Prof. dr. ir. Jean-Marie HAUGLUSTAINE, Chargé de cours Faculté des Sciences – Département des Sciences et Gestion de l’Environnement Les ponts thermiques, en nouvelle construction et en rénovation de bâtiments Cycle de conférences « Un habitat durable à Bruxelles » Le Centre Urbain – Bruxelles – 23/10/12
LES PONTS THERMIQUES, NOEUDS GORDIENS D'UNE RÉNOVATION ÉNERGÉTIQUE: COMMENT LES ÉVITER, COMMENT LES ÉVALUER? - conférence
Les ponts thermiques correspondent aux points faibles de l’enveloppe. Ils sont à l’origine de déperditions thermiques accrues et de désordres du bâtiment: condensations pouvant dégrader des parties du bâti, moisissures responsables d’une pollution intérieure de l’air, salissures ou fissures en façade… Dès lors, comment les éviter et les évaluer en rénovation?
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Prof. dr. ir. Jean-Marie HAUGLUSTAINE,Chargé de cours
Faculté des Sciences – Département des Sciences et Gestion de l’Environnement
Les ponts thermiques, en nouvelle construction et en rénovation de bâtiments
Cycle de conférences « Un habitat durable à Bruxelles »Le Centre Urbain – Bruxelles – 23/10/12
Interruption de l’isolation thermique pont thermique(nouvelle appellation : « nœuds constructifs »)
Zone où le transfert de chaleur (int. ↔ ext.) est facilitéUn pont thermique, dans ou autour d'un élément de paroi extérieure, est un endroit qui, par rapport aux éléments de parois directement adjacents, présente :
une densité de flux de chaleur considérablement plus grande (de l’intérieur vers l’extérieure) ;une température de surface plus basse que la température de surface intérieure
Peuvent être la cause d’apparition decondensation à la surface intérieure,accompagnée ou non de moisissures
Définition :ponts thermiques vs nœuds constructifs
Ponts thermiques : points particuliers de l’enveloppe où se produisent des pertes de chaleur excessives avec pour conséquences des problèmes de condensation, moisissures…
= détails mal conçus, mal réalisés connotation négative
Nœuds constructifs : tous points particuliers de l’enveloppe constitués par :
des bonnes solutions = nœuds PEB-conformesdes mauvaises solutions (ponts thermiques) = nœuds PEB-non conformes approche plus positive
N’est pas un nœud constructif : Une couche isolante continueUne interruption déjà prise en compte dans la perte par transmission au travers des parois de la surface de déperdition
structure en bois, écarteurs de vitrages, fixations du parementpercement de parois par des passages de canalisations
Une intersection de deux ou trois nœuds constructifs linéairesUne paroi d’influence limitée sur la déperdition thermique
Une paroi en contact direct avec le sol (ex : plancher sur terre-plein)
Un percement pour les canalisations
J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 11Mur creux non isolé Mur creux mal isolé
Jonctions courantes pouvant donner lieu à des ponts thermiques :
linteaux des baies du volume protégé seuils de fenêtres et de portesraccordements des lames d’air au droit des feuillures des châssis et des portesappuis de planchers lorsqu’ils sont en contact avec le mur de parementrives de toiture (raccord de la contre-façade d’un mur creux isolé à une toiture à versants, traversées de cheminées...) ;encorbellements de terrassespoutres et balcons de béton en contact avec le mur de parement
Détermination des nœuds PEB-conformes :Détermination du coefficient de transmission linéique Ψe :
Φ2D : Flux thermique total du nœud : calcul numérique validé (EN ISO 10211)Φ1D : Flux thermique calculé via les parois (calcul Umoyen par PEB)Ti, Te : Température intérieure et extérieure, respectivement
A : aire de la paroiU : Coefficient de transmission thermiqueRTOT : Coefficient de résistance thermique
Afin d’éviter un problème de condensation à l’intérieur du bâtiment, il faut éviter l’interruption de l’isolation thermique à l’endroit de l’appui du balcon. Une bande d’isolation pourvue d’une armature pour ancrer le balcon à la travée intérieure évite le pont thermique.
Documentation Echo : exemple d’un balcon d’une longueur de 3 m pour une profondeur de 2,5 m (ou d’un balcon d’une longueur de 6 m pour une profondeur maximale de 1,5 m).
La travée totale est pourvue d’une zone d’ancrage, qui doivent reprendre les forces occasionnées par le balcon. L’autre partie de la travée est exécutée avec des éléments standard.
La zone d’ancrage a une largeur standard de 2,4 m. Elle reprend les forces de traction (dues au balcon) à la partie supérieure de la travée.
Les forces de compression sont reprises par des plaques de compression situées dans la rupture du pont thermique. Il est important que la distance entre les plaques et la rive des éléments de plancher soit au moins de 5 cm.
Energy consumption of residential buildings(without improvement of existing buildings)
New buildings
Old buildings
Hypothèses
En 2010 : conso du parc résidentiel wallon = 340 kWh/m²
Chaque année :- construction de 1,8 %de nouveaux bâtiments- conso des nouveaux bâtiments = 170 kWh/m² jusque 2012, puis 130, puis diminue jusque 0 dès 2021- démolition de 1 % des bâtiments existants.- aucune amélioration des bâtiments existants
En 2030, le parc résidentiel wallon :- = 120 % de celui de 2010- a une consommation moyenne de 272 kWh/m².
Energy consumption of residential buildings(with improvement of existing buildings: 2,32 %/yr)
New buildings
Old buildings
Hypothèses
En 2010 : conso du parc résidentiel wallon = 340 kWh/m²
Chaque année :- construction de 1,8 %de nouveaux bâtiments- conso des nouveaux bâtiments = 170 kWh/m² jusque 2012, puis 130, puis diminue jusque 0 dès 2021- démolition de 1 % des bâtiments existants.- amélioration des bâti-ments existants : conso diminue de 2,32 %/an
En 2030, le parc résidentiel wallon :- = 120 % de celui de 2010- a une consommation moyenne de 170 kWh/m².
o Les systèmes C et D mettent le bâtiment en légère dépression, ce qui réduit le flux de vapeur d’eau traversant les parois de l’enveloppe (cas en France, où le système C a été directement appliqué en complément de l’isolation thermique par l’intérieur)
Acte plus complexe que de construire un bâtiment neuf, parce que la marge de manœuvre est plus restreinte :
à cause des choix du projet précédentà cause des contraintes de l’existence du projet précédent
respect de son architecture
maîtriser la modification des flux de température / de vapeur d’eau maîtriser le détail technique en évaluant toutes ses composantesExemple : Bâtiment B31 (Sart Tilman)
Pas de problème de condensation superficielle : les températures superficielles sont partout plus élevées qu’actuellement.Flux thermique à travers la portion de façade modélisée =
avant rénovation : 1 770 Waprès rénovation : 1 150 W, soit 35 % en moins
pour 20°C à l’intérieur et 0°C à l’extérieuret sur… 3 580 m2 de façades
Problème de condensation interneavec du polystyrène expansé (tel que prévu)avec du polystyrène extrudéavec de la laine minérale
à cause de l’Alucobon, matériau métallique ne laissant plus passer la vapeur d’eauProposition :
prévoir le retour latéral en crépi sur isolant, comme en façade du trumeau= solution retenue par la Commission des Bâtiments et par le Conseil d’Administration de l’ULg