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Calculez le coefficient de transmission thermique U d'une paroi multicouche. Déterminez la résistance thermique totale et la performance isolante de vos murs, toitures et planchers.
Déterminez la résistance thermique et la performance isolante d'une paroi multicouche.
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Le coefficient de transmission thermique U (anciennement coefficient K) mesure la quantité de chaleur qui traverse une paroi par unité de surface et par degré d'écart de température. Plus le coefficient U est faible, meilleure est l'isolation thermique de la paroi.
Le calcul se fait en deux étapes. On détermine d'abord la résistance thermique totale R de la paroi, puis on en déduit le coefficient U :
Les résistances superficielles Rsi (intérieure) et Rse (extérieure) dépendent du type de paroi et du sens du flux de chaleur. Pour un mur extérieur, Rsi = 0,13 et Rse = 0,04 m²·K/W. La conductivité thermique λ (lambda) est une propriété propre à chaque matériau, exprimée en W/m·K.
La Réglementation Environnementale 2020 impose des performances thermiques élevées pour les bâtiments neufs. Les exigences typiques sont : murs extérieurs U ≤ 0,20 W/m²·K, toiture U ≤ 0,14 W/m²·K, plancher bas U ≤ 0,20 W/m²·K. Ces valeurs nécessitent des épaisseurs d'isolant conséquentes, de 12 à 20 cm selon le matériau choisi.
La Réglementation Thermique 2012, encore applicable en rénovation, visait un coefficient U moyen des parois opaques inférieur à 0,36 W/m²·K. Un mur avec un U de 0,25 à 0,30 W/m²·K est considéré comme conforme. La RT2012 a marqué une rupture importante avec les réglementations précédentes en matière d'exigences d'isolation.
Pour bénéficier des aides à la rénovation (MaPrimeRénov', CEE), les travaux d'isolation doivent atteindre des résistances thermiques minimales : R ≥ 3,7 m²·K/W pour les murs, R ≥ 6 pour les combles perdus, R ≥ 3 pour les planchers bas. Ces valeurs correspondent à des coefficients U respectifs de 0,27 ; 0,17 et 0,33 W/m²·K environ.
Le coefficient U (anciennement K) mesure la transmission thermique d'une paroi en W/m²·K. Plus U est faible, meilleure est l'isolation. Par exemple, un mur en béton nu a un U d'environ 3,5 W/m²·K, tandis qu'un mur bien isolé descend à 0,2 W/m²·K. La RT2012 exige un U moyen des parois inférieur à 0,36 W/m²·K.
La résistance thermique R d'une couche se calcule par R = e / λ, où e est l'épaisseur (en mètres) et λ la conductivité thermique du matériau (en W/m·K). La résistance totale inclut les résistances superficielles intérieure (Rsi = 0,13) et extérieure (Rse = 0,04 pour un mur). U = 1 / R_total.
Conductivité thermique λ (W/m·K) : béton plein 1,75 ; brique creuse 0,50 ; parpaing 1,05 ; laine de verre 0,035 ; polystyrène expansé 0,038 ; polyuréthane 0,025 ; bois résineux 0,15 ; plâtre 0,35 ; laine de roche 0,036 ; fibre de bois 0,042.
La RE2020 impose des performances élevées : murs extérieurs U ≤ 0,20 W/m²·K, toiture U ≤ 0,14 W/m²·K, plancher bas U ≤ 0,20 W/m²·K, fenêtres Uw ≤ 1,3 W/m²·K. Ces valeurs nécessitent des épaisseurs d'isolant conséquentes (12 à 20 cm selon le matériau).
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