Isolation dans la construction en acier Eviter les

Isolation dans la construction en acier
Eviter les ponts thermiques dans les constructions
en acier a l’aide de Schöck Isokorb® KST et KS
La construction durable
Jusqu’au dernier détail
En 2002 le Parlement Européen a adopté la
directive relative à la performance énergétique
et le climat intérieur des bâtiments (2002/91/CE).
Entretemps de différentes réglementations ont été
établies dans les différentes régions de la Belgique.
- Dans la Région wallonne les valeurs K45 et U-max
sont appliquées pour les bâtiments résidentiels et
les valeurs K55 et U-max pour les bâtiments industriels. Une troisième phase est planifiée pour 2011
avec une performance énergétique E= 80.
- En Flandres les valeurs K45 et U-max sont appliquées pour les bâtiments résidentiels et les valeurs
K55 et U-max pour les bâtiments industriels. La
législation EPB sera renforcée et exigera un niveau
E80 à partir du 01/01/2010.
- Dans la Région bruxelloise il faut respecter les valeurs K40 et U-max pour les bâtiments résidentiels
et obtenir un niveau E90 à partir de 07/2009.
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Eviter le changement climatique
Les glaciers qui disparaissent, la glace au pôle Nord qui
fond, le niveau de la mer qui augmente, des vagues
de chaleur. Tous des phénomènes naturels qui nous
montrent que le climat global dans le monde change
rapidement. Un changement qui menace les systèmes
écologiques de part le monde et qui peut mener à des
désastres naturels. La conscience de ce changement et
de la nécessité d’une cohabitation durable a comme
conséquence que des accords fixes, comme p.e. le protocole de Kyoto en 2005 ont été signés. Ceci est l’engagement des pays européens de réduire l’émission de CO2
comparé au niveau de 1990. La cible du gouvernement
belge était une réduction de 7,5% en 2012. Cela veut
dire qu’ une réduction de 20% sera nécessaire afin d’atteindre ce but. La construction doit également devenir
plus efficace parce qu’en 2050 on envisage une réduction
de CO2 de 60%-80%.
Les développements sociaux et technologiques peuvent avoir une influence importante sur le concept des constructions.
Le changement des besoins humains, le manque de matières premières et l’utilisation de nouveaux matériaux, sont
présents dans la vie quotidienne. L’industrie, les concepteurs et les constructeurs sont confrontés à de nouveaux défis:
créer une architecture moderne et transparente qui préserve la qualité constructive et physique du bâtiment. Les
nouveaux Schöck Isokorb® type KST et KS sont des exemples classiques de ruptures thermiques constructives pour des
constructions en acier.
Projet:
Caserne des sapeurs-pompiers à Zwolle
Architecte:
Herman Hertzberger, Architectuurstudio
HH Architects and Urban Designers, Amsterdam
Constructeur:
ABT adviesbureau b.v., Velp
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Des ponts thermiques dans les constructions en acier
Reconnaître et éviter
Perte d’énergie
Afin de réduire la perte d’énergie ou de chaleur, on
a parfois recourt à une isolation par l’extérieur. Cette
solution est non seulement coûteuse, mais a aussi
une influence importante sur l’aspect esthétique de la
construction.
Thermographie d’une poutre en acier, dans laquelle aucune rupture thermique
n’a été appliquée.
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Condensation et moisissure
Un problème assez important est la formation de
condensation. L’humidité peut abîmer les matériaux
ce qui peut à son tour endommager la stabilité mécanique. En même temps, des dégâts fonctionnels ou
esthétiques peuvent apparaître. Un autre aspect à long
terme est le danger pour la santé à cause de la formation de moisissures aux endroits humides.
L’acier est un matériel qui est assez souvent utilisé dans des bâtiments modernes. Il a un coefficient de conductivité
thermique très élevé (λ= 50 W/mK). Une poutre en acier, qui traverse la paroi extérieure ou qui est liée directement
à une structure portante intérieure peut donc faire perdre une grande quantité d’énergie. Dans des bâtiments bien
isolés, il peut y avoir des déperditions thermiques, qui en plus de la perte de chaleur amènent aussi des risques importants liés à l’humidité et la moisissure. Ce sont donc des points critiques qui doivent être étudiés au moment de la
planification du projet.
Projet:
Alte Glockengiesserei, Heidelberg Allemagne
Architecte:
Hartmann & Hauß Architekten, Heidelberg
Constructeur:
Ingenieurbüro Gerhard Brauch, Heidelberg
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Des coupures thermiques pour les liaisons acier-béton
Schöck Isokorb® KS
balcon
charpente
métallique
dalle en béton
armé
platine frontale
Une coupure thermique unique
pour la liaison acier-béton
Une combinaison unique : une coupure thermique
et une connexion mécanique afin de lier des poutres
en acier avec une construction en béton. Un ancrage,
sans risque de pont thermique, entre deux matériaux
différents.
joint souple
balcon/auvent
d ≥ 240
charpente
métallique
platine frontale
Flexible et sur mesure
Grâce à la flexibilité du système,
des éléments sur mesure peuvent
être conçus et fabriqués.
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Schöck Isokorb® KS est une solution logique et simple, mais unique afin d’éviter les ponts thermiques dans les liaisons
acier-béton. La combinaison d’une rupture thermique “béton” (“modèle du treillis”) et une construction en acier (avec
boulons) donne un élément de rupture thermique qui convient aussi bien aux besoins de la construction traditionnelle
qu’à ceux de la construction en acier. Eviter les ponts thermiques de cette manière a souvent été la meilleure solution
pour beaucoup de projets.
Modules pour les liaisons acier-beton
Schöck Isokorb® type KS
Prêt à l’emploi
Les éléments préfabriqués sont faciles à monter et
offrent une rapidité d’installation.
balcon
charpente
métallique
dalle en béton armé
platine frontale
joint souple
Tolérances
Afin d’absorber les tolérances dans la construction, la
possibilité d’ajuster jusqu’à 10 mm est prévue.
Information technique complète
Une documentation étendue avec une liste de types,
dessins, exemples de calculs, information sur l’emploi
des éléments, est disponible pour les concepteurs et
constructeurs.
Qualité et durabilité
Des matériaux de haute qualité, une production
contrôlée performante et des attestations de bureaux
de contrôle externes garantissent un produit de haute
qualité et durable.
Pour des liaisons d’efforts tranchants et moments
Schöck Isokorb® type QS
poteau en acier
balcon
charpente
métallique
dalle en
béton armé
platine frontale
joint souple
Pour des liaisons d’efforts tranchants
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Des coupures thermiques dans les constructions en acier
Schöck Isokorb® KST
charpente métallique
poutre acier en porte-à-faux
Une coupure thermique,
efficace pour la liaison acier-acier
Schöck Isokorb® type KST offre une solution simple
et efficace afin d’éviter des ponts thermiques dans la
construction de bâtiments en acier.
platine frontale
extérieur
charpente métallique
platine frontale
tôle en acier
profilé – plaque de toit
poutre de toit
tôle en acier
profilé – plaque de toit
poteau
poutre de toit
intérieur
Qualité
Une fabrication en acier inoxydable et
une production surveillée par des bureaux de contrôle externes, garantissent
la qualité et durabilité de l’élément de
coupure thermique.
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Isokorb® KST est un nouveau développement de Schöck. Des tests ont montré que c’est la solution parfaite pour éviter les
ponts thermiques dans les constructions en acier. Dans toute l’Europe Isokorb® KST a été appliqué avec beaucoup de succès dans la construction résidentielle et industrielle. La combinaison d’une qualité constructive et la facilité d’application
sans compromettre l’architecture est la raison principale pour laquelle ce système a été choisi pour de nombreux projets.
Modules pour les liaisons acier-acier
Liberté architectonique
Le concept modulaire, avec des modules qui reprennent
des efforts élevés, fait qu’une liaison avec tous les profilés en acier peut être réalisée.
Schöck Isokorb® type QST
platine
frontale
poutre
en acier
charpente
métallique
pouteau en acier
Mode d’emploi non-verbal
Des instructions d’installation pas à pas, visuelles et
indépendantes de toute langue. Important pour la
sécurité, étant donné l’internationalisation croissante
sur les chantiers.
Utilisation simple
Le montage des modules entre les platines frontales est
simple.
Pour des liaisons d’efforts tranchants
Schöck Isokorb® type ZST
platine frontale
poutre
en acier
Le concept
Avec les informations techniques, les dessins CAD et
le logiciel de calcul Schöck Isokorb® KST, Schöck vous
offre tous les outils nécessaires pour l’application de ces
éléments dans votre projet.
charpente
métallique
pouteau en acier
pouteau en acier
Pour des liaisons d’efforts de traction
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La recherche
La preuve convaincante
Poutre en acier ininterrompue
Température
de surface minimale
qmin = 6,1°C
La recherche : méthode “hot-box”
Facteur de température
de surface intérieure
fn;ri =
0,45
Les solutions traditionnelles ne conviennent pas
Dans le cadre du projet de recherche EEBIS, l’institut
RWTH de Aix-la-Chapelle (Allemagne), a étudié en
détail des ponts thermiques dans des constructions en
acier. L’efficacité des solutions appliquées à présent,
afin d’éviter ces ponts thermiques, a été examinée.
Le résultat : aucune de ces constructions rentre dans les
normes en vigueur.
Poutre en acier isolée avec 10 mm de
néoprène
Température
de surface minimale
qmin = 6,9°C
10
Facteur de température
de surface
fn;ri = 0,47
Les connections: “le traditionnel” et
Schöck Isokorb® KST 22
Dans le cadre de ce programme de recherche 4 différentes connections entre une poutre en acier et une
construction métallique ont été examinées. La poutre
était en HEA 220, l’isolation avait une valeur λ = 0,035
W/mK et le néoprène, entre les platines frontales, utilisé dans les tests, avait une valeur λ = 0,23 W/mK.
Recherche d’expérience : image infrarouge
Poutre en acier avec 10 mm de néoprène
et 30 mm d’isolation à l’extérieur
La recherche : numérique et expérience
Les pertes de chaleur des différentes liaisons ont été
calculées théoriquement et ont été testées dans le laboratoire. Pour la simulation numérique un logiciel de
calcul en 3 dimensions a été utilisé. Dans le laboratoire
une installation en format réel a été testée dans une
“hot-box”. Non seulement les températures de surface
étaient mesurées dans différents endroits, mais une
thermographie était faite avec une caméra IR.
Schöck Isokorb® type KST : un résultat convaincant
Dans le projet de recherche seulement le Schöck Isokorb® KST donne des résultats satisfaisants et évite la
moisissure. Pour y arriver le facteur de la température
de surface intérieure au niveau de la connexion doit
être fn;ri ≥ 0,70. Ceci implique que la température de
surface minimale doit être θmin ≥ 12,6°C. Le rupteur
thermique Schöck Isokorb® KST est le seul à atteindre
ce niveau.
Température
de surface minimale
qmin = 8,7°C
Facteur de température
de surface intérieure
fn;ri = 0,55
Poutre en acier avec Isokorb® KST 22
Température
de surface minimale
qmin = 13,6°C
Facteur de température
de surface intérieure
fn;ri = 0,74
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La réalité
Schöck Isokorb® dans les constructions en acier
Projet: le stade avec tribune de football à Nieuwpoort
Architecte: Studiebureau Plantec nv, Oostende
Une nouvelle tribune a été prévue au moment où le nouveau terrain de football en gazon articlier était en voie de
construction. La liaison entre la structure en acier en haut avec une partie de la construction en béton en bas a été
réalisée à l’aide de Schöck Isokorb® KST, qui fait partie de la structure portante.
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Projet: Mercedes-Benz, Aalst/Alost
Architecte: Architectenbureau M. & J-M. Jaspers – J. Eyers & partners, Leuven
Ingénieur: Studiebureau ELD partnership, Antwerpen
La concentration des activités de Mercedes-Benz Alost a mené à la construction de cette nouvelle infrastructure.
Au moment de la réalisation de ce bâtiment un intérêt exceptionnel a été porté aux mesures non polluantes.
Beaucoup d’attention a été donnée à la conservation de la zone verte, les courants de déchets et aussi aux ponts
thermiques. C’est pourquoi Schöck Isokorb® KST est un élément intégré dans ce projet.
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La réalité
Schöck Isokorb® dans les constructions en acier
Projet: RWZI, Amsterdam
Architecte: Herman Hertzberger, Architectuurstudio HH Architects and Urban designers, Amsterdam
Constructeur: Witteveen + Bos, Deventer
RWZI à Amsterdam est un bâtiment extraordinaire. D’habitude on ne fait pas appel à des agences d’architecture
comme Architectuurstudio Herman Hertzberger pour la construction d’un bâtiment industriel. Par contre ce projet
est le résultat d’une relation durable, qui est né au moment de la construction du siège principal de la société de
la distribution des eaux à Amsterdam. En plus le RWZI est le premier projet aux Pays-Bas où Isokorb® KS et KST ont
été appliqués. La tour d’échelle en acier est liée à la construction derrière en béton avec Isokorb® KS, après l’installation du mur rideau en acier. Le résultat est une solution constructive parfaite.
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Projet: Gibas Numeriek BV, Almere
Architecte: ir. T. Verbruggen, Versnel & Partners architecten en ingenieurs bv, Deventer
Constructeur: ir. A Strobos, JVZ ingenieurs, Deventer
Ce bâtiment est basé sur un concept transparent. La grande terrasse au bord de l’eau et l’auvent immense donnent
l’impression que la construction flotte. Afin de construire cet auvent sans implications constructives négatives,
l’architecte a choisi Schöck Isokorb® KST.
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La réalité– isokorf® in staalconstructies
Praktijk
xxx xxxIsokorb®
Schöck
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xxxxles
xxx
constructions en acier
Projet: Albion Riverside, Londres, Royaume-Uni
Concepteur: Norman Foster and Partners, Londres
L’illustre architecte international Norman Foster a dessiné le complexe résidentiel “Albion Riverside” au centre de
Londres. Le summum de cette construction est le toit complètement fait en acier. Par contre le problème des ponts
thermiques se posait. Schöck Isokorb® KST était la solution pour obtenir une perte de chaleur minimale et afin
d’éviter des dégâts constructifs.
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Projet: Piscine à Duisburg Wedau, Allemagne
Concepteur: Dr. Krieger, Architecte et ingénieur, Velbert
La construction en acier futuriste à l’extérieur du bâtiment est liée à des poutres en acier dans la piscine. Les
haubans portent le couble. Les grandes poutres en acier sont dégagées à l’aide de Isokorb® KST au niveau de la
façade. Un bon exemple de solution technique qui n’influence pas la conception.
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Le calcul et le dimensionnement
Les dessins CAD et le logiciel de calcul
Vue en plan
Coupe
1801)
210
25
150
402)
80
Isométrie
402)
25
452)
20
M16
60
KST-ZST 16 module
40
601)
100
20
Pièce intermédiare d‘isolation 20 mm
30
Pièce intermédiare d‘isolation 30 mm
210
1801)
20
150
452)
80
KST-ZST 16 module
80
M16
60
801)
100
Pour les plans généraux ou les dessins de détail, Schöck
vous offre des dessins CAD en format .dwg of .dxf des
différents types Schöck Isokorb® KST, QST, ZST, KS et QS.
Un outil pratique pour dessiner ces liaisons. En outre
les textes de cahier des charges pour tous les modèles
de Schöck Isokorb®, avec une description complète du
produit et leur utilisation, sont disponibles.
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Schöck vous offre une documentation complet. En outre un logiciel de calcul adapté pour le dimensionnement des
systèmes thermiques Isokorb® type KST, est mis à votre disposition. Avec ce logiciel vous pouvez calculer d’une façon
claire et simple quel module ou quelle combinaison de modules vous servira à éviter les ponts thermiques. Tout ce
qu’il vous faut est la géométrie des liaisons et les efforts à reprendre. Le logiciel, suivant les règles de l’Eurocode 3,
vous proposera sur la base de ces données les éléments Isokorb® type KST à utiliser.
Téléchargez le logiciel de calcul et dessins CAD sur
www.schock-belgique.be
Sur notre site www.schock-belgique.be vous pouvez
télécharger le logiciel de calcul qui vous servira pour
le dimensionnement des liaisons Schöck Isokorb® KST
dans vos constructions en acier. Egalement les dessins
CAD des différents types sont disponibles.
Documentation technique disponible
Informez-vous et demandez notre documentation
technique. Près de 200 pages avec tous nos différents
types Isokorb®, les règles de calcul, des exemples, des
checklistes, etc. qui vous serviront dans votre projet.
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Service Schöck
Consultation et engineering font partie des activités
quotidiennes de Schöck. Le support technique est inséparablement lié à nos produits. Fournisseur spécialisé,
Schöck est conscient que les concepteurs et ingénieurs
ne peuvent pas connaître tous les aspects techniques des
systèmes de construction spécialisés. Le département
technique de Schöck considère une situation extraordinaire comme un défi. Schöck souhaite être un partenaire
des concepteurs et constructeurs dans la recherche de
solutions.
Schöck België
Kerkstraat 108
9050 Gentbrugge
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