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Direction Revêtements et Isolation

Division HygroThermique des Ouvrages

N° affaire : 12-085

Le 6 Mars 2013

Réf. DRI/HTO 2013-070-RB/LS

CALCUL DE PONTS THERMIQUES DE LIAISON POUR

DIFFERENTS PROCEDES DE RUPTEURS

Version 1

Demandeur de l’étude :

KP1 R&D

Quartier de la Grave – RD 26

30131 PUJAUT

Auteur * Approbateur Vérificateur(s)

R. BOUCHIE

S. FARKH

L. SARRAZIN

* Tél. : 01.64.68.84.86

La reproduction de ce rapport d’étude n'est autorisée que sous la forme de fac-similé photographique

intégral, sauf accord particulier du CSTB.

Ce rapport d’étude comporte 20 pages dont 12 pages d’annexes.

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AFF 12-085 – “KP1” – REF DRI/HTO-2013-070-RB/LS – 06/03/2013 Rupteurs KP1

CONTENU

I. OBJECTIF DE L’ETUDE ............................................................................................. 3

II. DESCRIPTION SUCCINCTE ....................................................................................... 3

III. METHODOLOGIE ...................................................................................................... 3

III.1 Principe ......................................................................................................................... 3

III.2 Règles de calcul ........................................................................................................... 3

III.3 Hypothèses ................................................................................................................... 3

III.3.1 Géométrie ................................................................................................................... 3

III.3.2 Conductivité thermique des matériaux...................................................................... 5

III.3.3 Conditions aux limites ................................................................................................ 6

III.4 Formules ....................................................................................................................... 7

IV. RESULTATS ............................................................................................................... 8

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I. OBJECTIF DE L’ETUDE

L’objectif de cette étude est de calculer pour le compte de la société KP1 R&D, les coefficients de

transmission thermique des ponts thermiques de liaisons mur/plancher intégrant différents procédés

de rupteur.

Les éléments techniques servant de base pour l’étude ont été fournis par la société KP1 R&D. Ces

éléments sont reproduits en annexe du présent rapport.

Cette étude ne traite que de l’aspect thermique du procédé et ne préjuge en rien de son aptitude à

l’emploi.

II. DESCRIPTION SUCCINCTE

Une description de l’ensemble des liaisons étudiées est représentée en annexe.

III. METHODOLOGIE

III.1 Principe

Le calcul est réalisé par modélisation numérique en tridimensionnel et consiste à évaluer les flux de

chaleur transmise à travers les liaisons de l’ambiance intérieure vers l’extérieur et déterminer ensuite

les coefficients de transmission thermique linéique .

III.2 Règles de calcul

Toutes les simulations ont été effectuées conformément aux règles Th-Bât édition 2012.

III.3 Hypothèses

III.3.1 Géométrie

Sauf mention spéciale, les dalles de compression considérées dans l’étude ont une épaisseur de

4 cm.

Pour les liaisons longitudinales en planchers bas sans rupteur, les entrevous sont supposés coupés

à mi- largeur et sont en appui sur 2 cm d’épaisseur au niveau du chainage.

Des hypothèses simplificatrices ont été considérées pour la modélisation des rupteurs transversaux

en particulier pour modéliser la plateforme servant d’appui aux entrevous EMS ou EMX :

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De même, l’entrevous EMX a été modélisé en utilisant des hypothèses simplificatrices :

Etant donné que la section de passage du flux thermique au niveau de clavetage a été modélisée

avec précision, ces hypothèses n’ont pas d’impact significatif sur le résultat final.

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III.3.2 Conductivité thermique des matériaux

Matériaux Conductivités thermiques W/(m.K) Sources

Maçonnerie courante 0.7

Th-Bât

édition 2012

Isolant doublage 0.040

BA13 0.25

Polypropylène

(EMS et EMX) 0.22

Béton 2

Cavités d’air transversale en

contact avec le mur

extérieur

2 (1)

Cavités d’air transversales

interrompues par un isolant 1

(1)

Autres cavités d’air (2)

Mur extérieur

0.700

0.256

0.154

0.100

0.080

KP1 R&D (3)

Planelle

0.700

0.325

0.130

0.061

Bloc en béton cellulaire 0.1

Entrevous PSE 0.036

Rupteurs PSE 0.037

(1)

: Valeurs forfaitaires fixées sur la base de l’état des connaissances actuelles et d’études menées par

le CSTB.

(2)

: Conductivité thermique équivalente

(3)

: Valeur fournie par la société KP1 R&D, utilisée ici à titre indicatif. Toute valeur retenue est à justifier

conformément aux règles Th-U, édition 2012.

Tableau 1 – Conductivités thermiques des matériaux

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III.3.3 Conditions aux limites

Conditions aux limites Température d’ambiance (°C) Coefficient d’échange superficiel

(W/m².K)

Ambiance intérieure avec flux

horizontal 20 7.7


descendant 20 5.9


ascendant 20 10

Ambiance extérieure 0 25

Vide sanitaire flux horizontal 0 7.7

Vide sanitaire flux vertical 0 5.9

Tableau 2 – Conditions aux limites

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III.4 Formules

Le coefficient de transmission linéique de la liaison entre deux parois se calcule à l’aide d’un

modèle numérique 3D et d’après la formule suivante :

LT

sptT

où

est le coefficient de transmission linéique moyen exprimé en W/(m.K)

T est le flux total traversant le modèle 3D et obtenu par calcul numérique exprimé en W

spt est le flux traversant le modèle 3 D et obtenu par calcul numérique lorsque l’effet du pont

thermique est annulé exprimé en W

T est la différence de température entre les deux ambiances chaude et froide, exprimée en K

L est l’entraxe entre les poutrelles ou l’entraxe entre les noyaux de béton, exprimé en m.

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IV. RESULTATS

Les résultats ci-dessous ont été obtenus à partir des hypothèses du paragraphe III.3 et ils ne sont valables que pour ces hypothèses.

Liaison (1) Variante (1) [W/K] 0 [W/(m.K)] L [W/(m.K)] T [W/(m.K)] m [W/(m.K)] (2)

Plancher bas - Entrevous PSE - sans rupteur 1 - - 0.21 0.30 0.26

2 - - 0.21 0.29 0.25

Plancher bas - Entrevous PSE - Ecorupteurs 1 0.051 0.086 0.13 0.20 0.17

2 0.050 0.085 0.13 0.20 0.17

Plancher bas - Mur de refend - sans rupteur - - - - - 0.19

Plancher bas - Mur de refend - Ecorefend - - - - - 0.09

Plancher bas isolé en sousface - Isorupteurs - 0.068 0.098 0.15 0.23 0.20

Plancher intermédiaire - EMX - Isorupteurs X EMX13 0.083 0.089 0.16 0.26 0.22

EMX16 0.085 0.101 0.17 0.30 0.25

Plancher intermédiaire - EMS - Isorupteurs

1 0.061 0.079 0.13 0.20 0.17

2 0.057 0.076 0.12 0.18 0.16

3 0.064 0.082 0.13 0.20 0.18

4 0.055 0.075 0.12 0.18 0.15

5 0.049 0.070 0.11 0.16 0.14

6 0.042 0.065 0.10 0.14 0.12

7 0.039 0.063 0.09 0.13 0.12

Plancher haut - EMS - Isorupteurs EMS13 0.031 0.067 0.09 0.14 0.12

EMS20 0.047 0.100 0.14 0.23 0.20

Plancher haut - EMS - Isorupteurs - dalle 8 cm 1 0.013 0.209 0.22 0.27 0.25

2 0.007 0.160 0.17 0.20 0.19

(1)

: Voir annexes pour la description précise des liaisons et des variantes

(2)

: Coefficient de transmission thermique linéique moyen, obtenu en considérant 60% de liaison transversale et 40% de liaison longitudinale

Tableau 3 – Coefficients de transmission thermique linéique des ponts thermiques des différentes liaisons

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ANNEXES

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ANNEXE 1 : DESCRIPTIF DES LIAISONS FOURNI PAR LE DEMANDEUR

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Champs de température pour une liaison plancher intermédiaire EMX13 +

ISORUPTEUR RL17 longitudinal

ANNEXE 2 : VISUALISATION DES PONTS THERMIQUES

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Champs de température pour une liaison plancher intermédiaire EMX13 +

ISORUPTEUR RT17X transversal

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