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Surfaces chauffantes et rafraîchissantes Toutes les parois sont concernées

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Surfaces chauffantes et rafraîchissantes Toutes les parois sont concernées

Le plancher chauffant-rafraîchissant n’est plus le seul émetteur très basse température dans le bâtiment. Des solutions industrialisées transforment les murs,les plafonds et les volumes en béton, en surfaces émettant ou absorbant de la chaleur.

La RT 2012 organise une forte baisse des besoins de chauffage et exige, sans l’apport d’une climatisation, le respect du coefficient Ticref, la température intérieure maximale à ne pas dépasser en été.

Ces deux mesures fortes rendent caducs la plupart des émetteurs traditionnels, qui deviennent surpuissants en construction neuve, donc inconfortables et surconsommateurs d’énergie. En revanche, elles ouvrent la voie aux solutions rayonnantes basse température qui, toutes,combinent une large surface d’émission ou d’absorption, avec une alimentation à très basse température.

En RT 2012, il suffira d’un départ à 30 °C, ou même moins, pour chauffer confortablement un bâtiment neuf, à l’aide de larges surfaces radiantes. Pour le rafraîchissement, là où les ventiloconvecteurs sont alimentés avec des lois d’eau glacée à 12 °C (départ)/15 °C (retour), les surfaces rafraîchissantes se contentent de 15/17 °C, voire de 17/19 °C. Cela signifie que, dans le cas le plus favorable, il devient possible de se passer de machine thermodynamique pour le rafraîchissement et d’utiliser directement, soit de l’eau puisée et rejetée en nappe phréatique, soit des capteurs enterrés à circulation d’eau glycolée, reliés à un échangeur à plaques. S’il faut vraiment un rafraîchissement actif, les groupes de production d’eau glacée seront sollicités à des températures peu froides qui augmentent leur rendement.

Bref, dans la RT 2012 et plus tard dans la perspective de bâtiments à énergie positive, les surfaces actives, chauffantes et rafraîchissantes, sont appelées à un bel avenir. Cela tombe bien, car depuis trois ou quatre ans, elles se multiplient.

Depuis la fin des années 60, nous connaissons le plancher chauffant basse température. Il est devenu réversible, donc rafraîchissant, au cours des années 90. Il est maintenant concurrencé par trois nouvelles surfaces rayonnantes : les plafonds, les murs et « le béton activé ».

Un plancher chauffant qui évolue

Le plancher chauffant à eau a évolué dans quatre directions. • Premièrement, les industriels ont mis au point des solutions « sèches » qui remplacent la chape coulée en béton ou la chape anhydrite autoplaçante. Rehau propose, par exemple, une solution « Plancher sec », composée de plaques isolantes Titane avec une résistance thermique R = 0,75 m².K/W, de tubes en PEX (polyéthylène réticulé) de diamètre extérieur 16 mm et de deux typesde diffuseurs de chaleuren acier galvanisé. Les diffuseurs sont encastrés dans les dalles isolantes. Les tubes sont enclipsés dans les diffuseurs rainurés. Si le revêtement de sol prévu est un parquet, la hauteur de réservation ne dépasse pas 35 mm, tubes compris, avant revêtement de sol. S’il s’agit de carrelage, la présence d’une plaque de ciment cellulosé au-dessus des tubes porte la hauteur de l’ouvrage à 55 ou 60 mm, avant revêtement de sol. Multibeton propose deux solutions développées pour la rénovation :Sol sec CS de 42 mm d’épaisseur avant revêtement de sol, avec des panneaux de chape sèche de 25 mm et Sol sec A de 19 mm seulement, grâce à l’emploi d’une tôle acier en guise de chape sèche.Roth met en avant son offre ClimaComfort Compact, dont l’épaisseur ne dépasse pas 17 mm, hors revêtement de sol. Plusieurs fabricants proposent des plaques spécifiques pour ces applications de dalle sèche, dont Placoplatre, Lafarge, Fermacell, Knauf, Promat et James Hardie.

L’avantage des planchers secs, qui peuvent chauffer et rafraîchir, est naturellement l’absence de temps de séchage et la pose très rapide. Une pièce peut être faite dans la journée, hors revêtement de sol. • Deuxièmement, les fabricants ont imaginé des solutions minces, d’abord pour la réhabilitation, puis pour la construction neuve. Avec Vivracome, Acome a été le premier à proposer une solution mince sous Avis technique (Atec n° 14/09-1475). Il se compose de tubes en PEXc (polyéthylène réticulé par irradiation), de dalles isolantes rainurées avec film d’aluminium, y compris de dalles d’extrémité avec des rainures courbes pour le retour des tubes. Le rainurage permet d’encastrer partiellement les tubes dans les dalles pour gagner en épaisseur. Le film aluminium joue le rôle d’un réflecteur de chaleur pour diriger le rayonnement vers le haut. Il est complété, soit par une chape coulée, soit par des plaques de ciment cellulosécollées sur les dalles isolantes pour une solution sèche. Avec une résistance thermique R = 0,50 m².K/W, l’épaisseur totale atteint 30 mm seulement en solution sèche. Avec une résistance thermique R = 0,75, elle monte à 40 mm. Cette offre n’est adaptée qu’aux locaux dont la charge d’exploitation est inférieure ou égale à 200 kg/m².

Les solutions minces se prêtent bien à l’équipement des planchers légers (ossature bois), à la réhabilitation avec une hauteur sous-plafond limitée ou à la construction neuve, lorsque le temps de séchage doit être minimisé ou effacé complètement. D’autres, comme Rehau proposent des plaques isolantes minces, mais à plots – comme la plaque Rehau Renovia 10/25 – associées à des tubes PER de diamètre extérieur 12 mm. Ce qui détermineun ouvrage fini (plaques,tubes, treillis métalliques antiretrait, chape d’enrobage) de 60 mm avant revêtement de sol.• Troisièmement, deux procédés sous Avis technique permettent, en maison individuelle, de placer du plancher chauffant non plus en chape, mais directement en dalle de compression au-dessus d’entrevous isolants. Il s’agit, d’une part, de la solution Knauf Plancher Fricker, d’autre part, des éléments de dalle MHP d’Euromac 2. Les deux fabricants recommandent l’utilisation du système de plancher chauffant Rehau à double treillis métallique, sans isolation supplémentaire. • Quatrièmement, dans l’un de ses systèmes de plancher chauffant basse température, depuis 2008 Acome a remplacé l’isolant traditionnel en PSE (Polystyrène expansé) ou en PUR (polyuréthanne) par des dalles de liège. Elles sont certifiées Acermi et associées dans le système écoThermacome à des tubes en polybutène. Pour répondre aux diverses exigences réglementaires actuelles, les dalles support en liège sont disponibles en quatre épaisseurs : 35 mm (résistance thermique R = 0,80 m².K/W) pour la construction neuve sur local chauffé ; 55 mm (R = 1,30) pour la rénovation sur terre-plein non-isolé ; 75 mm(R = 1,75) pour la construction neuve sur terre-plein non-isolé et 90 mm (R = 2,10) en construction neuve sur vide sanitaire ou local non-chauffé. Ce qui donne des épaisseurs totales avec enrobage et avant revêtement de sol de 86 à 141 mm.

De nouvelles surfaces émettrices

Les techniques de plafonds et murs chauffants sont de deux types.

Les premières dérivent directement des solutions de plancher chauffant traditionnelles : isolant, réflecteurs ou pas, tubes en PEX ou en multicouche, fermeture par des plaques de plâtre.

Les secondes font appel à des émetteurs en panneaux métalliques ou non, suspendus sous les plafonds ou encastrés dans les plafonds et les murs. Plusieurs constructeurs, dont Acome, Multibeton, Rehau et Roth proposent des solutions dérivées des planchers chauffants traditionnels. Chez Acome, il s’agit du système Acosense sous Atec n° 14 9/09-1445*01EXT, proposé à la fois pour les murs, les plafonds et le sol. Il utilise des tubes de PEXc de diamètre extérieur 16 mm, des diffuseurs métalliques rainurés droits et avec virage pour le retour des tubes, d’une largeur fixe de 1 m et de huit longueurs de 460 à 1 960 mm, des fourreaux en DN25 pour limiter les déperditions des tubes hors des diffuseurs métalliques. Les rainures sont au pas de 10 cm. Acome revendique une faible inertie, avec une dizaine de minutes pour relever ou réduire de 1 °C la température d’une pièce.

En mode chauffage, le plafond diffuse la chaleur à 90 % par rayonnement et 10 % par convection. Ces proportions passent à 60 % de rayonnement et à 40% de convection pour un mur chauffant et à 80/20, dans le cas d’une pose en plancher.

En mode rafraîchissement et calculée selon la norme NF EN 1264-5, l’absorption de chaleur atteint des puissances de 10,8 W/(m².K) en plafond, 8 W/(m².K) par le mur et 6,5 W/(m².K) au sol. Multibeton met en avant Multibest, sa solution de mur chauffant sèche ou humide. Dans le cas d’un mur humide, les tubes sont enrobés dans du plâtre (chauffage seul), ou du ciment (chauffage et rafraîchissement). Pour un mur sec, les tubes sont recouverts par des plaques de plâtre (chauffage seul), ou de ciment cellulosé (chauffage et rafraîchissement), fixées sur les mêmes rails métalliques que les tubes. Roth propose ClimaComfort panel, une solution proche de celle d’Acome, qui se pose au mur ou au plafond. Il fait cependant appel

à des tubes multicoucheet ajoute, en option en casd’application murale, un « film d’équilibrage de la température », composé d’un isolant thermique de 5 cm recouvert d’un film conducteur de chaleur à base de graphite.

D’autres fabricants, dont Zehnder et Barcol Air, issus du monde du radiateur ou du faux plafond métallique, proposent des panneaux préfabriqués pour le chauffage et le rafraîchissement. La solution Carboline de Zehnder se compose de cassettes métalliques constituant un « plafond suspendu rayonnant réversible » (chaud/froid). Les cassettes sont formées par un panneau en acier plié, à face inférieure apparente lisse ou perforée, revêtu d’une peinture époxy blanche, d’un échangeur thermique collé sur la plaque d’acier et d’une isolation thermique sur le dessus. L’échangeur thermique est constitué d’un serpentin en tube de cuivre de 10 mm de diamètre, disposé selon un pas de 10 cm, noyé dans une couche de graphite. Extrêmement bon conducteur de chaleur, le graphite augmente le rendement d’absorption (froid) ou d’émission (chauffage) de chaleur. Les cassettes sont disponibles en 60 ou 62,5 cm de large et en cinq longueurs de 60 à 300 cm. Barcol Air propose pour sa part deux technologies de cassettes : les plafonds MHW à circulation d’eau et les plafonds rafraîchissants hybrides qui associent circulation d’eau et ventilation. Les premiers deviennent d’efficaces challengers des poutres froides en construction neuve. Ils consomment peu et ne requièrent pas de surventilation, au contraire des poutres froides. Les seconds organisent une activation de la masse de béton du plafond, afin d’augmenter la puissance absorbée.

Tableau des fabricants

N°304

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