Q/R Thermique

Questions / Réponses sur la thermique

1. Comment mesure-t-on la performance thermique d’un mur en pierre naturelle ?

La donnée la plus utile pour les calculs thermiques selon la nouvelle RT 2012 est la résistance thermique du mur. Elle dépend de deux choses : l’épaisseur du mur et la valeur de la conductivité thermique de la pierre naturelle utilisée. Plus la valeur de la résistance thermique est grande, plus le mur est isolant thermiquement.

 

2.  Qu’est-ce que la conductivité thermique d’une pierre naturelle ? Comment l’obtient-on ?

La conductivité thermique d’un matériau traduit sa capacité à transmettre la chaleur par conduction. C’est une grandeur physique mesurable par des essais, et elle ne dépend dans notre cas que de la nature de la pierre (comme pour la résistance à la flexion par exemple). Contrairement à la résistance thermique, plus la valeur de la conductivité thermique augmente, moins la pierre sera isolante thermiquement. En l’absence de PV d’essais, il existe dans la norme NF EN 1745 des valeurs forfaitaires, reprises dans le fascicule 2 des règles Th-U, pour la conductivité thermique des pierres naturelles. Elles sont classées selon la masse volumique du matériau et reproduites ci-dessous.

 

Calcaires	Masse volumique sèche (rho) en kg/m3	Conductivité thermique utile (lamba) en W/(m.K)
Roche très dure	2200≤rho≤2590	2,3
Roche dure	2000≤rho≤2190	1,7
Roche compacte	1800≤rho≤1990	1,4
Roche meuble	1600≤rho≤1790	1,1
Roche très meuble	rho≤1590	0,85

Valeurs tabulées des conductivités thermiques des roches calcaires (norme NF EN 1745)

Roches métamorphiques et plutoniques	Masse volumique sèche (rho) en kg/m3	Conductivité thermique utile (lambda) en W/(m.K)
Marbres	2600≤rho≤2800	3,5
Granites	2500≤rho≤2700	2,8

Valeurs tabulées des conductivités thermiques des marbres et granites (norme NF EN 1745)

Grès	Masse volumique sèche (rho) en kg/m3	Conductivité thermique (lambda) en W/(m.K)
Grès quartzeux	2600≤rho≤2800	2,6
Grès siliceux	2200≤rho≤2590	2,3
Grès calciféreux	2000≤rho≤2700	1,9

Valeurs tabulées des conductivités thermiques des grès (norme NF EN 1745)

 

3.  Comment calculer la résistance thermique d’un mur en pierre ?

Une bonne approximation de la valeur de la résistance thermique « R » d’un mur en pierre massive s’obtient simplement en divisant l’épaisseur « e » (en mètre) par la valeur du coefficient de conductivité thermique « lambda » (en W/(m.K)). Si le mur est isolé sur une des faces, il faut ajouter à ce résultat la résistance thermique de l’isolant, qui s’obtient de la même façon que pour le mur en pierre :

 

4.  Comment se comporte la pierre naturelle en termes d’isolation thermique ?

On constate que sur les projets conformes à la RT 2012, la résistance thermique des murs de façade doit se situer entre 3,0 et 5,0 (m².K)/W, avec ou sans isolation thermique (même si cette dernière n’impose en réalité aucune valeur de résistance minimale). Or un mur en pierre calcaire tendre, de 30 cm d’épaisseur et sans isolant, possède une résistance au mieux voisine de 0,35 (m².K)/W, très éloignée des valeurs précédentes. Dans la majorité des cas, il sera nécessaire d’ajouter une isolation thermique sur l’une des faces.

 

5.  Qu’est-ce qu’un rupteur de pont thermique ?

Les rupteurs thermiques sont des dispositifs permettant de traiter efficacement les ponts thermiques (zones de fuite de chaleur) en abouts de plancher. Leur principe est simple : la liaison mécanique entre le mur de façade et le plancher est réalisé à l’aide d’armatures métalliques traversant une couche d’isolant thermique, l’ensemble constituant le rupteur. Cet isolant thermique est placé au droit de l’isolation du mur de façade en assurant de cette façon la continuité de la protection thermique à cet endroit. Les déperditions de chaleur sont ainsi minimisées.

 

6.  Est-il possible de mettre en place un rupteur thermique avec un mur en pierre naturelle ?

L’utilisation des rupteurs de ponts thermiques est à l’heure actuelle considérée comme relevant des techniques non traditionnelles. Leur utilisation est donc conditionnée à la publication d’un avis technique valide et favorable. A ce titre, toutes les informations utiles (et plus particulièrement le domaine d’emploi) sont regroupées dans l’avis formulé par le groupe spécialisé et le dossier technique établi par le demandeur. Il faut s’y reporter pour vérifier que le rupteur peut être utilisé avec des murs de façade en maçonnerie.

Les principaux rupteurs thermiques disponibles sur le marché sont compatibles avec les murs en maçonnerie. Cette technique a par exemple été retenue lors de la construction des logements collectifs en pierre massive conçus par l’architecte Lehmann en 2012, à Bry-sur-Marne. Par contre, tous ne sont pas utilisables en zone sismique : ce peut être une limitation importante à leur utilisation !

 

7.  Quelle est la valeur du pont thermique de la liaison traitée par un rupteur de pont thermique ?

Toutes les informations utiles relatives au procédé de rupteur de pont thermique, en particulier les valeurs des coefficients linéïques de déperdition, sont regroupées dans son avis technique (le document est téléchargeable sur le site du CSTB). Les valeurs sont différentes selon les systèmes utilisés. On peut cependant avancer que l’utilisation d’un rupteur permet de réduire d’environ 70% les fuites de chaleur comparativement à la même liaison sans traitement (dans le cas d’une isolation par l’intérieur). Attention cependant à la mise en œuvre, qui demande beaucoup d’attention.

 

8.  Une maison en pierre massive est-elle compatible avec la RT 2012 ?

La nouvelle réglementation thermique (RT 2012) vise à maîtriser l’énergie dans le bâtiment, en limitant la consommation d’énergie, en limitant les besoins énergétiques (autrement dit en valorisant la qualité énergétique du bâti – l’exposition, l’isolation thermique, l’utilisation des énergies renouvelables, etc.), et en assurant le confort d’été.

Quel que soit le matériau de construction utilisé, le bâtiment doit respecter certaines dispositions réglementaires qui lui permettront d’atteindre les objectifs de résultats de la RT 2012. Si vous souhaitez plus d’informations sur la compatibilité de la pierre massive avec la RT 2012, vous pouvez vous diriger vers la fiche technique rédigée à ce propos disponible ici.

Le CTMNC a commandé en 2012 l’étude d’un cas concret au Bureau d’études thermiques Pouget Consultants portant sur deux constructions en pierre massive – une maison individuelle (MI) et un bâtiment de logement collectif (LC). L’étude a démontré qu’il était possible de construire en pierre massive conformément à la RT 2012, quel que soit l’endroit en France métropolitaine. Les résultats de cette étude sont disponibles ici (MI) et là (LC).

 

9.  Qu'est-ce qu'un mur double ? Quels sont ses avantages ?

Le mur double est une technique de construction traditionnelle bien connue outre-rhin mais encore peu pratiquée en France. Elle consiste à maçonner un mur de parement de faible épaisseur devant le mur de façade isolé par l’extérieur. Entre les deux murs règne un vide d’environ 20 cm contenant l’isolant thermique plaqué au mur support et une lame d’air de 2 cm. Le DTU 20.1 sur les maçonneries de petits éléments détaille les dispositions constructives de ce type de mur.

Le mur de parement permet « d’habiller » un mur de façade isolé par l’extérieur. Grâce à cette technique, on conjugue les avantages thermiques de l’ITE aux qualités esthétiques d’un parement en pierre naturelle. Si le mur de façade est également monté en pierre massive, l’habitant jouit d’un confort supplémentaire apporté par la grande inertie thermique du matériau.

Le mur double est donc une technique de construction qui permet de conserver les qualités de la construction en pierre massive, tant esthétiques que thermiques (inertie), aux exigences de la RT 2012.