Chap8 Floor 245to266 Fr

TUDE + DIMENSIONNEMENT

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A M GLA

1. DIMENSIONNEMENT DE LISOLATION THERMIQUE Comment dterminer lpaisseur disolation pour les diffrentes parois enterres ? Critres pour une paisseur optimale de la couche disolation sous laspect de rentabilit

2. DIMENSIONNEMENT DE LA STRUCTURE SOUS LES ASPECTS DE STABILIT ET DE COTS - VARIANTE 1 Dalle sous charges dexploitations / sol industriel sur couche disolation - VARIANTE 2 Radier/dalle sous charges permanentes sur couche disolation - Types de construction - maisons individuelles Btiment avec cave Btiment sans cave

SYST ME

S

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ETUDE ET DIMENSIONNEMENT 1. Dimensionnement de lisolation thermiqueComment dterminer lpaisseur d'isolation pour les diffrents lments de construction enterrs ?Critres pour une paisseur optimale de la couche d'isolation Les paisseurs d'isolation peuvent tre dtermines en fonction de diffrents critres. Les critres personnels du matre d'ouvrage y jouent un rle central, ce qui englobe la priode envisage, savoir la dure d'utilisation prvue du btiment ou le type d'utilisation, qui varient d'un cas l'autre. Si louvrage enterr et les dperditions thermiques du btiment sont valus et optimiss uniquement sur base de critres conomiques, l'paisseur de la couche d'isolation devra tre tage en fonction de la profondeur de la construction dans le sol. Un autre critre dinuence sur lpaisseur d'isolation rsulte des dispositions lgislatives en matire de protection thermique. A titre dexemple, les nouvelles Rgles Thermiques en vigueur en Allemagne, (EnEV 2002 / Energieeinsparverordnung 2002). Le gouvernement fdral a dict ces Rgles Thermiques dans le but de rduire les missions de CO2 . Par rapport aux considrations communautaires, les intrts du particulier se trouvent relgus ici au second plan. L'paisseur de la couche d'isolation est dtermine sur base de la mthode du bilan thermique. La mthode du bilan thermique : En simpliant, le besoin nergtique B est mis en quation avec lensemble des dperditions D par transmission et par ventilation, diminues des apports gratuits, comprenant des apports internes Ai (appareils lectromnagers, eau chaude sanitaire, chaleur produite par les occupants) et des apports solaires As. En France, voir pour les dtails de calcul les Rgles Th.BV, rgles de calcul du coefficient de besoins de chauffage des logements. Si la mthode du bilan spcie par les rgles est applique de manire cohrente en attribuant autant dattention au choix du systme d'isolation qu'au choix des types de vitrage et de fentres louvrage enterr dun btiment peut tre isol avec des couches disolation de 6 8 cm dpaisseur; pour les parois au-dessus du niveau de sol, y compris la toiture, une paisseur disolation de 10 12 cm est suffisante. La mthode de transmission thermique par lment de construction (valeur U) : Uniquement pour des maisons individuelles et dans le cas de transformation et d'extension dun btiment, la mthode de transmission thermique avec valeur U spcie par lment de construction est applicable. Par principe, le lgislateur vise faire appliquer la mthode du bilan thermique sur base des besoins de chauffage des logements non seulement pour des immeubles collectif, mais galement pour les maison individuelles et maisons deux appartements. Pour les murs enterrs, une valeur U maximale de 0,35 W/(m2 K) est spcie. Par contre, dans le cas dun placement rtroactif, p.ex. en cas de remplacement ou de renouvellement d'lments enterrs lextrieur, une valeur Ua < 0,50W/ (m2 K) est d'application. Si lon considre une conductivit thermique de 0,040 W/(m2 K) pour un isolant, la mthode de transmission thermique par lment de construction donne des paisseurs d'isolation de 10 cm sur les parois enterres en nouvelle construction, et de 7 cm en cas de rnovation ou de transformation. Lorsquon compare les deux mthodes de dimensionnement, la mthode du bilan thermique savre gratiante pour les maisons individuelles. Elle permet de ne pas gaspiller inutilement de matriaux d'isolation, lvidence dans le cas de gure des murs enterrs. En plus des critres constructifs et nergtiques spcis par le matre d'ouvrage et du standard minimum indiqu par les Rgles Thermiques, des conditions marginales spciques au projet sont prendre en considration an d'viter des dpenses inutiles lies une consommation excessive de matriaux d'isolation. Les Rgles Thermiques (EnEV) : Les Rgles Thermiques en vigueur (p.ex. Allemagne, EnEV Energieeinsparverordnung) visent globalement rduire la consommation dnergie. En vigueur depuis 2002, ces Rgles apportent des contraintes additionnelles rendant la protection thermique au niveau des sous-sols et en particulier en dessous des radiers de plus en plus intressante. Pour la scurit de louvrage et la rentabilit de la construction, il est indispensable dvaluer les produits et systmes d'isolation divers gards, notamment : les caractristiques thermiques; les critres physiques et hygroscopiques; les caractristiques de rsistance la compression et au uage, et par consquent les valeurs de dimensionnement bton rsultantes pour la stabilit de louvrage; si requis, la rsistance au passage des gaz radon. Les valeurs U dsignes par les nouvelles Rgles Thermiques 2002 nadmettent plus un calcul sur base des coefficients de transmission surfacique k. Uniquement pour les projets de rnovation/transformation, une valeur U se rapportant la paroi individuelle est applicable. Par exemple, pour l'lment Plafonds et murs enterrs ou en contact avec des locaux non chauffs (isolation du ct froid), une valeur U limite de 0,40 W/m2K est spcie. Pour le reste, les Rgles EnEV 2002 dnissent comme standard nergtique de haut niveau une valeur limite de ~70 kW/m2 et par an, pour laquelle la preuve est fournir selon la nouvelle mthode de calcul. Cette mthode prvoit de tenir compte des besoins en eau chaude de btiments rsidentiels, ainsi que des types de chaudires pour le chauffage et de la production d'eau chaude sanitaire. La valeur limite nouvelle qui dcrit la qualit nergtique dun btiment est le coefficient des besoins nergtiques globaux des logements.

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Une isolation thermique continue sous radier est intressante pour diffrents aspects

Il est tabli dans la littrature scientique spcialise (Thermal Insulation of Walls and Slabs in the Soil; H. Wieland), que, pour les lments de construction enterrs distance d'au moins 2 3 m du niveau de la nappe phratique, les dperditions thermiques diminuent fortement avec la profondeur de la fondation. Le terre-plein assure une fonction disolation thermique. A partir d'une profondeur de fondation de plus d'un tage, une isolation thermique complmentaire est rarement requise. Dans le cas par contre dune utilisation des tages en sous-sol pour habitation ou similaires, il faut considrer un chauffage et simultanment une hygromtrie plus leve. Ces conditions requirent de prvoir gnralement un isolant thermique, an d'viter des problmes d'humidit dans la paroi et de satisfaire aux critres de la physique de btiment. De plus, en ce qui concerne les planchers bas des btiments, les dperditions thermiques diminuent avec laugmentation des dimensions du plancher bas ou du radier. Plus lassise est grande plus faibles sont les dperditions thermiques dun tage de sous-sol chauff, du moins dans la zone centrale de la dalle. Le sol a un effet d'isolation thermique. Pour affirmer ce fait, il faut cependant vrier si le niveau de la nappe phratique se trouve plus de 2 m sous la plate-forme de fondation. Il suffit par exemple pour une supercie du btiment au sol de 25 x 100 m et une profondeur de fondation d'un tage, disoler une bande primtrique de 2 - 3 m de large sous la dalle de plancher bas pour obtenir une isolation thermique optimale (voir illustration ci-contre). Cette disposition de lisolant, pratique pour des ateliers industriels et des btiments de grande surface dans de nombreux pays europens (notamment en France et en Scandinavie) permet de rduire les dpenses consentir pour lisolation thermique. Pour les btiments en terre-plein sans vide sanitaire et sans caves, les ateliers industriels par ex., il est de commun usage de ne placer de lisolation thermique quen priphrie de la dalle (voir illustration ci-dessus). Du point de vue nergtique, ce concept d'isolation peut entirement satisfaire, compte tenu que les effets du gel et de l'air froid extrieur diminuent en direction de l'intrieur du btiment et du centre de la dalle. Nanmoins, les rgles thermiques principales, y compris les stipulations des Agences Nationales pour lAmlioration des Conditions de Travail en matire de froid aux pieds requirent une protection thermique pour garantir des conditions minimales de salubrit.

2-3 m

2-3 m

Fondation en terre-plein, btiment industriel de type courant

des humidits relatives diffrentes au niveau du climat intrieur et du terrain, et dautre part, des diffrences de temprature entre intrieur et extrieur, un ux de diffusion stablit travers la dalle dans les deux directions. Le sol naturel tant souvent proche de la saturation, il prsente un taux dhumidit relative avoisinant les 100%. Les problmes d'humidit saggravent avec une nappe phratique faible profondeur, ou profondeur variable. En outre, la stratication du sol tant de nature htrogne, des couches marneuses ou argileuses par ex. peuvent conduire une stagnation d'eau pendant de courtes priodes. Lhumidit du sol rsultant des eaux dinltration parfois temporairement stagnantes est matriser par un systme isolation/tanchit efficace.

Aspects de la physique de btimentPar interposition d'une couche d'isolation, on peut signicativement rduire la diffrence de temprature au plan de contact entre la terre et le corps de louvrage. Les conditions stimulant un ux de diffusion sont beaucoup moins favorables! Si de lintrieur vers lextrieur une isolation thermique fait baisser la temprature ambiante de 20C seulement 17C sur la face extrieure ct sol (avec une humidit relative de ~100%), cette diffrence de temprature limite 3C supprime les diffrences de pression de vapeur, gnrant le ux de diffusion travers une paroi. Des mesures d'tanchit performantes gnralement requises contre ce ux de diffusion peuvent facilement tre ralises par le systme iso-tanche FOAMGLAS. Une isolation en verre cellulaire FOAMGLAS, tanche la vapeur d'eau dans la masse, forme une barrire contre le ux de diffusion travers la dalle. De plus, cet isolant cellules fermes est un cran efficace contre la monte des eaux via les capillaires du bton ou via des microssures lintrieur du btiment. Les mcanismes dinteraction des ux de diffusion inci-

L'isolation thermique est aussi une protection contre lhumiditAu-del des aspects nergtiques, il faut considrer tous les critres physiques et hygroscopiques des dalles de plancher bas avec soins. En raison dune part

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ts par la diffrence de temprature entre le sol et lintrieur du btiment ou par la diffrence dhumidit relative entre l'intrieur et l'extrieur ont dj t dmontrs en 1983 dans une tude de lcole technique suprieure de Lund (Sude), la suite dun programme de recherche subsidi par l'Etat. Dans le rapport nal du Prof. Lars-Olaf Nielson, on souligne limportance d'une couche d'isolation thermique notamment en raison de la protection du btiment contre lhumidit. De tels problmes d'humidit apparaissent d'autant plus pour les sols industriels que des revtements de sols ou des peintures tanches la diffusion empchent toute vacuation de l'humidit. De ce fait, le risque de dcollement dune peinture ou de soulvement du revtement augmente. Les conditions ne rpondant pas aux critres de la physique de btiment et les erreurs conceptionnelles drainent des dfaillances, qui entravent ou mme empchent lutilisation du local. FOAMGLAS se comporte de manire excellente dans la protection de louvrage enterr contre lhumidit, pour autant que la couche d'isolation soit dispose en pleine adhrence et en continu sous la dalle. Pour toutes les classes dhumidit du sol, les diffrents systmes FOAMGLAS proposent une solution adquate. La pose sec de panneaux FOAMGLAS BOARD sur une couche dgalisation prsente une protection lmentaire contre lhumidit, voire une protection efficace contre lhumidication par diffusion. Si requis, un colmatage froid des joints de panneaux peut tre envisag. En cas de sollicitations plus svres par lhumidit, la pose libre dune tanchit bitumineuse joints colls sur FOAMGLAS BOARD est un systme d'tanchit donnant entire satisfaction.

En variante, le systme FOAMGLAS READY BOARD sur couche de propret avec une tanchit thermosoudable applique la amme en pleine adhrence sur lisolation a trouv un grand intrt de la part des acteurs de la construction.

Plaques FOAMGLAS : la protection idale contre les eaux souterraines et les eaux dinltations stagnantes temporairesLes plaques FOAMGLAS, colles plein bain de bitume chaud et joints reuants sur un bton de propret durci offrent une protection efficace contre lascension dhumidit, qui couvre galement les sollicitations par les sols subaquic, peraquic et aquic (sols saturs pendant les priodes courtes / longues / et modrment longues). Un glacis de bitume est appliqu sur les plaques nu avant de monter successivement la structure de la dalle. Les matriaux d'isolation cellules ouvertes par contre noffrent pas simultanment la protection thermique et la barrire contre l'humidit. Mme les produits considrs comme tanches l'eau, du type polystyrne extrud (XPS), sont permables la diffusion de vapeur; dans ces conditions, lisolant absorbera de l'humidit par diffusion, avec pour consquence une dtrioration du pouvoir isolant. Le placement dune isolation intgrale sous dalle ou sous radier est un concept technique prfrer dans la mesure o une monte rgulire des eaux souterraines est une source de froid et conduit des dperditions thermiques incalculables.

Projet : Hagstugan, Stockholm - Sude. FOAMGLAS FLOOR BOARD sous radier, dun coup double performance : isolation thermique et cran contre lhumidit.

En Scandinavie, lAvis Technique atteste que le systme FOAMGLAS est performant comme barrire contre lhumidit et comme isolation thermique sous radier.

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galement du point de vue constructif, une isolation continue sous radier/dalle a ses atouts. Le radier peut tre btonn en une seule opration : on vite de cette manire des coffrages supplmentaires, des dblais ou des remblais coteux. Une isolation FOAMGLAS est le support idal, plan et incompressible, sous la dalle dun atelier industriel de terre-plein. FOAMGLAS runit la fois les performances disolation thermique, de barrire anti-capillarit et de pare-vapeur. En raison de ses caractristiques spciques, le verre cellulaire FOAMGLAS est accept, par ex. en Sude, comme barrire efficace contre toute forme d'humidit. Dans lAvis Technique scandinave se rfrant lapplication sol, les performances du FOAMGLAS dans la protection contre lhumidit sont spcialement signales.

Pour dterminer la disposition optimale dun isolant en application sol sur le plan conomique, c.--d. dterminer au mieux la rentabilisation des cots, nous avons eu recours : - H. Stcher - Vorschlag fr eine Revision der -Norm M7500, [Proposition de rvision de la norme autrichienne M 7500], document non publi. Pour dterminer la variante la plus avantageuse en fonction dune dure de vie dtermine : - la mthode de recherche systmatique.

paisseurs disolation optimisesL'paisseur d'isolation optimise sur le plan conomique, voque au dbut du chapitre, dpend de la dure de vie suppose du btiment et du niveau de confort souhait par le matre d'ouvrage. Tenant compte de ces critres, on peut dterminer des paisseurs d'isolation tages au niveau des parois. Pour dterminer l'paisseur d'isolation optimise sur le plan conomique, on peut avoir recours aux mthodes et procds suivant : - C. Meier - Investitions- und Folgekosten [Investissements et cots conscutifs] source : Deutsche Bauzeitschrift.

Les paisseurs d'isolation reprises au tableau en page 251 sont valables pour les btiments rsidentiels ainsi que pour les btiments usage industriel de silhouette similaire. Pour les btiments de fondation supercielle ou de grand volume, les paisseurs d'isolation sont dterminer sur base des considrations voques plus haut. Comme on peut le voir dans le tableau, l'optimum conomique de l'isolation des murs enterrs pour une dure d'utilisation prvue de 30 ans correspond l'paisseur d'isolation requise par les Rgles Thermiques EnEV (Allemagne) et suivant la mthode de calcul du bilan thermique. Si on part par contre d'une dure d'utilisation de seulement 10 ou 20 ans pour les btiments avec caves chauffs et non chauffs, une paisseur d'isolation de 4 6 cm est suffisante. La couche d'isolation dans la partie infrieure des murs enterrs et sous dalle peut dans certains cas tre supprime. Pour une priode plus longue, par ex. 50 ans, des paisseurs d'isolation plus leves sont opportunes (voir ce sujet le tableau, colonne 4).

Projet : Liljeholmsberget, Stockholm - Sude. FOAMGLAS FLOOR BOARD comme isolation thermique en descente de charges, sous semelles lantes.

Conclusion :En fonction des spcications par le matre douvrage, la forme et le type de fondations du btiment, le type d'utilisation, le plan d'amortissement et la priode d'utilisation prvue, on obtient des paisseurs de couche d'isolation diffrentes. L'paisseur d'isolation optimise sur le plan conomique conduit aux cots totaux les plus faibles. Si on se base sur un temps de service de 30 ans, les paisseurs d'isolation optimises sur le plan conomique du tableau ci-contre correspondent au dimensionnement suivant les Rgles Thermiques EnEV. Tenir compte uniquement des valeurs U relatives aux parois de construction comme propos par les mthodes simplies des Rgles Thermiques plus anciennes conduit des paisseurs d'isolation surdimensionnes, ce qui signie gaspillage et majoration des cots de construction.

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paisseurs disolation optimise

Elment de construction I. Cave chauffepaisseur d'isol. au plafond de cave paisseur d'isol. sur mur enterr Partie suprieure (a) en cm Hauteur de la partie suprieure en [m] paisseur d'isol. sur mur enterr Partie infrieure (b) en cm paisseur d'isol. au plancher bas en cm

Optimum 10 ans

Optimum 20 ans

Optimum 30 ans EnEV 9 ~1,2 5 5

Optimum 50 ans

5 ~1,2 3 3

6 ~1,2 4 4

10 ~1,2 6 6

II. Cave non chauffepaisseur d'isol. au plafond de cave paisseur d'isol. sur mur enterr Partie suprieure (a) en cm Hauteur de la partie suprieure en [m] paisseur d'isol. sur mur enterr Partie infrieure en cm paisseur d'isol. au plancher bas (cm) 4 4 ~0,5 6 4 ~0,5 6 6 ~0,5 9 6 ~0,5 -

Lisolation optimise sur le plan conomique conduit une consommation de matriaux plus conomique grce une rpartition judicieuse de lisolant et un calcul exact de son paisseur. Par cette mthode, les investissements dans lisolation thermique et les cots nergtiques conomiss sont mis en balance et optimiss.

I10 9 8 7 6 5 4

paisseur d'isolation en cm

_ _ _ _ paisseur d'isolation du mur enterr / partie suprieure a ---paisseur d'isolation du mur enterr / partie infrieure b

Cave chauffe Beheizter Keller

3 2 1 0 0 10 20 30 40 50 ans 50 Jahre

_____ paisseur d'isolation du plancher bas

II9 8 7 6 5 4 3

paisseur d'isolation en cm

----

paisseur d'isolation du mur enterr

_____ paisseur d'isolation du plafond de cave

a

Cave non chauffe Unbeheizter Keller

2 1 0 0 10 20 30 40 0 505ans Jahre

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Projet: Sjkvarteren,Vadstena - Sude. Ce projet modle, le plus reprsentatif de la bioconstruction dans la ville classe de Vadstena, a t dvelopp par le bureau d'architecture Assmussen.

Du FOAMGLAS FLOOR BOARD a t mis en uvre sous radier. La couche d'isolation assume la fois les fonctions de barrire contre l'humidit et disolation thermique.

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2. Dimensionnement de la structure et analyse des cots de dalles non exposes aux intempries sous charges dexploitation et de radiers/dalles sous charges permanentes sur isolation thermique

Lintrt nancier de la solution FOAMGLAS

En valuant les variantes constructives habituelles dune paroi isole telle que le radier ou la dalle sur isolation thermique, il est dmontr que le systme disolation FOAMGLAS est une solution protable qui se distingue par des atouts constructifs, de mise en uvre et nanciers. La possibilit dconomiser des cots rsulte dune rduction dans les paisseurs des dalles, de la quantit de ferraillage dans le bton, du nombre de goujons requis pour solidariser les diffrentes dalles et des facilits constructives pour lassise de poteaux, lassise des refends ou des coins de murs de faade. Les travaux de dblayage comparativement moins volumineux dans le cas dune solution FOAMGLAS est un poste qui fait galement baisser le prix.

Les arguments en faveur dune isolation thermique sous radier et sous dalle se justient par des critres de physique de btiment, par les besoins de confort et par les programmes nationaux dconomie d'nergie dans toute lEurope. La particularit dune isolation sous radier ou sous dalle rsulte dans le report des charges leves - permanentes et dexploitation (statique et dynamique) - via le radier ou la dalle lisolation et au sol et de leurs mcanismes dinteraction. En principe, le matriau d'isolation agit sur l'ensemble de la construction et doit par consquent tre considr dans le dimensionnement de louvrage en bton. Lisolant intervenant comme lment clef dans la conception technique et constructive des radiers/dalles et des sols industriels produit des cots variables dans le systme compos; on peut en tirer la conclusion que la solution FOAMGLAS est nancirement intressante.

On peut distinguer deux variantes :

FOAMGLAS sous dalles ottantes ou sous dalles de transfert des charges dexploitation - p.ex. les sols industriels, le tout reposant sur un support incompressible/dalle portante. FOAMGLAS sous radiers ou dalles de rpartition, portant sur le sol.

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Variante 1Un plancher en bton sur isolation sera rapport sur une dalle pleine de fondation. Dans la variante sols industriels, pour lesquels les Agences Nationales pour lAmlioration des Conditions de Travail stipulent une isolation thermique, le plancher de bton qui repartit les charges dexploitation repose sur une isolation thermique. Cette dalle sous charges dexploitation peut tre sollicite par des charges statiques (mobilier, quipement, matriaux stocks; p.ex. entrept chambres trs hautes) et des charges dynamiques (quipements et matriels mobiles, vhicules, chariots lvateurs fourche).

Variante 2Les couches d'isolation peuvent tre amnages sous radiers ou sous dalles de rpartition. Avec les dispositions lgales en matire disolation thermique devenant plus svres, cette application isolation sous radier/dalle, stablit de plus en plus comme un standard et correspond aux consignes pour les maisons basse nergie : viter les ponts thermiques. Le systme FOAMGLAS permet denvelopper les parois enterres en continuit. De cette faon, les ponts thermiques peuvent majoritairement tre supprims. L'isolation thermique sur le plan horizontal se raccorde sans interruption l'isolation verticale des murs enterrs. Cette conception de lisolation thermique au niveau du sol trouve un intrt croissant. Dans une telle structure, la couche d'isolation thermique, co-responsable de la stabilit du btiment, se trouve en dehors de l'tanchit du btiment et prend appui sur le sol naturel ou une couche de propret. Les charges du btiment/du radier gnral sont descendues dans le sol par interposition dune isolation thermique.

;;; ;; yy@ @@;; ;;;; ;; ;; ySont considrer galement les machines installes sur les sols industriels. Le systme d'isolation FOAMGLAS est intgr dans cette structure de plancher et se trouve entre la dalle portante et le plancher en bton. Dans ce cas de gure comment plus loin, des charges dynamiques provenant de la circulation des chariots lvateurs sont considres.Chariot lvateur

La couche d'isolation inuence le comportement au tassement du btiment et par consquence, est un facteur dterminant dans le dimensionnement du bton de construction du radier.

5

5

4 3

4

2

1

3 2 1

Chape dusure / plancher en bton sous charges dexploitation Isolation FOAMGLAS Support/dalle de structure Couche de gravier Sol naturel

Refend Radier ou dalle sous charges Isolation FOAMGLAS Bton de propret Sol l'tat naturel ou compact

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Les Rgles de calcul

Le matriau d'isolation FOAMGLAS, rsistant la compression sans uage, offre des solutions techniques ables tant comme lit de pose des sols industriels sous charge dexploitation que sous dalles de rpartition ou sous radiers solutions qui conviennent parfaitement aux conditions de travail du gros uvre et la ralit de tous les jours sur chantier. Cet aspect pratique a largement t comment dans la description technique des diffrents systmes, et se focalise dans les photos de dtail de nombreux projets. La slection de rfrences dans ce guide documente les trs bonnes performances des systmes FOAMGLAS en application sol travers des dcennies. Nous dmontrons ci-aprs que les caractristiques spciques du systme FOAMGLAS permettent de raliser des conomies au niveau du dimensionnement des planchers en bton/sols industriels (carrossables) sur isolation, pose du ct intrieur sur dalle portante (paisseur, armature, types de joints). Les avantages nanciers valent de mme pour le systme disolation sous radier (paisseur de la dalle/conception des votes renverses). La Rgle de calcul considrant lassise lastique relative peut tre utilise tant dans le cas d'une isolation thermique sous sol industriel que d'une isolation thermique sous radier. Elle permet un dimensionnement correct et conomique des dalles de rpartition et remplace les Rgles de calcul anciennement appliques du cne de pression, qui ne considerait pas les questions de dformation, daffaissement et de ssuration des lments de construction composites/multicouches1). L'paisseur de la dalle ou bien le dimensionnement du radier sont dtermins sur base du comportement lastique de toutes les couches composant la structure porteuse au sol (complexe d'ensemble). La corrlation entre la rsistance la compression et le comportement au tassement des matriaux d'isolation sous les charges dexploitation du plancher ou sous la descente des charges permanentes dans le sol via la dalle ou un radier et la couche disolation doit tre prise en compte.

G

Pour la variante 1, la base de calcul des constructions va considrer un sol industriel sous charges dynamiques dnies (p.ex. chariot lvateur). L'paisseur de la dalle carrossable, lamnagement des joints, le choix et la disposition des armatures sont dterminer en supposant que lisolant repose sur un support rigide/une structure portante. Le module dlasticit (ou module de Young) Es [N/mm2], ou le module de raction k = Es / d [N/mm3] et la contrainte admissible pour la couche d'isolation [N/mm2] d'une paisseur e [mm] jouent un rle central.

G

Dans la variante 2 avec isolation sous radier, la base de calcul va prendre en considration les modalits suivantes:

En fonction des conditions du sol hormis la couche disolation le radier est dimensionner une certaine paisseur et prsente une dformation lastique relative, dpendant des contraintes appliques, c.--d. des charges permanentes et dexploitation, et de la conception des fondations (fondations supercielles : semelles lantes ou longrines entre poteaux, radiers). Le chargement du sol par le poids/lpaisseur de la dalle de fondation mne une compression du sol (enfoncement) et reporte les contraintes la structure du btiment, ce qui est admissible dans les tolrances, et le cas chant, doit tre considr dans les calculs. Si on envisage une isolation sous radier, la dformation/ les contraintes de exion pralablement dnies comme admissibles pour la dalle ne doivent pas augmenter. Lorsqu'on calcule alors la nouvelle paisseur du radier avec une isolation sur base des Rgles du module de raction, il faut prouver une dformation identique par rapport au radier sans isolation interpose. Les rsultats de cette mthode de calcul dmontrent quune isolation en verre cellulaire indformable sous radier/dalle comporte de clairs avantages, notamment lgard de lpaisseur du bton de construction.

1) Les bases thoriques pour la mise en application des variantes constructives 1 et 2 sont fournies par les ouvrages : Bemessungstafeln fr elastisch auf Dmmstoffen gebettete Nutzbelge und Fahrbahnplatten unter Lasten, [Tableaux de dimensionnement pour sols industriels et dalles carrossables sous charges dexploitation sur couche disolation dformation lastique relative] ISBN 39520291-0-6 partant de la thorie de Westergaard, et ltude Beurteilung von Bauteilen nach wirtschaftlichen und kologischen Grundstzen, [valuation des lments de construction sous aspects conomiques et cologiques] ISBN 3-9520291-4-9.

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Matriau d'isolation rigide et peu dformable construction paisseur rduiteLisolation thermique sous radiers/dalles de rpartition fait partie des applications requrant un Avis Technique; le bon comportement dun systme disolation ou la validit dun procd ne peuvent cependant tre bass sur un constat daptitudes et gnraliss par dduction partir des valeurs caractristiques ou des rsistances la compression de courte dure (notamment les produits XPS - polystyrne extrud, EPS - polystyrne expans, et les granulats de verre cellulaire sont dformables). Les Avis Techniques de ces produits disolation font mention du comportement respectif en compression/tassement. Pour ce qui est des plaques et panneaux disolation en verre cellulaire, ils sont en ordre gnral plus rigides que le terre-plein. En pratique, le module dlasticit (Es) de ce matriau d'isolation est gnralement suprieur aux valeurs caractristiques du sol naturel en fond de fouille. Par consquent, dans les calculs de stabilit et de dimensionnement des fondations, la prsence dune couche disolation FOAMGLAS peut tre ignore. Cette condition simplie considrablement l'tude et ne conduit en aucun cas un surdimensionnement inutile du radier/dalle par rapport la variante constructive sans isolation. Par contre, pour les isolants mentionns ci-dessus de type XPS, EPS et granulats en verre cellulaire, certaines restrictions sont observer. En rapport avec la force portante des isolants, on signale pour les ouvrages qui craignent le tassement que la dformation lastique relative de lisolant est, le cas chant, considrer. Confront cette situation, lingnieur dtude se voit en conit entre les valeurs caractristiques/performances dun produit renseignes par le fabricant et la mcanique effective long terme dun systme disolation sous charges permanentes.

De cette faon, lvaluation de la stabilit de louvrage sur isolation devient une question dinterprtation pour lingnieur, qui est appel considrer les risques et performances dun concept disolation sur le long terme. LAvis Technique nest pas un instrument utile cet gard. Pour ce qui est des panneaux disolation EPS, lhumidication progressive de ces produits en application sol, est compenser par un facteur de majoration U, applicable sur le coefficient de transmission thermique. Reste voir dans quelle mesure le coefficient 0,04 W/m2K se situe dans un ordre de grandeur acceptable pour valuer les performances relles dune isolation dans les conditions de sol et pour des classes dhumidit variables. Seule une srie de sinistres supposerait un jugement plus critique lgard des Avis Techniques. LAvis Technique actuel du polystyrne extrud pour une application sous radier lexamen, les dciences de performance par rapport une construction avec plaques en verre cellulaire sont manifestes. Pour les produits en polystyrne, un systme de drainage est prvoir pour tous les cas o les sols ne sont pas permables et subarides. Il va de soi que le drainage du sol pour vacuer les eaux dinltration et les eaux stagnantes porte des consquences cologiques outre les frais cumuls dopration et dentretien dun systme de drainage, sans mme sinterroger sur le bon fonctionnement du systme long terme. La dformation lente et irrversible dun corps sous leffet dune force extrieure, c.--d. le comportement au uage dun isolant long terme, est une caractristique indniable qui se rpercute sur lensemble de la structure porteuse, provoquant lzardes et dislocations des lments. Le comportement au uage des produits en mousse plastique sous charges permanentes est control par des essais spciques. Comme chacun le sait, le uage des produits ne cesse pas. Les seuls produits daprs lUniversit de Karlsruhe qui ne prsentent aucun uage sont les isolants en verre cellulaire.

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Il y a une contradiction vidente entre la rsistance lhumidit requise il y a peu par les D.T.U. pour les isolants en condition enterre, et les phnomnes observs sur les isolants en mousse plastique qui sont lhumidication progressive et laltration des performances thermiques par la suite. Si pour les produits XPS (polystyrne extrud), suivant lAvis Technique les tolrances pour lhumidication slevaient max. 0,5 % en volume, lAvis Technique pour des produits EPS (polystyrne expans) renseigne dj une valeur de 3 % en vol. La sensibilit lhumidit des produits EPS cellules plus ou moins ouvertes apparat clairement aprs lessai au gel / dgel. La valeur limite pour les produits EPS est xe 10 % en volume et pour les produits XPS 1 % vol. A propos de ces essais et de leurs rsultats, les ingnieurs dtude et les matres douvrages ne doivent pas se proccuper pour les isolants en verre cellulaire. Ce matriau est totalement tanche leau et la vapeur deau, dans le systme comme dans la masse.

Si un grand nombre dAvis Techniques ne constitue pas en soi un label de qualit, ltude comparative des Avis Techniques apportera au moins plus de transparence dans les performances et les limites des diffrentes catgories de produits disolation. Supposer que toutes les catgories disolants se comportent de manire satisfaisante en application sol, en particulier sous radier et sous dalle, serait un jugement fallacieux qui pourrait se payer par un sinistre. Pour les produits XPS sous charges, il faut considrer les dformations, en fonction du type de produit. Les Avis Techniques mentionnent globalement que ces dformations inuencent la stabilit de certains types douvrage et justient la clause que la conception doit faire objet dun calcul spcique. Le choix du type disolant porte des consquences directes sur la construction et le dimensionnement des fondations. Cela se joue au niveau dun plus ou dun moins de bton, darmature et de dblai.

La grande ambigut par rapport la stabilit des mousses plastiques sous radier/dalle remet en question la validit de lAvis Technique. Depuis peu, un tassement de 5 % est tolr pour les produits EPS condition de limiter le taux de travail. Comment matriser cette condition en pratique reste une nigme, dans la mesure o la contrainte admissible a t xe 0,095 N/mm2. En particulier avec la trame habituelle de poteaux portant sur les fondations, il y a une descente des charges ponctuelles qui peut facilement dpasser les valeurs limites du taux de travail et les dformations lastiques admissibles. Ce ne sont pas les charges reparties qui poseront un problme de stabilit, mais les diffrentes charges ponctuelles avec les diffrences de tassement et de dformation qui reprsentent le risque.

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Isolation thermique sous planchers en bton/sols industriels (Variante 1)

Lhypothse : le matriau d'isolation thermique se trouve en dessous du sol industriel et repose sur une dalle portante. Le matriau d'isolation thermique conditionne les limites de charges et est par consquent dterminant dans le dimensionnement du sol industriel. L isolation thermique est un facteur de dimensionnement. Le support de lisolation, donc la dalle portante, est considre comme rigide et immobile. Sous charges dexploitation et sous charges permanentes, lisolant FOAMGLAS est indformable et incompressible, ne montrant aucun signe de fatigue du matriau, ni tassement, ni uage. Ses caractristiques mcaniques, hors du commun en isolation, sexpriment par des valeurs caractristiques de rsistance la compression qui qualient le verre cellulaire pour lapplication sous dalle en descente des charges. De l il faut distinguer entre planchers en bton sous charges dexploitation, comprenant les charges statiques et dynamiques (p.ex. les sols industiels), et les radiers et dalles sous charges permanentes, correspondant la masse des constituants dune construction.

Par le choix du type de FOAMGLAS appropri, avec rsistance la compression adapte aux sollicitations, on peut raliser dans tous les cas et variantes une construction qui remplit sa fonction de faon sre et durable. On peut constater quavec les plaques FOAMGLAS formant un support raide et incompressible en pratique, la dformation lastique relative minimale tolre pour un sol industriel sous charges dynamiques nest pas dpasse. Sol industiel et matriau d'isolation prsentent un ensemble solidaris qui ne manifeste pratiquement pas de mouvements. Lorsqu'on utilise FOAMGLAS sous un sol industriel, il n'est pas requis de prvoir un boulonnage additionnel du plancher en bton, car les dformations sont insigniantes. Un boulonnage en priphrie de la dalle de plancher, dans le but d'empcher des affaissements ou des mouvements diffrentiels entre 2 dalles, n'est en aucun cas requis avec une isolation FOAMGLAS. La contrainte de compression est reprise par le type de FOAMGLAS adapt en rsistance la compression. En plaant une isolation FOAMGLAS, on peut renoncer une armature statique du plancher. Le bton nonarm rsiste bien aux efforts de compression. Les dformations lastiques relatives du plancher bton et les dformations en exion du sol industriel restent dans les tolrances pour toute la section de la paroi.

Mise en uvre dun complexe de sol, variante 1 : isolation FOAMGLAS BOARD sous une dalle de plancher carrossable. La photo montre un dsordre pathologique sur un plancher en bton sans boulonnage des dalles lorsquil est plac sur une couche disolation compressible.

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TYPE

CARACTRISTIQUES MCANIQUES - PLAQUES FOAMGLAS ET BOARD Rsistances indicatives la compression pour le cas de charge : isolation sous dalle

T4

-

Rsistance la compression (valeur dusine), DIN 53421, (sans tassement) : * Taux de compression admissible pour sols industriels : * Sous charges permanentes :

0,85 N/mm2 0,28 N/mm2 0,21 N/mm2

-

Module dlasticit Es 100 Masse volumique indicative 120 kg/m3

S3

-


1,00 N/mm2 0,44 N/mm2 0,33 N/mm2

-

Module dlasticit Es 130 - 150 Masse volumique indicative 130 kg/m3Tableau 1 : Le verre cellulaire FOAMGLAS se comporte sans dformation sous charges dexploitation et, mme sous charges permanentes, il ne montre aucun signe de fatigue, de uage ou de dformation progressive irrversible.

F

-


1,70 N/mm2 0,68 N/mm2 0,57 N/mm2

-

Module dlasticit Es 300 - 500 Masse volumique indicative 165 kg/m3

Remarque: Si des sols industriels sur isolation ou des radiers/dalles en descente des charges sur isolation sont dimensionns en paisseur et quantit d'armature selon les Rgles de calcul du module de raction, le module dlasticit Es de la couche d'isolation interpose doit tre connu. Sauf pour les fondations sur roche, les valeurs caractristiques du FOAMGLAS quant au module dlasticit sont en ordre gnral suprieures celles des sols en fond de fouille. Dduction faite, l'assise sur FOAMGLAS ne conduit pas des hauteurs de construction ou des armatures renforces plus importantes que celles requises en dimensionnement normal sans isolation.

Les modules de raction obtenus - et ceci est en particulier valable pour la couche d'isolation FOAMGLAS sous radier/dalle - se situent en gnral au-dessus des valeurs prises en compte pour les sols de fondation. Le verre cellulaire a dans cette application un comportement tout fait diffrent des matriaux d'isolation comptiteurs. Par consquent, FOAMGLAS peut tre considr dans le calcul de stabilit au mme titre que le sol; en aucun cas, des coefficients de correction pour dformation lastique relative ne doivent tre appliqus avec FOAMGLAS !

259

Rsum pour le systme de construction, variante 11. Assis sur un isolant thermique module dlasticit lev et la fois hautement rsistant la compression, les sols industriels/planchers de bton peuvent tre dimensionns plus faible paisseur : avantages nanciers du systme FOAMGLAS. 2. Dans un complexe avec dalle portante rigide comme support, avec un isolant thermique module dlasticit lev et la fois hautement rsistant la compression, suivi dun sol industriel/plancher de bton, une armature lourde (statique) pour rsister aux efforts de exion nest pas requise pour le sol industriel : avantages nanciers du systme FOAMGLAS. 3. Dans les structures constructives avec isolants thermiques module dlasticit peu lev, dj de faibles efforts de exion et mouvements diffrentiels conduisent de fortes dformations du systme dans son ensemble. Cela est souvent une raison pour revendiquer en sol industriel soit une armature lourde et un goujonnage sur les bords, soit un surdimensionnement du plancher en bton.

Des valuations conomico-techniques des systmes FOAMGLAS sous planchers bton et sous radier/dalle en comparaison des solutions alternatives ont t mises au point par un expert. Demandez des informations complmentaires notre service documentation, dans chaque succursale nationale, en faisant rfrence ltude Dalles sous charges dexploitation et radiers sur couche disolation thermique - valuation des cots [Wirtschaftlichkeit praktisch belasteter Dmmschichten]

Informations importantes gratuit et sans obligation !Nous portons votre connaissance ltude Dalles non exposes aux intempries sous charges dexploitation et radiers sur couche d'isolation thermique qui analyse en dtail les diffrences de dimensionnement dans le calcul de stabilit et chiffre les cots dune solution en verre cellulaire par rapport d'autres matriaux d'isolation. DITION COMPTE DAUTEUR WEDER + BANGERTER AG, BUREAU DINGNIEUR BTIMENT, PONTS ET CHAUSSES, TANCHIT, PHYSIQUE DE BTIMENT. Disponible gratuitement auprs de : Pittsburgh Corning France Pittsburgh Corning Suisse Pittsburgh Corning Europe

Plancher en bton sur systme disolation FOAMGLAS, sol industriel dans une menuiserie.

Magasin avec rayonnages lourds. Systme disolation FOAMGLAS sous plancher en bton.

260

Isolation thermique FOAMGLAS sous radiers/sous dalles en descente de charge (variante 2)

Une isolation thermique sous radier et sous dalle peut envelopper le btiment enterr de manire continue et sans ponts thermiques; par consquent, cette solution savre intressante sur le plan nergtique et nancier. Pourtant, pour fournir de bonnes performances en application sol, un systme disolation doit rpondre des critres spciques. Compte tenu de la descente des charges, les isolants sous les plate-formes de fondation sont sollicits lextrme par des contraintes de compression et par lhumidit du sol - durant toute la dure de vie du btiment. Les tassements du btiment et la bonne portance du radier dpendent fortement de lassise et du comportement de lisolation sous charges permanentes. Vous trouverez les caractristiques mcaniques et les valeurs caractristiques de rsistance la compression pour l'isolation thermique sous charges permanentes dans le tableau en page 259.

En principe, un isolant rsistant la compression et sans tassement en application pratique fait subir moins de dformations par exion au radier. Cet effet est surtout mis prot lorsque le fond de fouille a une portance suffisante ou que celle-ci peut tre amliore par compactage. Les panneaux FOAMGLAS BOARD sont mis en uvre sur un sol naturel compact, sur un lit de gravillons ns ou dans un bton de propret frais. Au-dessus de cette couche d'isolation, le radier gnral peut directement tre coul. A la diffrence de la couche d'isolation sur une dalle de bton rigide, dans le cas dapplication dune isolation sous radier, il faut ici considrer les valeurs caractristiques du comportement des sols. Lorsquen association avec une isolation sol, un systme dtanchit est prvoir pour louvrage, la mise en uvre des plaques FOAMGLAS en systme compact, plein bain de bitume chaud, est une solution efficace et prouve.

Mise en uvre dun complexe de sol, variante 2 : isolation FOAMGLAS BOARD sous radier.

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Partons du principe qu'un btiment a t correctement dimensionn selon les Rgles de calcul et qu lgard de la stabilit, labsence de contraintes anormales peut tre suppose (donc sans tassements risques). Si maintenant une couche disolation sous radier participe en tant que facteur de portance dans la descente des charges de la structure, les conditions normales de tassement en interaction avec le bon sol ne devaient pas affecter le btiment plus que sans cette couche disolation. Il faut donc se poser les questions suivantes : - dans quelle mesure l'paisseur du radier est-elle inuence du fait de linterposition dune couche d'isolation? - dans quelle mesure faut-il une armature plus lourde (pour le radier) du fait de linterposition dune couche d'isolation?

Les caractristiques des sols de fondationLes modules dlasticit Es de diffrents sols de fondation naturels, qui, en interaction avec la couche d'isolation, conditionnent le dimensionnement des radiers, se situent habituellement entre 50 et 300 N/mm2. Les fondations sur roche ne prsentent aucun tassement et ont une portance pratiquement innie. Modules dlasticit de diffrents sols de fondation Es [MN/m2] Sable moyennement cohrent, angulaire 80 - 150 Gravier - sans sable 100 - 200 Brches - anguleuses 150 - 300 Roche

Les diffrences constructives qui se manifestent en fonction des types disolation rsultent de linteraction de la qualit du sol et du module dlasticit de lisolant en question. FOAMGLAS peut concurrencer les modules dlasticit de diffrents sols de fondation. En fonction des conditions dapplication, il se situe Es = 500 N/mm2. La corrlation entre le module dlasticit du FOAMGLAS et le module de raction rsultant de lincompressibilit de lisolant est expliqu par le tableau en page 259, qui donne les valeurs caractristiques de rsistance la compression en fonction des catgories de charges.

1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 50

paisseur du radier / dalle

FOAMGLAS

72

100

150

200

250

300

Module dlasticit du sol de fondation

1) Les bases thoriques pour la mise en application des variantes constructives 1 et 2 sont fournies par les ouvrages : Bemessungstafeln fr elastisch auf Dmmstoffen gebettete Nutzbelge und Fahrbahnplatten unter Lasten, [Tableaux de dimensionnement pour sols industriels et dalles carrossables sous charges dexploitation sur couche disolation dformation lastique relative], ISBN 3-9520291-0-6 bass sur la thorie de Westergaard, et ltude Beurteilung von Bauteilen nach wirtschaftlichen und kologischen Grundstzen, [valuation des lments de construction sous aspects conomiques et cologiques] ISBN 3-9520291-4-9.

Figure : Avec une qualit/incompressibilit du sol plus grande (module dlasticit plus lev du sol de fondation), une isolation FOAMGLAS sous radier rapporte dautant plus dconomies.

Des conditions d'assise plus dures permettent de mettre pleinement prot les caractristiques du produit FOAMGLAS.

Pour le dimensionnent de planchers en bton/sols industriels et dalles carrossables sur isolation et des tudes de cots de diffrents systmes, vous pouvez avoir recours un service gratuit interactif via internet actuellement accessible des sites foamglas.de; foamglas.ch et foamglas.at. En activant le bouton ONLINE-Berechnung, un lien vous mne une banque de donnes en btiment, qui intgre des logiciels de calculs techniques et de calculs de rentabilit en construction, http://baudaten.com/produkte/foamglas.

262

Dans lventail des rsistances la compression, lisolant FOAMGLAS, incompressible, offre des caractristiques spciques, notamment en application sous radier, qui ne sont concurrences par aucun autre type disolation. Les rsistances la compression (valeurs dusine) du verre cellulaire vont de 0,70 1,7 N/mm2 (en fonction du type de FOAMGLAS T4-040 / T4 / S3 ou F). En fonction du taux de travail (contrainte applique par unit de surface) et du niveau de protection thermique souhait, les ingnieurs ont diffrents produits au choix, permettant de donner la priorit aux performances mcaniques ou thermiques (classe de conductivit thermique 040 disponible sur certains marchs). Ce qui est nouveau : en conformit avec lAvis Technique du DIBt (commission allemande des Avis Techniques) [A] Avis Technique N Z-23.34-1059 (4.10.2000) [B] Avis Technique N Z-23.34-1311 (4.10.2000). Avec des marges de scurit dnies, on obtient des rsistances la compression sans tassement long terme sous charges permanentes, pour : [A] FOAMGLAS T4 : 0,21 N/mm2 et [B] FOAMGLAS T4-040 : 0,16 N/mm2. En comparant les aptitudes dune isolation en descente de charge, les plaques en verre cellulaire occupent une position singulire : la rsistance la compression sans tassement vaut pour toutes les catgories de charge admissibles. En raison des caractristiques mcaniques du verre cellulaire, dans toutes les variantes constructives, les diffrents types de FOAMGLAS offrent un support rigide et sans uage. A retenir : avec les systmes FOAMGLAS, laltration ou la dformation du matriau peuvent tre exlues, tout comme les risques de tassement du btiment. Ceci est valable sans restrictions pour FOAMGLAS T4-040, T4, S3 et F ! Dailleurs, le comportement long terme d'isolation thermique sous charges permanentes a t examin pour le FOAMGLAS l'Institut de la Mcanique des Sols et des Roches de Karlsruhe. Conclusion : pratiquement sans dformations. Avec la technique de dtection des missions acoustiques (essai non destructif pour dterminer la rsistance la compression long terme du verre cellulaire), on peut conrmer ce jour des valeurs caractristiques ables de 0,68 N/mm2 sous charges permanentes. Ce qui mne des modules dlasticit (selon le type de produit et les conditions dapplication) de Es ~ 500 N/mm2.

Sur le plan constructif, le principe suivant est applicable tant pour l'isolation de murs enterrs que pour lisolation FOAMGLAS sous radiers/dalles : limiter le nombre de couches de fonction; donner la prfrence un produit polyvalent et viter les dfauts de conception, soit du fait d'une erreur de mise en uvre, soit du fait d'un composant inadapt. Dans cet esprit, FOAMGLAS est le seul matriau d'isolation qui - en conditions de chantier - peut tre mis en uvre sur gravillons ns ou sur un mlange de graviersable. Aussi la pose directe dans du bton frais ou sur un bton de propret durci est une solution intressante souvent pratique avec le FOAMGLAS. Avec dexcellentes performances thermiques (classes de conductivit thermique de 040 045), les systmes FOAMGLAS - bnciant dun Avis Technique - peuvent offrir des solutions adquates et prouves pour tout type douvrage, toute situation de fondation et pour tous besoins nergtiques. Par rapport aux rgles thermiques et aux calculs des besoins en nergie, FOAMGLAS rpond tous les besoins de confort. De plus, aucune humidit sous aucune forme ne peut pntrer dans le FOAMGLAS, ni entraner des dperditions thermiques. En situation inaccessible sous radier et sous dalle, ltanchit dans la masse du verre cellulaire est notamment un critre de qualit qui permet datteindre les objectifs thermiques et assure sur le long terme quaucun dsordre ne viendra perturber loccupation des tages de sous-sol. Pour des particularits dans la descente des charges, les types de FOAMGLAS S3 et F (en plaques et panneaux) sont des produits de choix conrms. Appuyes par des valeurs dobservation positives long terme releves sur une priode de plus de 10 ans et bnciant de lAvis Technique, les rsistances la compression admissibles de FOAMGLAS S3 : avec 0,44 N/mm2 et FOAMGLAS F : avec 0,68 N/mm2 cherchent leur pareil!

Dans la publication Dalles sous charges dexploitation et radiers sur couche disolation thermique - valuation des cots les diffrences de dimensionnement dans les calculs de stabilit sont mises au point pour le verre cellulaire par rapport dautres matriaux disolation et lincidence nancire des diffrentes solutions constructives. DITION COMPTE DAUTEUR : WEDER + BANGERTER AG, BUREAU DINGNIEUR BTIMENT, PONTS ET CHAUSSES, TANCHIT, PHYSIQUE DE BTIMENT. Disponible gratuitement et sans obligation : Pittsburgh Corning Suisse Pittsburgh Corning France Pittsburgh Corning Europe.

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Projet : Vlodrome et piscine; Landsberger Allee, Berlin. Architecte : Perrault, Paris.

L'tude de conception pour ces deux halls de sport a t ralise par le bureau Perrault Paris, et l'tude de ralisation par le bureau APP Berlin. La cration du projet architectural sort du commun. Le vlodrome, avec un diamtre de ~ 140 m, se trouve en grande partie sous le niveau du sol. La mise en uvre dune isolation FOAMGLAS sous radier a t indique. Depuis 1997 en service, le vlodrome a remarquablement fait ses preuves depuis ce temps. Lentreprise RKK,Wolff + Mller, Berlin a mis en uvre, en pose sec, 8.400m2 de panneaux FOAMGLAS FLOOR BOARD F (paisseur 8 cm).

La couche d'assise et le sol naturel ont peu prs le mme module d'lasticit et peuvent tre considrs ensemble comme un milieu semi-inni. Le dimensionnement du radier/de la dalle de fondation peut se faire comme sil ny avait pas disolation interpose entre le radier et le sol naturel.

L'valuation qualitative du FOAMGLAS sous charges permanentes sous radier a t vrie par calcul. Demandez des informations complmentaires votre conseiller FOAMGLAS ou votre bureau national, sous la rfrence Calcul de rentabilit du systme disolation FOAMGLAS sous charges permanentes et dexploitation.

Constructions FOAMGLAS : rentabilit leve assureDans le systme composite isolation thermique sous radier, les plaques disolation FOAMGLAS indformables et rsistant la compression, contribuent minimiser les cots pour la plate-forme portante. Avec un sol de qualit amlior, c.--d. plus dur, les caractristiques spciques du FOAMGLAS sont mises prot, ce qui se traduit la fois par des avantages sur le plan constructif et nancier. Les qualits de portance de lisolant FOAMGLAS peuvent concurrencer la meilleure qualit de sol existante. Sous radiers, les bnces dune isolation FOAMGLAS sont incontestables. Dans les btiments industriels et administratifs, les charges descendues par intermdiaire de lisolation thermique dans le sol sont considrables; tant pour des radiers plans que pour ceux votes renverses sous poteaux individuels, le systme FOAMGLAS comporte des avantages de dimensionnement.

Dans le cas d'un sol de fondation plus dur (p.ex. fondations sur roche), la couche d'isolation doit tre considre comme un facteur de dimensionnement. Linuence d'une assise dure en combinaison avec lisolation FOAMGLAS conduit - dans des conditions d'une relation directe entre le radier et la couche d'isolation - des avantages analogues ceux prsents plus haut pour la variante 1. En raison de limportance du module dlasticit des sols de fondation, un compactage mcanique du sol est recommand dans le cas o le sol naturel ne satisfait pas aux valeurs habituelles (voir tableau, p. 262). Les sols de fondation plus durs [module dlasticit Es 150 MN/m2], support dune d'isolation FOAMGLAS rsistant la compression sans tassement, conduisent des radiers dautant moins pais et par consquent encore plus conomiques. Si la portance des sols de fondation est faible et les avantages de dimensionnement va dcroissant en rapport avec un systme disolation rigide, on peut nanmoins faire valoir de bons arguments pour le choix du systme FOAMGLAS, car en particulier les isolants mis en uvre en dehors de l'tanchit doivent conser-

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Projet : Btiment de production Siemens Berlin; un nouveau btiment industriel pour la fabrication high-tech. La socit Siemens a dvelopp et ralis ce projet avec le soin propre ce groupe; en conant la direction des travaux au bureau Felix Thoma, Berlin. Les systmes disolation FOAMGLAS ont t mis en uvre sur murs enterrs, sous radier plan et en toiture plate.

ver leurs bonnes performances thermiques et mcaniques sans absorption capillaire pour toute la dure de vie du btiment. Lisolant en verre cellulaire a une structure cellulaire ferme qui, mme aprs des dcennies, n'absorbe aucune humidit lorsquil est expos l'humidit du sol. De surcrot, il ny a pas de dgradation par des microorganismes dans le sol, ni par des rongeurs, ni par des insectes. Avec FOAMGLAS il ny a pas de pollution de lenvironnement, ni du milieu terrestre, ni phratique. En raison de son caractre minral (sa matire premire est le sable), le produit est apparent au sol naturel et est par consquent 100% cologique. Sa rsistance au passage du radon est totale.

Le Rglement du Parlement Europen (CE N 20372000) et du Conseil du 29 juin 2000, fait mention de toutes les substances considres comme destructrices de la couche dozone. En matire dutilisation des H-CFC, le texte suivant fut publi au journal officiel des Communauts Europennes L 244 : A lexception des conditions et domaines mentionns, lutilisation des H-CFC dans la fabrication des mousses plastiques est prohibe partir du 01 janvier 2002 pour la fabrication des polystyrnes extruds utiliss comme isolants, sauf pour les applications dans les transports frigoriques. Ce dcret a une force lgislative et est prdominant par rapport aux Avis Techniques mis dans les tats Membres de la CE. Pour tous les acteurs de la Construction, la voie du futur est de considrer au mieux les aspects cologiques des constructions ayant un impact direct sur lenvironnement et de prfrer les systmes qui dans les 4 stades : G matires premires/ressources, G fabrication, G application/exploitation et G dchets sont globalement et long terme satisfaisants sur le plan cologique et conomique.

La responsabilit cologiqueIl est aujourdhui communment accept que les isolants sous radier et sur murs enterrs doivent galement rpondre des critres cologiques. En ce qui concerne les isolants en mousse plastique, on se contenta longtemps de la dclaration volontaire de lindustrie XPS de renoncer aux H-CFC comme gaz de moussage, mais ce jour, on ne peut tre certain qu travers toute lEurope le remplacement des gaz destructeurs de la couche dozone par du CO2 a t ralis sur toute la ligne. Donc, en ce qui concerne les produits XPS, le concepteur responsable de lenvironnement doit spcier pour ce produit, et ce particulirement en application sol : mouss au CO2 .

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Types de construction : maisons individuelles

Les avantages relevs lexemple des variantes 1 et 2 pour des planchers bton/sols industriels et des radiers/dalles reposant sur une isolation thermique FOAMGLAS sont particulirement importants et dcisifs lorsquil sagit de grands btiments industriels et administratifs. On peut nanmoins affirmer, que les atouts constructifs et les bnces nanciers rsultant du choix dune isolation FOAMGLAS sont galement valables pour les dalles de fondation de btiments plus petits (p.ex. de maisons unifamiliales 1 ou 2 tages). Dans biens des cas, ce type de btiment avec cave o les refends, transversaux et longitudinaux, avec charge sur la dalle de fondation, constitue un casse-tte. Le concepteur doit assurer que la descente des charges linaires du refend ne provoque pas de dformations trop importantes, impliquant leur tour des constructions et dimensionnements plus importants, majorant les cots. Dans ce contexte, il faut examiner de plus prs le cas dune dalle de fondation continue et plane, reposant sur couche disolation. Le concept disolation vise une protection thermique globale, enveloppant toutes les parois enterres. Effectivement, le systme disolation FOAMGLAS peut tre mis en uvre sans ponts thermiques sur toutes les parois de la cave, sans difficults techniques, en optant pour une dalle de fondation continue. Lisolation horizontale sous dalle est raccorde sans interruption lisolation verticale sur les murs enterrs. Avec une telle structure de btiment, on peut spargner l'excavation des fondations individuelles, le procd du coffrage vertical des semelles de fondation ainsi que des difficults dans la disposition des armatures.

1. Btiment avec caveDalle de fondation avec charge de refend au centre de la dalle

;;; ;;;;; ;;; ;q/m1.0 1.0 7.0 14.0 7.0

1.0 1.0

5.0 5.01.0 10.0

Vue en plan

2. Btiment sans caveMurs porteurs extrieurs portent sur la dalle, descente des charges centralise aux coins

Egalement pour ce type de construction, la vrication par calcul revle des avantages que comporte une isolation rigide de type FOAMGLAS pour supporter la dalle. Les paisseurs des dalles peuvent tre minimises; on peut signaler des conomies, parfois importantes, sur la hauteur de construction et un dblayage moindre.

Point de calcul de la descente des charges

1.0

Inuence rduite de la descente des charges14.0

Vue en plan

266

;; ;;

Dans le cas de btiments sans cave, fondations supercielles, les dalles de fondation portent des charges centres dans les angles. La descente des charges dans les angles est dterminante pour le dimensionnement.

;;; ;;;;; ; ;; ;;;;; ;;;; ; ;; ; ;;;;q/m

10.0

;; ;; ;; ;;

Chap8 Floor 245to266 Fr

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