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CD-DTU V2 - Edition 150 - Décembre 2007Document : Règles Th-K (DTU P50-702) (février 1997) : Règles de calcul des caractéristiques thermiques utiles des parois de construction (retiréesde la liste DTU et remplacées par les règles Th-U)

17/11/2008 © 2007 CSTB - Imprimé par : Page 1 sur 254

DTU P 50-702 janvier 1997

règles Th - KRègles Th - K

Règles de calcul des caractéristiques thermiquesutiles des parois de construction

ModificationsLa présente édition des Règles Th-K datée de janvier 1997 reprend l'ensemble des mises-à-jourintervenues depuis l'édition de novembre 1977Ndlr : Cette règle de calcul DTU a été retirée de la liste officielle des DTU et Normes-DTU, par décisiondu 13 novembre 2002 de la Commission Générale de Normalisation du Bâtiment-DTU (CGNorBat-DTU)pour qu'elle ne soit plus applicable dans les marchés privés de bâtiment se référant aux dispositions de lanorme norme NF P03-001 .Elle est classée comme document de référence auquel il peut être fait appel, partiellement ou en totalitédans les conditions particulières des marchés, d'un accord commun entre les parties.Date de retrait de la liste: janvier 2003.La mise en place de la nouvelle réglementation thermique RT2000 fait appel à de nouvelles Règles decalcul, notamment aux Règles Th-Bât et Th-C 2000 qui traitent de ce qui était du domaine des règlesTh-K et Th-G.En particulier, les Règles Th-K sont simplement remplacées par la partie des Règles Th-Bâtintitulée Règles Th U , auxquelles il convient désormais de se reporter dans tous les cas où les DTU ouRègles de calcul DTU en vigueur se réfèrent aux Règles Th-K.

Sommaire

• Liste des auteurs• Chapitre I généralités, définitions et conventions

• 1.1 Objet du document• 1.2 Grandeurs utilisées•

1.3 Définition des valeurs utiles• 1.3.1 Convention de température• 1.3.2 Convention d'humidité des matériaux• 1.3.3 Convention d'échanges superficiels• 1.3.4 Valeurs utiles

• 1.4 Méthodes et conventions de mesure• 1.5 Caractéristiques thermiques pouvant figurer dans d'autres documents

• Chapitre II méthodes de calcul des coefficients de transmission surfaciques (K) et linéiques (k)•

• Introduction•

• Remarque sur la définition de la surface intérieure• Coefficient de transmission surfacique global

• 2.1 Coefficient de transmission surfacique en partie courante•

• 2.1.1 Parties courantes d'épaisseur constante composées de couches homogènes (lames d'air exclues)• 2.1.2 Parties courantes d'épaisseur constante pouvant être ramenées à des couches homogènes (lames d'airventilées exclues)

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• 2.1.3 Parties courantes d'épaisseur variable, la couche d'épaisseur variable étant en matériau plein• 2.1.4 Parties courantes comprenant une lame d'air ventilée• 2.1.5 Parties courantes des toitures avec isolation inversée

• 2.2 Coefficient de transmission surfacique moyen des parois ou éléments de parois hétérogènes•

• 2.2.1 Panneaux ou parois ne comportant que des hétérogénéités simples• 2.2.2 Panneaux légers à parements et ossature conducteurs avec ou sans coupure isolante• 2.2.3 Parois sandwichs béton isolant léger

• 2.3 Coefficient de transmission linéique des liaisons•

• 2.3.1 Liaison de deux parois extérieures par une ossature métallique• 2.3.2 Liaison entre un mur et une menuiserie• 2.3.3 Angle de deux parois extérieures• 2.3.4 Liaison entre une paroi extérieure et une paroi intérieure

• 2.4 Coefficients de transmission des parois en contact avec le sol•

• 2.4.1 Planchers bas sur terre-plein ou enterrés• 2.4.2 Murs enterrés• 2.4.3 Planchers hauts enterrés

• 2.5 Déperditions vers les locaux non chauffés, les combles et les vides sanitaires• 2.6 Méthode générale de calcul du coefficient K des parois vitrées•

• 2.6.1 Le vitrage• 2.6.2 La menuiserie• 2.6.3 La paroi vitrée (vitrage + menuiserie)• 2.6.4 Les doubles fenêtres• 2.6.5 Paroi vitrée avec voilage• 2.6.6 Paroi vitrée avec voilage et rideau• 2.6.7 Paroi vitrée avec voilage, rideau et fermeture• 2.6.8 Coefficient K moyen jour-nuit• 2.6.9 Fenêtres à vantaux dédoublés permettant un fonctionnement en échangeur avec l'air entrant (système pariéto-dynamique)

•

Exemples de calcul des coefficients de transmission thermique utiles (K)• • Exemple 1 calcul du coefficient K d'un mur extérieur en béton d'argile expansée avec sable léger et au plus 10 % desable de rivière, de masse volumique 1 300 kg/m, enduit deux faces• Exemple 2 calcul du coefficient K d'une toiture-terrasse en béton d'agrégats lourds, de masse volumique 2 300 kg/m,isolé par 8 cm de polystyrène expansé, moulé de classe V• Exemple 3 calcul du coefficient K d'un mur extérieur en blocs creux de terre cuite à rupture de joint, à 7 rangéesd'alvéoles, enduit 2 faces• Exemple 4 calcul du coefficient K d'un mur extérieur composé d'un doublage en briques plâtrières, d'une lame d'airnon ventilée et d'une paroi en briques creuses de 22,5 cm d'épaisseur à 9 rangées d'alvéoles et quinconçage 3-2,enduit deux faces• Exemple 5 calcul du coefficient K du plancher sur cave représenté ci-dessous• Exemple 6 calcul du coefficient K du mur extérieur à lame d'air ventilée représenté ci-dessous. La ventilation estréalisée par deux séries d'ouvertures de 0,03 m par mètre

• Exemple 7 calcul du coefficient K moyen d'un mur extérieur en briques creuses à rupture de joint et 7 rangéesd'alvéoles, avec ossature en béton armé de masse volumique 2 400 kg/m, corrigée par une brique plâtrière• Exemple 8 calcul du coefficient K de la toiture sur comble aménageable représentée ci-dessous• Exemple 9 calcul du coefficient K de l'élément de remplissage représenté ci-dessous. L'âme est en plaques demousse de polyuréthanne expansé en continu, de 35 kg/m.• Exemple 10 calcul du coefficient K global de la paroi sandwich béton-polystyrène représentée par les

• Chapitre III conductivité thermique () des matériaux•

• 3.1 Pierres•

• 3.1.1 Roches plutoniques et métamorphiques• 3.1.2 Roches volcaniques• 3.1.3 Pierres calcaires• 3.1.4 Grès

• 3.1.5 Silex et meulières• 3.2 Bétons•

• 3.2.1 Bétons de granulats lourds siliceux, silico-calcaires et calcaires (granulats conformes aux spécifications de lanorme NF P 18-541)

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• 3.2.2 Bétons de granulats lourds de laitier de hauts fourneaux (granulats conformes aux spécifications de la• 3.2.3 Bétons de granulats légers• 3.2.4 Bétons de granulats très légers• 3.2.5 Bétons cellulaires traités à l'autoclave• 3.2.6 Bétons de bois

• 3.3 Plâtres 3•

• 3.3.1 Plâtres sans granulats• 3.3.2 Plâtres avec granulats légers ou fibres minérales

• 3.4 Végétaux•

• 3.4.1 Bois naturels définis 4 conformément à la norme NF B 51-002• 3.4.2 Bois naturels spéciaux 4• 3.4.3 Panneaux de fibres de bois définis conformément au projet de norme B 51-122• 3.4.4 Panneaux de particules ligno-cellulosiques agglomérées, définis conformément à la norme NF B 54-100• 3.4.5 Panneaux contreplaqués et lattés définis conformément aux• 3.4.6 Panneaux fibragglo (panneaux de fibres de bois agglomérés avec un liant hydraulique) définis conformément àla norme NF B 56-010• 3.4.7 Liège défini conformément à la norme NF B 57-000• 3.4.8 Paille comprimée

• 3.5 Matériaux isolants manufacturés•

• 3.5.1 Balsa• 3.5.2 Laines minérales• 3.5.3 Liège (voir le pour les produits de masse volumique supérieure à 250 kg/m)• 3.5.4 Matières plastiques alvéolaires• 3.5.5 Panneaux de fibre de bois définis conformément à la (voir le pour les produits de masse volumique supérieureà 300 kg/m)• 3.5.6 Plaques à base de perlite expansée et de cellulose agglomérées avec un liant bitumeux, avec ou sans ajout defibres minérales• 3.5.7 Plaques homogènes de verre cellulaire

• 3.6 Matières synthétiques compactes, mastics et produits d'étanchéité•

• 3.6.1 Matières synthétiques compactes d'usage courant dans le bâtiment• 3.6.2 Mastics pour joints et garnitures d'étanchéité (silicones, polyuréthannes, polysulfures, acryliques)• 3.6.3 Produits d'étanchéité 6

• 3.7 Métaux• 3.8 Autres matériaux•

• 3.8.1 Terre et terre cuite• 3.8.2 Mortiers d'enduits et de joints• 3.8.3 Amiante-ciment et amiante-ciment cellulose• 3.8.4 Plaques à base de vermiculite agglomérées aux silicates• 3.8.5 Verre• 3.8.6 Matériaux en vrac

• Chapitre IV résistance thermique (R) des éléments de construction et des lames d'air non ventilées

• • 4.1 Maçonneries•

• 4.1.1 Pierres de taille et moellons• 4.1.2 Briques et blocs de terre cuite• 4.1.3 Blocs de béton

• 4.2 Planchers•

• 4.2.1 Planchers avec entrevous en terre cuite ou en béton sans isolation spécifique• 4.2.2 Planchers avec blocs ou entrevous pleins en polystyrène expansé

• 4.3 Dalles et plaques en béton léger•

• 4.3.1 Dalles armées en béton cellulaire traitées à l'autoclave• 4.3.2 Dalles et plaques en béton de copeaux de bois• 4.3.3 Panneaux fibragglo (panneaux de fibres de bois agglomérées avec un liant hydraulique) définis conformément àla

• 4.4 Éléments à base de plâtre pour cloisons et contre-murs•

• 4.4.1 Carreaux pleins à enduire

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• 4.4.2 Plaques de plâtre à parements de carton, quelque soit leur degré coupe-feu• 4.4.3 Carreaux pleins à parements lisses• 4.4.4 Carreaux et grands éléments alvéolés

• 4.5 Panneaux rigides hétérogènes•

• 4.5.1 Panneaux de particules de bois extrudé• 4.5.2 Panneaux de roseaux• 4.5.3 Panneaux alvéolés à base d'amiante chrysotile• 4.5.4 Panneaux alvéolés en papier bakélisé

• 4.6 Produits isolants manufacturés•

• 4.6.1 Panneaux, feutres et matelas disposés en surface continue• 4.6.2 Panneaux, feutres et matelas entre ossatures en bois• 4.6.3 Panneaux, feutres et matelas disposés entre ossatures en bois, avec panneau rapporté sur ou sous ossatures,ou avec complément d'isolation rapporté entre contre-chevronnage

• 4.7 Remplissage d'une lame d'air avec un matériau en vrac• 4.8 Étalement sur un plancher haut d'un matériau en vrac•

• 4.8.1 Déversement manuel sur plancher plat• 4.8.2 Soufflage à la machine sur plancher plat• 4.8.3 Déversement manuel sur plancher à solives• 4.8.4 Soufflage à la machine sur plancher à solives

• 4.9 Matériaux projetés•

• 4.9.1 Laines minérales avec liant synthétique ou hydraulique appliquées suivant les spécifications du DTU 27.1 (NF P15-201-1)• 4.9.2 Billes de polystyrène expansé, avec ou sans vermiculite exfoliée, avec liant synthétique ou hydraulique• 4.9.3 Mousse de polyuréthanne projetée

• 4.10 Lames d'air non ventilées•

• 4.10.1 Lames d'air continues• 4.10.2 Lames d'air discontinues

•

Chapitre V coefficient de transmission surfacique (K) des parois les plus courantes• • 5.1 Murs de maçonnerie et de béton banché•

• 5.1.1 Maçonneries lourdes• 5.1.2 Maçonneries légères• 5.1.3 Bétons banchés

• 5.2 Coefficients K des parois vitrées courantes•

• 5.2.1 Définitions des parois vitrées courantes• 5.2.2 Valeurs des coefficients K des parois vitrées courantes• 5.2.3 Définition des parois vitrées à performance renforcée• 5.2.4 Valeurs des coefficients K des parois vitrées à performance renforcée

• 5.3 Coefficient K des portes courantes

• 5.4 Toitures en dalles isolantes pleines•

• 5.4.1 Dalles armées en béton cellulaire traité à l'autoclave (voir § 4.3.1)• 5.4.2 Dalles armées en béton de copeaux de bois (voir § 4.3.2)

• Chapitre VI coefficient de transmission linéique (k) des liaisons les plus courantes•

• Introduction• 6.1 Liaison d'un mur extérieur avec une menuiserie (valeur de k)•

• 6.1.1 Liaison d'un mur à isolation répartie (maçonnerie, béton banché...) avec une menuiserie• 6.1.2 Liaison d'une façade légère ou d'un mur à isolation intérieure ou extérieure avec une menuiserie dans le pland'isolation

• 6.2 Liaison d'une paroi extérieure avec un refend ou un plancher intérieur•

• 6.2.1 Liaison d'un mur à isolation répartie (maçonnerie, béton banché...) avec un refend ou un plancher intérieur• 6.2.2 Liaison d'un mur à isolation extérieure avec un refend ou un plancher intérieur• 6.2.3 Liaison d'une façade légère avec un refend ou un plancher intérieur (en béton lourd)• 6.2.4 Liaison d'un mur en béton lourd à isolation intérieure avec un refend ou un plancher intérieur en béton lourd• 6.2.5 Liaison d'un mur de maçonnerie à isolation intérieure avec un refend ou un plancher intérieur

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• 6.2.6 Liaison d'un plancher haut à isolation extérieure avec un refend• 6.2.7 Liaison d'un plancher bas à isolation extérieure avec un refend• 6.2.8 Liaison d'une menuiserie avec un refend ou un plancher intérieur

• 6.3 Liaison de deux parois extérieures•

• 6.3.1 Liaison de deux murs• 6.3.2 Liaison d'un plancher haut à isolation extérieure avec un mur• 6.3.3 Liaison d'un plancher bas à isolation extérieure avec un mur

• Chapitre VII facteur solaire des parois vitrées courantes• Annexe calcul du facteur solaire des parois vitrées•

• 1 Définition et conventions•

• 1.1 Définition• 1.2 Conventions• 2 Calcul du facteur solaire•

• 2.1 Facteur solaire du vitrage• 2.2 Facteur solaire de la paroi vitrée nue• 2.3 Facteur solaire de la paroi vitrée en place

• 3 Valeurs courantes du facteur solaire

membres de la commission d'étude des règles Th - K 77 Les représentants :

• de l'Agence pour les économies d'énergie (AEE),• de l'Association des ingénieurs de chauffage et ventilation de France (AICVF),• du Bureau Véritas,• du Centre expérimental de recherches et d'études du bâtiment et des travaux publics (CEBTP),• du Centre d'assistance technique et de documentation (CATED),• du Centre d'études de prévention (CEP),• du Centre d'études et de recherches de l'industrie du béton manufacturé (CERIB),• du Centre d'études et de recherches des fabricants d'isolants minéraux (CERFIM),• du Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB),• du Centre technique des tuiles et briques (CTTB),• du Centre technique du bois (CTB),• du Centre technique industriel de la construction métallique (CTICM),• du Comité français de l'isolation (CFI),• du Comité scientifique et technique de l'industrie du chauffage, de la ventilation et du conditionnement d'air (COSTIC),• de la chambre des ingénieurs-conseils de France, équipements techniques (CICF),• de la Direction de la construction du ministère de l'équipement,• de la Direction des équipements du ministère de l'éducation,• de la Direction des hôpitaux du ministère de la santé,• d'Electricité de France (EDF),• de la Fédération française de l'industrie du béton (FIB),• de la Fédération des fabricants de tuiles et de briques de France (FFTB),

• de la Fédération nationale de l'équipement électrique (FNEE),• de Gaz de France (GDF),• du Laboratoire national d'essais (LNE),• de l'Office technique des matériaux verriers (TECMAVER),• de la Société auxiliaire de gestion immobilière (SAGI),• de la Société centrale immobilière de la caisse des dépôts et consignations (SCIC),• de la Société de contrôle technique et d'expertise de la construction (SOCOTEC),• du Syndicat national de la construction des fenêtres, façades et activités associées (SNFA),• du Syndicat national d'exploitation d'équipements thermiques et de génie climatique (SNEC),• du Syndicat national des fabricants de menuiseries industrielles (SNFMI),• de l'Union nationale interprofessionnelle de carrière et matériaux de construction (UNI),• de l'Union technique interfédérale du bâtiment et des travaux publics (UTI).

Chapitre I généralités, définitions et conventions

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1.1 Objet du document Ce document a pour objet la détermination des caractéristiques thermiques « utiles » des parois de construction, c'est-à-dire descaractéristiques correspondant aux conditions moyennes de température, d'humidité et d'échanges superficiels rencontrées dans lebâtiment.

1.2 Grandeurs utilisées Le système de base utilisé est le système international, SI ; on rappelle que :1 W = 0,860 kcal/hd'où, en particulier :1 W/m².K = 0,860 kcal/h.m².K1 m².K/W = 1,163 h.m².K/kcalLe tableau ci-contre donne la définition de chaque grandeur utilisée dans ce document, ainsi que le symbole et l'unitécorrespondants.

Dans certains cas, la normalisation européenne utilise d'autres symboles que ceux donnés ici, en particulier :• l'épaisseur est représentée par la lettre d au lieu de E, e ou B5,• le coefficient de transmission surfacique est représenté par la lettre U au lieu de K, cette dernière lettre étant réservée àl'abréviation du Kelvin.

On se reportera utilement à la norme P 50-740 : » Isolation Thermique Grandeurs physiques et définitions ».

1.3 Définition des valeurs utiles

1.3.1 Convention de température Les conductivités thermiques des matériaux et les résistances thermiques des éléments de constructions sont définies pour unetempérature moyenne de 10 °C.

1.3.2 Convention d'humidité des matériaux On admet conventionnellement, pour chaque matériau, un seul taux d'humidité dit « taux d'humidité utile ».

a Pour les maçonneries et bétons banchés, le taux d'humidité utile de chaque matériau est le taux moyen d'humidité de cematériau utilisé en France.

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b En voici quelques valeurs :• Terre cuite : briques pleines 0,5 %• Terre cuite : briques creuses et blocs perforés 1 %• Béton : suivant la nature des granulats, le dosage en ciment et la masse volumique 2 à 5 %• Joints de mortier bâtard 4 %

• Enduits de mortier bâtard 3 %Ce taux d'humidité est déterminé par séchage jusqu'à masse constante en étuve régulée à 70°C et ventil ée avec de l'air prisdans une ambiance régulée à 20 °C et 65 % d'humidit é relative.c Pour les isolants légers dont l'utilisation les met à l'abri de la pluie et de la condensation, le taux d'humidité utile de chaquematériau est, sauf contre-indication, le taux d'humidité d'équilibre de ce matériau placé dans une ambiance à 20 °C et 65 %d'humidité relative.

1.3.3 Convention d'échanges superficiels On admet conventionnellement que les résistances thermiques d'échanges superficiels intérieurs (1/h i ) et extérieurs (1/he ) ont lesvaleurs données dans le tableau ci-dessous , tableau où figure également la somme de ces résistances :

Un local est dit « ouvert » si le rapport de la surface totale de ses ouvertures permanentes sur l'extérieur, à son volume, est égal ousupérieur à 0,005 m²/m³. Ce peut être le cas, par exemple, d'une circulation à l'air libre, pour des raisons de sécurité contrel'incendie.

1.3.4 Valeurs utiles Les valeurs des conductivités thermiques, des résistances thermiques, des coefficients de transmission surfacique et linéiquedonnées respectivement aux chapitres III, IV, V et VI sont dites « utiles ».Elles sont définies pour les conditions conventionnelles de température, d'humidité des matériaux et d'échanges superficiels fixées

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respectivement aux paragraphes 1.3.1, 1.3.2 et 1.3.3 , les matériaux étant mis en oeuvre dans des parois réalisées conformémentaux règles de l'art (cahier des charges DTU, ...).Les valeurs utiles de la conductivité thermique et de la résistance thermique tiennent compte des dispersions à l'intérieur d'unemême fabrication et d'une fabrication à l'autre à l'intérieur d'une même famille.Il découle des conventions précédentes que les valeurs utiles de la conductivité thermique (λ) (et de la résistance thermique (R)) :

• des matériaux non hygroscopiques et ne contenant ou ne conservant pas d'eau de fabrication sont les valeurs de leurconductivité à l'état sec 1 , à 10 °C ;• 1• Sauf spécification particulière, l'état sec est défini conventionnellement comme l'état du matériau séché à 70 ± 5 °C avec del'air pris dans une ambiance à 20 ± 2 °C et 65 ± 5 % d'humidité relative.• • • des matériaux hygroscopiques ou conservant de l'eau de fabrication résultent de l'application aux valeurs de leur conductivitéà l'état sec 1 , à 10 °C, d'un coefficient correcteur fixé pour chaque produit ;• des matériaux contenant des gaz occlus autres que l'air sont les valeurs de leur conductivité à l'état sec 1 , à 10 °C, aprèsun vieillissement fixé pour chaque produit.

1.4 Méthodes et conventions de mesure Les méthodes de mesure admises pour la détermination des caractéristiques thermiques utiles sont :

• la méthode de la plaque chaude gardée suivant la norme NF X 10-021 ;• la méthode de la boîte chaude gardée suivant la norme NF X 10-022 .

Le gradient de température dans le matériau pendant la mesure doit être compris entre 1 et 4 °C/cm, l' écart de température entreles faces d'un échantillon étant au plus égal à 30 °C.Des méthodes en régime variable peuvent être utilisées pour rechercher l'incidence sur la conductivité thermique de l'humidité oudu vieillissement des matériaux.

1.5 Caractéristiques thermiques pouvant figurer dans d'autres documents D'une façon générale les caractéristiques thermiques (conductivité thermique, résistance thermique, coefficients K et k) à utilisersont exclusivement celles données dans le présent document.Toutefois, priment sur celles du présent document :

a les résistances thermiques des produits manufacturés isolants thermiques de bâtiment faisant l'objet d'un Certificat deQualification valide ;b les caractéristiques thermiques :

• λ et R des matériaux autres que certifiables,• R, K et k des éléments de constructions et parois,

figurant dans les Avis Techniques valides, lorsque ceux-ci ne font pas référence à un Certificat de Qualification ou au présentdocument, sous réserve que la paroi soit réalisée conformément aux dessins et aux descriptions contenus dans le Dossier deTravail de l'Avis Technique compte tenu des prescriptions de fabrication ou de mise en oeuvre figurant dans l'Avis Technique.

Par contre, les valeurs données par le présent document priment toujours sur celles figurant dans des procès-verbaux de mesureou dans des normes.Les raisons, pour ce qui concerne les procès-verbaux de mesure, en sont les suivantes :

• les résultats de plusieurs mesures faites sur un même matériau présentent une dispersion quasi inévitable ;• il existe souvent une dispersion dans les caractéristiques physiques d'un matériau, d'où la nécessité d'effectuer plusieursmesures sur des échantillons choisis de façon aléatoire ;• il peut être difficile, et même parfois impossible, de déterminer les caractéristiques d'un matériau ou d'une paroi dans lesconditions d'humidité utile ; le résultat de la mesure doit alors être corrigé ;• les caractéristiques thermiques de certains matériaux peuvent varier dans le temps, du fait par exemple de la diffusion d'ungaz occlus dans les cellules ; il est alors nécessaire d'effectuer des essais autres que de simples mesures de transfert dechaleur.

C'est pour ces diverses raisons d'ailleurs que les valeurs données dans le présent document sont fixées en s'appuyant sur denombreuses mesures et en examinant avec soin comment celles-ci ont été faites et sur quels échantillons ; ce travail est effectuépar un groupe de laboratoires (qui réunit le Laboratoire National d'Essais, le Centre Expérimental de Recherches et d'Etudes duBâtiment et des Travaux Publics et le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment), lequel analyse les résultats qui lui sontprésentés et demande les mesures complémentaires qui lui semblent nécessaires.Des différences entre les valeurs données par le présent document et celles figurant dans certaines normes peuvent s'expliquer du

fait que ces dernières ne visent pas exclusivement l'emploi des matériaux dans des parois de bâtiment ; les conditions, notammentde température et d'humidité, auxquelles correspondent les caractéristiques thermiques figurant dans les normes, peuvent alorsêtre différentes de celles auxquelles correspondent les valeurs données dans le présent document.

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Chapitre II méthodes de calcul des coefficients de transmission surfaciques (K) et linéiques(k)

Introduction

Les déperditions par transmission à travers une paroi, pour une différence de température de 1 °C entr e les ambiances que séparecette paroi, sont données par la formule :d = Σ (K A) + Σ(k L) (W/K) (1)Dans cette formule :

• K et A sont respectivement le coefficient de transmission surfacique et la surface intérieure de chaque élément de paroi ; sila paroi est composée d'un seul élément, Σ (K A) s'écrit K A ; K est exprimé en W/m².K et A en m² ;• k et L sont respectivement le coefficient de transmission linéique et la longueur intérieure de chaque liaison ; k est expriméeen W/m.K et L en m.

Si la paroi ou l'élément de paroi est homogène sur toute sa surface (ou est considéré comme tel au sens du paragraphe 2.1 ), lecoefficient K à porter dans la formule (1), est le coefficient K en partie courante, calculé suivant les règles données au paragraphe2.1 .Si la paroi ou l'élément de paroi est hétérogène (élément comprenant des ossatures incorporées par exemple) le coefficient K àporter dans la formule (1) est le coefficient K moyen de la paroi, calculé suivant les règles données au paragraphe 2.2 .

Remarque sur la définition de la surface intérieure La définition de la surface intérieure A peut poser des problèmes lorsqu'il existe des décrochements ou des angles rentrants. Lesexemples donnés ci-dessous (fig. 1 et 2) montrent comment doit être alors calculé A.

Figure 1

Figure 2

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Figure 2

On peut dire, pour être plus général, qu'il ne faut prendre en compte que les parties de parois ayant deux faces, l'une intérieure etl'autre extérieure, en regard l'une de l'autre.

Coefficient de transmission surfacique global Le coefficient de transmission surfacique global d'une paroi est égal aux déperditions par transmission à travers la paroi (d)données par la formule 1, divisées par la surface intérieure de la paroi (Σ A).Son expression est donc : (W/m².K) (2)

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2.1 Coefficient de transmission surfacique en partie courante

2.1.1 Parties courantes d'épaisseur constante composées de couches homogènes (lames d'air exclues) Parois composées d'un ou plusieurs matériaux disposés en couches d'épaisseur constante. Le coefficient K de la paroi est donnépar la formule :

(m².K/W) (3)

où représente la somme des rapports e/ λ des différentes couches, e étant l'épaisseur du matériau de conductivité thermique utileλ. Les conductivités thermiques utiles des matériaux de construction sont données au chapitre III .

2.1.2 Parties courantes d'épaisseur constante pouvant être ramenées à des couches homogènes (lames d'airventilées exclues)

2.1.2.1 Hétérogénéités faibles et régulières

Si les hétérogénéités dans les divers plans sont faibles et régulières (hétérogénéité due aux joints dans une maçonnerie pleine parexemple), on peut, pour simplifier, utiliser encore la notion de λ.Les valeurs données pour les pierres au paragraphe 3.1 illustrent ce cas.

2.1.2.2 Hétérogénéités importantes mais régulières Si les hétérogénéités sont importantes mais régulières (alvéoles dans les briques ou les agglomérés de béton par exemple), onintroduit directement la résistance thermique utile par unité de surface (R) de l'ensemble hétérogène (y compris les joints).Le coefficient K est alors donné par la formule :

(m².K/W) (4)

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Les résistances thermiques utiles par unité de surface des éléments de construction sont données au chapitre IV .

2.1.3 Parties courantes d'épaisseur variable, la couche d'épaisseur variable étant en matériau plein

Le coefficient K moyen est obtenu par les formules (3) ou (4) , en y introduisant l'épaisseur moyenne de la couche d'épaisseurvariable.

2.1.4 Parties courantes comprenant une lame d'air ventilée 21

21mise à jour en juillet 1988

Ce paragraphe concerne les parois à lame d'air dont les orifices de ventilation débouchent exclusivement et en permanence surl'extérieur, à l'exclusion donc des fenêtres équipées de fermetures extérieures, traitées au paragraphe 2.6.7 ci-après, et desparois à lame d'air traversée par l 'air servant à la ventilation du logement, traitées dans les Règles Th-G.La ventilation de la lame d'air est caractérisée :

• dans le cas des parois verticales, par le rapport de la section totale des orifices haut et bas de ventilation (s), exprimée en m²,à la longueur de la paroi (L), exprimée en m ;

• dans le cas des parois horizontales, par le rapport de la section totale des orifices de ventilation (s), exprimée en m², à lasurface de la paroi (A), exprimée en m².

2.1.4.1 Parois très faiblement ventilées

• s/L < 0,002 m²/m pour les parois verticales,• s/A < 0,0003 m²/m² pour les parois horizontales.

Le calcul est effectué en supposant la lame d'air non ventilée, c'est-à-dire en utilisant la formule (4') qui s'écrit ici :

(m.K/W) (4')ou Ri est la résistance thermique de la partie intérieure de la paroi,Rl la résistance thermique de la lame d'air,Re la résistance thermique de la partie extérieure de la paroi.

2.1.4.2 Parois faiblement ventilées 21

Parois horizontales ou faisant avec le plan horizontal un angle égal ou inférieur à 60°Elles sont définies par : 0,0003 s/A 0,003 m/m.Le coefficient K de ces parois est donné par la formule :

[W/(m.K)] (5)

Dans cette formule :• Ko est le coefficient K de la paroi supposée non ventilée, c'est-à-dire calculé par la formule (4') du paragraphe 2.1.4.1 ;• I est un coefficient fonction de la somme (Ki + Ke ) ;

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• Ke est le coefficient K de la partie extérieure de la paroi ;• Ki est le coefficient K de la partie intérieure de la paroi.

Ki et Ke sont à déterminer par les expressions suivantes ;

Les valeurs de I, exprimées en W/(m.K), sont données dans le tableau ci-dessous (extrait de l' abaque du § 5.1 des Règles Th-Bpour q/A = 10) :

Parois verticales ou faisant avec le plan horizontal un angle supérieur à 60 °Elles sont définies par :0,002 s/L 0,05 m/m

Le coefficient K de ces parois est donné par la formule :[W/(m.K)] (6)

Dans cette formule, J est un coefficient fonction des rapports s/L et Ko /Ke et de la somme (Ki + Ke ) ; Ki , Ke et Ko ont la mêmesignification que ci-dessus.La valeur de J, exprimée en W/(m.°C), est obtenue :

• pour 0,002 s/L 0,02 m/m, par lecture de l' abaque ci-contre (fig. 2, § 2.6.7.1 des Règles Th-K actuelles) ;•

•

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• • • • pour 0,02 s/L 0,05 m/m, en multipliant par 1,35 la valeur lue sur l'abaque.

2.1.4.3 Parois fortement ventilées

• s/L ; 0,05 m/m pour les parois verticales,• s/A ; 0,003 m/m pour les parois horizontales.

On effectue le calcul en considérant que la partie extérieure de la paroi est supprimée, mais que l'ambiance extérieure est en aircalme. La formule donnant le coefficient K est donc la suivante :

(m.K/W) (6)

La somme des résistances superficielles a les valeurs suivantes :• Parois verticales :• • •

• • • • • • •

• • • Parois horizontales :• Flux de chaleur ascendant (toitures) :•

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• •

• •

• • • • • • • • Flux de chaleur descendant (planchers bas) :• • •

• • • • • • • • •

2.1.4.4 Écrans Si la partie extérieure de la paroi est un écran placé à une certaine distance, l'espace d'air étant totalement ouvert sur au moinsdeux côtés, cas des pare-soleil par exemple, l'ambiance extérieure n'est plus considérée en air calme et on applique la formule :

(m.K/W) (7)

La somme des résistances superficielles a donc ici les valeurs suivantes :• Parois verticales :• • •

• • • • • • • • • • Parois horizontales :• Flux de chaleur ascendant (toitures) :• • •

•

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• • • • •

• • • • Flux de chaleur descendant (planchers bas) :• • •

• • • • • •

• • •

2.1.5 Parties courantes des toitures avec isolation inversée 21

Ces toitures font l'objet de la procédure d'Avis Technique. La méthode de calcul de leur coefficient K en partie courante est donnéedans un document du Comité Thermique de l'Avis Technique.

2.2 Coefficient de transmission surfacique moyen des parois ou éléments de parois hétérogènes

2.2.1 Panneaux ou parois ne comportant que des hétérogénéités simples Une paroi est dite à hétérogénéité simple si :

1 La partie hétérogène est parfaitement définie et délimitée par deux plans perpendiculaires aux faces de la paroi.2 La constitution d'ensemble de la paroi est telle qu'il n'existe pas de flux latéraux importants entre la partie hétérogène et lereste de la paroi. Ce cas est schématisé sur la figure 3 . Un exemple de cas contraire est schématisé sur la figure 4 .3 Figure 34 5

6 7 8 9 Figure 4

10 11

12 13 14

La méthode de calcul consiste à décomposer la paroi en éléments homogènes dont on sait calculer le coefficient K.Le coefficient de transmission thermique utile moyen de la paroi est alors donné par la formule :

(W/m.K) (8)

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A étant la surface de paroi dont le coefficient de transmission est égal à K.Voir exemples 7 et 8, pages 65 à 67 .

2.2.2 Panneaux légers à parements et ossature conducteurs avec ou sans coupure isolante Le coefficient K de ces panneaux est donné par la formule :

(W/m.K) (9)

dans laquelle :• K0 est le coefficient de transmission surfacique en partie courante,• k est le coefficient de transmission linéique de l'ossature,• L est le linéaire d'ossature, exprimé en m,• A est la surface du panneau, exprimée en m.

Certains panneaux n'ont pas une ossature identique sur tout leur pourtour. C'est le cas, par exemple, lorsque la lisse basse estdifférente du reste de l'encadrement. La formule 9 devient alors :

(k L) étant la somme des produits du coefficient k de chaque ossature par sa longueur L.

Figure 5

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Figure 6

Figure 7

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Du fait de la grande variété des formes et constitutions des ossatures, en particulier lorsqu'il existe des coupuresisolantes, le calcul du coefficient k est complexe. Mais ce calcul ne devrait normalement pas être nécessaire, les valeursdes coefficients K0 et k devant être fournies par le fabricant ou, mieux, par le documentd'Avis Technique. La méthodede calcul présentée ci-dessous est donc essentiellementdestinée aux fabricants pour l'étude de conception despanneaux. Le coefficient k est donné par la formule générale suivante :

(m.K/W) (10)

Dans cette formule :1 l est la largeur de l'ossature (exprimée en m) telle que représentée sur les figures 5, 6 et 7 ;2 r est la résistance thermique de l'ossature et de sa coupure isolante éventuelle. Il n'y a pas d'expression simple de r. Pour les

formes courantes, telles que celles des figures 5, 6 et 7 , r est donné par la formule :3 4 5

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 dans laquelle :

• B5c et c sont l'épaisseur (exprimée en m) et la conductivité thermique de la coupure thermique lorsqu'elle existe. S'il y aplusieurs coupures thermiques, on ajoute les rapports B5c / c l ; par exemple pour le panneau de la figure 7 , on écrit 2B5c / c l ;• l 0 B50 et 0 sont la largeur, l'épaisseur (exprimées en m) et la conductivité thermique de l'ossature. l 0 est comptée à

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partir et jusqu'à l'axe de l'ossature comme le montrent les figures 5, 6 et 7 .

16 l i et l e sont les augmentations fictives de la largeur d'ossature, dues à la conductivité des parements, respectivementintérieur et extérieur. Leurs valeurs sont données dans le tableau ci-contre en fonction de la nature et de l'épaisseur duparement, de r et de K0 .

17 Pour les matériaux ne figurant pas dans ce tableau , on peut calculer l par la formule :18 19 20

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 dans laquelle B5 et sont l'épaisseur et la conductivité du parement et un coefficient dont la valeur est donnée ci-contre enfonction du produit B5 , de r et de K

0 .

Remarque. - La méthode de calcul ci-dessus n'est à appliquer que si r est inférieur à 0,20 m.K/W. Pour des valeurs supérieuresles flux latéraux sont suffisamment faibles pour que l'on puisse utiliser la formule donnée au paragraphe 2.2.1 .

Valeurs de l i et l e (en m)

19

19Ces valeurs correspondent à des panneaux verticaux ou faisant avec le plan horizontal un angle supérieur à 60°. Dans les autrescas, elles doivent être réduites de 10 %.

Valeurs de

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2.2.3 Parois sandwichs béton isolant léger Ces parois sont constituées de deux voiles de béton séparés par une âme en isolant léger.Les voiles de béton peuvent être reliés :

• par des nervures continues en béton (fig. 8)• par des plots en béton• par des liaisons métalliques.

Figure 8

Plusieurs types de liaisons peuvent être utilisés dans une même paroi.Le coefficient K moyen de ces parois est donné par la formule :

(W/m.K) (11)

Le premier terme du numérateur correspond aux parties isolées de la paroi, le second correspond aux nervures continues enbéton, le troisième aux liaisons ponctuelles en béton ou en acier.

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Dans cette formule :• A est la surface intérieure de la paroi• Ko est le coefficient K des parties isolées, calculé suivant les indications du paragraphe 2.1• Ao est la surface de ces parties• k est le coefficient de transmission linéique des nervures continues en béton

• L est la longueur de ces liaisons• est le coefficient de transmission ponctuelle des plots en béton ou des liaisons métalliques• n est le nombre de ces plots ou de ces liaisons ;

a Le coefficient de transmission linéique des nervures continues en béton (k) est donné par la formule :b k = Kn l + (Kn - Ko ) x (W/m.K) (12)c d Figure 9e f

g h i j

• Kn est le coefficient K au droit des nervures continues en béton calculé suivant les indications du paragraphe 2.1• l est la largeur de ces nervures• K0 est le coefficient de transmission surfacique au droit de l'isolant ; si l'épaisseur d'isolant n'est pas la même de chaquecôté de la nervure, K0 est égal à la moyenne arithmétique de ces deux valeurs• x est donné par l'abaque de la figure 9 en fonction de l'épaisseur totale des deux voiles de béton (ei + ee ) et du rapport

ei /(ei + ee ).Toutefois pour les nervures de rive : x est égal à la moitié de la valeur donnée par cet abaque.Voir exemple 10 .

k Les valeurs du coefficient de transmission ponctuelle des plots en béton et des liaisons métalliques () sont données dans letableau ci-dessous :

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2.3 Coefficient de transmission linéique des liaisons Les valeurs du coefficient k des liaisons les plus courantes sont données au chapitre VI . Pour les liaisons ne figurant

pas au chapitre VI , on se reportera éventuellement à l'Avis Technique concernant le procédé de construction considéré. Faute de trouver les valeurs du coefficient k au chapitre VI ou dans un Avis Technique, on fera le calcul comme indiquéci-dessous. Dans ce qui suit, exception faite du paragraphe 2.3.1 , on distingue quatre types de parois :

• les parois à isolation répartie,• les parois à isolation extérieure,• les parois à isolation intérieure,• les parois sandwichs béton-isolant léger.

On entend par paroi à isolation intérieure ou extérieure une paroi répondant aux trois conditions suivantes :• l'isolation est assurée presque exclusivement par un matériau de faible conductivité thermique (inférieure à 0,12 W/m.K),• l'épaisseur de ce matériau est telle que sa résistance thermique est supérieure à 0,5 m.K/W,• ce matériau est placé sur l'une ou l'autre des deux faces de la paroi, intérieure ou extérieure.

Les parois ne comportant pas un tel matériau isolant (par exemple les maçonneries) ou les parois comportant un tel matériau maisnon placé sur l'une de leurs faces (par exemple les panneaux de façade) sont classées dans les parois à isolation répartie.Les parois sandwichs béton-isolant léger, définies au paragraphe 2.2.3 , sont traitées à part.

2.3.1 Liaison de deux parois extérieures par une ossature métallique (fig. 10)Le coefficient k est donné par la formule :

(m.K/W) (13)

Dans cette formule :• l i et l e sont respectivement les longueurs développées, intérieure et extérieure, de l'ossature (ces longueurs sontprécisées sur les figures 10.1 et 10.2 ),• est soit égal à l'épaisseur B5 de l'âme de l'ossature s'il s'agit d'un profilé simple, fers I, U, T (fig. 10.1) soit à 2 B5 s'il s'agitd'un tube (fig. 10.2) ,• m est la conductivité thermique du métal exprimée en W/m.K,• et L une longueur égale à e + (l i + l e )/8, e étant l'épaisseur de la paroi.

Toutes ces dimensions sont exprimées en m.

Cette formule ne s'applique pas aux ossatures comportant des coupures isolantes, partiellement isolées ou reliant des panneaux àparements conducteurs.

Figure 10.1

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Figure 10.2

2.3.2 Liaison entre un mur et une menuiserie Ce paragraphe donne le coefficient k correspondant aux déperditions par °C et par mètre de pourtour de s encadrements defenêtres, portes-fenêtres ou portes extérieures.

2.3.2.1 Mur à isolation répartie (fig. 11)

A d'une façon générale D'une façon générale, le coefficient k est donné par les formules suivantes :

• menuiserie au nu intérieur ou en ébrasement (fig. 11.1 et 11.2)• (W/m.K) (14)

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• •

• • •

• • • • • • • menuiserie au nu extérieur (fig. 11.3)• (W/m.K) (15)• •

• •

• • • • • • •

Dans ces formules :• e est l'épaisseur du mur, exprimée en m,• Rm est la résistance thermique du mur au droit de l'encadrement, résistances superficielles non comprises, exprimée enm.K/W.

Le coefficient k n'a pas nécessairement la même valeur sur les quatre côtés d'une fenêtre. Ce peut être le cas, par exemple,

lorsque l'appui ou le linteau sont constitués par des éléments en béton (fig. 11.4 et 11.5) ; la résistance thermique à utiliser dansles formules (14) et (15) est alors celle de l'élément en béton ; ceci n'exclut pas la prise en compte des déperditions surfaciques àtravers cet élément (produit KA).

B en cas de double-fenêtre En cas de double-fenêtre, si l'épaisseur totale de la menuiserie est faible devant l'épaisseur du mur, on calcule comme s'il s'agissaitd'une simple fenêtre. Par contre si l'épaisseur totale de la menuiserie est voisine de celle du mur ou si l'une des fenêtres est au nuintérieur du mur et l'autre au nu extérieur, k est pris égal à zéro.

C avec une façade légère Avec une façade légère, l'épaisseur de la menuiserie est voisine de celle du mur et la valeur de k est nulle. Ceci n'exclut pas laprise en compte des déperditions à travers l'ossature éventuelle constituant la liaison entre la partie opaque de la façade et lafenêtre.

Figure 11.1 Liaisons entre une menuiserie et un mur à isolation répartie/menuiserie au nu intérieur

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Figure 11.2 Liaisons entre une menuiserie et un mur à isolation répartie/menuiserie en ébrasement

Figure 11.3 Liaisons entre une menuiserie et un mur à isolation répartie/menuiserie au nu extérieur

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Figure 11.4 Liaisons entre une menuiserie et un mur à isolation répartie/exemples d'encadrements en béton

Figure 11.5 Liaisons entre une menuiserie et un mur à isolation répartie/exemples d'encadrements en béton

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2.3.2.2 Mur à isolation extérieure (fig. 12)

A si la menuiserie est disposée au nu intérieur Si la menuiserie est disposée au nu intérieur, l'expression du coefficient k est différente suivant que l'isolation est arrêtée au droitdu tableau (fig. 12.1) ou recouvre le tableau (fig. 12.2) .

• isolation arrêtée au droit du tableau :• (W/m.K) (16)• •

• • •

• • • • • • • isolation recouvrant le tableau :• k = 0,6 Ke (W/m.K) (17)

Dans ces formules :• e et Rm sont respectivement l'épaisseur exprimée en m et la résistance thermique exprimée en m.K/W de la partie intérieureà l'isolation ;• K est le coefficient K du mur exprimé en W/m.K.

B dans les autres cas Dans les autres cas, c'est-à-dire pratiquement si la menuiserie est disposée au nu extérieur, k est égal à zéro (fig. 12.3 et 12.4) .

Figure 12.1 Liaisons entre une menuiserie et un mur à isolation extérieure/menuiserie au nu intérieur

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Figure 12.2 Liaisons entre une menuiserie et un mur à isolation extérieure/menuiserie au nu intérieur

Figure 12.3 Liaisons entre une menuiserie et un mur à isolation extérieure/menuiserie au nu extérieur ou à peu près au nuextérieur

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Figure 12.4 Liaisons entre une menuiserie et un mur à isolation extérieure/menuiserie au nu extérieur ou à peu près au nuextérieur

2.3.2.3 Mur à isolation intérieure (fig. 13)

A si la menuiserie est disposée au nu extérieur Si la menuiserie est disposée au nu extérieur, l'expression du coefficient k est différente suivant que l'isolation est arrêtée au droitdu tableau (fig. 13.1) ou recouvre le tableau (fig. 13.2) .Le coefficient k est calculé par la formule (16) dans le premier cas et la formule (17) dans le second cas. Dans ces formules : e estRm sont respectivement l'épaisseur et la résistance thermique de la partie du mur extérieure à l'isolation, comme indiqué sur les

figures 13.1 et 13.2 ; K est le coefficient K du mur.

B dans les autres cas Dans les autres cas, c'est-à-dire pratiquement si la menuiserie est disposée au nu intérieur, k est égal à zéro (fig. 13.3 et 13.4) .

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Figure 13.1 Liaisons entre une menuiserie et un mur à isolation intérieure/menuiserie au nu extérieur

Figure 13.2 Liaisons entre une menuiserie et un mur à isolation intérieure/menuiserie au nu extérieur

Figure 13.3 Liaisons entre une menuiserie et un mur à isolation intérieure/menuiserie au nu intérieur ou à peu près au nu intérieur

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Figure 13.4 Liaisons entre une menuiserie et un mur à isolation intérieure/menuiserie au nu intérieur ou à peu près au nu intérieur

2.3.2.4 Mur sandwich béton-isolant léger

a Si l'encadrement de baie est constitué par une nervure en béton reliant les deux voiles, le coefficient k est calculé selon lesindications du paragraphe 2.3.2.1 , Rm étant la résistance thermique de la paroi au droit de la nervure.b Si la menuiserie est dans le plan de l'isolation et la prolonge, le coefficient k est nul.c Si l'isolation recouvre une partie du tableau, le coefficient k est calculé par la formule (17) ; e est alors l'épaisseur du voileintérieur.

2.3.2.5 Cas particulier ou l'encadrement de baie est métallique (fig. 14)Ce paragraphe ne concerne que les menuiseries en bois ; en effet il n'existe pas de formules générales pour les menuiseriesmétalliques.

a Si l'encadrement métallique ne recouvre que l'extérieur du mur (fig. 14.1 et 14.2) , le coefficient k de l'encadrement de baieest celui déterminé dans les paragraphes qui précèdent (§ 2.3.2.1 à 2.3.2.4) .

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b Si l'encadrement métallique recouvre toute l'épaisseur du mur (fig. 14.3 et 14.4) , le coefficient k est donné par la formule :c k = ke + km (W/m.K) (18)

Dans cette formule :• ke est le coefficient k de la liaison sans encadrement métallique dont le mode de calcul est donné aux paragraphes 2.3.2.1 à

2.3.2.4 ;• km est donné par la formule :• (m.K/W) (19)• •

• • •

où :• l i et l e sont les longueurs définies sur les figures 14.3 et 14.4 et exprimées en m ;• L est une longueur égale à :• em + (l i + l e )/4• em étant l'épaisseur de la menuiserie exprimée en m ;• B5 et m sont respectivement l'épaisseur et la conductivité thermique de l'encadrement métallique, exprimées en m et W/m.K.

Figure 14.1 Encadrements de baies métalliques/encadrement extérieur avec menuiserie bois

Figure 14.2 Encadrements de baies métalliques/encadrement extérieur avec menuiserie bois

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Figure 14.3 Encadrements de baies métalliques/encadrement recouvrant toute l'épaisseur du mur

Figure 14.4 Encadrements de baies métalliques/encadrement recouvrant toute l'épaisseur du mur

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2.3.3 Angle de deux parois extérieures Ce paragraphe donne le coefficient k correspondant aux déperditions, par K et par mètre de liaison, relatives à chaque paroiconstituant l'angle, qu'il s'agisse d'un angle saillant ou d'un angle rentrant.

2.3.3.1 Les deux parois sont à isolation répartie

a Si les deux parois sont identiques (fig. 15.1 et 15.4) le coefficient k est donné par la formule :b k = 0,2 Ke (W/m.C) (20)c où K et e sont respectivement le coefficient K et l'épaisseur communs aux deux parois.d Si les deux parois sont différentes et s'imbriquent l'une dans l'autre (cas des maçonneries par exemple) le coefficient k estencore donné par la formule (20), K et e étant les valeurs moyennes respectivement des coefficients K et des épaisseurs deces parois.

e Si les deux parois sont différentes, l'une d'entre elles constituant l'angle (fig. 15.2, 15.5 et 15.6) le coefficient k est donnépar la formule :f (W/m.K) (21)g h

i j k l m n o p q r Dans cette formule :

• R2 est la résistance thermique de la paroi constituant l'angle, repérée 2 sur les figures ;• e1 et e2 sont les épaisseurs des deux parois, 1 et 2, et e la moyenne arithmétique de ces épaisseurs.

s Si l'angle est constitué par un poteau en béton (fig. 15.3) le coefficient k est donné par la formule :t k = 0,45 e (W/m.K) (22)

• e étant la moyenne arithmétique des épaisseurs des deux parois.

Figure 15.1 Angles saillants de deux parois à isolation répartie

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Figure 15.4 Angles rentrants de deux parois à isolation répartie


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2.3.3.2 Les deux parois sont à isolation extérieure s'il s'agit d'un angle saillant ou à isolation intérieure s'il s'agit d'unangle rentrant Si les deux parois sont identiques (fig. 16.1 et 16.3) , le coefficient k est donné par la formule :k = 0,6 K e (W/m.K) (23)Si les deux parois sont différentes (fig. 16.2 et 16.4) , le coefficient k est donné par la formule :k = 0,6 K2 e (W/m.K) (23 bis )Dans cette formule :

• K2 est le coefficient K de la paroi constituant l'angle repérée 2 sur les figures 16.2 et 16.4 .

• e est la moyenne arithmétique des épaisseurs des parties intérieures à l'isolation s'il s'agit d'un angle saillant et extérieure s'ils'agit d'un angle rentrant.

Si les deux parois s'imbriquent l'une dans l'autre, la formule (23) s'applique encore mais en remplaçant K par la moyenne descoefficients K des deux parois.

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Figure 16.1 Angles saillants de deux parois à isolation extérieure

Figure 16.2 Angles saillants de deux parois à isolation extérieure

Figure 16.3 Angles rentrants de deux parois à isolation intérieure

Figure 16.4 Angles rentrants de deux parois à isolation intérieure

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2.3.3.3 Les deux parois sont à isolation intérieure s'il s'agit d'un angle saillant (fig. 17.1) ou à isolation extérieure s'ils'agit d'un angle rentrant (fig. 17.2)Le coefficient k est nul.

Figure 17.1 Angle saillant de deux parois à isolation intérieure

Figure 17.2 Angle rentrant de deux parois à isolation extérieure

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2.3.3.4 L'une des parois est à isolation extérieure s'il s'agit d'un angle saillant ou à isolation intérieure s'il s'agit d'un anglerentrant, l'autre étant à isolation répartie Dans ce paragraphe on désigne par :

• paroi 1 la paroi à isolation extérieure ou intérieure ;• paroi 2 la paroi à isolation répartie ;• e1 l'épaisseur de la partie de la paroi 1 intérieure à l'isolation s'il s'agit d'un angle saillant et extérieure s'il s'agit d'un anglerentrant ;• e2 l'épaisseur de la paroi 2 ;• e la moyenne arithmétique de e1 et de e2 ;• K1 et K2 les coefficients K des parois 1 et 2 ;• R1 la résistance thermique de la partie d'épaisseur e1 de la paroi 1 ;• R2 la résistance thermique de la paroi 2 ;• R'2 la résistance thermique comprise entre les nus intérieur et extérieur de la paroi 2 au droit de la paroi 1.

Trois cas sont à considérer, le coefficient k étant donné par les formules qui suivent :a L'angle est constitué comme indiqué sur les figures 18.1 et 18.4 :b (W/m.K) (24)c d

e f g h i j k l m n L'angle est constitué comme sur les figures 18.2 et 18.5 :o (W/m.K) (25)p q

r s t u v w x y z aa L'angle est constitué comme sur les figures 18.3 et 18.6 :

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bb k = 0,6 K1 e (W/m.K) (26)

Si la paroi 2 et la partie d'épaisseur e1 de la paroi 1 s'imbriquent l'une dans l'autre, cette formule s'applique sans changement.

Figure 18.1 Angles saillants, une paroi étant à isolation extérieure



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Figure 18.4 Angles rentrants, une paroi étant à isolation intérieure


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2.3.3.5 L'une des parois est à isolation intérieure s'il s'agit d'un angle saillant ou à isolation extérieure s'il s'agit d'un anglerentrant, l'autre paroi étant à isolation répartie Dans ce paragraphe on utilise les mêmes notations qu'au paragraphe 2.3.3.4 , à la place de l'isolation près.Deux cas sont à considérer, le coefficient k étant donné par les formules qui suivent :

a L'angle est constitué comme indiqué sur les figures 19.1 et 19.3 .b (W/m.K) (27)c d

e f g h i j k l m n L'angle est constitué comme indiqué sur les figures 19.2 et 19.4 :o k = 0,2 K2 e (W/m.K) (28)

Figure 19.1 Angles saillants, une paroi étant à isolation intérieure

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2.3.3.6 L'une des parois est à isolation extérieure, l'autre à isolation intérieure Dans ce paragraphe on désigne par :

• paroi 1, la paroi à isolation extérieure si l'angle est saillant et celle à isolation intérieure si l'angle est rentrant ;

• paroi 2, l'autre paroi ;• e1 et R1 respectivement l'épaisseur et la résistance thermique de la partie non isolée de la paroi 1 ;• r1 et K2 respectivement la résistance thermique de l'isolation et le coefficient K de la paroi 2 ;• R'2 la résistance thermique comprise entre les nus intérieur et extérieur de la paroi 2 au droit de la paroi 1.

Deux cas sont à considérer le coefficient k étant donné par les formules qui suivent :a L'isolation extérieure est continue jusqu'au nu extérieur de la paroi à isolation intérieure (fig. 20.1 et 20.3) :b (W/m.K) (29)c d

e f g h i j k l m n o Figure 20.1 Angles saillants entre une paroi à isolation extérieure et une paroi à isolation intérieurep q

r s t u Figure 20.2 Angles saillants entre une paroi à isolation extérieure et une paroi à isolation intérieurev w

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x y z aa Figure 20.3 Angles rentrants entre une paroi à isolation extérieure et une paroi à isolation intérieurebb cc

dd ee ff gg Figure 20.4 Angles rentrants entre une paroi à isolation extérieure et une paroi à isolation intérieurehh ii

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jj kk ll mm L'isolation extérieure est arrêtée au droit du nu intérieur de la paroi à isolation intérieure (fig. 20.2 et 20.4) :nn (W/m.K) (30)oo pp

qq rr ss

Les valeurs de sont données au tableau III (paragraphe 2.3.4) en fonction de K2 (Ke dans le tableau) et de ri .

2.3.3.7 Mur sandwich béton-isolant léger Le coefficient k peut ici avoir une valeur différente pour chaque paroi. Deux cas sont à considérer :

a La surface intérieure n'est pas limitée dans l'angle par une nervure (c'est le cas de la paroi repérée 1 sur la figure 21 ).b Le coefficient k est donné par la formule :c k1 = 0,6 K e (W/m.K) (31)d Dans cette formule :

• K est le coefficient K de la paroi au droit de l'isolant d'épaisseur B5• e est l'épaisseur du voile intérieur.

e La surface intérieure est limitée dans l'angle par une nervure (c'est le cas de la paroi repérée 2 sur la figure 21 ).f Figure 21 Angle de deux murs sandwichs béton-isolant légerg h

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i j

k Le coefficient k est donné par la formule :k2 = 0,85 [0,7 K e + (Kn - K) x/2] (W/m.K) (32)Dans cette formule :

• Kn est le coefficient K au droit des nervures,• K et e ont la même signification qu'au paragraphe a) ,• x est donné par l'abaque de la figure 9 .

2.3.4 Liaison entre une paroi extérieure et une paroi intérieure Les formules qui suivent sont valables pour les refends et les planchers, que ceux-ci fassent saillie ou non à l'extérieur(elles sont donc valables dans le cas où existe un balcon ou une loggia). Pour les cloisons, c'est-à-dire pour les parois demoins de 9 cm d'épaisseur, la valeur du coefficient k est prise égale à zéro, sauf s'il y a coupure de l'isolation comme dans

l' exemple ci-dessous ; on traite alors la cloison comme un refend.

Chaque coefficient k, visé dans ce qui suit, traduit les déperditions (par °C et par mètre linéaire de liaison) d'un seul local.

2.3.4.1 Cas général Sauf pour les murs sandwichs béton-isolant léger qui seront traités au paragraphe 2.3.4.2 , le coefficient k est donné par la formule:k = 0,4 Ki ei (1 + ) (W/m.K) (33)Dans cette formule :

•

Ki est le coefficient K de la paroi fictive située au droit de la paroi intérieure et limitée aux nus intérieur et extérieur de la paroiextérieure ; les figures 22.2 et 22.4 en donnent une illustration ; son mode de calcul est donné ci-après :• ei est l'épaisseur de la paroi intérieure, exprimée en m,• est un coefficient dont les valeurs sont données dans les paragraphes qui suivent en fonction du type et des caractéristiquesde la paroi extérieure.

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Le coefficient Ki est donné par la formule :(m.K/W) (34)

où :• R est la résistance thermique de la paroi fictive définie ci-dessus, exprimée en m.K/W ; remarquons que R est indépendant dela saillie éventuelle de la paroi intérieure vers l'extérieur ;• rs est une résistance additionnelle exprimée en m.K/W, dont les valeurs sont données dans les paragraphes qui suivent.

Figure 22.1 Exemples de liaisons entre une paroi extérieure et une paroi intérieure/liaison mur-plancher

Figure 22.2 Exemples de liaisons entre une paroi extérieure et une paroi intérieure/liaison mur-plancher

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Figure 22.3 Exemples de liaisons entre une paroi extérieure et une paroi intérieure/liaison-mur-refend

Figure 22.4 Exemples de liaisons entre une paroi extérieure et une paroi intérieure/liaison-mur-refend

2.3.4.1.1 Valeurs de et de rs lorsque la paroi extérieure est à isolation répartie (fig. 23)

A valeur deest nul.

B valeur de rs D'une façon générale, rs est égal à 0,15 m.K/W. Toutefois si la paroi intérieure a sur chacune de ses faces un revêtement derésistance thermique supérieure à 0,30 m.K/W, rs est égal à 0,25 m.K/W.En outre, lorsque la paroi extérieure est une façade légère, on distingue les deux autres cas suivants :

•

La saillie extérieure de la paroi intérieure est revêtue sur ses trois faces d'un isolant de résistance thermique au moins égale à0,5 m.K/W (fig. 23.5) . rs est fonction de la résistance thermique (r'e ) de cet isolant et de la longueur de la saillie (D) ; sa valeurest donnée au tableau I .• La paroi intérieure est partiellement revêtue sur ses deux faces (à l'extérieur ou à l'intérieur) d'un isolant de résistancethermique au moins égale à 0,5 m.K/W (fig. 23.6) . rs est fonction de la résistance thermique (r'e ou r'i ) de cet isolant et de sa

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longueur (l ) ; sa valeur est donnée au tableau II .

Si, dans ces deux derniers cas, la paroi intérieure est à la fois isolée sur sa saillie extérieure et totalement revêtue sur sa partieintérieure d'un isolant de résistance thermique au moins égale à 0,30 m.K/W, la valeur de rs est obtenue en ajoutant 0,10 m.K/W àla valeur lue dans les tableaux I ou II .

Figure 23.1 Liaisons entre une paroi extérieure à isolation répartie et une paroi intérieure



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Tableau 1

Tableau II

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Tableau III Valeurs de

2.3.4.1.2 Valeurs de et de rs lorsque la paroi extérieure est à isolation extérieure (fig. 24)

A valeurs deest fonction de la résistance thermique de l 'isolation extérieure (re ) et du coefficient K de la paroi extérieure (K e ) ; sa valeur estnulle si l'isolation est continue au droit de la paroi intérieure (fig. 24.3) ; elle est donnée au tableau III dans les autres cas.

B valeurs de rs On distingue trois cas :

• L'extrémité de la paroi intérieure n'est pas isolée (fig. 24.1 et 24.2) ou l'isolation de la paroi extérieure est continue au droitde la paroi intérieure (fig. 24.3) : rs est égal à 0,15 m.K/W.• La saillie extérieure de la paroi intérieure est revêtue sur ses trois faces d'un isolant de résistance thermique au moins égale à0,5 m.K/W (fig. 24.4) ; rs est fonction de la résistance thermique (r'e ) de cet isolant et de la longueur de la saillie D ; sa valeurest donnée au tableau I .• La saillie extérieure de la paroi intérieure est partiellement revêtue sur deux faces d'un isolant de résistance thermique aumoins égale à 0,5 m.K/W (fig. 24.5) ; rs est fonction de la résistance thermique (r's ) de cet isolant et de sa longueur ( l ). Savaleur est donnée au tableau II .

Un revêtement isolant placé sur la paroi intérieure dans les locaux (fig. 24.6) ne modifie pas ces valeurs.

Figure 24.1 Liaisons entre une paroi extérieure à isolation extérieure et une paroi intérieure

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2.3.4.1.3 Valeurs de et de rs lorsque la paroi extérieure est à isolation intérieure (fig. 25)

A valeurs deest fonction de la résistance thermique de l 'isolation intérieure (ri ) et du coefficient K de la paroi extérieure (K e ) ; sa valeur est

donnée au tableau III .(Le cas où une isolation est disposée au droit de la paroi intérieure entre le nu extérieur et la face sous l'isolant de la paroiextérieure, n'est pas traité ici).

B valeurs de rs Que la saillie extérieure de la paroi intérieure soit isolée ou non, la valeur de rs ne dépend que de l'isolation de la partie intérieure

de cette paroi.• Si cette partie n'est pas isolée (fig. 25.1 à 25.5) , ou n'est isolée que sur une face, ou si elle est revêtue sur ses deux facesd'une isolation de résistance thermique inférieure à 0,3 m.K/W, rs est égal à 0,15 m.K/W.• Si cette partie est totalement revêtue sur ses deux faces d'une isolation de résistance thermique au moins égale à 0,30m.K/W, rs est égal à 0,25 m.K/W.• Si cette partie est totalement ou partiellement revêtue sur ses deux faces d'un isolant de résistance thermique au moins égaleà 0,5 m.K/W (fig. 25.6) , rs est fonction de la résistance thermique (r'i ) de cet isolant et de sa longueur l ; sa valeur estdonnée au tableau II .

Figure 25.1 Liaisons entre une paroi extérieure à isolation intérieure et une paroi intérieure


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2.3.4.2 Cas particulier du mur sandwich béton-iso

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