FORMATION BATIMENT DURABLE : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE

FORMATION BATIMENT DURABLE : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE Journée 2.3 Nœuds constructifs PRINTEMPS 2015 Pauline De Somer Pauline.desomer@cenergie.be

2 OBJECTIF(S) DE LA PRESENTATION Concepts de base liés aux nœuds constructifs Nœuds constructifs spécifiques dans différentes méthodes de construction Détection des nœuds constructifs Points d'attention lors de l'élaboration de nœuds constructifs Différentes méthodes de calcul pour les nœuds constructifs

3 TABLE DES MATIÈRES DÉFINITIONS COMMENT? METHODE DE CALCUL CE QU IL FAUT RETENIR DE L EXPOSE

4 DÉFINITIONS NOEUDS 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 Source : Prise en compte des nœuds constructifs Module I, IBGE BIM

5 DÉFINITIONS NOEUDS CONSTRUCTIFS Noeud constructif structurel Noeud constructif géométrique percement des couches de matériaux par des matériaux ayant un coefficient de conduction thermique différent ; modification de l'épaisseur des couches de matériaux ; une différence entre les dimensions intérieures et extérieures, comme au droit des angles. Combinaison entre noeuds constructifs structurels et géometriques Source : Prise en compte des nœuds constructifs Module I, IBGE BIM

6 DÉFINITIONS NOEUDS CONSTRUCTIFS Noeud constructif linéaire Noeud constructif ponctuel Source : Prise en compte des nœuds constructifs Module I, IBGE BIM Source : Prise en compte des nœuds constructifs Module I, IBGE BIM Coefficient de transmission thermique linéaire Ψ e (W/mK) Ψ e = ( Φ 2D Φ 1D ) / (T i T e ) Coefficient de transmission thermique ponctuel Χ e (W/K) Χ e = ( Φ 3D Φ 2D ) / (T i T e )

7 DÉFINITIONS NOEUDS CONSTRUCTIFS Déperdition thermique pluridimensionnelle T e T e T i T i Déperditions thermiques parois (1D) Déperditions thermiques noeuds contructifs (2D ou 3D) Source : Prise en compte des nœuds constructifs Module I, IBGE BIM 7

8 DÉFINITIONS NOEUDS 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 8

9 DÉFINITIONS NOEUDS 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 noeud contructif négligeable Noeud constructif 1: ANGLE SORTANT I Surévaluation déperdition thermique 1D (A e trop grand) Ψ e,1 = -0.129 W/mK e Noeud constructif 2: ANGLE RENTRANT I e Sous-évaluation déperdition thermique 1D (A e trop petit) Ψ e,2 = 0.068 W/mK Source : Prise en compte des nœuds constructifs Module I, IBGE BIM

10 DÉFINITIONS NOEUDS 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 nœuds constructifs Module II, IBGE BIM

11 TABLE DES MATIÈRES DÉFINITIONS COMMENT? METHODE DE CALCUL CE QU IL FAUT RETENIR DE L EXPOSE

12 COMMENT? METHODE DE CONSTRUCTION DETECTER LES NOEUDS CONSTRUCTIFS ELABORATION

13 COMMENT? METHODE DE CONSTRUCTION Les types de noeuds constructifs sont en partie déterminés par la méthode de construction N Ossature bois N Construction massive N Combinaisons Source : Plate-forme maison passive Passiefhuisplatform www.bouwdetails.be

14 COMMENT? METHODE DE CONSTRUCTION

15 COMMENT? METHODE DE CONSTRUCTION - Ossature bois Méthode plate-forme Méthode "balloon"

16 COMMENT? METHODE DE CONSTRUCTION - Ossature bois Méthode plate-forme Ψ e = 0,3407 W/mK Étanchéité à l air? Ψ e = 0,3407 W/mK

17 COMMENT? METHODE DE CONSTRUCTION - Ossature bois Méthode plate-forme Ψ e = 0,3407 W/mK Ψ e = 0,0392 W/mK

18 COMMENT? METHODE DE CONSTRUCTION - Ossature bois Méthode plate-forme Ψ e = 0,3407 W/mK Ψ e = 0,0392 W/mK

19 COMMENT? METHODE DE CONSTRUCTION - Ossature bois Méthode plate-forme Ψ e = 0,3407 W/mK

20 COMMENT? METHODE DE CONSTRUCTION - Ossature bois Méthode plate-forme Ψ e = 0,0392 W/mK Ψ e = 0,0444 W/mK

21 COMMENT? METHODE DE CONSTRUCTION - Ossature bois Méthode plate-forme

22 COMMENT? METHODE DE CONSTRUCTION - Ossature bois Méthode "balloon" Ψ e = 0,0515 W/mK Ψ e = 0,0123 W/mK Ψ e = 0,0067 W/mK

23 COMMENT? METHODE DE CONSTRUCTION - Ossature bois Méthode plate-forme Méthode "balloon" Ψ e = 0,0444 W/mK Ψ e = 0,0067 W/mK

24 COMMENT? METHODE DE CONSTRUCTION DETECTER LES NOEUDS CONSTRUCTIFS ELABORATION

25 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 Source : CSTC Source : Prise en compte des nœuds constructifs Module I, IBGE BIM

26 COMMENT? DETECTER Source : CSTC Linteau de fenêtre maçonnerie > 1m Linteau de fenêtre maçonnerie < 1m Linteau de porte Côté de porte - maçonnerie Côté de porte cochère - maçonnerie Côté de fenêtre - bois Seuil de fenêtre Seuil de porte-fenêtre Seuil de porte Seuil de porte cochère Fondation maçonnerie Fondation mur bois Angle extérieur de murs Plancher EANC <> façade Rive de toit plat Cloison de combles <> façade Haut de mur maçonnerie <> toit incliné Haut de mur bois <> toit incliné Plancher de grenier <> façade bois Plancher de grenier <> façade maçonnerie Plancher de grenier <> toit incliné Plancher de grenier <> mur mitoyen Maçonnerie de façade <> finition bois Haut de façade <> toit incliné Mur extérieur <> mur mitoyen Toit incliné <> mur mitoyen Toit plat <> EANC Toit plat <> mur de butée Plancher de l EANC <> toit Plancher de l EANC <> mur montant Cloison de combles <> façade bois Toit de l EANC <> façade bois Toit incliné <> façade bois Cloison de combles <> toit incliné Raccord fenêtre de toiture Mur de l étage <> plancher du grenier Mur de l étage <> toit incliné Mur de l étage <> cloison de combles

27 COMMENT? METHODE DE CONSTRUCTION DETECTER LES NOEUDS CONSTRUCTIFS ELABORATION

28 COMMENT? - ELABORATION Élaboration détaillée des noeuds constructifs nécessaire N Dimensionnement N Succession des travaux N Raccord et choix des matériaux Détails types pour construction (passive ossature bois construction massive) disponibles Source : Plate-forme maison passive Passiefhuisplatform www.bouwdetails.be

29 COMMENT? - ELABORATION Dimensionnement Bois de finition Plaque d isolation thermique résistante à la pression Mousse d isolation thermique résistante à la pression Matériau d isolation perméable à la vapeur Rupture de pont thermique résistante à la pression Maçonnerie apparente Plancher Béton armé Mortier-colle Plâtrage de la façade extérieure Finition de sol Terre Feuille d étanchéité à l air Feuille à bulles Barrage étanche (EPDM ou bitume) Source : Plate-forme maison passive Passiefhuisplatform www.bouwdetails.be 29

30 COMMENT? - ELABORATION Dimensionnement Isolation et élément isolant intercalé mesurage important. Doivent toujours converger! Tenir compte des modalités d'exécution Source : NCT 30

31 COMMENT? - ELABORATION Succession des travaux Source : Passiefhuisplatform www.bouwdetails.be 31

32 COMMENT? - ELABORATION Raccord et choix des matériaux N Éviter les liaisons difficiles N Utilisation de matériaux innovants Isolant résistant à la compression (verre cellulaire, béton cellulaire, Marmox, Purenit, ) Attention à la résistance à la compression en fonction de la charge Attention à la valeur λ( < 0,20 W/mK / conformément à la législation peb actuelle) Rupture de noeud contructif balcon / terrasse Crochets d'ancrage à rupture thermique Source : CSTC 32

33 TABLE DES MATIÈRES DÉFINITIONS COMMENT? METHODE DE CALCUL CE QU IL FAUT RETENIR DE L EXPOSE

34 MÉTHODE DE CALCUL VALEURS PAR DEFAUT DETAILS DE TYPE SIMULATION PHPP EPB

35 14683 MÉTHODE DE CALCUL VALEURS PAR DÉFAUT NBN EN ISO 14683 Ψ e = 0,55 W/mK Ψ e = 0,55 W/mK Ψ e = 0,55 W/mK N Nombre limité de noeuds contructifs N Valeurs conservatrices

36 MÉTHODE DE CALCUL VALEURS PAR DÉFAUT Vade-mecum PHPP 2012 (tertiaire) Extérieur Extérieur Extérieur Jaune = isolation Jaune = isolation Jaune = isolation Intérieur Ψ e = 0,05 W/mK Intérieur Intérieur Extérieur Jaune = isolation Intérieur Ψ e = 0,00 W/mK

37 MÉTHODE DE CALCUL VALEURS PAR DÉFAUT Vade-mecum PHPP 2013 (Résidentiel)

38 MÉTHODE DE CALCUL VALEURS PAR DÉFAUT Vade-mecum PHPP 2013 (Résidentiel)

39 MÉTHODE DE CALCUL VALEURS PAR DÉFAUT Valeurs par défaut PEB Noeuds constructifs linéaires Noeud constructif sans coupure thermique avec liaisons structurelles linéaires en acier ou en béton armé Noeud constructif avec coupure thermique avec liaisons structurelles ponctuelles en métal Autres 0.90 + e,lim W/m.K 0.40 + e,lim W/m.K 0.15 + e,lim W/m.K Noeud constructif ponctuel Percement de la couche isolante par des éléments en métal (z = longueur du côté du carré dans lequel s'inscrit le percement, en m) Percement de la couche isolante par d autres matériaux que le métal (A = surface du percement, en m 2 ) 4.7*z + 0.03 W/K 3.8*A + 0.1 W/K

40 MÉTHODE DE CALCUL VALEURS PAR DÉFAUT DÉTAILS TYPES SIMULATION PHPP PEB

41 MÉTHODE DE CALCUL DÉTAILS TYPES Kobra

42 MÉTHODE DE CALCUL DÉTAILS TYPES Catalogue des noeuds constructifs (Suisse), Office fédéral de l énergie OFEN

43 MÉTHODE DE CALCUL DÉTAILS TYPES Catalogue des noeuds constructifs (Suisse), Office fédéral de l énergie OFEN

44 MÉTHODE DE CALCUL DÉTAILS TYPES Constructions hautes et matériaux de construction pour les bâtiments à forte isolation (projet HdZ 805785, T. Waltjen et al)

45 MÉTHODE DE CALCUL DÉTAILS TYPES Liste des atlas des noeuds constructifs N Cf. Information Paper P198 du projet européen ASIEPI (www.asiepi.eu)

46 MÉTHODE DE CALCUL DÉTAILS TYPES Kobra N Base de données de noeuds constructifs N Les noeuds constructifs peuvent être modifiés (de façon limitée) : Dimensions Coefficient de conduction thermique Conditions limites (température intérieure et extérieure, coefficients de transfert de chaleur superficiel) KoudebrugIDEE EUROKOBRA N www.cstc.be Source : CSTC, KoudebrugIDEE

47 MÉTHODE DE CALCUL VALEURS PAR DÉFAUT DÉTAILS TYPES SIMULATION Logiciel Exemples PHPP PEB

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

49 MÉTHODE DE CALCUL SIMULATION Logiciel Therm

50 MÉTHODE DE CALCUL SIMULATION Logiciel Bisco, Trisco,

51 MÉTHODE DE CALCUL SIMULATION Logiciel Heat 2D/3D

52 MÉTHODE DE CALCUL SIMULATION Logiciel Service des noeuds constructifs de PMP N www.ponts-thermiques.be

53 MÉTHODE 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

54 MÉTHODE DE CALCUL SIMULATION Exemples Balcon λ = 1,1 W/mK U = 2,517 W/m²K λ = 0,045 W/mK λ = 1,1 W/mK U = 0,459 W/m²K λ = 0,045 W/mK λ = 1,1 W/mK U = 0,098 W/m²K 8 cm 44 cm Ψ e = 0,359 W/mK Source : La maison passive, 2.1 - Isolations, Olivier Henz Ψ e = ~ 1,0 W/mK Ψ e = 0,651 W/mK

55 MÉTHODE DE CALCUL SIMULATION Exemples Balcon Source : La maison passive, 2.1 - Isolations, Olivier Henz

56 MÉTHODE 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 Source : La maison passive, 2.1 - Isolations, Olivier Henz

57 MÉTHODE DE CALCUL SIMULATION Exemples Position de la menuiserie - construction massive Source : La maison passive, 2.1 - Isolations, Olivier Henz

58 MÉTHODE 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 Source : La maison passive, 2.1 - Isolations, Olivier Henz

59 MÉTHODE DE CALCUL SIMULATION Exemples Position de la menuiserie - construction massive Source : La maison passive, 2.1 - Isolations, Olivier Henz

60 MÉTHODE DE CALCUL SIMULATION Exemples Position de la menuiserie - ossature bois Ψ e = 0,036 W/mK Ψ e = 0,640 W/mK en construction massive Ψ e = 0,019 W/mK Ψ e = 0,012 W/mK en construction massive Ψ e = 0,221 W/mK Source : La maison passive, 2.1 - Isolations, Olivier Henz

61 MÉTHODE DE CALCUL SIMULATION Exemples Position de la menuiserie - ossature bois Source : La maison passive, 2.1 - Isolations, Olivier Henz

62 MÉTHODE DE CALCUL SIMULATION Exemples Position de la menuiserie - ossature bois Ψ e = 0,008 W/mK Ψ e = 0,109 W/mK en construction massive Ψ e = 0,003 W/mK Ψ e = 0,000 W/mK en construction massive Ψ e = 0,027 W/mK Ψ e = 0,010 W/mK en construction massive Source : La maison passive, 2.1 - Isolations, Olivier Henz

63 MÉTHODE DE CALCUL SIMULATION Exemples Position de la menuiserie - ossature bois Source : La maison passive, 2.1 - Isolations, Olivier Henz

64 MÉTHODE DE CALCUL VALEURS PAR DÉFAUT DÉTAILS TYPES SIMULATION PHPP Construction sans noeuds constructifs Fenêtres PEB

65 MÉTHODE DE CALCUL PHPP Construction ss noeud constructif 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 Surface 0,1% de la part de l'enveloppe du bâtiment N Sinon à calculer au moyen d'un logiciel validé N 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» Vade-mecum PHPP

66 MÉTHODE DE CALCUL PHPP Construction ss noeud constructif Influence du pont thermique sur les déperditions de chaleur totales

67 MÉTHODE DE CALCUL PHPP Construction ss noeud constructif

68 MÉTHODE DE CALCUL PHPP Fenêtres Espaceur ψ espaceur (vade-mecum PHP) N Via NBN EN 10077-1 et -2 et/ou NBN 12412-2 (certificat) N Via valeur par défaut : espaceurs en alumimium ψ=0,08 W/mK; espaceurs en inox ψ=0,06 W/mK; espaceurs en matière plastique ψ=0,045 W/mK Source : La masion passive, «Quelle fenêtre pour ma maison passive?»

69 MÉTHODE DE CALCUL PHPP Fenêtres Châssis en bois IV68 ( min = 7 C) Espaceur en aluminium ( min = 13 C) Espaceur à séparation thermique ( min = 15 C) < température de point de rosée risque d humidité

70 MÉTHODE DE CALCUL PHPP Fenêtres

71 MÉTHODE DE CALCUL PHPP Fenêtres Encastrement (vade-mecum PHPP) N Via logiciel validé N Via valeur par défaut Source : La masion passive, «Quelle fenêtre pour ma maison passive?»

72 MÉTHODE DE CALCUL PHPP Fenêtres

73 MÉTHODE DE CALCUL VALEURS PAR DÉFAUT DÉTAILS TYPES SIMULATION PHPP PEB Noeuds constructifs PEB-conformes

74 MÉTHODE DE CALCUL PEB Source : Prise en compte des nœuds constructifs Module I, IBGE BIM 74

75 MÉTHODE DE CALCUL PEB Source : Prise en compte des nœuds constructifs Module I, IBGE BIM 75

76 MÉTHODE DE CALCUL PEB Règle de base 1 Source : Prise en compte des nœuds constructifs Module I, IBGE BIM

77 MÉTHODE DE CALCUL PEB Règle de base 1 d contact ½ * min(d 1, d 2 ) Source : Prise en compte des nœuds constructifs Module I, IBGE BIM

78 MÉTHODE DE CALCUL PEB Règle de base 1 d contact ½ * min(d 1, d 2 ) contact complet coupe thermique ou Source : Prise en compte des nœuds constructifs Module I, IBGE BIM

79 MÉTHODE DE CALCUL PEB Règle de base 2 Source : Prise en compte des nœuds constructifs Module I, IBGE BIM

80 MÉTHODE DE CALCUL PEB Règle de base 2 λ 0.2W/mK ligne de coupure thermique ligne de coupure thermique Source : Prise en compte des nœuds constructifs Module I, IBGE BIM

81 MÉTHODE DE CALCUL PEB Règle de base 2 λ 0.2W/mK R min (R 1 /2, R 2 /2, 2) ligne de coupure thermique ligne de coupure thermique Source : Prise en compte des nœuds constructifs Module I, IBGE BIM

82 MÉTHODE DE CALCUL PEB Règle de base 2 λ 0.2W/mK R min (R 1 /2, R 2 /2, 2) d contact,i ½ * min(d insulating part, d x )

83 MÉTHODE DE CALCUL PEB Règle de base 3 Source : Prise en compte des nœuds constructifs Module I, IBGE BIM

84 MÉTHODE DE CALCUL PEB Règle de base 3 Longueur l 1 mètre = le plus court trajet entre l'environnement intérieur et l'environnement extérieur ou AOR qui coupe quelque part une couche d'isolation ou une partie isolante Source : Prise en compte des nœuds constructifs Module I, IBGE BIM

85 MÉTHODE DE CALCUL PEB Règle de base 3 Longueur l 1 mètre = le plus court trajet entre l'environnement intérieur et l'environnement extérieur ou AOR qui coupe quelque part une couche d'isolation ou une partie isolante Source : Prise en compte des nœuds constructifs Module I, IBGE BIM

86 TABLE DES MATIÈRES DÉFINITIONS COMMENT? METHODE DE CALCUL CE QU IL FAUT RETENIR DE L EXPOSE

87 CE QU IL FAUT RETENIR DE L EXPOSE Les nœuds constructifs ont une influence importante sur les déperditions de chaleur, certainement dans une construction passive Les nœuds constructifs peuvent entraîner une condensation de surface et la formation de moisissures Notre objectif est d'obtenir des constructions sans nœud constructif Une attention portée sur les détails de construction pendant la conception et pendant la réalisation 87

88 OUTILS ET REFERENCES Outils, sites internet, etc intéressants : N Prise en compte des nœuds constructifs Module I, IBGE BIM N Vademecum PHPP N www.bouwdetails.be N www.ponts-thermiques.be N www.wtcb.be www.bbri.be www.csts.be Information Paper P198 du projet européen ASIEPI (www.asiepi.eu)

89 CONTACT Pauline De Somer Ingénieur de projet : pauline.desomer@cenergie.be

90?

91 MERCI DE VOTRE ATTENTION