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CALCUL DE PONTS THERMIQUES DE LIAISON ENTRE UN MUR A OSSATURE BOIS ET UN PLANCHER BAS AVEC ENTREVOUS

ISOLEADER 27

Société : KP1

Quartier de la Grave – RD 26

30131 PUJAUT

DÉPARTEMENT ENVELOPPE ET REVÊTEMENTS

Service DER

Division HTO

Date

Le 31 Mai 2010

DER/HTO 2010-158- AD/LS N° affaire : 10-024

Client seul Version 1

Unité ayant effectué les travaux : DER/HTO

Responsable des travaux : Aurélie DELAIRE

Téléphone : 01.64.68.88.64

Date de la commande : 31/03/10

Date de l’étude : Mai 2010

CALCUL DE PONTS THERMIQUES DE LIAISON ENTRE UN MUR A OSSATURE BOIS ET UN PLANCHER BAS AVEC ENTREVOUS ISOLEADER 27

Société : KP1

Commanditaire de l’étude :

Quartier de la Grave – RD 26 30131 PUJAUT

La reproduction de ce rapport d’étude n'est autorisée que sous la forme de fac-similé photographique intégral, sauf accord particulier du CSTB.

Ce rapport d’étude comporte 18 pages dont 6 pages d’annexes.

AFFAIRE N° 10-024- «STE KP1 » DER/HTO 2010-158-AD/LS-31/05/10 Liaison mur / plancher bas avec ISOLEADER 27

CONTENU

I. OBJECTIF DE L’ETUDE ............................................................................................. 4

II. DESCRIPTION SUCCINCTE ....................................................................................... 5

III. METHODOLOGIE ...................................................................................................... 7

III.1 Principe ......................................................................................................................... 7

III.2 Règles de calcul ........................................................................................................... 7

III.3 Hypothèses ................................................................................................................... 7

III.3.1 Géométrie ................................................................................................................... 7

III.3.2 Conductivité thermique des matériaux...................................................................... 8

III.3.3 Conditions aux limites ................................................................................................ 8

III.4 Formules ....................................................................................................................... 9

IV. RESULTATS ............................................................................................................. 10

IV.1 Ponts thermiques de liaison transversaux (en about de plancher) ............................. 10

IV.2 Ponts thermiques de liaison longitudinaux (en rive de plancher) ................................ 11

ANNEXES .......................................................................................................................... 13

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I. OBJECTIF DE L’ETUDE

L’objectif de cette étude est de calculer, pour le compte de la société KP1 R&D, les coefficients de

transmission thermique linéique ψ du procédé d’entrevous en polystyrène « ISOLEADER 27 » dans le

cas d’une liaison entre un mur à ossature bois et un plancher bas sur vide sanitaire avec planelle en

maçonnerie courante.

Cette étude s’appuie sur la base des éléments techniques fournis par la société KP1 dans ses mails

du 05/03/10, 31/03/10 et 16/04/10.

Il est important de rappeler que les résultats présentés ici ne traitent que de l’aspect thermique du

procédé et ne préjugent en rien de son aptitude à l’emploi.

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II. DESCRIPTION SUCCINCTE

Le procédé de plancher bas étudié est un plancher à entrevous PSE d’environ 21 cm d’épaisseur

destiné à la réalisation de plancher bas sur vide-sanitaire.

Figure 1 : Entrevous polystyrène ISOLEADER 27

Les entrevous PSE reposent sur des poutrelles en béton espacées de 60 cm. L’âme des poutrelles

mesure environ 4 cm et la base de celle-ci environ 10 cm. L’entrevous repose sur le bord de la

façade sur une distance de 5 cm. La dalle de compression a une épaisseur de 40 mm.

Les murs à ossature bois étudiés sont issus du document « Détermination et calculs des ponts

thermiques linéiques et intégrés des constructions en bois » réalisé par le CSTB pour le compte du

CTBA en 2005.

Le mur, dont la désignation est Me1, est composé, de l’extérieur vers l’intérieur :

- Parement extérieur (non modélisé),

- Lame d’air ventilée,

- Contreventement extérieur en OSB de 10 mm,

- Montant bois de 36 ou 50 mm d’épaisseur et de largeur égale à l’épaisseur d’isolant,

- Isolant entre montants d’épaisseur : 100, 120, 140 ou 160 mm,

- Parement intérieur type BA13.

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Figure 2 : Mur à ossature bois Me1

Le mur, dont la désignation est Me2, est composé de manière identique au mur Me1, auquel est

ajouté un complément d’isolant côté extérieur d’épaisseur 40, 60 ou 80 mm :


Le mur, dont la désignation est Me3, est composé de manière identique au mur Me1, auquel est

ajouté un complément d’isolant côté intérieur de 30 mm :


La liaison à étudier correspond à la jonction entre un plancher bas sur vide-sanitaire avec entrevous

ISOLEADER 27 et un mur à ossature bois. Une planelle de 5 cm d’épaisseur en maçonnerie courante

est mise en place en nez de dalle.

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Figure 5 : Configuration étudiée avec le mur Me1 en rive de plancher (Liaison longitudinale)

III. METHODOLOGIE

III.1 Principe

La détermination des caractéristiques thermiques des composants d’enveloppe repose sur le calcul

par différences finies d’un flux de chaleur transmis à travers un modèle géométrique 2D ou 3D.

Les coefficients ψ de ponts thermiques peuvent être obtenus, à partir des modèles 2D ou 3D, en

retranchant au flux total, le flux obtenu par un second calcul numérique après annulation du pont

thermique.

III.2 Règles de calcul

Toutes les simulations ont été effectuées conformément aux règles Th-Bât édition 2007.

III.3 Hypothèses

III.3.1 Géométrie

Les modèles géométriques 2D et 3D servant de base pour les calculs sont directement issus des

informations fournies par la société KP1.

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III.3.2 Conductivité thermique des matériaux

Matériaux Conductivités thermiques W/(m.K) Sources

Bois (Montant) 0,18

Règles Th-U édition 2007

OSB (Contreventement) 0,13

Plaque de plâtres à parement de carton « standard » et « haute

dureté » ou éléments préfabriqués en plâtre à parements lisses

0,25

Maçonnerie courante (planelle et soubassement) 0,7

Béton (Chaînage, dalle de compression, poutrelle) 2

Isolant du mur 0,040

Entrevous ISOLEADER 27 0,036 CSTBât 172-015

Cavités d’air non ventilées en appui transversal 2 (1)

Cavités d’air non ventilées en appui longitudinal λ (2) Norme CEN 6946

(1) : Valeur forfaitaire utilisée dans le cas d’une alvéole traversée par un flux dans le sens de sa longueur sur la base de l’état des connaissances actuelles et d’études menées par le CSTB

(2) : Conductivité thermique équivalente

Tableau 1 : Conductivités thermiques des matériaux

III.3.3 Conditions aux limites

Conditions aux limites Température d’ambiance (°C) Coefficient d’échange superficiel (W/(m².K))

Ambiance intérieure avec flux horizontal 20 7,7

Ambiance intérieure avec flux descendant 20 5,9

Ambiance extérieure derrière parement 0 7,7

Vide-sanitaire 0 5,9

Tableau 2 : Conditions aux limites

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III.4 Formules

Le coefficient de transmission linéique ψ de la liaison entre deux parois se calcule d’après les

formules suivantes :

LTSPTT

×∆Φ−Φ

=ψ

où

ψ est le coefficient de transmission linéique moyen, exprimé en W/(m.K),

ΦT est le flux total traversant le modèle et obtenu par calcul numérique, exprimé en W,

ΦSPT est le flux traversant le modèle et obtenu par calcul numérique lorsque l’effet du pont

thermique est annulé(*), exprimé en W,

∆T est la différence de température entre les deux ambiances chaude et froide, exprimée

en K,

L Entraxe du plancher à entrevous.

Pour les calculs en 2D, les formules restent les mêmes à part que les flux thermiques issus du calcul

numérique sont exprimés en W/m. Il n’est donc plus nécessaire de diviser leur valeur par l’entraxe du

modèle numérique, c'est-à-dire 600 mm, pour calculer les valeurs de ψ.

(*) Dans ce cas précis et pour les deux configurations (appui longitudinal et transversal), la conductivité thermique des lames d’air est

calculée selon la norme EN ISO 6946 en considérant un flux descendant.

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IV. RESULTATS

IV.1 Ponts thermiques de liaison transversaux (en about de plancher)

Les résultats suivants ont été obtenus à partir des hypothèses présentées au III.3 :

ψT en W/(m.K)

Epaisseur d'isolant (mm) Epaisseur Montant (en mm)

36 50

100 0,71 0,73 120 0,68 0,69

140 0,64 0,66

160 0,61 0,62

Tableau 3 : Ponts thermiques à la liaison transversale entre le mur Me1 et le plancher bas avec ISOLEADER 27 sur vide-sanitaire

ψT en W/(m.K)

Epaisseur d'isolant (mm) Epaisseur

complément d'isolant extérieur (mm)

Epaisseur Montant (en mm)

36 50

100

40 0,70

0,72 60 0,71

80

120

40

0,67 0,68 60

80

140

40

0,64 0,65 60

80

160

40

0,61 0,62 60

80

Tableau 4 : Ponts thermiques à la liaison transversale entre le mur Me2 et le plancher bas avec ISOLEADER 27 sur vide-sanitaire

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ψT en W/(m.K)


36 50

100 0,63 0,64 120 0,60 0,61

140 0,57 0,58

160 0,54 0,55 Tableau 5 : Ponts thermiques à la liaison transversale entre le mur Me3 et le plancher bas avec ISOLEADER 27

sur vide-sanitaire

IV.2 Ponts thermiques de liaison longitudinaux (en rive de plancher)

Les résultats suivants ont été obtenus à partir des hypothèses présentées au III.3 :

ψL en W/(m.K)


36 50

100 0,53 0,55 120 0,49 0,51

140 0,46 0,47

160 0,42 0,44 Tableau 6 : Ponts thermiques à la liaison longitudinale entre le mur Me1 et le plancher bas avec ISOLEADER 27

sur vide-sanitaire

ψL en W/(m.K)

Epaisseur d'isolant (mm) Epaisseur

complément d'isolant extérieur (mm)

Epaisseur Montant (en mm)

36 50

100

40 0,52 0,53 60 0,52 0,53

80 0,52 0,53

120

40 0,48 0,50 60 0,48 0,50

80 0,48 0,50

140

40 0,45 0,46 60 0,45 0,46

80 0,45 0,46

160

40 0,42 0,43 60 0,42 0,43

80 0,42 0,43 Tableau 7 : Ponts thermiques à la liaison longitudinale entre le mur Me2 et le plancher bas avec ISOLEADER 27

sur vide-sanitaire

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ψL en W/(m.K)


36 50

100 0,45 0,46 120 0,41 0,42

140 0,39 0,39

160 0,35 0,35

Tableau 8 : Ponts thermiques à la liaison longitudinale entre le mur Me3 et le plancher bas avec ISOLEADER 27 sur vide-sanitaire

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ANNEXES

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Figure 2 : Description du procédé ISOLEADER 27

ANNEXE 1 : PROCEDE ISOLEADER 27

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Figure 3 : Certificat CSTBât pour la gamme ISOLEADER

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Liaison transversale ψT (W/(m.K))

Liaison longitudinale ψL (W/(m.K))

Pont thermique global en supposant 60% de liaison transversale et 40% de liaison

longitudinale

ψGLOBAL 60-40 (W/(m.K))

Epaisseur d'isolant (mm) Epaisseur Montant (en mm) Epaisseur Montant (en mm) Epaisseur Montant (en mm)

36 50 36 50 36 50 100 0,71 0,73 0,53 0,55 0,64 0,66 120 0,68 0,69 0,49 0,51 0,60 0,62 140 0,64 0,66 0,46 0,47 0,57 0,58 160 0,61 0,62 0,42 0,44 0,53 0,55

Tableau 9 : Récapitulatif des résultats obtenus concernant le pont thermique de liaison entre le mur Me1 et un plancher bas avec entrevous ISOLEADER 27

ANNEXE 2 : TABLEAU RECAPITULATIF DES RESULTATS

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Pont thermique global en supposant 60% de liaison

transversale et 40% de liaison longitudinale


Epaisseur d'isolant (mm) Epaisseur complément d'isolant extérieur (mm)

Epaisseur Montant (en mm) Epaisseur Montant (en mm) Epaisseur Montant (en mm)

36 50 36 50 36 50

100 40 0,70

0,72 0,52 0,53 0,63 0,64 60 0,71

80

120 40

0,67 0,68 0,48 0,50 0,59 0,61 60 80

140 40

0,64 0,65 0,45 0,46 0,56 0,57 60 80

160 40

0,61 0,62 0,42 0,43 0,53 0,54 60 80


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Pont thermique global en supposant 60% de liaison

transversale et 40% de liaison longitudinale


Epaisseur d'isolant (mm) Epaisseur Montant (en mm) Epaisseur Montant (en mm) Epaisseur Montant (en mm)

36 50 36 50 36 50 100 0,63 0,64 0,45 0,46 0,56 0,57 120 0,60 0,61 0,41 0,42 0,52 0,53 140 0,57 0,58 0,39 0,39 0,50 0,50 160 0,54 0,55 0,35 0,35 0,46 0,47


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