20 K 44

Coefficients U - R Résistance thermique - paroi homogène valeur lambda déclarée λ D mesurée dans des conditions normalisées θ et HR (humidité relative) approche statistique (90/90) correspond à une durée de vie raisonnable dans des conditions normales ne doit PAS être utilisée telle quelle dans le calcul (sauf pour les matériaux d isolation) valeur de calcul (valeur utile) λ U valeur de la conductivité thermique pour des conditions d utilisation spécifiques, qui sont rencontrées lors de l utilisation du produit en construction λ U,i et λ U,e λ Ui - application intérieure - le matériau ne peut en aucun cas être humide λ Ue - application extérieure - le matériau peut être humide 45

Coefficients U - R Résistance thermique - paroi homogène détermination de la valeur λ u (3 possibilités) 1. les produits et/ou matériaux sont connus quant à leur nature, leur marque et leur type et sont certifiés (ATG, Benor ou équivalent) λ D connu f u ( u 2 u 1) (NBN EN ISO 10456) λ = λ e u d valeurs f u, u 1 et u 2 tabulées (NBN EN 12524 ou constructeur) 2. les produits et/ou matériaux sont seulement connus quant à leur nature et sont certifiés (ATG, Benor ou équivalent) tableaux de valeurs repris dans l addendum 1 de la NBN B 62-002 3. les produits et/ou matériaux ne sont pas certifiés tableaux de valeurs repris dans l addendum 1 de la NBN B 62-002 = valeurs du cas 2 + 10% 46

Coefficients U - R Résistance thermique - paroi homogène exemples de valeurs λ U de la NBN B 62-002 / A1 (2 ème éd., mars 2001) Matériau isolant Matériaux certifiés connus par leur nature, leur marque et leur type Matériaux certifiés connus uniquement par leur nature Matériaux non certifiés MW λ u calculée à partir de λ d Voir certificat ATG ou équivalent λ u,i [W/mK] λ u,i [W/mK] 0.041 0.045 EPS 0.040 0.045 XPS 0.034 0.040 PUR 0.028 0.035 Verre cellulaire 0.048 0.055 Perlite 0.055 0.060 47

Coefficients U - R Résistance thermique - paroi homogène valeurs λ D pour des produits certifiés et connus de par leur nature, leur marque et leur type 48

Coefficients U - R Résistance thermique - paroi homogène ou trouver les données? www.epbd.be base de données avec toutes les données de matériaux repris dans le calcul PEB données vérifiées et acceptées par les Régions dans le cadre d un contrôle www.normes.be (WTCB) lien vers la base de données databank BUtgb (λ D des matériaux) lien vers la base de données du FIV (valeur U des vitrages) 49

Coefficients U - R introduction résistance thermique d échange superficiel éléments de construction opaques couches homogènes couches d épaisseur variable couches d air couches non-homogènes et éléments de construction avec couches non-homogènes corrections de la valeur U éléments de construction translucides 50

Coefficients U - R éléments opaques élément épaisseur variable exemple : toiture plate avec un béton de pente ou avec une couche d isolation d épaisseur variable 2 méthodes simplifiée : calculer avec l épaisseur minimale de la couche d épaisseur variable en général cela donne lieu à une légère surestimation de la valeur U détaillée : selon Annexe C de NBN EN ISO 6946 (formules analytiques) des feuilles de calcul sont mises à disposition il faut ensuite introduire cette valeur par encodage direct dans le logiciel PEB 51

Coefficients U - R éléments opaques élément épaisseur variable 52

Coefficients U - R introduction résistance thermique d échange superficiel éléments de construction opaques couches homogènes couches d épaisseur variable couches d air couches non-homogènes et éléments de construction avec couches non-homogènes corrections de la valeur U éléments de construction translucides 53

Coefficients U - R éléments opaques couches d aird R T =R si +ΣR+ ΣR g + ΣR nh +R se les valeurs R g ne sont valables que sous certaines conditions : l épaisseur de la couche d air d 300 mm que pour les couches minces (d/l 0.1 en d/b 0.1) aucune échange d air avec l environnent intérieur pour 2 surfaces parallèles avec haute émissivité si une des surfaces est une surface à basse émissivité : calcul extérieur ne sont pas considérés comme couches d air : creux dans des matériaux anisotropes lame d air dans un double vitrage vide sanitaire, grenier, faux plafond d épaisseur supérieure à 50 cm,... 54

Coefficients U - R éléments opaques couches d aird R T =R si +ΣR+ ΣR g + ΣR nh +R se les valeurs Rg sont fonction de : l épaisseur de la couche d air la direction du flux de chaleur : ascendant, horizontal (+/- 30 ) ou descendant la ventilation de la couche d air : non-ventilé, peu ventilé, fortement ventilé 55

Coefficients U - R éléments opaques couches d aird R T =R si +ΣR+ ΣR g + ΣR nh +R se taux de ventilation déterminé par la surface totale des ouvertures qui joignent la couche d air avec l environnement extérieur superficie des ouvertures de ventilation couches d air verticales : mm² par m longueur sur toute la hauteur du mur couches d air horizontales : mm² per m² de couche d air non ventilé ouvertures 500 mm² peu ventilé 500 mm² < ouvertures 1500 mm² exemple mur creux nonventilé mur creux avec lame d air faiblement ventilée fortement ventilé 1500 mm² < ouvertures toiture inclinée 56

Coefficients U - R éléments opaques couches d air résistance thermique de la lame d air [m².k/w] 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 0 50 100 150 200 250 300 350 épaisseur de la lame d air [mm] couches d air non ventilées la valeur exacte est déterminée par le software flux descendant flux horizontal flux montant 57

Coefficients U - R éléments opaques couches d aird couches d air peu ventilées: la résistance thermique = la résistance thermique d une lame d air non-ventilée divisée par 2 la résistance thermique maximale des couches extérieures à la lame d air est limitée à 0,15 m².k/w le logiciel PEB les prend automatiquement en compte couches d air fortement ventilées = ambiance extérieure avec R se =R si pas encore implémenté dans le logiciel 58

Coefficients U - R introduction résistance thermique d échange superficiel éléments de construction opaques couches homogènes couches d épaisseur variable couches d air couches non-homogènes et éléments de construction avec couches non-homogènes corrections de la valeur U éléments de construction translucides 59

Coefficients U - R éléments opaques éléments non homogènes Matériaux anisotropes caractéristiques thermiques ne sont pas uniformes dans toutes les directions ou matériaux composés hourdis creux, blocs creux de béton, panneaux sandwich, directement caractérisé par R u valeur R u donnée en fonction de l épaisseur 60

Coefficients U - R éléments opaques éléments non homogènes R T =R si +ΣR+ ΣR g + ΣR nh +R se maçonneries avec joints de mortier 61

Coefficients U - R éléments opaques éléments non homogènes maçonneries avec joints de mortier valeur λ U de l élément de construction = valeur moyenne pondérée par les surfaces de la valeur de la conductivité thermique de la pierre/bloc λ U,bl et de celle du mortier λ U,mor A u, bl bl u, mor mor λ u = = λu, bl fbl + Abl + Amor u, mor valeurs par défaut pour les fractions de maçonnerie et mortier valeur par défaut pour la fraction de mortier λ f mor + λ A largeur brique [m] λ f hauteur brique [m] mor épaisseur joints maçonnerie intérieure 0.16 0.14 0.09 0.01 maçonnerie extérieure 0.28 0.09 0.04 0.01 [m] 62

Coefficients U - R éléments opaques éléments non homogènes maçonnerie : exemple d un mur porteur bloc de terre cuite λ Ui,bl = 0.32W/m.K l = 0.29m h = 0.14m mortier de ciment λ Ui,mor = 0.93 W/m.K d = 0.012 m f mor = 12 % λ = λ f +. f U U, bl. bl λu, mor mor λu = 0.32*0.88 + 0.93*0.12 = 0.39 W / mk 0.14 R = = 0.36 m ² K / W 0.39 épaisseur = 0.14 m 63

Coefficients U - R éléments opaques éléments non homogènes couches non-homogènes 64

Coefficients U - R éléments opaques éléments non homogènes R T =R si +ΣR+ ΣR g + ΣR nh +R se exemples Toitures inclinées ossature bois suivant la EN ISO 6946 (et aussi dans la future NBN B 62-002) limite supérieure R T limite inférieure R T résistance totale R T R T1 R T2 R i R j R iso R T = R ' T + R 2 '' T R bois " R T = R i + R j 1 A1 A2 = + R ( A + A ) R ( A + A ) R ' T 1 2 T1 1 2 T 2 (flux thermiques unidimensionnels) 1 Aiso Abois = + R ( A + A ) R ( A + A ) R j bois iso iso (chaque couche parallèle est isotherme) bois iso bois 65

Coefficients U - R éléments opaques éléments non homogènes limite inférieure R T 1 R R j " T = 0.85 1.5 + 0.15 0.462 = = 0.040 + 0.076 + R j R i R j couche 0.891 R j = 1.122 épaisse ur + 0.048 + 0.125 = 1.411 λ R [m] [W/mK] [m²w/k] R se - - 0.040 maçonnerie 0.09-0.076 isolation (85%) 0.06 0.04 1.5 bois (15%) 0.06 0.130 0.462 pare-vapeur - - - plaques de plâtre 0.012-0.048 R si - - 0.125 66

Coefficients U - R éléments opaques éléments non homogènes R T1 R T2 couche épaisseur λ R [m] [W/mK] [m²w/k] R se - - 0.040 maçonnerie 0.09-0.076 isolation (85%) 0.06 0.04 1.5 bois (15%) 0.06 0.130 0.462 pare-vapeur - - - plaques de plâtre 0.012-0.048 R si - - 0.125 R R limite supérieure R T T1 T 2 1 ' R T = 0.040 + 0.076 + 0.462 + 0.048 + 0.125 = 0.751 = 0.040 + 0.076 + 1.500 + 0.048 + 0.125 = 1.789 0.15 0.85 = + R R R T1 T 2 ' T = 1.482 67

Coefficients U - R introduction résistance thermique d échange superficiel éléments de construction opaques couches homogènes couches d épaisseur variable couches d air couches non-homogènes et éléments de construction avec couches non-homogènes corrections de la valeur U éléments de construction translucides 68

Coefficients U - R éléments opaques correction de la valeur U U c = U + ΔU corrections pour les fentes d air et les cavités dans ou entre les couches d isolation ΔU g corrections pour les fixations perforant la couche d isolation ΔU f corrections pour les toitures inversées ΔU r U = U g + U f + U r 69

Coefficients U - R éléments opaques correction de la valeur U la correction ΔUg pour les fentes et les cavités entre et dans les couches d isolation n est pas considérée dans le cadre de l OPEB difficile de déterminer objectivement quelle catégorie est d application ceci n implique pas qu une mise en œuvre soigneuse d une couche d isolation ne soit plus nécessaire! 70

Coefficients U - R éléments opaques correction de la valeur U correction pour des fixations mécaniques perforant la couche d isolation (agrafes) : ΔUf deux possibilités valeurs par défaut données réelles : données d entrée en plus longueur de la fixation perforant la couche d isolation section d une fixation perforant la couche d isolation # de fixations/m² valeur λ de la fixation 71

Coefficients U - R Éléments opaques correction de la valeur U Toiture inversée : correction ΔUr l étanchéité se trouve en-dessous de l isolation diminution de l effet isolant due à l écoulement de l eau sous celui-ci méthode détaillée méthode avec valeurs par défaut a. Support avec couche de pente éventuelle b. Etanchéité c. Isolation d. Lestage e. Finition du plafond 72

Coefficients U - R Éléments translucides introduction résistance thermique d échange superficiel éléments de construction opaques éléments de construction translucides général formule standard formule simplifiée valeur U des composants volets portes opaques et portails autres remarque : on ne discute que les méthodes de base. Pour les méthodes de calcul plus détaillées, voir normes. 73

Coefficients U - R Éléments translucides Fenêtres La valeur U w d une fenêtre est la valeur U moyenne pondérée par les surfaces de tous les composants, à laquelle on ajoute les effets de l interaction mutuelle entre les jonctions et les composants. tous les composants ont une surface (projetée) et une valeur U interactions entre les jonctions (verre-panneau-châssis, espaceurs) augmentation des déperditions de chaleur (valeur Ψ) 74

Coefficients U - R Éléments translucides fenêtres valeur U w U w = A g. U g + A f. U f A g + + A p A. U f + p + l A p g. Ψ g + l p. Ψ p ( W / m² K) A g (m²), U g (W/m²K) : vitrage A f (m²), U f (W/m²K) : profilé de châssis A p (m²), U p (W/m²K) : panneau (ou autre élément, p.e. grille de ventilation) l g (m), Ψ g (W/mK) : interaction vitrage-espaceur-profilé de châssis l p (m), Ψ p (W/mK) : interaction panneau-espaceur-profilé de châssis calcul de U w : surface réelle des composants (avant le montage de la fenêtre) calcul des déperditions (H T ) : surface libre (après montage) 75

Éléments translucides Coefficients U - R fenêtres valeur U w aspects dimensionnels Ag : surface du vitrage = le minimum de l aire visible de l intérieur et celle visible de l extérieur A f : surface du profilé = le maximum de l aire projetée du châssis = le maximum de l aire projetée du côté intérieur et du coté extérieur des aires visibles vu de l intérieur et vu de l extérieur lg : périmètre total du vitrage = maximum de la somme des périmètres visibles de l intérieur et de l extérieur Ψg : le coefficient de transmission thermique linéique tenant compte des effets combinés du vitrage, de l intercalaire et de l encadrement Dormant Battant Intérieur Épaulement Extérieur remarque: dans la bibliothèque du logiciel PEB, la valeur U w est toujours calculée pour une position verticale 76

Éléments translucides Coefficients U - R fenêtres valeur U w aspects dimensionnels l g : périmètre : maximum longueur visible 77

Coefficients U - R introduction résistance thermique d échange superficiel éléments de construction opaques éléments de construction translucides général formule standard formule simplifiée valeur U des composants volets portes opaques et portails autres remarque : on ne discute que les méthodes de base. pour les méthodes de calcul plus détaillées, voir normes 78

Éléments translucides Coefficients U - R fenêtres valeur U w,t formule simplifiée moyenne pour un ensemble de fenêtres proportion fixe entre l aire du vitrage et l aire du profilé de châssis + périmètre fixe de la vitre ou des intercalaires les fenêtres ayant des composants identiques (vitrage, profilé de châssis, panneaux de remplissage, grilles de ventilation), peuvent éventuellement être groupées comme un ensemble de fenêtres. vitrage profilé de châssis espaceur U g U f U w,t = 0,7. U g + 0,3. U f + 3. Ψ g U g > U f U w,t = 0,8. U g + 0,2. U f + 3. Ψ g U w,t calculé automatiquement dans le logiciel PEB 79

Éléments translucides Coefficients U - R fenêtres valeur U w,t formule simplifiée s il y a plusieurs valeurs U g, U f,..., la valeur maximale est retenue si les fenêtres sont équipées des grilles de ventilation : l aire de la grille de ventilation + la valeur U p de la grille U w,t est automatiquement calculée par le logiciel dans la bibliothèque du logiciel EPB il faut encore introduire les surfaces libres si les fenêtres sont équipées de panneaux de remplissage opaques : l aire du panneau + la valeur U p du panneau 80

Éléments translucides Coefficients U - R fenêtres valeur U w,t calcul dans logiciel PEB encodage dans le logiciel PEB : 4 possibilités méthode simplifiée sans grille de ventilation méthode simplifiée avec grille de ventilation méthode standard introduction directe (résultat d un calcul externe ou valeur fournie par fabricant) surface totale nue = aire de la fenêtre avant montage aire ouverte = aire visible de l extérieur (après montage de la fenêtre dans un bâtiment) 81

Coefficients U - R introduction résistance thermique d échange superficiel éléments de construction opaques éléments de construction translucides général valeur U des composants vitrage châssis intercalaire autres volets portes opaques et portails autres 82

Coefficients U - R Éléments translucides vitrages valeur U g U g = donnée de produit renseignée par le fournisseur (ou valeur par défaut) : valeur U centrale du vitrage (sans les effets de bord) par calcul ou mesuré (EN 673/674/675) paramètres vitrage simple / double / multiple coating de basse émissivité cavité remplissage type de gaz : Ar, Kr concentration épaisseur : 12mm, 15mm épaisseur des vitres 83

Éléments translucides Coefficients U - R vitrages valeur U g simple vitrage double vitrage double vitrage amélioré triple vitrage 84

Coefficients U - R Éléments translucides vitrages valeur U g 20 C 20 C binnentemperatuur 10 C 10 C 8.7 C 15.3 C 0 C 0 C -10 C -3.2 C -2.2 C -6.5 C -8.6 C -10 C buitentemperatuur simple vitrage U g =5.7 W/m².K double vitrage U g =2.9 W/m².K double vitrage amélioré U g =1.2 W/m².K Ces vitrages ne correspondent pas à U g,max 85

Coefficients U - R introduction résistance thermique d échange superficiel éléments de construction opaques éléments de construction translucides général valeur U des composants vitrage châssis intercalaire autres volets portes opaques et portails autres 86

Coefficients U - R Châssis valeur U f U f : valeurs exactes spécifiques du produit : déterminé par le fabricant par calcul numérique ou simulation et fournies par le fabricant/fournisseur ajouter dans le logiciel : bilbiothèques\élements de construction\profilés U f : détermination simplifiée : selon la méthode de l annexe F valeurs tabulées : bois, PVC, métal en principe les valeurs supérieures des profilés similaires : résultats moins favorables 87

Coefficients U - R Châssis valeur U f - Bois U f pour les châssis en bois : valeurs simplifiés en fonction du type de bois (feuillus ou résineux) de l épaisseur moyenne d f du profilé (par défaut : 50mm) d 1 + d d 2 f = 2 88

Coefficients U - R Châssis valeur U f - Métal U f pour les châssis en métal : valeurs simplifiées valeurs U f sans coupure thermique : valeur par défaut : 9,0 W/m²K valeur déclarée par le fournisseur risque très élevé de condensation valeurs U f avec coupure thermique : les valeurs tabulées ne sont valables que sous certaines conditions (cfr. slide suivant) si les conditions ne sont pas satisfaites : valeur spécifique du produit fournie par le fournisseur ou fabricant ou considéré comme profilé métallique sans coupure thermique 89

Coefficients U - R Châssis valeur U f - Métal conditions limites pour la méthode simplifiée pour les châssis en métal : ratio de l aire interne projetée sur l aire interne développée 0,5 (A f,i /A d,i 0,5) pour 0,1 < λ coupure thermique 0,2 W/mK : b 0,3. j pour 0,2 < λ coupure thermique 0,3 W/mK : b 0,2. j j b f j b f d : la plus petite distance entre les profilés métalliques séparés par la coupure b j : largeur de la coupure j b f : largeur du profilé 90

Coefficients U - R Châssis U f pour les châssis en métal avec coupure thermique : valeurs simplifiées 91

Coefficients U - R Châssis U f pour les châssis en PVC ou PUR : valeurs simplifiées en fonction du nombre de chambres et type de matériaux 92

Module 3 3.3 Isolation thermique introduction résistance thermique d échange superficiel éléments de construction opaques éléments de construction translucides général valeur U des composants vitrage châssis intercalaire autres volets portes opaques et portails autres 93

Coefficients U - R Déperditions jonctions coefficient linéaire ψ g Intercalaires (= espaceurs) : Ψ g valeurs exactes : simulation numérique ou mesuré en labo méthode pratique pour le logiciel PEB : simulation de U w en totalité + introduction directe valeurs simplifiées en fonction : du type d intercalaire (normal ou amélioré) du type de vitrage de la valeur U f du profilé de châssis calcul automatisé dans le logiciel PEB 94

Coefficients U - R Déperditions jonctions coefficient linéaire ψ g intercalaire creux intercalaire plein intercalaire normal (en alu ou acier) intercalaire thermiquement amélioré : (d. λ) 0,007 W/K 95

Module 3 3.3 Isolation thermique introduction résistance thermique d échange superficiel éléments de construction opaques éléments de construction translucides général valeur U des composants vitrage châssis intercalaire autres volets portes opaques et portails autres 96

Coefficients U - R Grilles de ventilation coefficient U r des grilles de ventilation placées dans ou sur la fenêtre font parties de celle-ci, constructivement et thermiquement l aire de la grille A r = l aire nue de la fenêtre A w diminuée avec l aire de vitrage A g et des profilés A f : A r = A w A g A f valeur U r valeur par défaut U r = 6,0 W/m²K valeur spécifique du produit : fournie par le fournisseur/fabricant deux types dans le logiciel PEB : dimensions fixes longueur variable 97

Coefficients U - R Panneaux de remplissage coefficients U p, ψ p valeur centrale U p calculée composition simple et stratifiée: NBN EN ISO 6946 (implémenté dans le logiciel PEB) autres compositions : NBN EN ISO 10211 (calcul externe) jonction profilé panneaux de remplissage : Ψ p calcul numérique valeurs simplifiées et tabulées pour certains cas spécifiques de panneaux de remplissage ou des façades légères 98

Coefficients U - R introduction résistance thermique d échange superficiel éléments de construction opaques éléments de construction translucides général valeur U des composants volets portes opaques et portails autres 99

Coefficients U - R Influence des volets fermés luik volet binnen intérieur buiten extérieur binnen intérieur volet = résistance thermique supplémentaire U ws = 1 1 U w ΔR en fonction de + R fentes d air b 1 : ouverture de fente en bas b 2 : ouverture de fente en haut b 3 : ouverture de fente à côté b sh =b 1 + b 2 + b 3 buiten extérieur suppostion dans la législation PEB : volets sont fermés 8h/jour R sh [m².k/w] résistance thermique du volet 100

Coefficients U - R introduction résistance thermique d échange superficiel éléments de construction opaques éléments de construction translucides général valeur U des composants volets portes opaques et portails autres 101

Coefficients U - R Portes et portails coefficient U d valeurs par défaut pour portes et portails opaques : portes/portails non-isolés portes/portails isolés en métal autres matériaux en métal autres matériaux U D (W/m²K) 6,0 4,0 5,0 3,0 isolé : au minimum 70% de l aire totale de la porte est pourvue d une isolation de R min = 0,4 m².k/w prédéfini dans le logiciel PEB exemple de porte calculs détaillés selon les principes des fenêtres distinction entre portes et portails tranparents et opaques (gains solaires existants ou nuls) autre élément dans la bibliothèque du logiciel le cadre (fixe) fait partie des portes massives 102

Coefficients U - R introduction résistance thermique d échange superficiel éléments de construction opaques éléments de construction translucides général valeur U des composants volets portes opaques et portails autres coupoles et lanterneaux façade légère brique de verre 103

Coefficients U - R Coupoles et lanterneaux valeur U valeur U centrale de la partie transparente les effets du cadre, bords, doivent aussi être incorporés déclarée par le fabricant (calculé ou mesuré) valeur par défaut coupoles : 3,0 4,0 5,7 W/m².K lanterneaux : 2,7 3,5 6,0 W/m².K entrée dans le logiciel PEB = fenêtre avec introduction directe (avec document justificatif ou valeur par défaut ) 104

Coefficients U - R Coupoles et lanterneaux les exigences sont identiques à celles des fenêtres (pas de catégorie spéciale dans l Annexe IV) U max = 2,5 W/m²K moyenne pondérée par la surface pour toutes les fenêtres U g,max = 1,6 W/m²K (vitrage) : la partie transparente de la coupole/du lanterneaux souvent un problème pour les matériaux plastiques : la seule possibilité (limitée) est l exception pour 2% de la surface 105

Coefficients U - R introduction résistance thermique d échange superficiel éléments de construction opaques éléments de construction translucides général valeur U des composants volets portes opaques et portails autres coupoles et lanterneaux façade légère brique de verre 106

Coefficients U - R Façades ades légères l norme européenne en développement (pren 13947) détermination précise de la valeur U cw à base des calculs ou d essais détermination simplifiée comme moyenne valeur U pondérée des composants + termes en supplément pour les vis et les effets de bord. EPB-software : U cw : calcul externe + introduction directe (note de calcul comme justification) données supplémentaires pour le vitrage (gains solaires) U g l aire de vitrage facteur g 107

Coefficients U - R introduction résistance thermique d échange superficiel éléments de construction opaques éléments de construction translucides général valeur U des composants volets portes opaques et portails autres coupoles et lanterneaux façade légère briques de verre 108

Coefficients U - R Briques de verre la valeur U globale tient compte de l élément de construction tout entier le verre (U gl ) mais aussi bien l effet des joints, des profilés,... valeur U gl déclarée par le fabricant/fournisseur valeur par défaut : 5,7 W/m²K entrée dans le logicel PEB : calcul externe et introduction directe (avec note de calcul comme justification) données d entrée supplementaires pour le vitrage : l aire facteur g 109

Coefficients U - R Éléments normatifs Besoins énergétiques primaires Besoins énergétiques finaux Besoins bruts en énergie Besoins nets en énergie Coefficient HT (et K) Valeur U λ Valeur U = notation européenne de la valeur k 110

Coefficient U Éléments normatifs les normes de calcul la situation normative est en pleine évolution les normes européennes concernant la transmission sont en révision dans le cadre de l OPEB l addendum 2 de la NBN B62-002 intègre une partie de ces normes la NBN B62-002 et normes européennes sont en cours de révision la PEB intègre les principes des normes européennes sur la transmission de chaleur des simplifications et des différences existent avec les méthodes de calcul actuellement en vigueur (NBN B62-002) et avec son projet de révision! les valeurs U calculées avec les anciennes méthodes de calcul ne peuvent pas être reprises telles quelles ces valeurs doivent être calculées avec le software ou selon les conventions PEB. 111

Coefficient U Éléments normatifs PEB : document de référence : «annexe à l arrêté ministériel déterminant les règles pour le calcul des pertes par transmission» (publication octobre 2008) en général: les principes restent évidemment inchangés il s agit dans la plupart des cas de petits changements conventionnels coefficient de transmission thermique : symbole U à la place de K autres conventions pour les valeurs numériques (R si, R g,...)... de plus (voir en bas): des méthodes de calcul adaptées ou nouvelles pour les constructions non-homogènes (pe les constructions de toiture) murs enterrés, planchers sur sol, EaNC, AOR,... fenêtres (+équipements), volets,...... quelques détails importants: toiture inversée fixations mécaniques (crochets de mur, fixations métalliques) joints de maçonnerie... 112

Coefficient U Éléments normatifs Exigences PEB 1. Niveau E 2. Niveau K 3. Valeurs U/R 4. Ventilation 5. Ponts thermiques 6. Surchauffe 7. Brûleur 8. Calorifugeage 9. Partitionnement 10. Programmateur 11. Comptage énergétique 12. Apport d air neuf 113

3.2 Isolation thermique Contenu 1. Lien vers la PEB 2. Bases techniques Transferts de chaleur notions Transferts par transmission Les coefficients K U R Les ponts thermiques Transferts de vapeur étanchéité à l air 3. Applications 4. Synthèse 5. Liens vers le logiciel 114

Ponts thermiques ponts thermiques augmentation des déperditions risque de condensation superficielle risque de développement de moisissures salissure Figures : Klaus Sedlbauer, FIBP, Germany développement microbiologique derrière une isolation intérieure formation de moisissures due à une HR trop élevée en surface 115

Ponts thermiques ponts thermiques structurels; inévitables si on ne respecte pas les valeurs U min et une bonne mise en oeuvre (p.e. coins) Ponts thermiques à éviter : linteaux et balcons 116

Ponts thermiques localisation des ponts thermiques les plus fréquents 117

Ponts thermiques ponts thermiques classiques : erreurs de conception figure Hens H. Coupure thermique (verre cellulaire par ex.) 118

Ponts thermiques ponts thermiques classiques : erreurs de conception figure Hens H. 119

Ponts thermiques ponts thermiques classiques : erreurs de mise en oeuvre mauvais bon figures CSTC 120

Ponts thermiques ponts thermiques classiques : erreurs de mise en oeuvre mauvais bon figures CSTC 121

Ponts thermiques ponts thermiques classiques mauvais bon figures CSTC 122

Ponts thermiques Il est important d éviter les ponts thermiques les surfaces intérieures à basse température causent : un inconfort un risque élevé de moisissures et condensation une pollution plus rapide de la surface ils représentent des déperditions de chaleur supplémentaires l impact des ponts thermiques augmente aussi bien en valeur relative qu en valeur absolue avec un taux d isolation croissant du bâtiment la réglementation stimule la suppression des ponts thermiques 123

Ponts thermiques une période de transition jusqu au 01.07.2009 est prévue où il n est pas obligatoire de tenir compte des ponts thermiques dans le cadre de la réglementation PEB la responsabilité vis-à-vis des dégradations à cause des ponts thermiques reste d application en attente d un outil et d une annexe de calcul une méthodologie est en développement : rigoureuse et praticable en attendant : 2 outils d aide à la conception 124

Ponts thermiques Outils déjàd à disposition afin d éd éviter les ponts thermiques logiciel KOBRA logiciel pour consulter une base de données de détails et évaluer les ponts thermiques épaisseurs de couches, propriétés thermiques des matériaux et des environnements sont adaptables base de données de détails de référence www.cstc.be incorporé dans KOBRA série de détails pour les maisons unifamiliales afin de limiter l impact des perditions de chaleur par les pont thermiques 125

3.2 Isolation thermique Contenu 1. Lien vers la PEB 2. Bases techniques Transferts de chaleur notions Transferts par transmission Les coefficients K U R Les ponts thermiques Transferts de vapeur étanchéité à l air 3. Applications 4. Synthèse 5. Liens vers le logiciel 126

Transfert de vapeur vapeur air = mélange d air sec et de vapeur d eau p v = pression de vapeur [Pa] (contenu en vapeur d eau) p v,sat = pression de saturation [Pa] (contenu maximal en vapeur d eau) HR = Φ =100 x p v /p v,sat 8000 Pression dampspanning de vapeur (Pa) (Pa) 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0-20 0 20 40 temperatuur Température C 127

Transfert de vapeur vapeur si un volume d air avec un certain volume de vapeur refroidit l humidité relative HR augmente (1) jusqu au moment où la pression de saturation déterminée par la température, égale la pression de vapeur du volume d air : HR = 100% ou P v = P v,sat (2) si la température diminue encore condensation (3) de l excès de vapeur 8000 Pression dampspanning de vapeur (Pa) (Pa) 7000 6000 5000 4000 3000 2000 3 2 1 pression de saturation de vapeur 1000 0-20 0 20 40 temperatuur Température C 128

Transfert de vapeur vapeur : condensation superficielle et moisissure température à la surface intérieure θ = f ( U,, θi, θe) s R si humidité relative à la surface intérieure φ = s p p vs vsat ( s θ ) limite condensation superficielle : Φ lim = 100% limite moisissure (en réalité : fonction du matériel, température, type de moisissure et durée des conditions) : Φ lim = 80% 129

Transfert de vapeur vapeur : condensation superficielle et moisissure méthode simple pour éviter la condensation superficielle et la moisissure : facteur température θs θe τ = θ θ i e (θ i =température int., θ e =température ext., θ s =température à la surface intérieure) limite facteur température : τ > 0.7 130

Transfert de vapeur Diffusion transfert de vapeur par diffusion : paroi multicouches dans un bâtiment non conditionné : pression de vapeur intérieure > pression de vapeur extérieure production d humidité : occupants, plantes, lessive, cuisson, lavage, La diffusion de la vapeur à travers la paroi est fonction du gradient de pression de vapeur (p vi -p ve ), du facteur de résistance à la diffusion de vapeur d eau μ [-] et de l épaisseur de la paroi analogie avec la conduction de chaleur : μ~λ λ θ i μ p vi μ p vi θ e températures p ve physiquement impossible pression de saturation pression de vapeur p ve Situation réelle pression de saturation pression de vapeur -> condensation interstitielle 131

Transfert de vapeur Diffusion paroi homogène mauvais bon pression de saturation pression de vapeur μ p vi μ p vi extérieur intérieur extérieur intérieur p ve Plan de condensation p ve Pour éviter la condensation interstitielle pare vapeur du côté chaud de l isolation 132

Étanchéité à l air Forces mouvantes transfert d air vent tirage thermique installation infiltration : flux d air de l extérieur vers l intérieur du bâtiment exfiltration : flux d air de l intérieur vers l extérieur du bâtiment risque élévé de quantités inacceptables de condensation solution : couche étanche à l air du côté chaud de l isolation Figures CSTC 133

Transfert de vapeur - Étanchéité à l air Conclusion éviter la condensation superficielle bien isoler éviter les ponts thermiques ventiler (diminuer la quantité de vapeur à l intérieur) chauffer (augmenter la température de surface) éviter la condensation interstitielle construire étanche à l air : étanchéité du côté chaud de l isolant construire étanche à la vapeur : étanchéité à la vapeur du coté chaud de l isolant éviter les déperditions par in/exfiltration construire étanche à l air ISOLER ETANCHEIFIER - VENTILER 134

Étanchéité à l air Etanchéit ité de l enveloppel étanchéité de l enveloppe : test de pressurisation (Blower door test) 50 Pa V i (m³) V (m³/h) V & 135

Étanchéité à l air Etanchéit ité de l enveloppel étanchéité de l enveloppe : test de pressurisation NBN EN 13829 différence de pression débit [Pa] [m³/h] 11 325 17 459 24 584 30 672 débit V (m³/h) 1200 1000 800 600 400 200 0 V& = C ( ) n P a n meestal ~ 0.65 0 10 20 30 40 50 60 70 différence de pression Δp (Pa) 136

Étanchéité à l air Etanchéit ité de l enveloppel étanchéité de l enveloppe : test de pressurisation = V& V & 50 50 v50 A test débit de fuite absolu [m³/h] débit de fuite par unité de surface [m³/m².h] mesure pour l étanchéité de l enveloppe comparaison des solutions constructives n 50 V& 50 = débit de fuite par unité de volume / taux de renouvellement d air [1/h] V caractéristique du bâtiment int volume intérieur 137

Étanchéité à l air Etanchéit ité de l enveloppel étanchéité de l enveloppe : points délicats manque de écran étanche cheminée ventilation de la cuisine et la sdb joint mur-plafond Fiches de luminaires pénétration des conduites Fuites près de la trappe de grenier Joints des murs intérieurs Joints des fenêtres joint toiture-mur Placards menuiserie ouvrante joint maçonnerievitrage joint mur-sol Encastrement de la porte prises Boite aux lettres 138

Étanchéité à l air Etanchéit ité de l enveloppel 139

Étanchéité à l air Etanchéit ité de l enveloppel 140

Étanchéité à l air Etanchéit ité de l enveloppel 141

3.2 Isolation thermique Contenu 1. Lien vers la PEB 2. Bases techniques Transferts de chaleur notions Transferts par transmission Les coefficients K U R Les ponts thermiques Transferts de vapeur étanchéité à l air 3. Applications 4. Synthèse 5. Liens vers le logiciel 142

Applications Murs creux coulisse ventilée ou coulisse non-ventilée? pas de solution pour éventuelle condensation interstitielle séchage de la maçonnerie de parement facilité par la ventilation coulisse non-ventilée (sauf avec parement peu perméable à la vapeur) remplissage complet ou remplissage partiel? remplissage complet OK si mur pas trop exposé à la pluie et bonne mise en œuvre pas appliqué si parement peu perméable à la vapeur 143

Applications Murs creux rotation d air due à la convection (air chaud monte,...) rotation d air + coulisse ventilée 144

Applications Murs creux fortement isoler importance croissante de la conception la qualité de mise en œuvre 1. construire étanche à l air : enduit intérieur 2. assurer une parfaite continuité de l isolation 3. éviter la rotation d air autour de l isolation : coulisses non-ventilées (sauf parements étanche à la vapeur) + bonne pose de l isolant 4. les briques : résistantes au gel et pauvres en sels 5. barrières d étanchéité et de drainage : pose correcte à l endroit correct 6. éviter les ponts thermiques 145

Applications Murs creux éviter la rotation d air : processus idéal de construction 1. maçonner la paroi intérieure avec pose de membranes étanches à l eau 2. pose des châssis 3. pose de l isolant (respecter la continuité) 4. maçonnerie de parement 146

Applications Murs creux qualité de l exécution assurer une parfaite continuité de l isolant éviter les ponts thermiques en soignant les détails d exécution éviter la circulation d air froid entre l isolant et le mur intérieur drainer correctement la coulisse éviter le transfert d eau vers le mur intérieur empêcher les entrées d air extérieur non contrôlées 147

Applications Isolation par l extl extérieur éviter la rotation de l air de la coulisse isolation continue R = 2.06 m²k/w étanche à l air R = 2.62 R = 1.35 R = 3.54 m²k/w recherche KULeuven, Laboratoire de Physique du Bâtiment 148

Applications Isolation par l extl extérieur avec crépis détails : grande importance à cause du film de pluie (crépis peu capillaires) figures Carmeliet J. 149

Applications Isolation par l extl extérieur avec crépis détails 150

Applications Toitures inclinées isolation du plancher combles non-habitables étanchéité à l air courants d air dans l isolant flux d air vers les combles isolation des versants combles habitables exigences étanchéité à l eau étanchéité à la vapeur étanchéité à l air isolation A Steenachtige vloer, MW A Steenachtige vloer, harde isolatieplaten Houten vloer 151

Applications Toitures inclinées Etanchéité à l air : primordiale pour obtenir une construction sans problème sinon : risque élevé de condensation interstitielle pertes de chaleur (isolation court-circuitée) ventilation non-contrôlée réalisation film étanche à l air isolant étanche à l air mise en œuvre qualitative : continue, joints, raccords, sans perforations figure CSTC 152

Applications Toitures inclinées étanchéité à la vapeur Pare vapeur en fonction du climat intérieur, du type de sous-toiture et d isolant qualité isolante isolation continue remplissage complet entre l écran à l air, le pare vapeur et la sous-toiture figure CSTC 1: couverture de toiture (tuiles ou ardoises) 2: lattes à pannes 3: contre-lattes 4: sous-toiture (étanchéité air et eau) 5: couche d air entre le recouvrement et la sous toiture 6: isolation 7: écran d air et pare-vapeur 8: vide pour conduites 9: parachèvement intérieur 153

Applications Toitures inclinées isolation entre les chevrons (ou les fermes) isolant souple : bonne pose de l isolant nécessaire isolant ferme et étanche à l air : les joints entre les plaques (et entre les plaques et les autres éléments de construction) doivent être étanches : l installation de l écran à l air et à la vapeur est souvent le plus conseillé. 1. finition du plafond 2. vide technique 3. écran à l air et à la vapeur 4. panne 5. chevrons 6. isolation 7. sous-toiture figure CSTC 154

Applications Toitures inclinées Pare vapeur à l interface entre les 2 tapis de MW -> dans la couche d isolation : à éviter, risque de condensation!!! figure CSTC 155

Applications Toitures inclinées isolation sur les pannes/chevrons/fermes panneaux de toiture autoportants isolants de toiture autoportants : SARKING les joints entre les panneaux doivent être parfaitement étanches étanche à l eau étanche à l air et à la vapeur figure CSTC 156

Applications Étanchéité à l air Constructions massives Enduits, plâtre, béton : éléments de construction étanches à l air Les raccords et les joints entre les éléments et les perforations sont les points faibles figure CSTC 157

Applications Étanchéité à l air Constructions légèresl constructions légères écran à l air à l intérieur de l isolant points faibles joints de l écran raccords et les joints entre les éléments les perforations sont les points faibles 158

Applications Étanchéité à l air Constructions légèresl écran à l air : exécution des joints figure CSTC 159

Applications Étanchéité à l air Constructions légèresl écran à l air : mise en place des joints figures CSTC 160

Applications Étanchéité à l air Constructions légèresl écran à l air : mise en place des joints figures CSTC 161

Applications Étanchéité à l air Constructions légèresl écran à l air : le raccord entre les éléments de construction p.e. raccord toiture mur figures CSTC 162

Applications Étanchéité à l air Constructions légèresl écran à l air : le raccord entre les éléments de construction figures CSTC 163

Applications Étanchéité à l air Constructions légèresl écran à l air : le raccord entre les éléments de construction p.e. raccord toiture mur p.e. mur châssis de fenêtre figures CSTC 164

Applications Étanchéité à l air Constructions légèresl écran à l air : tuyauteries, perforations figures CSTC 165

Applications Étanchéité à l air Constructions légèresl écran à l air : tuyauteries, perforations figure CSTC 166

Annexe : matériaux minces réfléchissants 167

PMR les produits minces réfléchissants (PMR) modes de transfert de chaleur dans une configuration où le PMR est séparé par 2 lames d air lame d air PMR lame d air convection radiation conduction 168

PMR étude mené au CSTC Module référence 3 Support : CSTC technique 169

PMR étude menée au CSTC résistance thermique intrinsèque du PMR faible, du fait de sa faible épaisseur : R PMR = 0,2 à 0,6 m².k/w émissivité du PMR : 0,05 à 0,20 dans le cas idéal (pose entre deux couches d air non ventilées de 2cm) : R PMR + R air1 + R air2 = 1,0 et 1,7 m².k/w dans le cas idéal R PMR + R air1 + R air2 ~ 4 à 6cm LM remarque importante : les conditions idéales sont irréalistes in situ car : dégradation dans le temps de l émissivité des couches d air non ventilées à épaisseur constante ne sont pas réalistes 170

PMR PMR ne peut pas remplacer un isolant traditionnel utilisation comme sous-toiture ou pare-vapeur 171

3.2 Isolation thermique Contenu 1. Lien vers la PEB 2. Bases techniques Transferts de chaleur notions Transferts par transmission Les coefficients K U R Les ponts thermiques Transferts de vapeur étanchéité à l air 3. Applications 4. Synthèse 5. Liens vers le logiciel 172

Synthèse calcul des valeurs U attention aux parois non-homogènes couches d air calcul du niveau K construction qualitative Isolation : éviter les déperditions de chaleur + augmenter le confort + diminuer le risque de condensation superficielle Étanchéité : éviter les déperditions de chaleur + éviter les problèmes de condensation interstitielle Ventilation : diminuer le volume de vapeur dans l air intérieur + contrôler la qualité de l air d intérieur bonne conception + bonne exécution 173

3.2 Isolation thermique Contenu 1. Lien vers la PEB 2. Bases techniques Transferts de chaleur notions Transferts par transmission Les coefficients K U R Les ponts thermiques Transferts de vapeur étanchéité à l air 3. Applications 4. Synthèse 5. Liens vers le logiciel 174

Lien vers le logiciel 175