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L'absence de pont thermique, une étanchéité à l'air maximale et une isolation conséquente sont les 3 points principaux à prendre en compte lorsqu'il s'agit de bâtir "passif". Que la maison soit posée sur une dalle, une cave ou un vide sanitaire, c'est d'autant plus le cas pour la base sur laquelle il repose que la mise en œuvre de l'enveloppe d'un bâtiment passif doit être précise et méthodique.
Ce sont donc les caractéristiques du sol de la maison passive qui vont retenir notre attention dans ce zoom.
Sol de maison passive : les valeurs importantes
Bon à savoir : au même titre que les murs, le toit, les combles et le plancher, le sol est une paroi dite "opaque". Ce sont par excellence des zones de contact entre l’intérieur et l’extérieur, qui jouent un rôle majeur dans toute stratégie de réduction de la consommation énergétique.
Les valeurs R, λ et U permettent de "calibrer" les éléments constructifs, de les valider et de les intégrer au logiciel incontournable utilisé par les professionnels du standard passif : le PHPP.
Quid du coefficient U ?
Le coefficient de transmission thermique U est la capacité d'isolation d'une paroi. Elle isole d'autant plus que U est petit :
- unité de U : W/m².K = Watt par m² et par degré Kelvin ;
- calcul de U : U = 1/RT (ou = R-1) ;
- valeur U du sol en maison passive : USol≤ 0,15 W/m².K ;
- résistance thermique et coefficient λRT : résistance thermique totale de la paroi (plus R est grand, plus le matériau isole) ;
- unité de R : m².K/W (l'inverse de U) ;
- RT = somme des résistances thermiques associées dans une paroi (ex : béton, crépis, enduit, isolant, etc.) et des résistances superficielles (lames d'air par exemple) interne et externe ;
- calcul de R : R = d/ λ= épaisseur du matériau/lambda du matériau.
Coefficient λ
λ : lambda = coefficient de conductivité thermique. Sa valeur est fournie par le fabricant.
Unité de Lambda : λ en W/m.K.
En clair : chaque élément d'une paroi a son propre lambda. En divisant son épaisseur par ce coefficient, on obtient sa résistance thermique. Additionnées entre elles, les résistances thermiques expriment la résistance thermique de l'ensemble.
Bon à savoir : les valeurs des résistances Rsi et Rse, dites "résistances thermiques superficielles", sont prédéfinies dans le modèle passif. Elles ne sont pas prises en compte dans le schéma ci-joint.
Exemple de calcul du U d'un sol
Transmission thermique d'un sol :
- Composition (exemple) :
- Sol : terre, ballast, sable.
- Dalle : isolant : λ = 0,035 W/mK (PSE) épaisseur de 25cm, béton : λ = 2,1 W/mK de 25cm.
- Calcul de la résistance thermique de la dalle :
- RT = RSi + RBéton + RPSE + RSe (attention : on doit convertir les mesures en mètres !).
- => RT= 0,17 + 0,25/0,035 + 0,25/2,1 + 0 => RT≈ 7,43 m².K/W.
- L'isolant (Polystyrène expansé haute densité) produit à lui seul une résistance thermique de 7,14 m²K/W !
- Calcul de U : USol = 1/RT≈ 1/7,43 => U≈ 0,135 W/m²K (≤ 0,15 W/m².K).
À noter : on ignore ici la chape et le carrelage qui augmenteraient légèrement la résistance thermique, et donc abaisseraient le coefficient U.
Composition d'un sol en maison passive
Matériaux
À noter : la composition du sol (dalle) en maison passive est libre. Ce sont les valeurs U du standard passif qui sont à prendre en compte.
- Construction "classique" :
- Béton, PSE, XPS (polystyrène extrudé), etc.
- Construction améliorée :
- Béton, PSE ou XPS, bloc rupteur de pont thermique.
- Autres techniques :
- PSE ou XPS (couche de protection), caisson préfabriqué (plaques d'OSB ou produits Pavatex), fibre de bois, ouate de cellulose, paille, etc.
Mise en œuvre
La qualité de mise en œuvre demandée pour les murs et le toit – sans pont thermique et avec une étanchéité parfaite d'un seul tenant – est également valable pour le sol d'une maison passive.
Cependant, pour le sol, les choses se corsent un peu :
- Étanchéité :
- adjonction quasi-systématique d'une membrane d'étanchéité (pare-humidité) qui évite les remontées ;
- tablier isolant : une plaque d'isolant est placée en diagonale dans l'angle du bâtiment et est recouverte d'un drain (gravier, sable, billes de verre...).
- Pont thermique : la première rangée de matériaux qui composent le mur peut être constituée de blocs spécialement étudiés ; il s'agit des rupteurs de pont thermique.
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