L`isolation thermique des bâtiments en Région de Bruxelles

L’isolation thermique
des bâtiments
en Région
de Bruxelles-Capitale
L’isolation thermique
des bâtiments
en Région
de Bruxelles-Capitale
Editeurs responsables:
E. Schamp et J.-P. Hannequart
Institut bruxellois pour la gestion de l’environnement
Gulledelle 100, 1200 Bruxelles
Dépôt légal: D/5762/17/2000
Auteur: ir Bruno Hoornaert, Département Energie/IBGE
Lay-out: Kaligram sprl
Carte de couverture: réalisée avec STAR for UrbIS
Imprimé sur papier recyclé
Remerciements
Nombre de personnes étaient prêtes à faire une lecture critique de la version provisoire
de la brochure. Que les personnes suivantes soient remerciées:
Jos Cox, Febecel
Rik De Laet, IBGE
Hans De Mont, Fédération belge de la brique asbl
Anne Dumont, CNC - NCB
Hans Janssen, KU Leuven - labo Bouwfysica
Jan Lecompte, Saint-Gobain Glass
Lutgarde Neirinckx, Styfabel asbl
Michel Procès, UPA
Pierre Sauveur, Conseil national de l’ordre des Architectes
Jacques Schietecat, CSTC
Georges Timmermans, CIR asbl
Bernard Vandermarcke, WenK Sint-Lucas
Jean-Jacques Vierin, Fédération de l’industrie du verre asbl
Michel Wagneur, CSTC
2
.......................................................
5
1
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
2
Méthodes de calcul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
2.1
NBN B 62-002 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
Avant-Propos
2.1.1
Résistance thermique d'une paroi constituée d'un seul matériau
ou d'une paroi homogène simple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2
9
2.1.2
Résistance thermique d'une paroi composite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
2.1.3
Coefficient de transmission thermique ou valeur k d'une paroi . . . . . . . . . . . . . . . .
11
2.1.4
Exemple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
NBN B 62-301 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14
2.2.1
Le volume protégé et la superficie de déperdition thermique . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14
2.2.2
La compacité volumique d'un bâtiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
2.2.3
Le coefficient de transmission thermique moyen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
2.2.4
Le niveau d'isolation thermique globale K ou niveau K . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18
3
Titre v du règlement régional d'urbanisme: isolation thermique des bâtiments . . .
19
3.1
Champ d'application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
3.2
Exigences plus strictes pour les fenêtres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
3.3
Les exigences en matière d'isolation thermique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
3.3.1
Construction neuve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
3.3.2
Rénovation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22
4
Comment compléter le formulaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
4.1
Données administratives et déclaration de l'architecte et du maître de l'ouvrage . . . . . . . .
24
4.2
Les calculs à effectuer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
4.2.1
Construction neuve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
4.2.2
Rénovation avec changement d'affectation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
29
4.2.3
Rénovation sans changement d'affectation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34
5
Quelques règles empiriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
35
5.1
Comment respecter les exigences en cas de transformation
sans changement d'affectation? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2
35
Comment respecter les exigences en cas de construction neuve
ou le niveau maximum autorisé d'isolation thermique globale? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
36
Adresses utiles
38
.....................................................
3
4
AVANT-PROPOS
La Région de Bruxelles-Capitale est une région urbaine à forte densité de population: 950.000 Bruxellois habitent dans 180.000 immeubles de logement répartis sur
une surface de 161,4 km2.
70% de ces immeubles ont été construits il y a quarante ans ou davantage… A cette
époque on ne parlait pas encore d’isolation thermique. Entre-temps, de nombreux
propriétaires ont placé de l’isolation thermique à l’occasion de travaux de rénovation
et/ou d’entretien. Malgré cela, près de la moitié des bâtiments ne possède aucune
isolation. De tels bâtiments pèsent lourd dans le bilan énergétique de la Région.
Près de 40% de la consommation énergétique totale de la Région de BruxellesCapitale est imputable au seul secteur domestique. Le chauffage absorbe les trois
quarts de la consommation énergétique de ce secteur. Dans les immeubles de
bureaux, responsables d’un tiers de la consommation énergétique totale de la
Région, cette part est plus faible.
L’architecte a un rôle de premier plan à jouer pour réduire la demande énergétique
des bâtiments, et il commence à en prendre conscience. L’auteur de projet isole
systématiquement tout nouvel immeuble, et y recourt de plus en plus lors de la rénovation d’immeuble existant.
Avec la publication, le 9 juillet 1999, du Titre V du Règlement Régional d’Urbanisme,
la Région de Bruxelles-Capitale veut stimuler cette évolution naturelle. La présente
brochure est destinée aux architectes et est conçue comme un guide de bonne pratique pour le Règlement Bruxellois d’isolation thermique des bâtiments.
Après avoir lu la brochure, le lecteur attentif se sentira à l’aise avec la matière, et
pourra apporter sa contribution personnelle à une Région de Bruxelles-Capitale toujours plus saine et écologique!
Bonne lecture
5
6
1 INTRODUCTION
Le 3 juin 1999, l’Exécutif de la Région de Bruxelles-Capitale a adopté le Règlement
Régional d’Urbanisme.
Avec d’autres titres, le Titre V: Isolation thermique des bâtiments a été publié au
Moniteur Belge du 9 juillet 1999. Au premier janvier 2000, l’isolation thermique des
bâtiments est devenue une obligation en Région de Bruxelles-Capitale.
Le règlement s’applique aux immeubles de logement, de bureaux et aux bâtiments
scolaires et vise les travaux de construction, de reconstruction ou de transformation
nécessitant l’obtention d’un permis d’urbanisme. Désormais, ces projets doivent
répondre à des conditions minimales de niveau d’isolation thermique. Ceci est attesté par le formulaire ISO1 qui doit dorénavant accompagner les demandes de permis
d’urbanisme.
La présente brochure est un guide pour compléter le formulaire ISO1. Elle détaille
l’application de la nouvelle réglementation ainsi que la manière de mettre en œuvre
les méthodes de calcul et de compléter le formulaire de conformité.
Les normes belges qui sont à la base du règlement d’isolation thermique en Région
de Bruxelles-Capitale sont exposées en premier lieu. Ensuite, à l’aide de quelques
exemples, il est expliqué à l’architecte quand et comment compléter le formulaire
ISO1. En fin de parcours, quelques règles empiriques sont données pour déterminer
quelle épaisseur minimale d’isolant placer.
7
8
2 MÉTHODES
DE CALCUL
Suite à la crise énergétique des années ‘70, plusieurs études ont été menées sur la
consommation d’énergie dans les bâtiments. C’est ainsi que des méthodes de calcul ont été élaborées pour chiffrer les besoins thermiques dans les bâtiments. L’une
de ces méthodes est le calcul des besoins énergétiques nets, tel qu’il est toujours
appliqué en Région wallonne. Ce calcul tient compte des gains solaires, ainsi que
des gains de chaleur internes et des pertes dues à la ventilation.
En raison du grand nombre de paramètres qui compliquaient et embrouillaient les
calculs, une procédure simplifiée a été choisie. Celle-ci est exposée dans la norme
NBN B 62-301: Isolation thermique des bâtiments - Niveau de l’isolation thermique
globale. Avec cette méthode de calcul, l’auteur de projet évalue uniquement les
pertes thermiques dues à la conduction. Le niveau calculé d’isolation thermique globale dépend uniquement des dimensions et de la forme du bâtiment, ainsi que de la
résistance thermique des matériaux de construction utilisés. Avec la norme NBN B
62-002, la NBN B 62-301 forme la base de la procédure de calcul sur laquelle s’appuie la nouvelle réglementation bruxelloise en matière d’isolation thermique.
2.1
NBN B 62-002
La norme NBN B62-002 préconise une méthode pour déterminer le coefficient de transmission
thermique d’une paroi ou d’un élément de paroi, sur la base des caractéristiques des matériaux
de construction utilisés. Ce coefficient est une mesure de la chaleur qui passe d’une ambiance à
l’autre en traversant une paroi, par m2 et par seconde et pour 1°C de différence de température
entre les deux ambiances.
2.1.1 Résistance
thermique d’une paroi constituée
d’un seul matériau ou d’une paroi homogène simple
Les caractéristiques des matériaux de construction qui déterminent la déperdition thermique par
la paroi sont le coefficient de conductivité thermique l du matériau et, naturellement, l’épaisseur.
Cette conductivité thermique est une mesure de la capacité à transporter de la chaleur dans un
matériau: elle est grande pour les conducteurs thermiques tels que les métaux et faible pour les
matériaux d’isolation couramment utilisés tels que la laine minérale ou le polystyrène expansé. Plus
la conductivité thermique des matériaux d’une paroi est grande, plus le transport de chaleur vers
l’ambiance extérieure est important. Pour les matériaux poreux tels que la brique ou le bois, elle
dépend également du taux d’humidité du matériau. La présence d’humidité augmente en effet la
conductivité du matériau. C’est pourquoi la norme fait une distinction entre les valeurs li et le.
Cette valeur le doit être utilisée pour les parois qui peuvent contenir de l’humidité par infiltration,
condensation ou humidité ascensionnelle; la valeur li est utilisée dans les autres cas.
Ces valeurs calculées* dépendent du type de produit de construction. Il en va ainsi pour les produits certifiés, de nature, marques et types connus (agréments ATG, BENOR ou procédure équi-
* Dans le nouvel addendum 2,
valente de détermination de la valeur l), pour lesquels les valeurs de calculs li et/ou le sont four-
les symboles
nies par le fabricant. Elles peuvent également être obtenues auprès de l’UBAtc (Union Belge de
et
lUi
lUe sont utilisés en lieu
li en le.
l’Agrément technique dans la construction).
et place de
Les valeurs l des produits certifiés dont on ne connaît que la nature sont reprises dans les tableaux
La signification reste la même.
du nouvel addendum 2 de la NBN B 62-002. Elles sont déterminées comme les valeurs maximales
de produits analogues certifiés.
9
Le même addendum 2 donne également une liste des valeurs calculées pour les produits non certifiés. Ces valeurs calculées sont déterminées comme les valeurs maximales de produits analogues
certifiés, assorties d’un facteur de sécurité.
L’architecte a donc tout intérêt à utiliser des produits certifiés et à définir ceux-ci précisément.
Les valeurs calculées des produits non certifiés sont facilement supérieures de 25% aux valeurs
calculées de produits certifiés analogues de nature, marque et type connus.
Il est évident que l’épaisseur des éléments de paroi joue également un rôle important: plus la
couche d’isolation dans le mur creux est épaisse, moins il y aura de déperdition thermique des
pièces chauffées vers l’ambiance extérieure.
La résistance qu’offre une paroi au transport thermique croît au fur et à mesure que son épaisseur
augmente et que la conductivité thermique du matériau diminue. La résistance thermique R d’une
paroi homogène simple (composée d’une seule couche de matériau) d’une épaisseur d [m] et
d’une conductivité thermique l [ W/(m.K)] est donc définie comme suit:
R=d/l [m2.K/W]
2.1.2
Résistance thermique d’une paroi composite
Pour une paroi constituée de plusieurs couches de matériau, il suffit d’additionner les résistances
thermiques des différentes couches simples:
R=R1+R2+R3+R4+... [m2.K/W]
Souvent, une ou plusieurs des couches parallèles de la paroi sont constituées d’une couche d’air.
Dans ces couches, le transport thermique ne se fait pas uniquement par conductivité, mais aussi
sous la forme de convection et de rayonnement. Aussi la résistance thermique d’une couche d’air
ne peut-elle être caractérisée uniquement par sa conductivité thermique l et son épaisseur.
D’autres facteurs, tels que l’inclinaison de la couche d’air (verticale ou horizontale), le sens du flux
de chaleur (flux de chaleur de bas en haut dans un toit, de haut en bas dans un plancher), la présence éventuelle de couches réfléchissant la chaleur et la ventilation par de l’air extérieur, influencent la qualité d’isolant thermique d’une couche d’air. C’est ainsi que les couches d’air sont caractérisées par une résistance thermique Ra qui tient compte de ces trois formes de transport de chaleur et dont le texte de la norme NBN B 62-002 reprend les valeurs pour les différents types de
couche d’air.
Pour calculer la résistance thermique totale d’une paroi entre deux ambiances, il faut également
tenir compte du transport de chaleur par convection et rayonnement entre les parois et ces
ambiances. En ce qui concerne l’ambiance intérieure, le transport de chaleur est caractérisé par
un coefficient d’échange intérieur hi [W/(m2.K)] et en ce qui concerne l’ambiance extérieure, par un
coefficient d’échange extérieur he [W/(m2.K)]. Ceux-ci sont une mesure de la quantité de chaleur
transmise par seconde et par m2, respectivement par la face extérieure ou la face intérieure respectivement d’une paroi extérieure ou intérieure, par convection et rayonnement respectivement à
l’ambiance extérieure ou à l’ambiance intérieure, pour une différence de température de 1°C entre
la paroi et l’ambiance extérieure. Ces coefficients dépendent principalement du sens du flux de
chaleur. Les résistances thermiques d’échange correspondantes sont Re et Ri [m2.K/W].
La résistance thermique totale d’une paroi qui sépare l’ambiance extérieure de l’ambiance intérieure est donc:
RT=Ri+R1+R2+R3+R4+…+Ra1+Ra2+…+Re [m2.K/W]
Et pour une paroi qui sépare une ambiance intérieure d’une autre ambiance intérieure:
RT=2Ri+R1+R2+R3+R4+…+Ra1+Ra2+… [m2.K/W]
10
2.1.3
Coefficient de transmission thermique ou valeur k d’une paroi*
Le coefficient de transmission thermique d’une paroi est défini comme l’inverse de la résistance
thermique totale de cette paroi:
k = 1/RT [W/(m2.K)]
La valeur k d’une paroi entre deux ambiances a également une signification physique: elle exprime
la quantité de chaleur par m2 et par seconde qui traverse cette paroi d’une ambiance à l’autre si
la différence de température entre les deux ambiances est de 1°C.
2.1.4
Exemple
fig. 1 - Mur plein en brique k=2,37 W/(m2.K)
Jusqu’à la deuxième guerre mondiale, les habitations étaient
construites avec des murs pleins en briques (fig. 1). Pour des
finition extérieure
raisons de stabilité, les communes bruxelloises avaient imposé des épaisseurs minimales pour les façades au début du
maçonnerie de
vingtième siècle. Les façades jusqu’à 15 mètres de hauteur
1 1/2 brique
devaient avoir une épaisseur minimale de 38 cm ou 2 briques
enduit intérieur
au niveau du rez-de-chaussée, et de 28 cm ou 1 1/2 brique
pour les autres étages.Les murs de ce type ont des qualités
d’isolation thermique restreintes et peuvent donner lieu à de la
condensation de surface et à la formation de moisissures.
Pour un mur plein de 2 briques (épaisseur de 38 cm) en
maçonnerie lourde (conductivité thermique le = 1,10 W/(m.K)),
le coefficient de transmission thermique k est calculé comme suit:
Coefficient d’échange extérieur he = 23 W/(m2.K)
Résistance d’échange thermique pour la surface extérieure Re
Re = 1/he
= 1/23
= 0,043 m2.K/W
Résistance thermique d’un mur de 2 briques Rm
Rm = d/l
= 0,38/1,10
= 0,35 m2.K/W
Coefficient d’échange intérieur hi = 8 W/(m2.K)
Résistance d’échange thermique pour la surface intérieure Ri
Ri
= 1/hi
= 1/8
= 0,125 m2.K/W
Résistance thermique totale de la paroi: RT
RT = Re + Rm + Ri
= 0,043 + 0,35 + 0,125
= 0,513 m2.K/W
* En raison de l'harmonisation,
Coefficient de transmission thermique de la paroi k2
le symbole k est remplacé
k2
= 1/RT
par le symbole U
= 1/0,513
dans les normes européennes.
= 1,95 W/(m2.K)
11
Pour le mur de 11/2 brique (épaisseur de 28 cm) aux étages supérieurs, le calcul est le suivant:
Résistance thermique totale de la paroi: RT
RT = Re + Rm + Ri
= 0, 043 + 0,25 + 0, 125
= 0,423 m2.K/W
Coefficient de transmission thermique de la paroi k11/
2
k11/ = 1/RT
2
= 1/0,423
= 2,37 W/(m2.K)
Cela signifie que pour une même différence de température
fig. 2 - Mur creux k=1,53 W/(m2.K)
entre une ambiance intérieure et extérieure, la quantité de chaleur qui traverse, par m2 et par seconde, le mur de 11/2 brique
maçonnerie de parement
en briques lourdes
coulisse
de l’ambiance intérieure à l’ambiance extérieure, est 20% plus
élevée qu’au travers du mur de 2 briques!
Le mur creux a fait son apparition en Belgique après la
seconde guerre mondiale. Le principe est simple: le mur creux
paroi intérieure
en briques pleines
se compose d’une paroi intérieure et d’une paroi extérieure,
séparées par un vide d’air. Le mur creux est une méthode de
enduit intérieur
construction qui a eu beaucoup de succès dans les régions
très touchées par les averses: la paroi extérieure sert en
quelque sorte d’imperméable au bâtiment, tandis que la paroi
intérieure en constitue la structure portante.
Jusqu’en 1960, le mur creux avait 35 cm d’épaisseur, selon la
répartition classique suivante:
tableau 1 - fig.2
Epaisseur [cm]
l [(W/m.K)]
Résistance thermique Rj [m2.K/W]
9
1,10
0,082
Vide d'air:
6
sans objet
0,17
Paroi intérieure en maçonnerie lourde:
19
0,90
0,21
Plâtrage:
1
0,52
0,019
Couche
Paroi de façade en maçonnerie lourde:
Ajoutez-y:
Coefficient d’échange extérieur he = 23 W/(m2.K)
Résistance d’échange thermique pour la surface extérieure Re
Re = 1/he
= 1/23
= 0,043 m2.K/W
Coefficient d’échange intérieur hi = 8 W/(m2.K)
Résistance d’échange thermique pour la surface intérieure Ri
Ri
= 1/hi
= 1/8
= 0,125 m2.K/W
12
Résistance thermique totale de la paroi: RT
RT = Re + R1 + Ra + R2 + R3 + Ri
= 0,043 + 0,082 + 0,17 + 0,21 + 0,019 + 0,125
= 0,65 m2.K/W
Et le coefficient de transmission thermique du mur creux est de:
k
= 1/RT
= 1/0,65
= 1,53 W/(m2.K)
A partir des années ‘60, la brique Snelbouw a été de plus en plus utilisée pour la partie intérieure
du mur creux, en raison de la rapidité et de la facilité de sa mise en œuvre. Il est rapidement apparu que 14 cm de brique perforée présentaient plus ou moins la même résistance thermique que 19
cm de briques pleines. Désormais, l’épaisseur des murs creux n’est plus de 35 cm mais de 30 cm.
Moyennant une bonne réalisation, le mur creux traditionnel, non isolé est une construction efficace contre les problèmes d’infiltration. Sur le plan des qualités thermiques, cette méthode de
construction reste toutefois insuffisante.
fig. 3 - Mur creux isolé k=0,49 W/(m2.K)
C’est tout juste après la crise pétrolière de 1973 que l’on va commencer à isoler réellement les habitations en remplissant tout ou
maçonnerie de parement
en briques lourdes
partie des murs creux avec des matériaux d’isolation (fig. 3).
Prenons l’exemple d’un mur creux composé d’une paroi exté-
coulisse
rieure de maçonnerie lourde et d’une paroi intérieure de maçonnerie moyenne. En le remplissant partiellement avec une couche
isolant
d’isolant de 4 cm d’épaisseur ayant l = 0,030 W/(m.K) et un vide
résiduel de 3 cm, on ajoute une résistance thermique de 1,33
paroi intérieure
en briques pleines
m2.K/W. La capacité isolante de la couche de 4 cm d’isolant est
enduit intérieur
donc seize fois supérieure à celle de la paroi de façade d’une
épaisseur de 9 cm (résistance thermique 0,082 m2.K/W).
tableau 2 - fig.3
Epaisseur [cm]
l [(W/m.K)]
Résistance thermique Rj [m2.K/W]
Paroi de façade en maçonnerie lourde:
9
1,10
0,082
Vide d'air:
3
nvt
0,17
Couche d'isolant:
4
0,030
1,33
Paroi intérieure en maçonnerie moyenne:
14
0,54
0,26
Plâtrage:
1
0,52
0,019
Couche
Avec:
Coefficient d’échange extérieur he = 23 W/(m2.K)
Résistance d’échange thermique pour la surface extérieure Re
Re = 1/he
= 1/23
= 0,043 m2.K/W
Coefficient d’échange intérieur hi = 8 W/(m2.K)
Résistance d’échange thermique pour la surface intérieure Ri
Ri
= 1/hi
= 1/8
= 0,125 m2.K/W
13
Résistance thermique totale de la paroi: RT
RT = Re + R1 + Ra + R2 + R3 + R4 + Ri
= 0,043 + 0,082 + 0,17 + 1,33 + 0,26 + 0,019 + 0,125
= 2,031m2.K/W
Le coefficient de transmission thermique du mur creux isolé est de:
k
= 1/RT
= 1/2,031
= 0,49 W/(m2.K)
Par l’ajout du matériau d’isolation, on réduit le coefficient de transmission thermique de deux tiers par
rapport au coefficient de transmission thermique d’un mur creux non isolé et ce, sans trop s’écarter des
méthodes de construction traditionnelles. Cela signifie que pour deux habitations identiques, l’une
avec un mur creux non isolé et l’autre avec un mur creux isolé comme ci-dessus, la déperdition
thermique par la façade non isolée est plus du triple de la déperdition thermique par la façade
isolée. La déperdition thermique par un mur de 11/2 brique est près de cinq fois supérieure!
2.2 NBN B 62-301
La Région de Bruxelles-Capitale, tout comme les Régions wallonne et flamande, a retenu la méthode de calcul de la norme NBN B62-301 pour déterminer le niveau d’isolation d’un bâtiment. Cette
méthode permet de calculer de manière simple et sans équivoque le niveau d’isolation globale d’un
bâtiment complet.
Ce niveau d’isolation thermique globale, également appelé niveau K, dépend des dimensions et de
la forme du bâtiment, ainsi que de la résistance thermique des matériaux de construction utilisés.
L’idée sous-jacente est que chaque m2 du volume du bâtiment, à l’intérieur de l’enveloppe extérieure, peut transmettre, par degré de différence de température, une certaine quantité de chaleur
à l’ambiance extérieure.
Cette quantité de chaleur est déterminée, d’une part, par la compacité du bâtiment et, d’autre part,
par les qualités isolantes des matériaux de construction utilisés.
Le résultat du calcul exposé dans cette norme est un seul chiffre, qui représente la mesure du niveau
d’isolation thermique globale. Plus ce chiffre est élevé, moins bonne est l’isolation du bâtiment. Par
convention, ce niveau est exprimé par la lettre majuscule K, suivie d’un chiffre (par exemple K55).
2.2.1
Le volume protégé et la superficie de déperdition thermique
L'architecte doit délimiter le volume protégé V du bâtiment. Ce
fig. 4 - Le volume protégé
volume comprend tous les espaces chauffés directement ou
indirectement et qui sont thermiquement isolés de l'ambiance
extérieure, du sol ou d'espace voisin non à l'abri du gel.
Par exemple: l’architecte place de l’isolant au grenier entre les
chevrons. Le grenier n’est pas chauffé, mais fait partie du volume protégé (figure 4a). Le maître d’œuvre prévoit d’isoler thermiquement le sol du grenier, alors, dans ce cas, le grenier ne
fait pas partie du volume protégé (figure 4b). Le même raisonnement peut être tenu pour les caves, les volumes de range-
a
b
14
ment et les garages.
Les parois qui séparent le volume protégé de l’ambiance extérieure, du sol ou des espaces voisins
ne faisant pas partie du volume protégé, forment l’enveloppe du bâtiment. La superficie de déperdition thermique AT est définie comme étant la superficie de l’enveloppe du bâtiment.
2.2.2
La compacité volumique d’un bâtiment
La compacité volumique d’un bâtiment dépend de la forme et des dimensions de ce bâtiment. La
compacité volumique est définie comme le rapport du volume protégé V sur la superficie de l’enveloppe du bâtiment, c’est-à-dire la superficie de déperdition thermique AT. Les bâtiments compacts ont une capacité accrue à garder la chaleur.
Une habitation rurale isolée avec un plan terrier irrégulier et de nombreux murs extérieurs est par
exemple peu compacte. Une habitation mitoyenne compte moins de murs extérieurs et plus de
parois qui séparent les espaces chauffés de l’habitation des espaces chauffés des habitations
adjacentes. Ces derniers ne font donc pas partie de la superficie de déperdition thermique.
Résultat: une petite superficie de déperdition et une plus grande compacité.
Exemple: une habitation, représentée de manière schématique
fig. 5 - Maison
comme une poutre, avec une largeur de façade de 5 m, une
hauteur de 10 m et une profondeur de 10 m.
Pour une habitation de type quatre façades, la superficie de
10m
déperdition est égale à la somme des surfaces des façades
avant et arrière, des façades latérales, du plancher et du toit:
AT = 5 x 10 + 5 x 10 + 10 x 10 + 10 x 10 + 5 x 10 + 5 x 10
= 400 m2
S’il s’agit d’une maison mitoyenne, les façades latérales ne
10
m
sont pas comprises dans la superficie de déperdition. Elles
constituent en effet une séparation entre l’ambiance chauffée
d’une habitation et celle de l’autre habitation. Par conséquent:
5m
AT = 5 x 10 + 5 x 10 + 5 x 10 + 5 x 10 = 200 m2
Toutes deux ont un même volume protégé:
V = 5 x 10 x 10 = 500 m2
Les compacités volumiques respectives sont:
Pour l’habitation de type quatre façades: V/AT = 500/400 = 1,25 m
Pour l’habitation mitoyenne: V/AT = 500/200 = 2,5 m
L’habitation mitoyenne a donc une plus grande capacité à garder la chaleur que l’habitation de type quatre façades.
15
2.2.3
Le coefficient de transmission thermique moyen
Le coefficient de transmission thermique moyen ks n’est autre que la moyenne pondérée des
coefficients de transmission thermique des différentes parois et/ou éléments de paroi qui font
partie de la superficie de déperdition, y compris les ponts thermiques.
ks =
Sklj.lj+Saj.kij.Aij
SAij
[W/(m2.K)]
où:
klj = les valeurs k linéaires du pont thermique [W/(m.K)]
lj
= la longueur du pont thermique [m]
aj =
un facteur de pondération qui tient compte du fait que certaines parois ne constituent
pas une séparation entre l’ambiance chauffée à l’intérieur du volume protégé et l’ambiance extérieure. Il s’agit de parois entre le volume protégé et un espace à l’abri du gel
ou non, de parois en contact avec le sol, de planchers au-dessus d’espaces non à l’abri
du gel, de planchers au-dessus d’espaces à l’abri du gel, ou de planchers sur le sol
kij = les valeurs k respectives des parois de la superficie de déperdition thermique [W/(m2.K)]
Aij = les superficies respectives des parois [m2]
fig. 6 - Pont thermique au droit de la rive de toiture
Ponts thermiques
Des ponts thermiques se créent aux endroits où l’isolation
thermique d’un bâtiment est interrompue. Une telle discontinuité de l’isolation se produit fréquemment dans les méthodes
de construction traditionnelles, par exemple au droit de:
> linteaux au-dessus de fenêtres et de portes
> seuils de fenêtre
> battées de porte et de fenêtre
> planchers (fig. 7)
> terrasses en porte-à-faux
> rives de toiture (fig. 6)
> poutres de répartition
> colonne en béton dans un mur creux
fig. 6 bis - Exécution correcte de la rive de toiture
Les ponts thermiques sont responsables des basses températures de surface du côté intérieur des parois et provoquent
ainsi une condensation de surface et des moisissures. Ils diminuent en outre l’efficacité de l’isolation thermique par une
déperdition thermique plus importante au droit des ponts thermiques.
La norme belge NBN B 62-002 donne pour différents ponts
thermiques “types” des coefficients de transmission thermique
linéaire approximatifs klj [W/(m.K)]. Multipliés par la longueur du
pont thermique lj, ils indiquent la déperdition thermique supplémentaire due à l’action de ponts thermiques.
16
Le facteur de pondération aj (facteur de correction)
fig. 7 - Pont thermique au droit du plancher
Certaines parois ne forment pas une séparation entre le volume protégé et l’ambiance extérieure, mais séparent le volume
protégé du sol ou d’espaces voisins n’appartenant pas au
volume protégé. Il s’agit notamment:
> des parois entre le volume protégé et un espace non à l’abri
du gel
> des parois entre le volume protégé et un espace à l’abri du gel
> des parois en contact avec le sol
> des planchers au-dessus d’un espace non à l’abri du gel
> des planchers au-dessus d’espaces à l’abri du gel
> des planchers sur le sol
Pour une température extérieure de -10°C, la température des
espaces non chauffés en dehors du volume protégé ou dans
fig. 7 bis - Exécution correcte du plancher
le sol n’est pas nécessairement celle de l’ambiance extérieure.
Des caves non chauffées, moyennement ventilées restent à
l’abri du gel; il est connu que même lorsqu’il gèle, la température du sol à une profondeur de 70 cm est de 10°C, etc.
Etant donné que la déperdition thermique à travers une paroi
est proportionnelle à la différence de température entre les
ambiances dont elle constitue la séparation, la déperdition
thermique au droit des parois mentionnées ci-dessus est surestimée. Par conséquent, une correction du coefficient de
transmission thermique de la paroi s’impose.
Les garages ou les greniers sous un toit non isolé sont des exemples typiques d’espaces non à
l’abri du gel. Ces espaces sont souvent très ventilés et l’on peut donc raisonnablement admettre
que la température dans ces espaces est égale à la température extérieure et que le facteur de
correction est donc de 1.
Pour les murs et les planchers enfouis ou les murs entre des espaces à l’abri du gel (par exemple
des caves) et l’ambiance intérieure chauffée, une correction est apportée: aj est de 2/3.
Pour les planchers sur le sol, la correction est la plus importante: aj est égale à 1/3.
Il est évident que pour les parois qui séparent le volume protégé de l’ambiance extérieure (murs
extérieurs, fenêtres et portes extérieures), le facteur de correction est 1.
17
2.2.4
Le niveau d’isolation thermique globale K ou niveau K
Pour la conception de la méthode de calcul simplifiée de la norme NBN B62-301, l’idée sousjacente était que chaque m2 du volume du bâtiment dans l’enveloppe du bâtiment, par degré de
différence de température, pouvait transmettre une certaine quantité de chaleur à l’ambiance extérieure par conduction. Cette perte d’énergie est déterminée, d’une part, par la compacité du bâtiment et, d’autre part, par les qualités isolantes des matériaux de construction utilisés, et est caractérisée par le coefficient de transmission thermique moyen ks du bâtiment.
Très vite, il s’est avéré que cette règle imposerait des exigences inutilement trop strictes pour de
petites habitations de type quatre façades (lisez: peu compactes), tandis que de grands immeubles
d’habitation (lisez: très compacts) pourraient y répondre sans même devoir isoler.
Dans l’exemple cité de l’habitation quatre façades et de
fig. 8
l’habitation mitoyenne (voir 2.2.2), toutes deux pourraient
W /(m 2 .K )
ks
perdre une même quantité de chaleur par conduction: leurs
2,2
volumes chauffés sont en effet les mêmes. La surface par
2,1
laquelle la chaleur passe à l’ambiance extérieure, la super-
1,9
ficie de déperdition thermique de l’habitation quatre
1,8
façades est toutefois le double de celle de l’habitation
10
2,0
K1
1,7
mitoyenne. Résultat: l’habitation quatre façades devrait être
10
0
1,6
deux fois mieux isolée que l’habitation mitoyenne. La surfa-
K
1,5
ce en verre devrait être strictement limitée, l’épaisseur de la
K
90
1,4
1,3
couche d’isolation dans les parois devrait être considéra-
80
1,2
K
1,1
K7
0
K6
0
blement augmentée, etc.
1,0
0,9
0,8
k sA
A
K
Une telle règle exigerait une grosse épaisseur d’isolant à la
50
construction de petites habitations quatre façades. Dès lors,
0
pour les bâtiments peu compacts (V/AT < 1 m), le niveau
0,7
K4
0,6
0,5
d’isolation à respecter a été limité. Par ailleurs, pour éviter
K30
que de grands bâtiments d’hébergement très compacts
0,4
(V/AT > 4 m) soient dépourvus d’isolation, une valeur mini-
0,3
0,2
0,1
V
——
AT
male leur a été imposée pour le niveau d’isolation à atteindre.
m
Tout cela a été regroupé dans les formules suivantes pour
0
0
1
VA
——
A TA
2
3
4
le niveau d’isolation thermique globale (fig.8):
Le niveau d’isolation thermique
globale est fonction du coefficient
de transmission thermique ks et
de la compacité volumique V/AT
18
Si V/AT ² 1 m:
K = 100 ks
Si 1 m < V/AT < 4 m:
K=
Si 4 m ² V/AT:
K = 50 ks
300ks
V
+2
AT
3 TITRE V DU RÈGLEMENT
RÉGIONAL D'URBANISME:
ISOLATION THERMIQUE DES
BÂTIMENTS
3.1 Champ d’application
Avec 9 millions de m2 de surface de bureaux chauffée et une croissance annuelle de 300 à 400.000 m2,
la Région de Bruxelles-Capitale reste un pôle d’attraction important pour le secteur tertiaire. Lors
de la conception du titre V du Règlement régional d’Urbanisme (dénommé ci-après ‘le règlement
d’isolation’) - Isolation thermique des bâtiments - cette réalité bruxelloise a été prise en compte,
dans la mesure où le champ d’application n’a pas été restreint aux bâtiments à usage d’hébergement. Le nouveau règlement d’isolation bruxellois s’applique aussi bien aux bâtiments à usage
d’hébergement qu’aux bâtiments à usage de bureaux et aux bâtiments scolaires.
Par bâtiment à usage d’hébergement, on entend l’immeuble ou la partie d’immeuble destiné(e)
principalement au logement individuel ou collectif, avec occupation permanente. En font donc partie, les immeubles d’habitation, les immeubles à appartements, les hôpitaux, les maisons de retraite, les hôtels, les établissements de soins, les maisons d’hébergement, les prisons, les internats et
les casernes.
Les bâtiments à usage de bureaux sont des bâtiments destinés soit aux travaux de gestion ou
d’administration d’une entreprise, d’un service public, d’un indépendant ou d’un commerçant, soit
à l’activité d’une profession libérale, soit aux activités des entreprises de service intellectuel.
Enfin, les bâtiments scolaires abritent un établissement d’enseignement ou un centre psychomédico-social.
Si le bâtiment est affecté à plusieurs usages, mais que plus de 30% de la surface du bâtiment sont
destinés au logement, les exigences relatives à l’isolation thermique pour tout le bâtiment sont
celles applicables aux bâtiments à usage d’hébergement.
Des exigences aussi pour la rénovation
Le marché bruxellois de la construction est un marché principalement de rénovation: en 1997, à
peine 218 nouveaux bâtiments d’habitation et 44 bâtiments à destination autre que l’habitation ont
été érigés, contre respectivement 704 et 128 transformations. Une réglementation qui mettrait de
côté ce segment de marché manquerait son but, à savoir l’amélioration de l’isolation des habitations, combinée à un confort accru et à une baisse des factures d’énergie.
Pour la rénovation, une distinction est faite entre les transformations avec ou sans changement
d’affectation. Par cette nuance, le législateur entend faciliter la tâche de l’architecte qui agrandit
une habitation existante. Pour les transformations sans changement d’affectation, les calculs à
effectuer sont moins complexes et les exigences sont moins strictes.
L’isolation de bâtiments existants qui appartiennent au patrimoine historique de la ville ne doit pas
se faire à tout prix. Pour les travaux de transformation au patrimoine immobilier inscrit sur la liste de
sauvegarde ou qui appartient au patrimoine immobilier classé, le Gouvernement bruxellois peut
éventuellement décider de renoncer à l’application du règlement en matière d’isolation thermique.
19
3.2 Exigences plus strictes pour les fenêtres
En milieu urbain, les constructions sont typiquement érigées entre murs mitoyens en raison des
prescriptions urbanistiques strictes. Le prix élevé des terrains et la haute densité de population
donnent lieu à la construction d’un nombre considérable d’immeubles à appartements.
Une étude menée récemment par la Région flamande dans 200 habitations de construction neuve
a révélé que dans les immeubles à appartements, la majeure partie de la chaleur produite s’échappe par les fenêtres. C’est pourquoi le règlement d’isolation thermique en Région de BruxellesCapitale fait passer l’exigence imposée au coefficient de transmission thermique des fenêtres de
3,5 W/(m2.K) à 2,5 W/(m2.K). Ceci entraînera une diminution de la déperdition thermique par ces
fenêtres de quelque 30%.
3.3 Les exigences en matière d’isolation thermique
Le nouveau règlement d’isolation bruxellois impose des exigences aussi bien au niveau de l’isolation thermique globale du bâtiment qu’à celui des parois individuelles.
Cette première condition doit stimuler les constructions compactes pour les nouveaux projets de
construction. Dans les zones urbanisées où l’industrie recule lentement mais sûrement, de nombreux bâtiments industriels sont revalorisés et rénovés pour en faire des logements. Un bâtiment
devant servir initialement de dépôt doit offrir avant tout une protection contre les intempéries et n’a
donc pas été conçu pour offrir un confort thermique. Dans de tels projets de rénovation, l’exigence imposée au niveau K global doit inciter l’architecte à évaluer la qualité thermique du bâtiment
existant et à prendre, si nécessaire, les mesures qui s’imposent pour l’augmenter.
En imposant uniquement des exigences pour le niveau d’isolation thermique globale, l’isolation des
parois et/ou éléments de parois individuels risque d’être négligée. Afin que la chape de sol ne
devienne pas trop épaisse, l’entrepreneur pourrait décider de ne pas poser d’isolant dans le sol.
Pour obtenir tout de même un niveau d’isolation globale de K55 pour l’habitation, il compenserait
les moins bonnes propriétés isolantes du sol en prévoyant une isolation supplémentaire dans le
toit. Les occupants de l’habitation pourraient se plaindre du plancher, qui donnerait une sensation
de froid au contact des pieds. La situation devient plus dramatique si en raison de la mauvaise
exécution du sol, des problèmes d’humidité apparaissent et engendrent des moisissures.
Il convient donc d’éviter à tout prix que certaines parties d’un bâtiment soient mal ou pas isolées.
Le législateur a voulu répondre à cette nécessité en associant à la valeur maximale pour le niveau
d’isolation thermique globale, des valeurs maximales pour les coefficients de transmission thermique (également appelés ‘valeurs k’) des parois individuelles.
Pour les interventions de petite envergure, telles que l’extension d’une habitation existante ou l’ajout
d’un étage, imposer une valeur maximale au niveau K a peu de sens. Dans pareils cas, seules les
valeurs k des parois individuelles transformées ne peuvent pas dépasser une valeur maximale.
20
Enfin, des exigences sont également imposées aux parois communes entre des volumes protégés
ou entre des appartements. Ces parois ne font cependant pas partie de la superficie de déperdition thermique. Elles constituent en effet un mur de séparation entre deux ambiances chauffées:
elles ne figureront donc pas dans le calcul du niveau d’isolation thermique globale. Pour éviter que
la façon dont on chauffe son logement dépende en quelque sorte de la façon dont le voisin chauffe (ou pas) le sien, des performances minimales sont tout de même exigées de ce type de parois.
3.3.1
Construction neuve
En ce qui concerne les bâtiments à ériger, le règlement d’isolation impose des valeurs maximales
tant au niveau de l’isolation thermique globale qu’aux coefficients de transmission thermique
des parois individuelles.
Les bâtiments à usage d’hébergement à ériger doivent avoir un niveau d’isolation de K55.
Pour les nouveaux bâtiments à usage de bureaux et les bâtiments scolaires, la barre a été mise un
peu plus bas: ce type de bâtiment doit avoir un niveau d’isolation de K65.
En ce qui concerne les parois et/ou éléments de paroi individuels, les valeurs k maximales suivantes doivent être respectées:
tableau 3
Parois ou éléments de paroi de la superficie de déperdition thermique du bâtiment
kmax (W/(m2.K))
Parois translucides (fenêtre, portes)
2,5
Murs et parois opaques entre le volume protégé et l'air extérieur ou entre le volume
0,6
protégé et un espace non chauffé et non à l'abri du gel
Murs entre le volume protégé et un espace non chauffé mais à l'abri du gel
0,9
Murs entre le volume protégé et le sol
0,9
Toit entre le volume protégé et l'air extérieur ou
0,4
l'ensemble plafond supérieur + grenier + toit
Sols entre le volume protégé et l'air extérieur ou entre le volume
0,6
protégé et un espace non chauffé et non à l'abri du gel
Sols entre le volume protégé et un espace non chauffé mais à l'abri du gel
0,9
Sols entre le volume protégé et le sol
1,2
Pour les parois mitoyennes entre deux volumes protégés ou deux appartements, le coefficient
de transmission thermique maximum autorisé est de 1,0 W/(m2.K). Cela signifie concrètement que
désormais, les parois de séparation (murs, plafonds, sols, …) entre deux appartements contigus
dans un immeuble à appartements et la paroi mitoyenne entre deux habitations doivent répondre
à ce critère. Cette exigence implique toutefois aussi que la paroi d’une habitation qui est construite en premier lieu et contre laquelle une nouvelle habitation sera érigée ultérieurement, sera considérée comme commune et doit donc répondre à cette exigence - moins stricte.
21
3.3.2
Rénovation
Tout comme en Région wallonne, les critères relatifs à la rénovation dans la Région de BruxellesCapitale dépendent de la nature du changement d’affectation associé à la transformation. La
notion de “changement d’affectation” mérite quelques mots d’explication: dans le cadre de la présente réglementation de l’isolation, il y a changement d’affectation dès qu’un bâtiment existant
reçoit une nouvelle affectation en tant que bâtiment à usage d’hébergement, à usage de bureaux
ou scolaire.
Exemple: un étage est ajouté au-dessus d’un bâtiment à usage de bureaux existant, pour ensuite
aménager des appartements dans tout le bâtiment. Un tel bâtiment connaît un changement d’affectation: alors que le bâtiment remplissait initialement une fonction de bureaux, avec l’exécution
des travaux, il acquiert une nouvelle affectation en tant que bâtiment à usage d’hébergement.
Dans le cas d’une rénovation avec changement d’affectation, la législation impose, d’une part, une
valeur maximale pour le niveau d’isolation thermique globale de l’ensemble du bâtiment (c’est-àdire le bâtiment existant, y compris l’étage supplémentaire). L’architecte sera donc contraint d’évaluer la qualité thermique des parois existantes et, si la législation le lui impose, de la revaloriser.
Cette revalorisation (par exemple, une meilleure isolation des parois existantes et de nouvelles
fenêtres et/ou vitrages) sera d’autant plus importante que les travaux effectués sont conséquents.
D’autre part, les coefficients de transmission thermique des parois individuelles transformées (donc
de l’étage supplémentaire) doivent respecter des valeurs maximales. Cela vaut également pour la
paroi commune entre l’étage ajouté et le bâtiment existant.
Les types de projets qui nécessitent un changement d’affectation sont:
> La transformation d’un bâtiment industriel en lofts ou en bureaux
> L’installation d’appartements aux étages supérieurs d’un complexe commercial
> L’établissement d’un bureau d’études dans une maison mitoyenne
Si un étage supplémentaire est ajouté au-dessus d’un bâtiment de bureaux, mais qu’il continue
d’avoir un usage de bureaux, il n’est pas question de changement d’affectation au sens du présent règlement et seules les valeurs maximales imposées aux valeurs k des différentes parois
transformées doivent être respectées.
Rénovation avec changement d’affectation
Contrairement aux deux autres Régions, les exigences relatives à la rénovation dans la Région de
Bruxelles-Capitale dépendent de l’ampleur des travaux effectués. Le législateur a tenu compte de
l’ampleur des travaux en faisant dépendre la valeur maximale imposée au niveau K de la superficie des parois et/ou éléments de paroi transformés.
Pour des interventions telles que le remplacement du toit d’une habitation, l’exigence est beaucoup moins stricte que pour des interventions plus structurelles telles que le remplacement des
quatre façades en béton de parement d’un immeuble de bureaux. Cette exigence a été intégrée
dans la formule suivante:
Pour des bâtiments à usage d’hébergement ➙
K55 + 10.AT/s
Pour des bâtiments à usage de bureaux ou scolaires ➙
K60 + 10.AT/s
Dans cette formule, AT est la surface de déperdition thermique totale du bâtiment, calculée selon
la NBN B62-301, et s est la somme des superficies des parois et/ou éléments de paroi de la superficie de déperdition thermique du bâtiment, qui sont transformés ou reconstruits.
22
Les exigences que l’on impose aux parois individuelles transformées sont les mêmes que dans le
cas d’une construction neuve (voir tableau 3).
Rénovation sans changement d’affectation
En cas de transformation sans changement d’affectation, les parois transformées doivent avoir uniquement une valeur k maximale. Dans ce cas également, les valeurs maximales du tableau 3 restent en vigueur.
En résumé, les valeurs suivantes doivent être respectées:
tableau 4
Nouvelle construction
transformation
Immeuble de logement
K55 et kmax
K55 + 10.AT/s et kmax
Bureaux
K65 et kmax
K60 + 10.AT/s et kmax
Ecoles
K65 et kmax
K60 + 10.AT/s et kmax
23
4
Comment compléter le formulaire
En raison de l’amendement de l’article 6 de l’Arrêté du Gouvernement de la Région
de Bruxelles-Capitale déterminant la composition du dossier de demande de permis
d’urbanisme, modifié par l’arrêté du Gouvernement du 29 septembre 1994, à partir
du 1er janvier 2000, la demande doit être accompagnée du formulaire ISO1. Dans ce
formulaire, l’architecte doit évaluer le niveau global de l’isolation thermique et les
coefficients de transmission thermique des différents éléments de paroi.
Vous trouverez un exemplaire vierge de ce formulaire à la fin de cette brochure.
4.1
Données administratives
et déclaration de l’architecte et du maître de l’ouvrage
Tant pour la construction d’un nouveau bâtiment à usage d’hébergement, de bureaux ou scolaire
que pour sa transformation, l’architecte doit remplir le formulaire ISO1. Selon la nature des travaux,
l’architecte responsable du projet calculera le niveau d’isolation thermique globale et/ou les coefficients de transmission thermique maximaux des parois individuelles. Par ce formulaire, l’architecte prouve que son projet est conforme aux exigences imposées dans le Titre V du Règlement
régional d’urbanisme.
Le maître de l’ouvrage prend connaissance de cette déclaration et déclare les travaux conformes
au règlement d’isolation, par l’apposition de sa signature.
Les infractions aux règles énoncées par cet arrêté sont sanctionnées conformément au titre V Des
infractions et des sanctions de l’ordonnance du 20 août 1991 organique de la planification et de
l’urbanisme, modifiée par les ordonnances du 30 juillet 1992, du 15 juillet 1993 et du 23 novembre
1993.
Les peines peuvent aller des pénalités financières jusqu’à l’arrêt des travaux.
4.2 Les calculs à effectuer
Les exemples qui suivent montrent comment le formulaire ISO1 doit être complété. Trois cas
typiques seront traités:
> Construction neuve
> Transformation avec changement d’affectation
> Transformation sans changement d’affectation
Les formulaires complétés correspondant aux trois cas examinés sont insérés à la fin de la brochure.
fig. 9 - Maison construite entre murs mitoyens
4.2.1
Construction neuve
Considérons une habitation unifamiliale composée d’un
rez-de-chaussée, d’un premier et d’un second étages,
représentée schématiquement comme une poutre, avec
10m
une largeur de façade de 5 m, une hauteur de 10 m et une
profondeur de 10 m. La superficie des fenêtres est de 10
m2 à la façade avant et de 10 m2 à la façade arrière.
L’habitation est construite entre murs mitoyens: d’un côté,
elle est attenante à une habitation existante, de la même
10
m
profondeur et de la même hauteur. En attendant que l’ha5m
bitation de l’autre côté soit construite, l’autre façade latérale est recouverte d’un bardage isolant (typiquement constitué de maçonnerie lourde, d’une couche d’isolation et d’un
recouvrement d’ardoises)
24
Le niveau d’isolation thermique globale
Le calcul du niveau d’isolation thermique globale se fait selon la méthode de la norme belge NBN
B62-301. Les pages 2 et 3 du formulaire ISO1 constituent un fil conducteur pour ce calcul.
Délimitation du volume protégé
Premièrement, l’architecte délimite le volume protégé. Ce volume comprend tous les espaces qui
sont chauffés directement ou indirectement et qui sont thermiquement isolés de l’extérieur, du sol
ou d’espaces voisins non à l’abri du gel. Dans ce bâtiment la cave et le grenier font défaut, un
espace de circulation non chauffé comme le hall fait bien partie du volume protégé. Le volume protégé coïncide dans notre cas avec le volume du bâtiment: V = 5 x 10 x 10 = 500 m3.
Détermination de la superficie de déperdition
La deuxième étape consiste à déterminer la superficie de déperdition. Le plancher, le toit, les
façades avant et arrière, les fenêtres et les portes, font inévitablement partie de la superficie de
déperdition thermique. Il en va autrement des deux façades latérales: l’une est un mur commun
entre deux habitations et ne fait donc pas partie de la superficie de déperdition. Elle constitue en
effet une séparation entre le volume protégé d’une habitation et celui de l’autre habitation. L’autre
mur constitue, dans l’attente de la construction de l’autre habitation contiguë, un mur de séparation entre le volume protégé et l’ambiance extérieure. Pour le calcul du niveau K, cette paroi ne fait
néanmoins pas partie de la superficie de déperdition thermique.
Calcul des déperditions thermiques de l’enveloppe du bâtiment
Les différentes parois et/ou éléments de paroi de la superficie de déperdition peuvent ensuite être
classées dans l’une des onze rubriques de la première colonne à la page 2 du formulaire ISO1.
Fenêtres et portes vitrées tombent sous la rubrique 1 “Parois de séparation translucides, fenêtre,
coupole, tabatière” et les portes pleines tombent dans la 2e rubrique “Portes extérieures”. Les
façades avant et arrière sont classées dans la rubrique 3 “Murs extérieurs”, le toit plat isolé, dans
la rubrique 4 “Toitures ou plafonds supérieurs en dessous des espaces non protégés du gel”. Si la
maison compte une cave, le plancher peut être considéré comme un “Plancher au-dessus d’espaces voisins à l’abri du gel” (rubrique 7); s’il s’agit d’un vide sanitaire très ventilé, il faut classer le
plancher dans la rubrique 6 “Planchers au-dessus d’espaces voisins non à l’abri du gel”. Dans cet
exemple, nous allons considérer qu’il s’agit d’un plancher sur le sol.
Aucune des deux façades latérales ne fait partie de la superficie de déperdition thermique. Elles ne
sont pas intégrées dans le calcul du niveau d’isolation thermique globale et ne doivent donc pas
figurer dans ce tableau. On les retrouvera dans la rubrique 20 (voir plus loin pour les explications).
25
fig. 10 - Mur creux isolé
Les coefficients de transmission thermique des parois et/ou
éléments de paroi individuels sont calculés selon la norme
maçonnerie de parement
en briques lourdes
coulisse
isolant
paroi intérieure en briques
mi-lourdes 1200 kg/m3
² r ² 1299 kg/m3
enduit intérieur
NBN B62-002. Dans cet exemple, les valeurs k suivantes sont
utilisées:
Fenêtres: double vitrage amélioré avec châssis en bois:
kf,T
= 1,5 W/(m2.K)
Portes: porte en bois de chêne:
kporte
= 2,5 W/(m2.K)
Façade avant et arrière: un mur creux avec une paroi intérieure de maçonnerie moyenne et une paroi extérieure de maçonnerie lourde, partiellement rempli de 4 cm d’isolant ayant l =
9
3
4
14
1
0,04 W/(m.K):
kvg = kag
= 0,57 W/(m2.K)
Toiture: toit plat constitué d’un hourdis préfabriqué de béton
fig. 11 - Toit plat
lourd, d’une couche de béton de pente et de 8 cm d’isolant
ayant l = 0,035 W/(m.K):
kd
= 0,38 W/(m2.K)
Plancher: plancher sur le sol composé d’un hourdis en béton
armé, d’une couche de 4 cm d’épaisseur d’isolant ayant l =
8
isolant
8
béton de pente
12
plancher
en béton lourd
0,04 W/(m.K) et d’un revêtement de surface:
kpl
= 0,76 W/(m2.K)
Les valeurs ainsi obtenues sont retranscrites dans la colonne 4.
Dans la colonne 5 est notée la superficie des différents éléments de paroi qui font partie de la superficie de déperdition.
Dans cet exemple, il s’agit de:
fig. 12 - Plancher
recouvrement de sol
chape
8
Fenêtres façade avant: Afv
= 10 m2
Fenêtres façade arrière: Afa
= 10 m2
Porte façade avant:
Aporte,v
= 2,5 m2
Porte façade arrière:
Aporte,a
= 2,5 m2
Façade avant:
Avg
= 5 x 10 - 10 - 2,5 = 37,5 m2
Façade arrière:
Aag
= 5 x 10 - 10 - 2,5 = 37,5 m2
Toiture:
Ad
= 5 x 10
= 50 m2
Plancher:
Apl
= 5 x 10
= 50 m2
isolant
4
plancher
en béton lourd
12
La somme des superficies des différents éléments de paroi, la
superficie de déperdition thermique totale AT, est inscrite dans
la case 2:
AT = 10 + 10 + 2,5 + 2,5 + 37,5 + 37,5 + 50 + 50 = 200 m2
26
Le résultat de la multiplication des coefficients de transmission thermique par les superficies des
éléments de paroi est retranscrit dans la colonne 6:
Fenêtres façade avant:
kf,T.Afv
= 1,5 x 10
= 15 W/K
Fenêtres façade arrière:
kf,T.Afa
= 1,5 x 10
= 15 W/K
Porte façade avant:
kporte. Aporte,v
= 2,5 x 2,5
= 6,25 W/K
Porte façade arrière:
kporte. Aporte,a
= 2,5 x 2,5
= 6,25 W/K
Façade avant:
kvg.Avg
= 0,57 x 37,5
= 21,4 W/K
Façade arrière:
kag.Aag
= 0,57 x 37,5
= 21,4 W/K
Toiture:
kd.Ad
= 0,38 x 50
= 19 W/K
Plancher:
kpl.Apl
= 0,76 x 50
= 38 W/K
Dans la colonne 7, ces résultats sont additionnés par type de paroi:
Fenêtres:
kf,T.Afv + kf,T.Afa
= 15 + 15
= 30 W/K
Portes extérieures:
kporte. Aporte,v + kporte. Aporte,a
= 6,25 + 6,25
= 12,5 W/K
Murs extérieurs:
kvg.Avg + kag.Aag
= 21,4 + 21,4
Toiture:
kd.Ad
= 19 W/K
Plancher:
kpl.Apl
= 38 W/K
= 42,8 W/K
Dans la colonne suivante, on indique les facteurs de pondération aj multipliés par les valeurs de la
colonne 7. Cela donne les déperditions thermiques individuelles de chaque élément de paroi:
Fenêtres:
30 x 1
= 30 W/K
Portes extérieures:
12,5 x 1
= 12,5 W/K
Murs extérieurs:
42,8 x 1
= 42,8 W/K
Toiture:
19 x 1
= 19 W/K
Plancher:
38 x 1/3
= 12,7 W/K
La somme de toutes les déperditions thermiques individuelles est faite dans la case 3:
S aj kj Aj = 30+12,5+42,8+12,7+19 = 117 W/K
Calcul des déperditions thermiques au droit des ponts thermiques
La norme belge NBN B 62-002 énumère quelques ponts thermiques caractéristiques (à classer
dans la colonne 2 du tableau en haut de la page 3) et donne, pour ce genre de ponts thermiques,
des coefficients de transmission linéaire approximatifs klj [W/(m.K)] (à compléter dans la colonne 3).
Dans cet exemple, nous considérons qu’au droit du plancher et de la rive de toiture, l’isolation thermique est interrompue sur toute la largeur des façades avant et arrière (voir figures 6 et 7). Pour un
mur creux d’une valeur k de 0,57 W/(m2.K), un coefficient forfaitaire de transmission thermique
linéaire de 0,5 W/(m.K) doit être pris en compte.
Multipliés par la longueur du pont thermique lj (à indiquer dans la colonne 3), ils donnent la mesure de la déperdition thermique au droit du pont thermique (résultat dans la colonne 5). La longueur
du pont thermique au droit du plancher est égale à deux fois la largeur de la façade avant et deux
fois celle de la façade arrière: 20 m. Pour la rive de toiture, il s’agit de 10 m.
La somme des déperditions thermiques au droit des ponts thermiques individuels est inscrite dans
la case 4 et donne la mesure de la déperdition thermique supplémentaire due à l’action de ponts
thermiques dans le bâtiment: 20 x 0,5 + 10 x 0,5 = 15 W/K.
27
Déperdition thermique totale
La déperdition thermique totale à travers la superficie de déperdition, y compris les ponts thermiques, est égale à la somme des résultats des cases 3 et 4, et doit être indiquée dans la case 5:
117 + 15 = 132 W/K. Cela signifie que 11% de la déperdition thermique sont dus à l’action de ponts
thermiques. Ou encore: que par une exécution correcte du plancher et de la rive de toiture, c’està-dire sans interruption de l’isolation thermique, la déperdition thermique peut être réduite de 11%!
Coefficient de transmission thermique moyen
Le coefficient de transmission thermique moyen ks est la moyenne pondérée des coefficients de
transmission thermique des différentes parois et/ou éléments de paroi qui font partie de la superficie de déperdition thermique, y compris les ponts thermiques. Il est obtenu en divisant le résultat
de la case 5 par le résultat de la case 2. Il est inscrit dans la case 6. Pour cet exemple, cela donne:
ks = 132/200 = 0,66 W/K.
Compacité volumique
Pour pouvoir calculer le niveau d’isolation thermique globale, il faut enfin calculer le volume protégé et la compacité volumique et les inscrire respectivement dans les cases 7 et 8. Le volume
protégé de l’habitation de l’exemple est: V = 500 m3 et la compacité volumique est donc de
500/200 = 2,5 m.
Niveau K
Pour une compacité volumique entre 1 et 4 m, le niveau K est calculé comme suit:
K=
300.ks
300x0,66
= K44
=
V
2,5+2
+2
AT
Cette valeur doit ensuite être inscrite dans la case 9. On retrouve également la case 9 à la page 4
sous “Tableau du niveau d’isolation thermique globale maximal”. Le premier tableau doit être utilisé dans le cas de bâtiments à ériger, comme c’est le cas dans l’exemple cité. Le résultat ne peut
pas dépasser la valeur mentionnée dans la colonne à côté. Dans le cas de bâtiments à usage d’hébergement, cette valeur est K55: l’habitation satisfait donc à l’exigence K55.
Coefficients de transmission thermique maximaux
La législation n’impose pas seulement des valeurs maximales au niveau de l’isolation thermique
globale, mais aussi aux coefficients de transmission thermique, les valeurs k, des éléments de paroi
individuels. A la page 4 du formulaire ISO1, figure un tableau dans lequel les valeurs k maximales
calculées doivent être classées selon le type de paroi. La valeur k maximale calculée dans la
rubrique “Parois translucides” est celle des portes: 2,5 W/(m2.K). Fenêtres et portes respectent
donc la valeur maximale: 2,5 W/(m2.K).
Les façades sont classées dans “Murs et parois opaques entre le volume protégé et l’air extérieur”
et la valeur k maximale calculée, 0,57 W/(m2.K), est indiquée dans la dernière colonne. La valeur k
maximale autorisée, 0,6 W/(m2.K), n’est donc pas dépassée.
La toiture (k = 0,38 W/(m2.K)) et le plancher (k = 0,76 W/(m2.K)) sont classés respectivement dans
le type de parois “Toiture entre le volume protégé et l’air extérieur” et “Planchers entre le volume
protégé et le sol”. Ici aussi, les exigences de la législation sur l’isolation sont respectées: tant le
coefficient de transmission thermique maximum pour les toitures 0,4 W/(m2.K), que le coefficient
de transmission thermique maximum pour les planchers sur le sol- 0,6 W/(m2.K), sont respectés.
28
Parois mitoyennes
Enfin, il faut compléter la valeur k maximale calculée pour les “Parois mitoyennes entre des volumes
protégés ou entre appartements”.
Ces valeurs k doivent en premier lieu être données dans le tableau qui figure au bas de la page 3
(rubrique 20). La façade latérale contre laquelle aucune habitation n’est encore construite est
constituée d’une brique lourde (14 cm d’épaisseur) contre laquelle est appliqué un panneau isolant, c’est-à-dire une couche d’isolant de 3 cm avec un recouvrement d’ardoise par exemple. A
ceci correspond une valeur k de 0,75 W/(m2.K).
Le côté qui est en construction consiste en briques lourdes (2 fois une épaisseur de 14 cm), entre
lesquelles demeure un espace de 3 cm qui sera complètement rempli d’un matériau isolant. La
valeur k de cette paroi mitoyenne est de l’ordre de 0,61 W/(m2.K).
La valeur k maximale pour chacune des parois communes est donc de 0,75 W/m2.K. Cette valeur
doit être inscrite dans le tableau en haut de la page 4, à savoir dans la dernière rubrique “Paroi
mitoyenne entre deux volumes protégés ou entre appartements”. La valeur maximale de k ne peut
dépasser 1 W/m2.K pour ce genre de paroi. Ce qui est certainement le cas ici.
Ce calcul complète le formulaire ISO1 pour cet exemple.
4.2.2
Rénovation avec changement d’affectation
Supposons que le bâtiment de notre exemple précédent,
fig. 13 - Maison avec annexe
après 5 ans d’occupation comme habitation unifamiliale,
change d’affectation et devienne un bureau. Pour pouvoir
offrir suffisamment d’espace, le rez-de-chaussée (hauteur
3,5 m) est étendu sur toute sa largeur de 30 m2 (6m x 5m)
10m
3,5m
(fig.13). La nouvelle façade arrière a la même composition
que la façade arrière existante, tandis que les deux nouvelles
façades de côté ont la même composition que les façades
6m
isolées de côté existantes.
La toiture et le plancher ont la même composition que la toitu(2,5 m2) du rez-de-chaussé sont réutilisées dans la nouvelle
10
m
re et le plancher existants. La fenêtre (2 m2) et la porte arrière
5m
façade arrière. On n’ajoute pas de fenêtres supplémentaires
dans les autres façades.
Selon les critères du tableau 4, en cas de rénovation avec changement d’affectation, il faut calculer le niveau d’isolation (pour l’entièreté du bâtiment!), et ce dernier doit être confronté aux critères
correspondant aux immeubles de bureaux, c’est-à-dire K60 + 10.AT/s. En outre, toute nouvelle
paroi doit respecter les critères relatifs à kmax.
29
Niveau d’isolation thermique globale
La procédure de calcul à suivre est la suivante.
Volume protégé et superficie de déperdition
Le volume protégé est augmenté du nouveau volume:
V = 500 + (30 x 3,5) = 605 m2.
La nouvelle superficie de déperdition est à son tour augmentée de la nouvelle façade arrière à construire, de la nouvelle toiture et du nouveau plancher. Les nouvelles façades sur les côtés sont placées sur
la ligne de séparation entre deux parcelles constructibles, il s’agit donc de murs mitoyens. Ils ne font
donc pas partie de la superficie de déperdition, mais ils doivent néanmoins répondre aux critères relatifs aux parois communes (voir plus loin). Si la façade latérale n’est pas située sur cette ligne de séparation, alors il s’agit d’un mur extérieur. Dans ce cas, elle fait bien partie de la superficie de déperdition
et elle doit respecter le coefficient de transmission thermique relatif aux murs extérieurs.
Les différentes parois et/ou éléments de paroi de la superficie de déperdition peuvent ensuite être
classés dans l’une des onze rubriques visées à la page 2 du formulaire ISO1.
Surfaces de déperdition transformées ou reconstruites(s)
Une colonne est spécialement prévue dans le formulaire (colonne 3) afin d’inscrire les superficies
de chacune des parois reconstruites (ou rénovées) (à l’exception des parois mitoyennes). Il s’agit
ici des parois suivantes:
Nouvelles fenêtres rez-de-chaussé arrière: A*f
= 2 m2
Nouvelle porte arrière:
A*porte
= 2,5 m2
Nouvelle façade arrière:
A*ag
= (5 x 3,5) - 2 - 2,5
= 13 m2
Nouvelle toiture:
A*d
=5x6
= 30 m2
Nouveau plancher:
A*pl
=5x6
= 30 m2
Le total de cette colonne: s = SA* = 2 + 2,5 + 13 + 30 + 30 = 77,5 m2
La superficie totale transformée ou reconstruite s se chiffre donc à 77,5 m2 et est inscrite dans
la case 1.
Calcul des déperditions thermiques de l’enveloppe du bâtiment
Dans cet exemple, les coefficients de transmission thermique sont repris de l’exemple précédent
et ils permettent de compléter la colonne 4.
Fenêtres existantes et nouvelle fenêtre au rez-de-chaussé arrière: double vitrage amélioré avec
châssis en bois: kf,T = 1,5 W/(m2.K)
Porte avant existante et nouvelle porte à l’arrière: kporte = 2,5 W/(m2.K)
Façades existantes et nouvelle façade arrière: un mur creux avec une paroi intérieure de maçonnerie moyenne et une paroi extérieure de maçonnerie lourde, partiellement rempli de 4 cm d’isolant ayant l = 0,04 W/(m.K): k*g = kvg = kag = 0,57 W/(m2.K)
Toiture existante et nouvelle toiture: toits plats constitués d’un hourdis préfabriqué de béton lourd, d’une
couche de béton de pente et de 8 cm d’isolant ayant l = 0,035 W/(m.K): k*d = kd = 0,38 W/(m2.K)
Plancher existant et nouveau plancher: plancher sur le sol composé d’un hourdis en béton armé,
d’une couche de 4 cm d’épaisseur d’isolant ayant l = 0,04 W/(m.K) et d’un revêtement de surface:
k*pl = kpl = 0,76 W/(m2.K)
30
Dans la colonne 5 est retranscrite la superficie de tous les éléments de paroi qui font partie de la
superficie de déperdition thermique:
= 2 m2
Nouvelle fenêtre au rez-de-chaussé arrière:
A*f
Fenêtres existantes façade arrière:
Afa
Fenêtres existantes façade avant:
Afv
= 10 m2
Nouvelle porte à l’arrière:
A*porte
= 2,5 m2
Porte existante façade avant:
Aporte,v
= 2,5 m2
Nouvelle façade arrière:
Aag
= (5 x 3,5) - 2 -2,5 = 13 m2
Façade arrière existante:
Aag
= (6,5 x 5) - 8
Façade avant: existante:
Avg
= (10 x 5) - 10 -2,5
Nouvelle toiture:
A*d
=5x6
= 30 m2
Toiture existante:
Ad
= 5 x 10
= 50 m2
Nouveau plancher:
A*pl
=5x6
= 30 m2
Plancher existant:
Apl
= 5 x 10
= 50 m2
= 10 - 2
= 8 m2
= 24,5 m2
= 37,5 m2
La somme de la superficie des différents éléments de paroi, soit la superficie de déperdition thermique totale AT, est indiquée dans la case 2:
AT = 2 + 8 + 10 + 2,5 + 2,5 + 13 + 24,5 + 37,5 + 30 + 50 + 30 + 50 = 260 m2
Le résultat de la multiplication des coefficients de transmission thermique par les superficies des
éléments de paroi est inscrit dans la colonne 6:
Nouvelles fenêtres au rez-de-chaussé arrière: kf,T.A*f
= 1,5 x 2
= 3 W/K
Fenêtres existantes façade arrière:
kf,T.Afa
= 1,5 x 8
= 12 W/K
Fenêtres existantes façade avant:
kf,T.Afv
= 1,5 x 10
= 15 W/K
Nouvelle porte à l’arrière:
kporte.A*porte
= 2,5 x 2,5
= 6,25 W/K
Porte existante façade avant:
kporte. Aporte,v
= 2,5 x 2,5
= 6,25 W/K
Nouvelle façade arrière:
k*ag.A*ag
= 0,57 x 13
= 7,4 W/K
Façade existante arrière:
kag.Aag
= 0,57 x 24,5
= 14 W/K
Façade existante avant:
kvg.Avg
= 0,57 x 37,5
= 21,4 W/K
Nouvelle toiture:
k*d.A*d
= 0,38 x 30
= 11,4 W/K
Toiture existante:
kd.Ad
= 0,38 x 50
= 19 W/K
Nouveau plancher:
k*pl.A*pl
= 0,76 x 30
= 22,8 W/K
Plancher existant:
kpl.Apl
= 0,76 x 50
= 38 W/K
Dans la colonne 7, ces résultats sont additionnés par type de paroi:
Fenêtres:
kf,T.Afv + kf,T.Afa + kf,T.A*f
= 3 + 12 + 15
= 30 W/K
Portes extérieures:
kporte. Aporte,v + kporte.A*porte
= 6,25 + 6,25
= 12,5 W/K
Murs extérieurs:
kvg.Avg + kag.Aag + kag.Aag
= 7,4 + 14 + 21,4
= 42,8 W/K
Toiture:
kd.Ad + k*d.A*d
= 11,4 + 19
= 30,4 W/K
Plancher:
kpl.Apl + k*pl.A*pl
= 22,8 + 38
= 60,8 W/K
31
Dans la colonne suivante sont indiqués les facteurs de pondération aj. En les multipliant par les valeurs
de la colonne 7, on obtient les déperditions thermiques individuelles de chaque élément de paroi:
Fenêtres:
30 x 1
= 30 W/K
Portes extérieures:
12,5 x 1
= 12,5 W/K
Murs extérieurs:
42,8 x 1
= 42,8 W/K
Toiture:
30,4 x 1
= 30,4 W/K
Plancher:
60,8 x 1/3
= 20,3 W/K
La somme de toutes les déperditions thermiques individuelles est faite dans la case 3:
Saj. kj. Aj = 30 + 12,5 + 42,8 + 30,4 + 20,3 = 136 W/K.
Ponts thermiques
En raison de l’ajout de l’annexe, le pont thermique disparaît de la façade arrière, au droit du plancher du premier étage. Dans la nouvelle aile, la rive de toiture est correctement détaillée, de sorte
qu’on ne crée pas de nouveau pont thermique. La norme belge NBN B62-002 prescrit pour un
mur creux d’une valeur k de 0,57 W/(m2.K), un coefficient de transmission thermique linéaire de
0,5 W/(m.K).
La déperdition thermique due à l’action de ponts thermiques est donc de:
Sklj. lj = 15 x 0,5 + 10 x 0,5 = 12,5 W/K
Déperdition thermique totale
Dans la case 5 est calculée la déperdition thermique totale à travers la superficie de déperdition:
Saj. kj. Aj + Sklj. lj = 136 + 12,5 = 148,5 W/K.
Coefficient de transmission thermique moyen
Le coefficient de transmission thermique moyen du bâtiment est donc de:
ks = 148,5/260 = 0,57 W/K.
Compacité volumique
Pour pouvoir calculer le niveau d’isolation thermique globale, il faut calculer enfin le volume protégé et la compacité volumique, et les indiquer respectivement dans les cases 7 et 8.
Le volume protégé de l’habitation vaut: V = (5 x 10 x 10) + (5 x 6 x 3,5) = 605 m2
La compacité volumique est donc égale à: V/AT = 605/260 = 2,33 m.
Niveau K
Pour cette compacité volumique, le niveau K est calculé comme suit dans la case 9:
K=
300.ks
300x0,57
=
= K40
V
2,33+2
+2
AT
Cette valeur doit ensuite être indiquée également dans le dernier tableau de la page 4 du formulaire ISO1 (sous le titre “Tableau du niveau d’isolation thermique globale maximal”). La case 9 est
complétée par le niveau K calculé (K40).
32
La valeur obtenue ne peut pas dépasser la valeur mentionnée dans la colonne à côté. Les exigences imposées au niveau K dépendent, dans le cas d’une transformation avec changement
d’affectation, de l’ampleur des travaux effectués. La superficie (s) des parois et/ou éléments de
paroi transformés de la superficie de déperdition thermique est utilisée comme mesure de l’ampleur de ces travaux. Cette valeur figure dans la case 1 (s = 77,5 m2).
Pour des bâtiments à usage de bureaux, la valeur maximale du niveau d’isolation est:
AT
260
60 + 10 ——
= 60 + 10 —— =K94
s
77,5
Avec un niveau d’isolation thermique globale de K40, cette exigence est donc largement remplie.
Coefficients de transmission thermique maximum
Par ailleurs, les valeurs k des parois transformées ne peuvent pas dépasser certaines limites. Ces
limites figurent en haut de la page 4 du formulaire ISO1 dans le “Tableau des valeurs k maximales
en W/(m2.K)”.
La valeur k maximale calculée dans la rubrique “Parois translucides” est celle des portes: 2,5
W/(m2.K). Fenêtres et portes respectent donc la valeur maximale: 2,5 W/(m2.K).
La nouvelle façade arrière (k = 0,57), à classer dans la rubrique “Murs et parois opaques entre le
volume protégé et l’air extérieur” respecte la valeur maximale de 0,6 W/(m2.K).
La nouvelle toiture (k = 0,38) respecte la valeur maximale de 0,4 W/(m2.K).
Le nouveau plancher sur le sol (k = 0,76) respecte la valeur maximale de 1,2 W/(m2.K).
Parois mitoyennes
Enfin, il faut compléter la valeur k maximale calculée pour les “Parois mitoyennes entre des volumes
protégés ou entre appartements”.
Ces valeurs k doivent en premier lieu être données dans le tableau qui figure au bas de la page 3
(rubrique 20). Les nouvelles façades latérales contre lesquelles aucune habitation n’est encore
construite sont constituées d’une brique lourde (14 cm d’épaisseur) contre laquelle est appliqué un
panneau isolant, c’est-à-dire une couche d’isolant de 3 cm avec un recouvrement d’ardoise par
exemple. A ceci correspond une valeur k de 0,75 W/(m2.K).
La valeur k maximale pour chacune des parois communes est donc de 0,75 W/m2.K. Cette valeur
doit être inscrite dans le tableau en haut de la page 4, à savoir dans la dernière rubrique “Paroi
mitoyenne entre deux volumes protégés ou entre appartements”. La valeur maximale de k ne peut
dépasser 1 W/(m2.K) pour ce genre de paroi. Ce qui est certainement le cas ici.
Avec ceci, le formulaire ISO1 est complété pour cet exemple.
33
4.2.3
Rénovation sans changement d’affectation
Supposons que le bâtiment de l’exemple précédent garde son usage d’hébergement et que la
superficie de l’annexe (30 m2) serve d’espace d’habitation. Dans ce cas, des exigences sont seulement imposées aux coefficients de transmission thermique des parois individuelles transformées.
Seuls les tableaux suivants doivent être complétés dans le formulaire ISO1:
1. Dans le tableau “calcul du niveau d’isolation thermique globale selon NBN B62-301” (page 2 du
formulaire ISO1) les colonnes 3 et 4 doivent être remplies, c’est-à-dire toutes les valeurs k (en
W/(m2.K)) et toutes les surfaces (en m2) des parois rénovées ou transformées.
2. Dans la rubrique 14 (en haut de la page 3 du formulaire ISO1) figurent les données relatives à la
présence éventuelle de ponts thermiques dans les parois rénovées ou transformées.
3. Dans la rubrique 20 (au bas de la page 3 du formulaire ISO1) figurent les valeurs k des nouvelles
parois mitoyennes.
4. Dans le tableau “Valeur k maximales” (en haut de la page 4 du formulaire ISO1) se retrouvent les
valeurs k maximales des parois rénovées ou transformées (par type de paroi) et comparées aux
valeurs k maximum autorisées.
Le formulaire tel que complété pour cet exemple est inséré en fin de brochure. Toutes les valeurs
complétées proviennent de l’exemple précédent.
34
5 Quelques règles empiriques
Il existe un certain nombre de règles empiriques simples auxquelles les concepteurs
peuvent recourir lors de l’élaboration de projets. Elles consistent en des valeursguides pour l’épaisseur de la couche isolante. Les valeurs-guides qui y sont mentionnées sont des “valeurs sûres”. Ce sont les épaisseurs d’isolation minimales qui
doivent être placées pour obtenir les valeurs k requises et ce, indépendamment du
reste de la structure de la paroi. Cela signifie que l’on n’a pas tenu compte de l’utilisation éventuelle de blocs isolants de type snelbouw ou de béton cellulaire. Il est
clair que l’utilisation de ce type de matériau réduit considérablement l’épaisseur de
la couche d’isolation qui sera placée.
Le concepteur est libre d’utiliser les règles empiriques décrites. S’il ne les utilise pas,
il devra lui-même évaluer s’il satisfait à l’exigence K55 par exemple. S’il les utilise, il
doit encore inscrire les résultats dans le formulaire ISO1. Mais alors il est certain qu’il
répondra aux exigences.
Malheureusement, il ne suffit pas de satisfaire aux valeurs maximales pour les coefficients de transmission thermique pour également répondre aux exigences imposées au niveau d’isolation thermique globale. Ce chapitre sera donc divisé en deux
parties. Une première partie indique les épaisseurs d’isolation minimales à placer
par paroi individuelle dans le cas d’une transformation sans changement d’affectation. La deuxième partie donne une méthode pour répondre à l’exigence K55 dans
des nouvelles habitations sans calcul.
5.1
Comment respecter les exigences
en cas de transformation sans changement d’affectation?
Les coefficients de transmission thermique pour les éléments de paroi individuels ne peuvent pas
dépasser une valeur maximale. Ces valeurs maximales figurent dans le tableau 3 et dépendent du
type de paroi.
Parois translucides ou transparentes (fenêtres, portes):
Le coefficient de transmission thermique des éléments de paroi vitrée doit respecter une valeur
maximale de 2,5 W/(m2.K). En pratique, cela signifie qu’il ne suffit plus désormais de mettre du
double vitrage ordinaire: avec un double vitrage ordinaire, on obtient seulement une valeur k de 2,8
W/(m2.K) pour l’ensemble fenêtre (châssis + verres). Pour une transformation dans la Région de
Bruxelles-Capitale, il faudra désormais utiliser du double vitrage amélioré ou du vitrage à haut rendement: c’est un double vitrage avec une couche métallique qui réfléchit le rayonnement sur l’une
des vitres ce qui augmente la résistance thermique de la lame d’air entre les deux épaisseurs de
verre. Parfois, cet espace est rempli de gaz. Ce gaz a une plus grande capacité isolante que la classique lame d’air sec. L’achat d’un tel vitrage à haut rendement implique, il est vrai, un léger surcoût.
35
Le tableau ci-dessous classe par type de paroi le coefficient de transmission thermique maximum
et les épaisseurs d’isolation minimales à placer en cm, selon la nature du matériau d’isolation. Trois
catégories de matériaux d’isolation ont été retenues. La première catégorie de matériaux (I) possède un coefficient de conductivité thermique l de 0,04 W/(m.K). La catégorie moyenne (II) a un l
= 0,035 W/(m.K). La dernière catégorie (III) regroupe les matériaux d’isolation les plus efficaces
avec un l = 0,025 W/(m.K)
))
III
Murs et parois opaques entre
le volume protégé et l’air
extérieur ou entre le volume
protégé et un espace
non chauffé et non
à l’abri du gel
0,6
6
5
4
Murs entre le volume protégé
et un espace non chauffé
mais à l’abri du gel
0,9
4
3
2
Toiture entre le volume
protégé et l’air extérieur
ou l’ensemble plafond supérieur
+ grenier + toit
0,4
10
8
6
Planchers entre le volume
protégé et l’air extérieur
ou entre le volume protégé et
un espace non chauffé
et non à l’abri du gel
0,6
6
5
4
Planchers entre le volume
protégé et un espace non
chauffé mais à l’abri du gel
0,9
4
3
2
Planchers entre le volume
protégé et le sol
1,2
3
2
2
5
02
(c
m
)
0,
se
(l
=
la
s
C
)
m
(c
W
/(m
.K
))
.K
II
5
03
0,
se
(l
=
la
s
C
)
W
/(m
04
m
(c
se
0,
=
la
s
(l
C
5
I
W
m
))
.K
2
/(m
le
ur
k
(W
va
/(m
.K
im
ax
ro
i
pa
de
e
Ty
p
))
al
e
tableau 5
5.2 Comment respecter les exigences en cas de construction
neuve ou le niveau maximum autorisé d’isolation thermique globale?
Malheureusement, il ne suffit pas de satisfaire aux valeurs maximales pour les coefficients de transmission thermique pour également respecter les exigences imposées au niveau d’isolation thermique globale. Les épaisseurs minimales d’isolant citées ici diffèrent donc de celles données dans
le tableau 5. Elles sont basées sur l’article “La norme NBN B 62-301: signification et application”
paru dans la revue du CSCT du 3e trimestre 1995.
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Pour appliquer ces règles empiriques, il faut remplir trois conditions. Tout d’abord, il ne peut pas y
avoir de pont thermique: en détaillant correctement le plancher, la rive de toiture et autres, ces
ponts thermiques peuvent facilement être évités. Une deuxième condition est que le bâtiment ne
soit pas trop compact: le rapport entre le volume chauffé et la superficie de déperdition totale ne
peut pas être supérieur à 4 m. Les grands complexes de bureaux et les grands immeubles à
appartements sortent donc du champ d’application. Enfin, ces règles ne peuvent être utilisées s’il
existe des fenêtres dans des toits inclinés ou des coupoles dans des toits plats.
Vous trouverez ci-dessous quelques règles empiriques qui permettent de satisfaire à l’exigence K55
pour la construction neuve de bâtiments à usage d’hébergement et ce, sans calculs compliqués.
Parois translucides ou transparentes (fenêtres, portes)
Les parties vitrées de l’habitation doivent remplir deux conditions. D’une part, il faut utiliser du vitrage à haut rendement pour que le coefficient de transmission thermique ne dépasse pas la valeur
maximale de 2,5 W/(m2.K). D’autre part, la surface vitrée ne peut pas dépasser 25% de la superficie des planchers valant conventionnellement un tiers du volume protégé.
Le tableau ci-dessous donne par type de paroi le coefficient de transmission thermique à atteindre et
les épaisseurs d’isolation correspondantes en cm et ce, pour les 3 catégories de matériau d’isolation.
))
Murs extérieurs
0,36
11
9
7
Toitures (plates ou inclinées)
ou plafonds supérieurs sous
un espace non à l'abri du gel
0,32
13
10
7
Plancher au-dessus
de l'ambiance extérieure
0,40
10
8
6
Plancher au-dessus
d'un espace non à l'abri du gel
0,47
10
8
6
Planchers au-dessus d'espaces
à l'abri du gel (caves)
0,6
6
5
4
Planchers sur le sol
1,2
3
2
2
Murs entre le volume protégé
et un espace non à l'abri du gel
0,36
11
9
7
Murs entre le volume protégé
et un espace à l'abri du gel
0,54
7
6
4
5
III
e
02
(c
m
)
0,
ss
(l
=
la
C
)
m
(c
W
/(m
.K
))
.K
II
5
03
e
0,
ss
(l
=
la
C
)
m
(c
W
/(m
e
04
0,
ss
=
la
(l
C
5
I
W
m
))
k
.K
2
ur
/(m
le
va
(W
/(m
.K
im
ax
ro
i
pa
de
e
Ty
p
))
al
e
tableau 6
37
ADRESSES
UTILES
Administration communale d'urbanisme
Administration Communale d'Anderlecht
rue Van Lint 6 - 1070 Bruxelles
T: 02/558.08.61
Administration Communale de Koekelberg
Place Henri Vanhuffel 6 - 1081 Bruxelles
T: 02/412.14.11
Administration Communale d'Auderghem
avenue Emile Idiers 12-14 - 1160 Bruxelles
T: 02/676.48.52
Administration Communale de Molenbeek-St-Jean
Rue Comte de Flandre 20 - 1080 Bruxelles
T: 02/412.37.63
Administration Communale de Berchem-Sainte-Agathe
Avenue du Roi Albert 33 - 1082 Bruxelles
T: 02/464.04.46
Administration Communale de Saint-Gilles
Place Maurice Van Meenen 39 - 1060 Bruxelles
T: 02/536.02.17
Ville de Bruxelles
bd Anspach 6 - 1000 Bruxelles
T: 02/279.29.10
Administration Communale de Saint-Josse-Ten-Noode
avenue de l'Astronomie 13 - 1210 Bruxelles
T: 02/220.26.32
Administration Communale d'Etterbeek
Avenue d'Auderghem 113 - 1040 Bruxelles
T: 02/627.27.60
Administration Communale de Schaerbeek
Place Colignon 2 - 1030 Bruxelles
T: 02/244.71.11
Administration Communale d'Evere
square Servaas Hoedemaekers 10 - 1140 Bruxelles
T: 02/247.62.62
Administration Communale d'Uccle
rue A. Danse 25 - 1180 Bruxelles
T: 02/348.65.67
Administration Communale de Forest
chée de Bruxelles 112 - 1190 Bruxelles
T: 02/348.17.61
Administration Communale de Watermael-Boitsfort
Place Antoine Gilson 2 - 1170 Bruxelles
T: 02/674.74.32
Administration Communale de Ganshoren
avenue Charles-Quint 140 - 1083 Bruxelles
T: 02/465.12.77
Administration Communale de Woluwé-Saint-Lambert
Tomberg 123 - 1200 Bruxelles
T: 02/761.28.14
Administration Communale d'Ixelles
Chaussée d'Ixelles 168 - 1050 Bruxelles
T: 02/515.67.21
Administration Communale de Woluwé-Saint-Pierre
Avenue Charles Thielemans 93 - 1150 Bruxelles
T: 02/773.06.36
Administration Communale de Jette
Rue Henri Werrie 18-20 - 1090 Bruxelles
T: 02/423.13.85
Administration régionale
Autres organismes
Administration de l'Aménagement du Territoire
et du Logement – AATL
CCN - Rue du Progrès 80 boîte 1 – 1030 Bruxelles
T: 02/204.23.17 – F: 02/204.23.15
Centre Scientifique et Technique
de la Construction – CSTC
Rue de la Violette 21-23 – 1000 Bruxelles
T: 02/716.42.11 – F: 02/725.32.12
Institut Bruxellois
pour la Gestion de l'Environnement – IBGE
Département Energie
Gulledelle 100 – 1200 Bruxelles
T: 02/775.75.65 – F: 02/775.76.80
e-mail: [email protected]
Avenue Pierre Holoffe 21 – 1342 Limelette
T: 02/655.77.11 – F: 02/653.07.29
Institut Belge pour la Normalisation - IBN asbl
avenue de la Brabançonne 29 – 1040 Bruxelles
T: 02/734.92.05
e-mail: [email protected]
Union Belge pour l'Agrément technique
dans la construction – UBAtc
Ministère des Communications et de l'Infrastructure
Administration de la Circulation routière
et de l'Infrastructure
Service Qualité
Direction Agrément et Spécifications
Rue de la Loi 155 – 1040 Bruxelles
T: 02/287.31.53 – F: 02/287.31.51
e-mail: [email protected]
38
Notes
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39
Notes
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40
Département Énergie/IBGE
Gulledelle, 100 - 1200 Bruxelles
Tél. 02/775 75 11 - Fax 02/775 76 79
E-mail : [email protected]
Une publication de la Région de Bruxelles-Capitale