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Cycle Energie et construction – La toiture inclinée – Les ISNES – 18/03/2014 –

Energie et constructionCycle technique 2014

Isolation thermique des toitures inclinéesLes Isnes 18 mars 2014

D.Langendries

Division Energie et Bâtiment ‐ CSTC

Formations supportées par la Wallonie

PARTIE 2

Cycle Energie et construction – La toiture inclinée – Les ISNES – 18/03/2014 – Page 2

4. Conception4.2. Où placer l’isolant?


Où placer l’isolant ?

Source image: Cifful


La Toiture Compacte – 25/02/2014 - Page 5

Isolation du plancher des combles




1 2 4

3 5LIMITER LE PONT THERMIQUE

PV SUR SUPPORT CONTINU! REGLE DES R / 1,5xR6

1,5R

R

Finition existante à maintenir

Finition existante à maintenir

Plafond isoléexistant

PAR EN‐DESSOUS PAR AU‐DESSUS PAR AU‐DESSUS

PAR AU‐DESSUS

Isolation du plancher des comblesPlanchers légers en bois



CHAPE ISOLEE! EPAISSEUR IMPORTANTE

◘ Isolant posé sur la face supérieure du plancher.Pourquoi pas sous le plancher ?

Risques de mouvements thermiques du plancher

◘ Barrière à l’air et à la vapeur nécessaire ?Non mais faire attention aux percements

(à colmater avec une mousse élastique, par exemple)

◘ Désavantage au système ?Pont thermique en rive difficilement évitable

(si mur plein en façade ou si coulisse non isolée)

Planchers massifs


◘ !! Étanchéité à l’air

◘ !! Valeur UD

Plancher des combles – les détails

Source: Roto 500

Source: Roto 500DD

Trappes de grenier – simples ou doubles


Isolation des versants, par l’intérieurAvec et sans rehausse de la charpente

Illustrations: projet STAR


Isolation dans les versants

Couverture

Sous-toiture perméable à la vapeur

Grande épaisseur d’isolant

Ecran à l’air et à la vapeur

Lattage d’épaisseur suffisante

Finition

La toiture idéale…



◘ Sous-toiture: Présente ou pas?

Bon état? Raccords bien réalisés?

Type ? (… !! Si SD>0,5m …)

…

Situation existante – Petits rappels …Pas de sous‐toiture

Sous‐toiture aluminisée

Sous‐toiture PE micro‐perforée



◘ Si sous-toiture étanche à la vapeur est présente (type S0) :2 PISTES Isolation par l’extérieur (pose de l’isolant sur la sous-toiture et mise en

oeuvre d’une nouvelle sous-toiture du côté ext.)

Isolation par l’intérieur avec pare-vapeur présentant une résistance à la diffusion de vapeur élevée et assurant une bonne étanchéité à l’air

Petits rappels …

Type de sous‐

toiture

Climat

intérieurNiveau d’étanchéité à l’air et à la vapeur (1)

S0

sd > 0,5 m (2)

CC1 L1 : niveau de base (3)

(rénovation)E2 : 5 m < sd ≤ 25 m

CC2

CC3 L2 : niveau validé par

des mesuresEtude requise

CC4!!

!!



◘ Pare-vapeur: Présent ou pas?

Bon état?

Continu? Raccords bien réalisés?

…

Situation existante – Petits rappels …

Photo: D.Devroye

Continuité bof …

Continuité bof …

Continuité bof …



◘ Continuité de l’isolation:toiture coulisse du mur

Par l’intérieur: entre chevrons



◘ Travail en 2 couches croisées de panneaux semi rigides

Par l’intérieur: entre pannes et chevrons


Isolation dans les versantsPar l’intérieur: structure secondaire fixée aux pannes

Epaisseur totale: 29cm


Isolation dans les versantsPar l’intérieur: structure secondaire fixée aux pannes


Cas des maçonneries irrégulières: variante





◘ Surépaississement des chevrons

Par l’intérieur

Poutre composite en T Doublage du chevron existant


Isolation dans les versantsPar l’intérieur: système de suspentes



◘ Panneaux rigides rapportés par le dessous ! Diffusion: si isolation entre chevrons avec film aluminisé:

règle des 1,5R/R

! Convection: détails étanchéité à l’air

Par l’intérieur: entre et sous les chevrons


Isolation dans les versantsEpaisseurs d’isolants (entre chevrons + entre pannes)

Riso

m²K/W 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

3.5 MW

EPS

PUR

PF

WF

XPS

CEL

Toiture inclinéeCharpente à pannes et chevrons

Isolation entre chevrons et pannes

= 0.032 = 0.05

= 0.032 = 0.05

= 0.023 = 0.035

= 0.021 = 0.045

= 0.038 = 0.06

= 0.029 = 0.045

= 0.039 = 0.08

Umax

W/m²K 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36

0.24 MW

EPS

PUR

PF

WF

XPS

CEL

Toiture inclinéeCharpente à pannes et chevrons

Isolation entre chevrons et pannes

= 0.032 = 0.05

= 0.032 = 0.05

= 0.023 = 0.035

= 0.021 = 0.045

= 0.038 = 0.06

= 0.029 = 0.045

= 0.039 = 0.08

Remarque: Le niveau très basse énergie (U ~ 0.1‐0.15 W/m²K) ne peut généralement pas être atteintau vu des sections classiques des pannes et chevrons non porteurs

Marquage CE, ATG,… Produit inconnu (valeurs par défaut)

Hypothèses : chevrons existants de 55x63mm fchevrons = 20% fpannes = 11% (fractions bois par défaut de la PEB)

Impact de la fraction de bois ou des fixations mécaniques non pris en compte car non exigé

WF : Fibre de bois


Isolation dans les versantsEpaisseurs d’isolants (fermettes ou chevrons porteurs)

Umax

W/m²K 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35

0.24 MW

EPS

PUR

PF

WF

XPSCEL

Charpente à fermettes ou à chevrons porteurs

= 0.032 = 0.05

= 0.032 = 0.05

= 0.023 = 0.035

= 0.021 = 0.045

= 0.038 = 0.06

= 0.029 = 0.045

= 0.039 = 0.08

Exigence prime RWRiso ≥ 3.5

Idem tableau précédent (chevrons/pannes)(fraction de bois non prise en compte)

Umax

W/m²K 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46

0.15 MW

EPS

PUR

PF

WF

XPSCEL

Charpente à fermettes ou à chevrons porteurs

= 0.032 = 0.05

= 0.032 = 0.05

= 0.023 = 0.035

= 0.021 = 0.045

= 0.038 = 0.06

= 0.029 = 0.045

= 0.039

WF : Fibre de bois



Isolation dans les versants!! Raccords au droit des rives et murs intérieurs



Coordination!

!! Raccords au droit des murs intérieurs


f = 0.79

e = ‐0.033 W/mK

Isolation dans les versantsRaccords au droit des rives

f = 0.66

e = 0.278 W/mK

Blocs béton

!! A lui seul, ce détail pèse de l’ordre de 3…4 kWh/m² an (bâtiment de 150m²)

1/5..1/4 de l’exigence pour des bâtiments passifs

Blocs terre‐cuite



◘ Applicables si sous-toiture et couverture OK

◘ Intéressantes si isolation des murs par l’intérieur

◘ Avantages : Travaux à l’abri des intempéries

Coût

◘ Inconvénients : Perte d’espace

Ponts thermiques plus difficiles à éviter (tête de murs,…)

Suppression de l’éventuelle finition intérieure nécessaire

Cache la charpente (si intérêt esthétique/patrimonial)

Techniques d’isolation par l’intérieur - CONCLUSIONS


Isolation des versants, par l’extérieur Sarking (ou isolation combinée)

Illustrations: projet STAR


Isolation sur les versants (sarking)Principes Eventuel


Isolation sur les versants (sarking)Principes

LARGEUR CHEVRONS:

Cisaillement (p.p.): 10d ou 6d si prépercement Quid vis autoforantes?? ESSAIS EN COURS Traction (vent): 8d ‘Technologique’: min. 50mm fermettes 36mm


Isolation sur les versants (sarking)Principes

PP+neige

vent

E. AXE FIXATIONS: 2 à 12/m² (voir fabricant) Fonction épaisseur isolant, pente, diamètre des vis, si toutes vissées à 90° ou non


Recticel

Nb vis/m² (placées à 90°)

Nb de vis/m² Distance entre vis (mm)

entre axe chevrons entre axe chevrons

400 450 500 600 400 450 500 600

150 16.7 14.8 13.3 11.1 3 833 741 667 556

200 12.5 11.1 10.0 8.3 4 625 556 500 417

250 10.0 8.9 8.0 6.7 5 500 444 400 333

300 8.3 7.4 6.7 5.6 5.8 431 383 345 287

330 7.6 6.7 6.1 5.1 6 417 370 333 278

400 6.3 5.6 5.0 4.2 7 357 317 286 238

450 5.6 4.9 4.4 3.7 8 313 278 250 208

500 5.0 4.4 4.0 3.3 9 278 247 222 185

600 4.2 3.7 3.3 2.8 10 250 222 200 167

700 3.6 3.2 2.9 2.4 11 227 202 182 152

800 3.1 2.8 2.5 2.1 12 208 185 167 139

900 2.8 2.5 2.2 1.9 13 192 171 154 128

950 2.6 2.3 2.1 1.8 14 179 159 143 119

Distance verticale

entre vis (mm)Nb vis/m²


Monier

Distances entre vis A et entre vis B – [m]


Pavatex


Isolation sur les versants (sarking)

Rive de toiture Pied de versant

CONSTRUCTION NEUVE

Continuité étanchéité à l’air:membrane en attente sous sablière ?


Isolation sur les versants (sarking)Continuité étanchéité à l’air : membrane en attente sous sablière ?

CONSTRUCTION NEUVE


Isolation sur les versants (sarking)Pièce de calage: au-delà de l’isolation du mur pour éviter le pont thermique?


Isolation sur les versantsPanneaux autoportants (caissons chevronnés ou sandwiches)

Prévoir de préférence une sous‐toiture

souple supplémentaire

Etanchéité des joints délicate prévoir écran complémentaire?


Isolation sur les versants

◘ Sarking : exemple 1

Etanchéité à l’air??

RENOVATION


Toiture inclinéeTechniques d’isolation par l’extérieur

Raccords de rive ??



RENOVATION



Ex : jonction entre le panneau et l’enduit intérieur par l’intermédiaire du chevron et de la finition

Chevrons

Etanchéité à l’air …


RENOVATION




RENOVATION




RENOVATION

Isolation entre chevronsà des fins acoustiques notamment


Etanchéité à l’air …

RENOVATION

Isolation entre chevronsà des fins acoustiques notamment

Cycle Energie et construction – La toiture inclinée – Les ISNES – 18/03/2014 – Page 50Couverture chaude à joint debout

Cfr DIGEST n°11


Isolation sur les versantsEpaisseurs d’isolants (sarking)

Umax

W/m²K 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27

0.24 MW

EPS

PUR

PF

WF

CG

XPS

Toiture sarking(9 fixations 5mm/m²)

= 0.04 = 0.05

= 0.031 = 0.05

= 0.023 = 0.035

= 0.021 = 0.045

= 0.039 = 0.06

= 0.038 = 0.055

= 0.029 = 0.045

Umax

W/m²K 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44

0.15 MW

EPS

PUR

PF

WF

CG

XPS

Toiture sarking(9 fixations 5mm/m²)

= 0.04 = 0.05

= 0.031 = 0.05

= 0.023 = 0.035

= 0.021 = 0.045

= 0.039 = 0.06

= 0.038 = 0.055

= 0.029 = 0.045

Exigence prime RWRiso ≥ 3.5

Idem tableau isolation par l’intérieur (chevrons/pannes)(fixations mécaniques non prises en compte)

WF : Fibre de bois



Isolation sur (et dans) les versants (sarking)

◘ Avantages : Finition intérieure conservée

Charpente protégée et pouvant rester apparente

Isolation continue, peu de ponts thermique (tête de mur, rive de toiture,…)

Etanchéité à l’air facile à réaliser en partie courante

◘ Inconvénients Nécessite un support suffisamment plan

Etanchéité à l’air du pourtour de la toiture pas évidente à réaliser (rives de toiture et pied de versant)

Travail à l’extérieur (intempéries,…)

Inadapté sur chevron porteur ou fermette de largeur < 50mm

CONCLUSIONS


Isolation par l’extérieurPare-vapeur ‘en vagues’ ou sous les chevrons

Photo: Ets Maillien


Isolation par l’extérieur, dans les versants

RENOVATION

Pose du pare‐vapeur par le dessus, sur la première couche d’isolant de 6cm, et par‐dessous les chevrons existants. Il y a 14cm sous ces chevrons pour glisser le PV puis mettre 6+8cm d’isolant.


Gyproc puis première couche d’isolant de 6cm (épaisseur d’un chevron placé sous la panne), sous le PV qui est posé juste après



Fenêtres de toiture


Fenêtres de toitures – continuité de l’isolation

Diverses solutions …VELUX


Diverses solutions …

Fenêtres de toitures

ROTO

ROTO


Classes de perméabilité à l’air des menuiseries

◘ L’analyse de 300 essais au CSTC montre que 87% des châssis testéssont en classe 4

Raffinement des classes (5 et 6) proposé à la commission européennede normalisation

0.1

1.0

10.0

100.0

10 100 1000

Flow(m3/h/m²)

Overpressure (Pa)

Air permeability -Flow

(m3/h/m)

2,50

25,0

0,25

0,02

Class 3

Class 4

Class 2

Class 1

50 Pa

0.38

0.76

1.89

5.67

17,0

Class 5

Class 6

Conseil :Pour des niveaux d’ambition élevé, privilégier les classes 4

ET se procurer les rapports d’essais pour mieux estimer la performance.


FAKRO

Solution de cadre ‘isolant’: ‐ continuité de la sous‐toitureen fibre de bois ‐ prémontage en atelier



25X

A PARAITRE PROCHAINEMENT


Et sur l’étanchéité à l’air

EN PREPARATION

STS‐P XX‐XEtanchéité à l’air des bâtiments

Essais de pressurisation

EN PREPARATION


Merci pour votre attention

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