Quelles solutions de plancher pour un Vide Sanitaire ?
L’avis de l’expert
La mise en place du « Bbio » du « Cep » et du « TIC » met en avant l’obligation d’avoir un niveau élevé d’isolation du bâti.
Avoir un bâti bien isolé, ce n’est pas nouveau en soi, car déjà avec la RT 2005 les bureaux de R&D des industriels fabricants de poutrelles en béton, proposaient des solutions techniques performantes pour diminuer au maximum le Ubat et le maintenir sous la valeur du Ubatréf.
Mais aujourd’hui, cela ne suffit plus ! En effet, les équipements sont pris en compte et impactent fortement les calculs, tout comme les ponts thermiques (Art-19), la perméabilité à l’air (Art-17), les surfaces minimum des baies vitrées (Art-20), la généralisation des énergies renouvelables
(Art-16 : Contribution supérieure ou égale à 5 kWhEP/m2.an) ainsi que l’information de l’occupant sur ses consommations par poste (Art-23 de ce même arrêté du 26/10/2010).
Nous allons donc voir quelles sont les solutions d’isolation disponibles pour cette paroi que constitue le plancher vide sanitaire.
Nous allons nous apercevoir de l’importance, dans cette chasse au gaspi, du traitement des ponts thermiques longitudinaux et transversaux qui existent dans l’épaisseur du plancher, ainsi que le traitement de ceux au droit des murs de refends.
Vous aurez compris que si les ponts thermiques sont traités longitudinalement et transversalement « dans l’épaisseur du plancher », il n’est plus nécessaire de traiter cette déperdition linéique le long des murs périphériques qui portent le vide sanitaire.
Par contre, la déperdition qui existe le long du ou des murs de refends reste importante et on ne peut que recommander un traitement spécifique qui sera détaillé sur un plan de préconisation de pose, fourni par l’industriel fabricant des poutrelles en béton.
Pour répondre à cette vraie révolution des pratiques dans la construction, tous les industriels mettent à votre disposition une débauche de produits certifiés et de systèmes de qualité sous Avis Techniques.
C’est pourquoi, dans cette « effervescence technique et commerciale», il est bon de rappeler qu’il n’existe pas, à proprement parler, de matériaux, de composants et encore moins de planchers dits :
« Conformes à la RT 2012 » !
En effet, le maître d’ouvrage, avec son maître d’œuvre est parfaitement libre de choisir tel ou tel matériau ou système constructif (la RT 2012 est une obligation de résultats non de moyens).
Ils doivent simplement s’inquiéter de la certification de ce matériau ou de ce système et/ou de la présentation d’un Avis Technique du CSTB en cours de validité et pouvoir justifier (Art-8) « de toute valeur de caractéristique utilisée comme donnée d’entrée du calcul des coefficients Cep, Bbio et Tic ».
Nous allons donc continuer à avancer dans la recherche du type de plancher que vous allez pouvoir mettre en œuvre.
La solution de plancher qui vous convient va dépendre directement du type de chauffage que vous avez choisi pour votre habitation.
Qu’avez-vous décidé par rapport aux solutions de chauffage envisageables ?
• chaudière à condensation,
• chaudière bois,
• pompe à chaleur,
• raccordement à réseau de chaleur,
• poêle à bois ou insert,
• puits canadien ou provençal,
• planchers chauffants, électriques (PRE) ou à liquide caloporteur.
En général l’ingénieur thermicien qui a en charge votre projet, par l’intermédiaire de l’entreprise ou du constructeur de maison individuelle que vous avez sollicité, doit vous conseiller car cela à une forte incidence sur l’obtention des fatidiques 50kw/m²/an de consommation (obligation de résultat de la RT 2012).
• Une baisse des installations «Pompe à chaleur (PAC) + Eau chaude sanitaire (ECS) thermodynamique» et «PAC+ECS solaire».
• La chaudière à gaz, fournissant l’ECS et le chauffage, aurait pris le relais.
• Chauffage électrique ? Et par le sol, en plus ? Pourquoi pas ! 39% des installations le mettraient en œuvre.
• Les systèmes hybrides utilisant de l’électricité et de la géothermie, par exemple, sont également souvent retenus.
• Le bois, comme source d’énergie, progresse quant à lui de 10%.
Enfin, il est bon de savoir aussi que la RT 2012 impose de recourir à au moins une énergie renouvelable.
• Souvent cela se fait par le biais de l’ECS, en solaire thermique ou par l’intermédiaire d’une PAC.
• Le photovoltaïque, quant à lui, demeure malgré tout une solution d’avenir, compte tenu de l’augmentation des prix de l’électricité, même s’il est devenu financièrement moins intéressant aujourd’hui.
Il reste toujours subventionné par les utilisateurs que nous sommes, étant donné qu’il n’est toujours pas possible d’être en autoconsommation et d’utiliser «son» électricité produite sur «son» toit !
Votre bureau d’étude thermique saura vous conseiller utilement sur la solution la mieux adaptée à votre cas particulier, dans votre région.
À ce stade de l’inventaire des solutions, il faut également insister sur un point important.
Quelle que soit la solution choisie de génération d’énergie pour votre habitation, il vous faut intégrer la prise en compte de deux notions :
• D’une part, le rapport entre ce que produit le système (votre maison) en regard de ce qu’il absorbe comme énergie, c’est ce que l’on appelle l’efficacité énergétique, autrement dit, consommer moins et mieux, pour le même confort thermique.
• Et d’autre part, l’efficience énergétique de votre installation qui ne sera optimum, en termes de réduction de consommation, que si cette réduction provient de modifications comportementales de toute la famille dans l’usage des appareillages mis en place.
Ceci implique un pilotage intelligent des réponses de ces équipements en regard des sollicitations auxquelles vous allez les soumettre, on parle alors de GTB :
Gestion Technique du Bâtiment, outil indispensable grâce auquel vous pilotez et optimisez votre installation, vous visualisez vos consommations (éclairage, chauffage…) et pouvez agir pour diminuer votre consommation d’énergie en partant du principe que « le KW le moins cher sera toujours celui que vous n’aurez pas consommé » !
Retour aux solutions de plancher sur Vide Sanitaire ?
Il faut d’abord savoir que chaque système de plancher se caractérise par son coefficient de déperdition thermique surfacique : « Up » en W/m²K.
Up, c’est l’expression d’une déperdition, d’une quantité d’énergie, exprimée en watts, qui traverse chaque m² de la paroi concernée pour chaque degré d’écart de température entre les ambiances intérieures et extérieures.
Up = 0,10… 0,30 sont de bonnes valeurs.
Up = 0,40… 0,60, voire plus, ne sont plus adaptées
(dans le cas de parois seules, sans isolation rapportée sous dalle flottante par exemple).
Dans la rubrique « Quel type d’isolation pour un vide sanitaire ? », l’avis de l’expert vous avez sans doute compris le détail de la mécanique de la déperdition d’un plancher posé sur un vide-sanitaire.
Prenons un exemple.
Supposons un plancher vide sanitaire très classique, mis en œuvre dans une construction très classique de 90 m² de surface, avec un refend central. Ce plancher est constitué d’un entrevous polystyrène à languette sur lequel on coulera une dalle de compression de 5 cm d’épaisseur.
Cette paroi, ainsi constituée affiche, par exemple, une déperdition surfacique représentée par :
Up 23, soit 0.23W/m²/K.
Voyons ce qui se passe… en détail…
1
Intégration de la déperdition le long de la liaison intermédiaire du refend Ψin :
Up va devenir Uf
En effet, si les ponts thermiques de refend (Ψin) ne sont pas traités (économie de premier degré !), la déperdition le long de ces jonctions, ramenée au m² de surface de plancher, sera de l’ordre de 0,04W/m²/K et contribuera à une forte dégradation de Up.
Uf = Up + 0,04 = 0,27 W/K/m² (on était à 0,23 au départ !)
Mauvaise opération !
2
Continuons doucement et intégrons maintenant les apports du sol et des murs périphériques :
Ux et Ug
Ils vont conduire à transformer Uf en Ue
Une fois le plancher posé sur les murs du vide-sanitaire, en fonction de la surface couverte, des dispositions spécifiques de fondations (conformément aux Règles Th-U – Fascicule 4 : Parois opaques – Chapitre II : Méthodes de calcul, § 2.2.3.2), nous devons prendre en compte:
Ux (apport des murs et de la ventilation).
Il s’agit d’un coefficient de transmission surfacique équivalent, correspondant au flux de chaleur à travers les murs du vide sanitaire et aux déperditions par renouvellement d’air résultant de la ventilation du vide sanitaire, exprimé en W/(m².K).
Il est calculé (pour les puristes) d’après la formule suivante :
Formule dans laquelle :
B’ est la dimension caractéristique du plancher, en m.
A étant l’aire du plancher bas en contact avec le sol, en m2.
P le périmètre du plancher bas mesuré du côté intérieur, en m.
H est la hauteur moyenne de la face supérieure du plancher au-dessus du niveau du sol extérieur, en mètre.
Uw est le coefficient surfacique global du mur du vide sanitaire situé au-dessus du niveau du sol fini, exprimé en W/(m2 .K).
ε est l’aire des ouvertures de ventilation divisée par le périmètre du vide sanitaire en m2/m.
fw est le facteur de protection contre le vent.
Et où en fin, v, est la vitesse moyenne du vent à 10 m de hauteur, en m/s.
Ug (apport au sol).
C’est le coefficient de transmission thermique correspondant au flux de chaleur à travers le sol, exprimé en W/(m2.K).
Grâce à la prise en compte de ces deux coefficients Ux et Ug, cette déperdition (Uf) va diminuer d’environ 20% et faire apparaître une nouvelle notion :
Ue ≈ 0,21W/m²/K dans cet exemple.
Pour mémoire (encore pour les puristes) : 
À ce stade, je rappelle que nous sommes partis d’un Up de 0,23, que nous n’avons traité aucun ponts thermiques de refend, mais qu’en arrivant à un Ue ≈ 0,21W/m²/K, nous venons de démontrer que le vide sanitaire, à lui seul :
« Contribue à l’augmentation de la performance thermique de l’ouvrage » !
Excellente opération !
Dans cette même logique « d’économie de premier degré », si les ponts thermiques périphériques transversaux et longitudinaux ne sont pas traités non plus, leur déperdition cumulée, toujours ramenée au m² de surface, est de 0,14W/m²/K (dans notre exemple).
Comment ajouter cette nouvelle déperdition à la valeur de Ue déjà établie ?
C’est la norme NF E N 13370 qui, en traitant des transferts de chaleur par le sol, nous donne la méthode d’intégration de ces ponts thermiques périphériques. Elle complète en cela les règles TH-U, fascicule 4/5, Parois opaques, §2.2.3 en mettant en place le mode de calcul de Ls, exprimée en W.
Cette valeur Ls matérialise la déperdition globale du vide sanitaire. (cqfd !)
Elle intègre :
• Les déperditions générées par les ponts thermiques périphériques (Ψpe en w/m), sur leur longueur de déperdition Lpe (en m).
• La déperdition surfacique du plancher Ue (en w/m².K), sur la surface du plancher A (en m²).
Soit :
Ls = Ue x A + (Ψpe x Lpe)
Ou encore, si on préfère parler en W/m²K :
Uglobal = Ue + (Ψpe x L) / A
Nous avons établi un peu plus haut, que le non traitement des ponts thermiques périphériques augmenterait de 0,14w/m²k la valeur du Ue initial du plancher pour donner finalement :
Uglobal = 0,21+0,14 = 0,35W/K/m² (on était parti avec 0,23 !)
Ce qui reviendrait à annuler tous les gains précédents !
C’est donc la valeur de Uglobal ou (Ls) et non pas de Up, qui s’impose comme la valeur représentative de la déperdition thermique à travers la paroi de ce vide sanitaire.
C’est bien elle qu’il convient d’utiliser pour comparer équitablement deux solutions de plancher sur vide sanitaire ou une solution terre-plein et une solution vide sanitaire.
Voilà pourquoi, en simple lecture et pendant longtemps, «on» a maintenu que le vide sanitaire n’apportait rien en terme de performance thermique au bâtiment parce que la ventilation dégradait l’isolation !
En fait, la ventilation n’y est pas pour grand-chose, (la preuve : Ue est bien meilleur que Up) ce sont uniquement les ponts thermiques, non ou mal traités, qui en sont essentiellement la cause.
Votre chance, c’est d’avoir fait le choix du vide sanitaire !
• En toute sécurité.
Grâce au strict respect des dispositions de mise en œuvre figurant sur le plan de préconisation de pose fourni par l’industriel qui vous garantit l’obtention des résultats escomptés.
• Au meilleur coût
Parce que vous pourrez trouver la juste performance nécessaire à votre projet, dans l’éventail des solutions mises à votre disposition par les industriels fabricants de poutrelles en béton.
• En toute confiance
Chaque industriel ne mettant à votre disposition que des solutions de planchers préfabriqués sous Avis techniques du CSTB.
Il est certain que, dans tous les cas, les grandes tendances dégagées dans cet exemple resteront vraies, mais qu’elles devront toujours être confirmées, au cas par cas, par le thermicien de l’opération.
1
Ex : ≈ 40m de périmètre x 0,3W/m x 12° d’écart de température entre le vide sanitaire à 12° et l’extérieur à 0° = 144 W/h x 10h de chauffe x 150 jours /an soit :
≈ 220 kW/an !
Si on se rappelle que la RT 2012 impose une consommation maximum de 50kw/m².an, soit : 50 x 90 m² = 4500kw, dans ce cas particulier, les ponts non traités représenteraient ≈ 5% de cette consommation annuelle !
2
Restera à bien évaluer le coût fourniture et pose de cette dalle flottante et de l’isolant réparti, en regard de la performance thermique obtenue.
3
Toujours dans le cas d’un entrevous polystyrène, on rappelle qu’au droit du mur de refend, la déperdition linéique (Ψin) n’est que de 0,15 W/m.K, à condition que l’isolation répartie, sous la dalle flottante du chauffage par le sol par exemple, présente une résistance thermique R > 1m²K/W (ce qui est souvent le cas aujourd’hui).
En résumé,
Grâce au vide sanitaire :
Vous avez à disposition une palette de solutions et de performances certifiées, sous avis technique du CSTB, que vous choisissez « à la carte » et que vous pouvez combiner, avec votre thermicien, l’entreprise ou le constructeur, pour optimiser au mieux les exigences de votre projet, en toute sérénité !
• Vous bénéficiez d’un apport gratuit (Uf) important grâce à la seule présence du vide sanitaire.
• Vous gardez l’initiative de traiter le pont thermique du ou des refends (Ψin).
• Vous gardez l’initiative de traiter les ponts thermiques transversaux et longitudinaux du plancher (Ψpe).
• Vous obtenez une réponse globale adaptée à votre problématique (Uglobal).
• Vous gardez l’initiative de choisir le meilleur ratio prix/performance (€/W).
Le vide sanitaire : la bonne solution