Qu'il s'agisse du sol, des murs ou du toit, les règles sont strictes lorsqu'on choisit de construire en respectant les standards de la maison passive : absence de pont thermique, étanchéité à l'air maximale et isolation conséquente.
Si les modes de construction restent libres, ces trois critères demandent une mise en œuvre précise et méthodique. C'est particulièrement le cas en ce qui concerne la toiture d'un bâtiment passif, comme nous allons le voir.
Toiture de maison passive : critères importants
Tout comme les murs, le toit est une paroi dite "opaque". Les valeurs U, R et λ permettent de "calibrer" un élément constructif et de le valider pour l'intégrer au PHPP, le logiciel de calcul utilisé par les professionnels (architectes et constructeurs) du standard passif.
Zoom sur le coefficient U
U est le coefficient de transmission thermique. Il s'exprime en Watt par m² Kelvin. C'est la capacité de la paroi à isoler l'enveloppe (plus U est petit, plus la paroi isole) :
- Calcul de U : U = 1/RT (ou = R-1).
- En clair : RT = somme des résistances thermiques de tous les matériaux qui créent la paroi (par exemple : béton, plaque de bois, ossature, crépis, enduit, isolant, parements intérieurs et extérieurs, etc.) et des résistances superficielles (ex : lames d'air) interne et externe.
- Valeur U d'un toit en maison passive : 0,6 W/m².K ≤ U ≤ 0,15 W/m².K.
Résistance thermique et coefficient lambda
RT est la résistance thermique totale de la paroi (unité : m².K/W) :
- Calcul de R : R = d/ λ = épaisseur / lambda du matériau.
- Lambda : coefficient de conductivité thermique (en W/m.K). Cette valeur (λ) est fournie par le fabricant.
- En clair : chaque composant d'une paroi a son propre coefficient λ. Son épaisseur, divisée par ce coefficient, donne sa résistance thermique. Additionnée à celle des autres éléments, elle exprime la résistance thermique totale.
Bon à savoir : les valeurs des résistances superficielles Rsi et Rse sont prédéfinies par le modèle passif.
Exemple de calcul de U de la toiture d'une maison passive
Transmission thermique d'un toit :
- Composition :
- plaque d'OSB (λ = 0,13 W/mK) épaisseur de 19 mm ;
- PSE (polystyrène expansé ; λ = 0,035 W/mK) de 24 cm ;
- OSB (λ = 0,13 W/mK) de 19 mm ;
- gravier ou galets (toit terrasse) ( RGalets = 0,02 m²K/W).
- Calcul de la résistance thermique totale :
- RT = RSI + ROSB + RPSE + ROSB + RGALETS + RSE (attention : convertir les données en mètres !) ;
- => RT= 0,10 + 0,019/0,13 + 0,24/0,035 + 0,019/0,13 + 0,020 + 0,10 ;
- => RT≈ 7,37 m².K/W.
- Calcul de U :
- UTOIT = 1/RT≈ 1/7,37 ;
- =>U≈ 0,14 W/m²K (≤ 0,15 W/m².K).
À noter : on ne tient pas compte ici des solives (poutres), car le calcul serait trop complexe. Dans ce type de configuration, nous vous conseillons de vous adresser à un bureau d'études professionnel qui possède les outils informatiques adaptés !
Composants d'un toit de maison passive
La composition d'un toit de maison passive est libre. Cependant, il faut respecter les valeurs U du standard et la qualité de mise en œuvre (sans pont thermique, étanchéité parfaite d'un seul tenant).
Étanchéité maison passive :
- Construction « classique » : plaque de plâtre, laine de roche, PSE, tuiles, ardoises, etc.
- Coffrage en usine : plaque de bois, PSE, laine de bois, mousse PU, tôle/bac acier.
- Ossature bois : plaque de bois, caissons préfabriqués, laine de bois, paille, ouate de cellulose, tuiles, ardoises, tôle/bac acier, etc.
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