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lundi 17 juin 2013

Ponts thermiques en ossature bois, actualisation des données.

La construction en ossature bois permet de faire des enveloppes de bâtiment performantes entre autre parce que les ponts thermiques y sont plus faibles qu'en construction classique. Ceci dit, lorsqu'on arrive à des niveau d'isolation de type passif, les déperditions dues à ces ponts thermiques peuvent redevenir importantes.

Pour comprendre la notion de pont thermique lire ce document.

Ca n'est pas simple de calculer un pont thermique. Le plus souvent (voir tout le temps), les bureaux d'étude se contentent de chercher un cas approchant dans un catalogue de ponts thermiques comme celui du CSTBA et d'utiliser les valeurs disponibles. Le problème c'est que la construction bois évolue rapidement avec les ambitions de performance thermique des bâtiments. Il fut un temps les ossatures bois standard faisait 120mm. Elles sont passées à 145mm. Le niveau d'isolation exigé par la RT2012 est plutôt de l'ordre de 160mm ou 180mm mais on a parfois recours à des ossatures de 220mm.

Les valeurs de pont thermique du CSTBA ne sont plus valables avec les nouveaux standards de l'ossature bois. Pour une prise en compte au plus juste des caractéristiques thermiques de l'ossature il n'y a pas d'autre option que de faire un calcul par éléments finis. Le problème c'est qu'il faut un logiciel informatique et la plus part sont payants sauf ... "Therm" du Lawrence Berkley Laboratory qui mets à disposition un logiciel d'élément finis 2D de manière totalement gratuite. Le logiciel est initialement prévue pour calculer les performances thermiques des fenêtres mais il est aussi tout à fait adapté aux calculs de pont thermiques 2D. 

Exemple de rendu graphique du logiciel Therm:

Courbes isotherm et visualisation des températures au niveau d'une liaison entre un mur extérieur isolé par l'intérieur et un plancher intermédiaire.
       

La réalisation d'un calcul fiable (c'est-à-dire opposable au législateur) est complexe car il faut suivre une norme, utiliser des caractéristiques thermiques normées ou certifiées, choisir les bonnes conditions aux limites... Les combinaisons possibles d'ossature (profondeur, largeur, entraxe), d'isolant (conductivité), de complément d'isolant intérieur, extérieur sont nombreuses. A suivre quelques valeurs pour des compositions de parois courantes (ossatures 145x45, 160x45 et 220x45):

composition de paroi R (m².K/w) impact PTh
ossature complément sans PTh avec PTh %
145x45 aucun 3,7 3,2 -13%
145x45 ext 40mm 4,6 4,2 -9%
145x45 int 40mm 4,7 4,3 -9%
145x45 int 60mm 5,3 4,8 -8%
145x45 int 80mm 5,8 5,3 -8%
145x45 ext & int 40mm 5,7 5,3 -7%
160x45 aucun 4,1 3,6 -13%
160x45 ext 40mm 5,0 4,5 -10%
160x45 int 40mm 5,1 4,6 -10%
160x45 int 60mm 5,6 5,1 -9%
160x45 int 80mm 6,2 5,7 -8%
160x45 ext & int 40mm 6,1 5,6 -8%
220x45 aucun 5,6 4,9 -13%

On voit ici l'importance de l'erreur que l'on fait lorsque l'on ne prend pas en compte le pont thermique dû à l'ossature, il dégrade la résistance thermique de la paroi d'environ 10%.

Ci-dessous un graphique pour comparer les différentes options:



Vous pourrez télécharger ici, un document détaillant les résultats et quelques hypothèses du calcul.