Thermique des constructions bois CETE Lyon - Prebat
Thermique des constructions bois CETE Lyon - Prebat Thermique des constructions bois CETE Lyon - Prebat
Journée thématique - 11 mars 2004 ENVELOPPE DU BATIMENT 5 Thermique des constructions bois CETE Lyon Sommaire 1 - Objectifs et enjeux de l ’étude 2 - Phases de travail prévues 3 - Partenariat 4 - Thermique d ’hiver 5 - Thermique d ’été 6 - Perméabilité à l ’air 7 - Conclusion Le 11 mars 2004 1
- Page 2 and 3: Objectif du projet : Objectifs et e
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- Page 12: Conclusion 1 - Projet en cours de r
Journée thématique - 11 mars 2004<br />
ENVELOPPE DU BATIMENT<br />
5<br />
<strong>Thermique</strong> <strong>des</strong> <strong>constructions</strong> <strong>bois</strong><br />
<strong>CETE</strong><br />
<strong>Lyon</strong><br />
Sommaire<br />
1 - Objectifs et enjeux de l ’étude<br />
2 - Phases de travail prévues<br />
3 - Partenariat<br />
4 - <strong>Thermique</strong> d ’hiver<br />
5 - <strong>Thermique</strong> d ’été<br />
6 - Perméabilité à l ’air<br />
7 - Conclusion<br />
Le 11 mars 2004<br />
1
Objectif du projet :<br />
Objectifs et enjeux de l ’étude<br />
⎩ Mettre à disposition <strong>des</strong> entreprises et BE, <strong>des</strong> données<br />
et <strong>des</strong> justifications relatives aux conceptions usuelles<br />
rencontrées dans le domaine de la construction <strong>bois</strong> (à<br />
l’exception du <strong>bois</strong> empilé), vis à vis de la Réglementation<br />
<strong>Thermique</strong> (dans les perspectives de sa future évolution).<br />
Portée de l ’étude<br />
⎩ Satisfaire toute la filière<br />
=> Bureaux d ’étu<strong>des</strong> indépendants (Bois, <strong>Thermique</strong>) ;<br />
=> Entreprises de construction à structure <strong>bois</strong> ;<br />
=> Maître d ’œuvre ; etc.<br />
>>> Solutions pour <strong>des</strong> <strong>constructions</strong> de toutes natures<br />
Le 11 mars 2004<br />
Enjeux<br />
- Peu d’éléments dans la RT 2000<br />
>>> Blocage pour l’utilisation du <strong>bois</strong><br />
>>> Pénalisation de l’évolution du <strong>bois</strong> dans la<br />
construction<br />
=> Opposition à l’Accord Cadre Bois-Construction<br />
Environnement<br />
=> Étude = Réponse à l’objectif prioritaire n°9<br />
(Freins Réglementaire et Normatif)<br />
>>> Préparation aux évolutions réglementaires (2005 notamment)<br />
Délais<br />
Objectifs et enjeux de l ’étude<br />
⎩ Le programme a démarré fin Février 2003 et se terminera<br />
en Mars 2005 avec le soutien financier de l ’ADEME<br />
Le 11 mars 2004<br />
2
Phases de travail prévues dans le projet<br />
⎩ 1 - Recensement <strong>des</strong> solutions constructives <strong>bois</strong><br />
représentatives du marché.<br />
⎩ 2 - Calculs <strong>des</strong> performances U et ψ correspondant<br />
aux solutions retenues en phase 1;<br />
⎩ 3 - Guide sur la perméabilité à l ’air avec expérimentation<br />
sur certaines configurations retenues ;<br />
⎩ 4 - Guide simplifié ⇒ solutions thermiques relatives à<br />
la thermique d ’été ;<br />
⎩ 5 - Solution Technique spécifique maison <strong>bois</strong><br />
⎩ 6 - Guide global de l ’étude + Intégration dans RT<br />
Le 11 mars 2004<br />
Partenaires et rôles<br />
⎩ 1 - CTBA : Coordination, solutions <strong>bois</strong>, calculs<br />
⎩ 2 - IRABOIS : Co-coordination, expertise, guide final<br />
⎩ 3 - CSTB : Expérience de la RT2000, calculs, intégration<br />
résultats dans la RT<br />
⎩ 4 - <strong>CETE</strong> : Perméabilité à l ’air<br />
⎩ 5 - POUGET et SYNAPSE : Expérience professionnelle,<br />
aide à la définition <strong>des</strong> solutions, liens entre « praticiens<br />
et théoriciens »<br />
⎩ 6 - IBC : Participation à la définition <strong>des</strong> solutions à retenir<br />
et mise au propre du carnet de détails de l ’ensemble <strong>des</strong> plans<br />
du projet<br />
⎩ 7 - FIBC, FFB et CAPEB : Participation à la définition<br />
<strong>des</strong> solutions à retenir, propose les chantiers pour<br />
la perméabilité à l ’air, participe à la diffusion <strong>des</strong> résultats.<br />
Le 11 mars 2004<br />
3
<strong>Thermique</strong> d ’hiver<br />
1 - Recensement <strong>des</strong> solutions <strong>bois</strong> « génériques »<br />
Décomposition du bâtiment en différentes familles<br />
d’éléments :<br />
1 - Murs extérieurs<br />
2 - Murs intérieurs<br />
3 - Baies<br />
4 - Planchers bas<br />
5 - Planchers intermédiaires<br />
6 - Planchers hauts<br />
7 - Toiture inclinée<br />
Le 11 mars 2004<br />
<strong>Thermique</strong> d ’hiver<br />
Pour chaque famille d’éléments, recensement de solutions<br />
représentatives et définitions <strong>des</strong> variables de conception<br />
Exemple pour les murs extérieurs<br />
(Rq : double peaux extérieures non prises en compte)<br />
Me1 : Mur ossature légère isolation entre montants<br />
Me2 : Mur ossature légère isolation entre montants + isolation<br />
complémentaire intérieure<br />
Me3 : Mur ossature légère isolation entre montants + isolation<br />
complémentaire extérieure<br />
Me4 : Mur lourd : a priori le + défavorable = béton de 20 +<br />
doublage 80+10<br />
Le 11 mars 2004<br />
4
Parois courantes :<br />
<strong>Thermique</strong> d ’hiver<br />
Mur Me1 : Mur ossature légère isolation entre montants<br />
Epaisseur isolant et<br />
largeur montant (en<br />
mm) (x)<br />
100<br />
120<br />
140<br />
160<br />
Epaisseur Montants<br />
Entraxe montants (en mm) (z)<br />
(en mm) (y) 400 600<br />
36<br />
50<br />
36<br />
50<br />
36<br />
50<br />
36<br />
50<br />
Le 11 mars 2004<br />
<strong>Thermique</strong> d ’hiver<br />
Interaction entre éléments :<br />
Plancher intermédiaire léger Pli12 avec Me2 : plancher léger<br />
intermédiaire en intersection avec Mur ossature légère isolation<br />
entre montants + complément d ’isolation extérieur de 40mm<br />
Epaisseur isolant et<br />
largeur montant (en<br />
mm)<br />
Complément d’isolant en extérieur de 40 mm d’épaisseur<br />
100<br />
120<br />
140<br />
160<br />
Epaisseur Montants<br />
Epaisseur solives (mm)<br />
(en mm) 50 75<br />
36<br />
50<br />
36<br />
50<br />
36<br />
50<br />
36<br />
50<br />
Largeur solives (mm)<br />
220 300 400 220 300 400<br />
Epaisseur isolant (mm)<br />
1<br />
0<br />
0<br />
2<br />
0<br />
0<br />
1<br />
0<br />
0<br />
2<br />
0<br />
0<br />
1<br />
0<br />
0<br />
2<br />
0<br />
0<br />
1<br />
0<br />
0<br />
2<br />
0<br />
0<br />
1<br />
0<br />
0<br />
2<br />
0<br />
0<br />
1<br />
0<br />
0<br />
2<br />
0<br />
0<br />
Le 11 mars 2004<br />
5
<strong>Thermique</strong> d ’hiver<br />
En résumé :<br />
A l ’heure actuelle et au travers <strong>des</strong> 7 familles définies,<br />
⎩ 231 schémas ont été définis (parois courantes + intersection<br />
d’éléments)<br />
⎩ représentant environ 3500 valeurs à calculer (U et ψ)<br />
Le 11 mars 2004<br />
<strong>Thermique</strong> d ’hiver<br />
2 - Valorisation <strong>des</strong> parois opaques et modélisation<br />
<strong>des</strong> ponts thermiques<br />
Exemple : Mur ossature légère, isolation entre montant (36*120,<br />
entraxe de 600) + compléments d’isolant en intérieur 30mm :<br />
PONTS THERMIQUES INTEGRES<br />
Résultat par modélisation<br />
ψ = 0.01 W/m.K<br />
soit un Ueq = 0,264 W/m_.K<br />
Résultat calcul forfaitaire<br />
ψ = 0.04 W/m.K<br />
soit un Ueq = 0,314 W/m_.K<br />
Gain de ~ 15%<br />
Les premières modélisations<br />
donnent : 8%
<strong>Thermique</strong> d ’hiver<br />
Exemple : Intersection Mur ossature légère, isolation entre montant<br />
(36*120, entraxe de 600) + compléments d’isolant en intérieur 30mm :<br />
PONT THERMIQUE LINEIQUE<br />
Le 11 mars 2004<br />
<strong>Thermique</strong> d ’hiver<br />
Exemple : Intersection Mur ossature légère, isolation entre montant<br />
(36*120, entraxe de 600) + compléments d’isolant en intérieur 30mm :<br />
PONT THERMIQUE LINEIQUE<br />
Résultat par modélisation<br />
ψ = 0.07 W/m.K (angle sortant)<br />
soit un HD = 0,576 W/K<br />
ψ = 0.09 W/m.K (angle rentrant)<br />
soit un HD = 0,596 W/K<br />
HD = coefficient de déperdition<br />
par transmission à travers les<br />
parois donnant sur l ’extérieur<br />
pour l ’exemple précédent<br />
Résultat calcul forfaitaire<br />
Pas de valeur forfaitaire dans la RT<br />
Travail par assimilation<br />
(dixit BE thermique)<br />
(jonction mur-mur en béton)<br />
ψ = 0.02 W/m.K (angle sortant)<br />
soit un HD = 0,628 W/K<br />
ψ = 0.13 W/m.K (angle rentrant)<br />
soit un HD = 0,758 W/K<br />
Gain de ~ 8 % pour un angle sortant<br />
Gain de ~ 21 % pour un angle rentrant<br />
Le 11 mars 2004<br />
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<strong>Thermique</strong> d ’été<br />
Réalisation d ’un outil de type guide simplifié pédagogique<br />
pour satisfaire aux exigences de la RT en matière de confort<br />
thermique<br />
Option simplifiée (sans calcul)<br />
Vérifier Facteur solaire S baie < Sréf. (tableau article 13)<br />
RT2000 & <strong>Thermique</strong> d ’été, 2 objectifs...<br />
1. Si le bâtiment n ’est pas climatisé :<br />
Limiter les surchauffes<br />
⎩ CONFORT<br />
2. Si le bâtiment est climatisé<br />
Limiter les consommations de climatisation<br />
⎩ ECONOMIES D ’ENERGIE<br />
Le 11 mars 2004<br />
<strong>Thermique</strong> d ’été<br />
Le confort d ’été <strong>des</strong> maisons non climatisé<br />
en quatre temps !<br />
Quatre paramètres déterminent le confort d ’été :<br />
⎩ 1 - La situation géographique g<br />
soit la zone climatique d ’été<br />
Les exigences relatives<br />
à la thermique d’été sont notamment<br />
fonction de la situation<br />
géographique du bâtiment, sont définies<br />
4 zones climatiques d’été, soit Ea, Eb, Ec<br />
et Ed (cf annexe 1 de l’arrêté)<br />
Ea<br />
Ea<br />
Eb<br />
Eb<br />
Ec<br />
Ec<br />
Ed<br />
Ed<br />
Le 11 mars 2004<br />
8
<strong>Thermique</strong> d ’été<br />
⎩ 2 - L ’inertie thermique de la maison<br />
Le 11 mars 2004<br />
<strong>Thermique</strong> d ’été<br />
⎩ 3 - L ’exposition au bruit <strong>des</strong> baies<br />
Le 11 mars 2004<br />
9
<strong>Thermique</strong> d ’été<br />
⎩ 4 - La situation <strong>des</strong> baies, orientations et inclinaison<br />
Le 11 mars 2004<br />
<strong>Thermique</strong> d ’été<br />
⎩ Tableau de définition d<br />
<strong>des</strong> protections solaires<br />
Le 11 mars 2004<br />
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Perméabilité à l ’air<br />
Sur la base d ’un guide établi dans le cadre du projet<br />
« OPTIMIB » (Financement du Ministère du Logement) et<br />
<strong>des</strong> solutions retenues dans le recensement <strong>des</strong> solutions <strong>bois</strong><br />
⎩ Réalisation de procédures sous forme d ’un guide de bonne<br />
pratique vis à vis de l ’étanch<br />
tanchéité à l ’air <strong>des</strong> construction<br />
<strong>bois</strong><br />
PROCEDURE :<br />
⎩ Sélection de 4 chantiers ayant mis en œuvre la procédure<br />
⎩ Réalisation d ’essais de perméabilité à l ’air à la fausse porte<br />
⎩ Analyse <strong>des</strong> résultats et corrections éventuelles<br />
⎩ 2 essais supplémentaires<br />
Le 11 mars 2004<br />
Perméabilité à l ’air<br />
Extrait <strong>des</strong> fiches de contrôle<br />
Le 11 mars 2004<br />
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Conclusion<br />
1 - Projet en cours de réalisation<br />
2 - <strong>Thermique</strong> d ’hiver<br />
Les simulations sont commencées<br />
Fin <strong>des</strong> calculs en mai 2004<br />
A terme, intégration <strong>des</strong> résultats dans la future RT 2005<br />
3 - <strong>Thermique</strong> d ’été<br />
Réalisation du guide en cours<br />
(format de 8 à 12 pages)<br />
Disponibilité en Juin 2004<br />
Le 11 mars 2004<br />
Conclusion<br />
4 - Perméabilité à l ’air<br />
Procédure adoptée par 4 entreprises<br />
Essais jusqu ’en Septembre 2004<br />
5 - Définition d ’une Solution Technique simplifiée<br />
« Maison individuelle <strong>bois</strong> »<br />
Début du travail en septembre 2004<br />
Fin de l’ étude prévue en février 2005<br />
Le 11 mars 2004<br />
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