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Journée thématique - 11 mars 2004

ENVELOPPE DU BATIMENT

Thermique des constructions bois

CETELyon

Sommaire

Le 11 mars 2004

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

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Objectifs et enjeux de l ’étude

Objectif du projet :

Mettre à disposition des entreprises et BE, des données et des justifications relatives aux conceptions usuelles rencontrées dans le domaine de la construction bois (à l’exception du bois empilé), vis à vis de la Réglementation Thermique (dans les perspectives de sa future évolution).

Le 11 mars 2004

Portée de l ’étude

Satisfaire toute la filière=> Bureaux d ’études indépendants (Bois, Thermique) ;=> Entreprises de construction à structure bois ;=> Maître d ’œuvre ; etc.

>>> Solutions pour des constructions de toutes natures

Enjeux- Peu d’éléments dans la RT 2000>>> Blocage pour l’utilisation du bois>>> Pénalisation de l’évolution du bois dans la construction

=> Opposition à l’Accord Cadre Bois-Construction Environnement

=> Étude = Réponse à l’objectif prioritaire n°9 (Freins Réglementaire et Normatif)>>> Préparation aux évolutions réglementaires (2005 notamment)

Objectifs et enjeux de l ’étude

Le 11 mars 2004

Délais

Le programme a démarré fin Février 2003 et se terminera en Mars 2005 avec le soutien financier de l ’ADEME

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Phases de travail prévues dans le projet

1 - Recensement des solutions constructives boisreprésentatives du marché.

2 - Calculs des performances U et ψ correspondantaux solutions retenues en phase 1;

3 - Guide sur la perméabilité à l ’air avec expérimentation sur certaines configurations retenues ;

4 - Guide simplifié ⇒ solutions thermiques relatives àla thermique d ’été ;

5 - Solution Technique spécifique maison bois

6 - Guide global de l ’étude + Intégration dans RT

Le 11 mars 2004

Partenaires et rôles

1 - CTBA : Coordination, solutions bois, calculs

2 - IRABOIS : Co-coordination, expertise, guide final

3 - CSTB : Expérience de la RT2000, calculs, intégration résultats dans la RT

4 - CETE : Perméabilité à l ’air

5 - POUGET et SYNAPSE : Expérience professionnelle, aide à la définition des solutions, liens entre « praticiens et théoriciens »

6 - IBC : Participation à la définition des solutions à reteniret mise au propre du carnet de détails de l ’ensemble des plansdu projet

7 - FIBC, FFB et CAPEB : Participation à la définition des solutions à retenir, propose les chantiers pour la perméabilité à l ’air, participe à la diffusion des résultats.

Le 11 mars 2004

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Thermique d ’hiver

Le 11 mars 2004

1 - Recensement des solutions bois « génériques »

Décomposition du bâtiment en différentes famillesd’éléments :

1 - Murs extérieurs2 - Murs intérieurs3 - Baies4 - Planchers bas5 - Planchers intermédiaires6 - Planchers hauts7 - Toiture inclinée

Thermique d ’hiver

Le 11 mars 2004

Pour chaque famille d’éléments, recensement de solutionsreprésentatives et définitions des variables de conception

Exemple pour les murs extérieurs(Rq : double peaux extérieures non prises en compte)

Me1 : Mur ossature légère isolation entre montantsMe2 : Mur ossature légère isolation entre montants + isolationcomplémentaire intérieureMe3 : Mur ossature légère isolation entre montants + isolationcomplémentaire extérieureMe4 : Mur lourd : a priori le + défavorable = béton de 20 +doublage 80+10

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Thermique d ’hiver

Le 11 mars 2004

Mur Me1 : Mur ossature légère isolation entre montants

Entraxe montants (en mm) (z)Epaisseur isolant etlargeur montant (en

mm) (x)

Epaisseur Montants(en mm) (y) 400 600

36100

5036

1205036

1405036

16050

Parois courantes :

Thermique d ’hiver

Le 11 mars 2004

Interaction entre éléments :

Plancher intermédiaire léger Pli12 avec Me2 : plancher léger intermédiaire en intersection avec Mur ossature légère isolation entre montants + complément d ’isolation extérieur de 40mm

Epaisseur solives (mm)Epaisseur isolant etlargeur montant (en

mm)

Epaisseur Montants(en mm) 50 75

Complément d’isolant en extérieur de 40 mm d’épaisseurLargeur solives (mm)

220 300 400 220 300 400Epaisseur isolant (mm)

100

200

100

200

100

200

100

200

100

200

100

200

36100

5036

1205036

1405036

16050

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Thermique d ’hiver

Le 11 mars 2004

En résumé :

A l ’heure actuelle et au travers des 7 familles définies,

231 schémas ont été définis (parois courantes + intersectiond’éléments)

représentant environ 3500 valeurs à calculer (U et ψ)

Thermique d ’hiver

Le 11 mars 2004

Thermique d ’hiver

Le 11 mars 2004

2 - Valorisation des parois opaques et modélisationdes ponts thermiquesExemple : Mur ossature légère, isolation entre montant (36*120,entraxe de 600) + compléments d’isolant en intérieur 30mm :PONTS THERMIQUES INTEGRES

Résultat par modélisationψ = 0.01 W/m.K

soit un Ueq = 0,264 W/m_.K

Résultat calcul forfaitaireψ = 0.04 W/m.K

soit un Ueq = 0,314 W/m_.K

Gain de ~ 15%

Les premières modélisationsdonnent : 8% <Gain < 15%

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Thermique d ’hiver

Le 11 mars 2004

Exemple : Intersection Mur ossature légère, isolation entre montant(36*120, entraxe de 600) + compléments d’isolant en intérieur 30mm :PONT THERMIQUE LINEIQUE

Résultat par modélisationψ = 0.07 W/m.K (angle sortant)

soit un HD = 0,576 W/K

ψ = 0.09 W/m.K (angle rentrant)soit un HD = 0,596 W/K

HD = coefficient de déperditionpar transmission à travers lesparois donnant sur l ’extérieurpour l ’exemple précédent

Gain de ~ 8 % pour un angle sortant Gain de ~ 21 % pour un angle rentrant

Résultat calcul forfaitairePas de valeur forfaitaire dans la RT

Travail par assimilation (dixit BE thermique)

(jonction mur-mur en béton)

ψ = 0.02 W/m.K (angle sortant)soit un HD = 0,628 W/K

ψ = 0.13 W/m.K (angle rentrant)soit un HD = 0,758 W/K

Thermique d ’hiver

Le 11 mars 2004

Exemple : Intersection Mur ossature légère, isolation entre montant(36*120, entraxe de 600) + compléments d’isolant en intérieur 30mm :PONT THERMIQUE LINEIQUE

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Thermique d ’été

Le 11 mars 2004

Réalisation d ’un outil de type guide simplifié pédagogiquepour satisfaire aux exigences de la RT en matière de confortthermique

Option simplifiée (sans calcul)Vérifier Facteur solaire S baie < Sréf. (tableau article 13)

RT2000 & Thermique d ’été, 2 objectifs...

1. Si le bâtiment n ’est pas climatisé :Limiter les surchauffes

CONFORTCONFORT

2. Si le bâtiment est climatiséLimiter les consommations de climatisation

ECONOMIES DECONOMIES D ’ ’ENERGIEENERGIE

Thermique d ’été

Le 11 mars 2004

Le confort d ’été des maisons non climatiséen quatre temps !

Quatre paramètres déterminent le confort d ’été :

1 -1 - La situation gLa situation gééographique soit la zone climatique dographique soit la zone climatique d ’é ’éttéé

Ed

Ec

Eb

Ea

Ed

Ec

Eb

Ea

Les exigences relatives à la thermique d’été sont notamment fonction de la situation géographique du bâtiment, sont définies 4 zones climatiques d’été, soit Ea, Eb, Ec et Ed (cf annexe 1 de l’arrêté)

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Thermique d ’été

Le 11 mars 2004

2 - L2 - L ’ ’inertie thermique de la maisoninertie thermique de la maison

Thermique d ’été

Le 11 mars 2004

3 - L3 - L ’ ’exposition au bruit des baiesexposition au bruit des baies

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Thermique d ’été

Le 11 mars 2004

4 - La situation des baies, orientations et inclinaison4 - La situation des baies, orientations et inclinaison

Thermique d ’été

Le 11 mars 2004

Tableau de dTableau de dééfinition des protections solairesfinition des protections solaires

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Perméabilité à l ’air

Le 11 mars 2004

Sur la base d ’un guide établi dans le cadre du projet« OPTIMIB » (Financement du Ministère du Logement) et

des solutions retenues dans le recensement des solutions bois

RRééalisation de procalisation de procéédures sous forme ddures sous forme d ’ ’un guide de bonneun guide de bonnepratique vis pratique vis àà vis de l vis de l ’é ’étanchtanchééititéé àà l l ’ ’air des constructionair des construction

boisbois

PROCEDURE : Sélection de 4 chantiers ayant mis en œuvre la procédure

Réalisation d ’essais de perméabilité à l ’air à la fausse porte Analyse des résultats et corrections éventuelles

2 essais supplémentaires

Perméabilité à l ’air

Le 11 mars 2004

Extrait des fiches de contrôle

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Conclusion

Le 11 mars 2004

1 - Projet en cours de réalisation

2 - Thermique d ’hiverLes simulations sont commencéesFin des calculs en mai 2004

A terme, intégration des résultats dans la future RT 2005

3 - Thermique d ’étéRéalisation du guide en cours(format de 8 à 12 pages)Disponibilité en Juin 2004

Conclusion

Le 11 mars 2004

4 - Perméabilité à l ’airProcédure adoptée par 4 entreprisesEssais jusqu ’en Septembre 2004

5 - Définition d ’une Solution Technique simplifiée« Maison individuelle bois »

Début du travail en septembre 2004

Fin de l’ étude prévue en février 2005