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Ponts thermiques – Un cas pratique

Les ponts thermiques structurels ne sont définitivement pas à négliger.

Nous avons été consultés dans le cadre d’un chantier à Lyon, non en tant que fabricant mais pour le calcul des ponts thermiques ponctuels liés aux fixations.
Le système utilisé pour ce chantier est un système à double ossatures rail aluminium, avec comme fixations des équerres en aluminium, comme sur l’image ci-dessous

Le bâtiment cible est un chantier pilote. En effet, le bureau d’études thermique en charge du projet est responsable, entre autres, de la consommation future réelle du bâtiment et ne se limite pas à la seule pré-étude théorique. Pour ce cas donc, le B.E. impose de respecter la valeur Up cahier des charges du projet impose, avec Up=0,17 W/(m².K) et ceci en tenant compte des ponts thermiques structurels liés aux équerres de fixation.

Demande nous a été faite de calculer le pont thermique de l’équerre en aluminium.

Résultat la valeur X (chi) du PTI est de : X(alu) = 0,0460 W/K

Avec ce matériau, impossible d’atteindre la valeur cible du 0,17 W/(m².K). Nous avons donc préconisé une solution avec des équerres de fixation en acier inoxydable en remplacement.

La valeur X (chi) du PTI est de : X(inox) = 0,0092 W/K, soit une valeur 5 fois inférieure à la première !

En effet, dans le cas étudié, la valeur de la conductivité thermique de l’acier inoxydable est 12 fois inférieure à celle de l’aluminium (16 contre 193 W/(m.K))

Pour comprendre mieux cette différence avec une illustration, ci dessous on peut trouver un calcul thermique avec les deux différents matériaux, les deux équerres sont identiques, l’environnement est le même, les chevilles sont les mêmes (acier inoxydable).

Pont thermique Aluminium Acier Inoxydable

On reconnaît les pièces dans leur environnement (succession de couches de plâtre, d’isolants, de béton), on peut observer le flux thermique (chaleur) sortant par les deux fixation. Sauf que pour l’aluminium, la valeur est à saturation (couleur rouge) dans l’échelle choisie, tandis que ce flux thermique est beaucoup plus faible pour la fixation inox similaire.

Nous préconisons le calcul des ponts thermiques et leur intégration aux calculs comme solution à de nombreux désordres d’ordre thermique (par ex. consommation réelle du bâtiment >> consommation théorique).

L’utilisation de l’acier Inoxydable dans les cadre de fixation de parements est, à ce titre, fortement recommandable.

Illustration de la réalisation finale :

 Pont thermique intégré


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