Performance thermique des enveloppes à ossature en bois

Performance thermique des
enveloppes à ossature en bois
MANDRARA Zaratiana
Institut technologique FCBA
www.fcba.fr
FCBA –Salon VIVONS BOIS - Bordeaux –2 novembre 2012
Zaratiana MANDRARA
Marché de la construction Bois
5%
Bois empilé
CLT
4%
12%
Poteaux poutres
Autres : 4%
Ossature bois
75%
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Zaratiana MANDRARA
INTRODUCTION
De quoi a-t-on besoin en hiver ?
-une enveloppe très isolante = couper le
froid et empêcher la chaleur de sortir
U [W/mK] faible = isolant = Résistance
thermique grande
-de stockage les apports solaires passifs =
capacité thermique importante ρC (Wh/m3.K)
(bioclimatisme).
Capacité thermique grande = restitution
de chaleur
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Zaratiana MANDRARA
Prénom Nom – xx/xx/xxxx
INTRODUCTION
Pour le confort d'été, de quoi a-t-on
besoin ?
- d'une enveloppe qui transmet la chaleur
lentement
Diffusivité thermique [m²/h] faible.
- de stockage des apports solaires passifs =
capacité thermique importante ρC (Wh/m3.K)
(bioclimatisme).
Capacité thermique grande = restitution de
chaleur
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Prénom Nom – xx/xx/xxxx
Introduction
Règlementations thermiques :
visent à réduire la consommation, améliorer le confort d’été, réduire
l’émission de gaz à effet de serre
RT 2005 : garde-fous : en Ubat<Ubat max,
Cep < Cep max
Tic : confort d’été
RT 2012 : exigences en efficacité énergétique Bbio,
Cep (Cepmax = 50KWh/m²an),
Tic : confort d’été
Label BBC : vise à dépasser les niveaux de consommation
des RT
BBC (2005) reprend les résultats de l'étude réalisée par
l'association EFFINERGIE : Cep=50kWh/m²an
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Réponse aux RT : RTbois
ADEME ‐ FCBA ‐ IRABOIS ‐ CSTB –
BET POUGET – SYNAPSE ‐ CETE LYON ‐ IBC ‐ FIBC ‐ CAPEB
¾ Intégration de caractéristiques de nouvelles essences de
bois
¾ 800 calculs de Up et Ψ portant sur des systèmes constructifs
émergeants et cohérents vis-à-vis de la RT 2012
¾ Parois des maisons à ossature bois adaptées au respect de
la RT2012 en thermique d’hiver
¾ Intégration prochaine dans les règles Th Bat
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Prénom Nom – xx/xx/xxxx
Caractérisation thermique des parois
dans le système constructif bois
Description des parois étudiées en construction bois
Paroi oblique
Plancher haut
Toiture terrasse
Mur extérieur
Menuiseries
Plancher bas
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Prénom Nom – xx/xx/xxxx
Définition de la performance thermique d’un
mur à ossature bois
Extérieur
Intérieur
Lisse haute
Pare-pluie
Contreventement
Contre-ossature
Bardage
Tasseaux /
lame d’air
ventilé
Sur-isolation
Montant
Isolant
Pare-vapeur
Up faible = paroi isolante : ex Umur (RT 2005) < 0,4 W/m²K
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Principe de Conception des Murs extérieurs
principe de base :
Épaisseur Isolant entre
montant augmente
Complément d’isolation à l’intérieur et/ou à extérieur
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Performances des murs
Résistance thermique des parois [m²K/W]
Mur en contact avec l’extérieur Uparoi
RT-Bois min
RTBois max
3,1
6,7
Avec RT 2005 exigences
2,2
3,2
BBC Effinergie
3
5
RT-Bois
RT-Bois
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Prénom Nom – xx/xx/xxxx
Performances des planchers bas
RT-Bois
RT-Bois
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Prénom Nom – xx/xx/xxxx
Performances des toitures :
Terrasse – sous combles – isolation rampante
RT-Bois
RT-Bois
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Prénom Nom – xx/xx/xxxx
Performances des enveloppes :
Ponts thermiques
Ψliaison faible = faible pont thermique
Exigence Ψ plancher inter/Mur <0,6 W/mK)
RT 2012 : ratio Ψ/m² SHON < 0,28
Coefficient Ψ W/(m.K)
Ψ RT-Bois min
Ψ RT-Bois max
0,02
0,15
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Prénom Nom – xx/xx/xxxx
Coefficient de transmission linéique Ψ [W/(m.K)]
Liaison courante entre parois verticales
Ψ1
Ψ2
Ψ3
0,07
0,05
0,02
Ψ1
Ψ2
Ψ3
0,09
0,03
0,02
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Prénom Nom – xx/xx/xxxx
Performances des enveloppes :
Les menuiseries
2 caractéristiques :
Transmission thermique (isolation)
Uw basse = fenêtre isolante [W/m².°C]
Vitrage
Transmission lumineuse
Sw haut = quantité de lumière naturelle
haute [0 à 1]
Cadre
Valeurs traditionnelles (moyen)
Uw = 1,7 et Sw = 0,35 – 0,40
On arrive aujourd’hui à des hautes
performances en bois
Uw = 1,4 et Sw = 0,35
Bordures
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Performances des enveloppes :
Les menuiseries
Pour UV = 1,2 [W/(m²·K)] au centre:
U=
1,48
1,63
1,84 [W/(m²·K)]
Ψ C ≅0,06 [ W/(m ⋅ K) ]
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Performances des enveloppes :
Les menuiseries
Intégration de menuiserie selon les types
de pose : extérieur, intérieur, en tunnel
Détails de pose pour mieux respecter
l’étanchéité à l’air et à l’eau …
Réponse sur ce sujet : RAGE 2012
(Règles de l’Art Grenelle Environnement)
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Exemple d’intégration de
Menuiseries
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Confort d’été dans l’ossature bois
(RT 2005 et RT 2012)
Température Intérieure Conventionnelle
Température la plus chaude atteinte, au cours d’une séquence de 5 jours les
plus chauds d’été < Tic ref
Zone climatique
T° ext, ensoleillement,
altitude…
Apports internes
Equipements,
occupation…
Baies vitrées
Orientation, surface,
facteurs solaire…
Inertie du bâtiment
Composition des parois,
mobilier,
renouvellement d’air…
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Constats
¾ L’inertie est le paramètre réglementaire le plus impactant pour la
performance thermique des constructions
¾ Méthodes actuelles de détermination de l’inertie ne sont pas
adaptée aux constructions légères
¾ Il existe aujourd’hui des solutions « passives » afin d’améliorer le
confort d’été des bâtiments à ossature bois : surventilation
nocturne, puit canadien, occultation des ouvertures, ajout de masse
Propositions
¾Mettre en place un plan d’action
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Propositions (perspectives)
Æ Méthode plus appropriée pour le calcul d’inertie
dans les RT :
Mise en avant des paramètres spécifiques au système d’ossature
bois :
comportement dynamique des parois ossature bois,
existence de lame d’air,
émissivité thermique des matériaux,
capacité de stockage de divers matériaux et restitution d’humidité,
composition en série de multiple matériaux ...
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CONCLUSION
La performance thermique des enveloppes à ossatures
bois peuvent dépasser les labels et règlementations
thermiques (Up, et ψ) en vigueur (confort d’hiver)
La possibilité d’amélioration de l’intégration de menuiserie
dans l’ossature bois est un avantage considérable pour
assurer les performance thermique de l’enveloppe.
Pour la thermique d’été :
Il existe des solutions qui améliorent le confort thermique
d’été. MAIS l’ossature bois mérite une méthode propre à
ses spécificités.
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Zaratiana MANDRARA
Les Schtroumpfs
croient aussi à
l’innovation et au
développement de
la filière bois !!!!!
Les Schtroumpfs et l’Arbre d’Or
Sortie mai 2011
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Zaratiana MANDRARA
Merci de votre
attention
Zaratiana MANDRARA
Tel : 05 56 43 64 75
Mail : [email protected]
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