Analyses des ponts thermiques avec flixo
Calculer les ponts thermiques – Pourquoi ? Ponts thermiques >
Un pont thermique est une partie d’éléments de construction d’un bâtiment qui transfert la chaleur à l‘extérieur plus rapidement que les autres éléments de construction
Incidences > >
Un besoin en énergie accru Une réduction de la température superficielle intérieure (plus de risque de formation de condensation et d’apparition de moisissure)
Calculer les ponts thermiques Limitations Limitations > >
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flixo analyse les p.t. en 2-dimensions. L‘influence des p.t. en 3dimensions ne peut pas être analysée. flixo analyse les éléments construciton avec des conditions de bords constantes (température extérieure constante). Flixo ne peut pas analyser des conditions dynamiques (p.ex. En cas d‘incendie). flixo anaylse le comportement thermique des éléments de construction isolés. Il ne permet pas de simuler l‘ensemble du bâtiment.
Calculer les ponts thermiques – Valeur Ψ Valeur Ψ > >
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Est utilisée pour quantifier le besoin énergétique supplémentaire. N‘est en général pas une caractéristique qualitative d‘une construction, mais un facteur de correction dans le calcul des pertes de transmission 2D. Peut aussi être négative. Est de valeur différente en fonction des données lors de deux températures de pièces (p.ex. socle) ou de matériaux dépendants de la température (p.ex. Lame d‘air selon EN ISO 10077-2) Correspont à la puissance supplémentaire par mètre de p.t. pour une différence de température de 1 degré Kelvin
Calculer les ponts thermiques – Valeur Ψ Valeur Ψ >
Dépent de la position de l’élément (valeur Ψ et dimensions) lors du calcul de la perte de chaleur à travers des éléments de construction.
Calculer les ponts thermiques – Valeur fRsi Valeur fRsi >
Est utilisée pour déterminer le risque de condensation superficielle ou de moisissure.
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Doit être supérieure à 0.75 pour exclure le risque moisissure selon la preuve simplifiée de SIA 180 (6.2.2).
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Doit être supérieure à la valeur fRsi,min spécifiquement déterminée pour exclure le risque de moisissure, selon la preuve calculée SIA 180 (6.2.3) Θ − Θe Se calcule par: f Rsi = si ,min Θi − Θ e
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Modellisation - normes Ponts thermiques, modèles EN ISO 10211 (géométrie, grille de calcul, précision, terrain, socle) > EN ISO 10077-2 (valeur U du cadre, valeur Ψ des entretoises) > EN 13947 (Valeur Ucw pour les façades rideaux) >
Matériaux EN ISO 10456 (tous les matériaux) > EN ISO 6946 (lames d‘air) > EN ISO 10077-2 (cadres de fenêtre) > EN ISO 673 (gaz dans les vitrages) >
Conditions de bords EN ISO 6946 (Général) > SIA 180 (Condensation, Moisissure) > EN ISO 10211 (Terrain) > EN ISO 10077-2 (Cadres de fenêtre) >
Modellisation – généralités Zones d‘influence, tailles des modèles >
Généralités : au minimum 1 m ou les ¾ de l‘épaisseur de l‘élément de construction adjacent, en fonction de celui qui a la plus grande valeur U
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Jusqu‘à l‘axe de symétrie
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Ventilation (Façade, toit) sans tenir compte de la lame d‘air et de la surface de protection extérieure
Modellisation – Généralités Données concernant les matériaux Selon des normes (p.ex. EN ISO 10456) > Selon le fabriquant (p.ex. isolants) > „Air“ >
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Cadres de fenêtre ou petites cavités d‘air selon EN ISO 10077-2:
Cavité d’air non ventilée Cavité d’air ventilée >
Lame d‘air :
Valeur de remplacement de la conduction selon EN ISO 6946 >
Lame d’air ventilée (Façade, toit)
Condition bord: Valeur R selon EN ISO 6946 >
Vitrage
Matériau : selon EN 673 Matériau : valeur de remplacement de la conduction selon calcul séparé (pour une valeur U donnée)
Modellisation – Généralités Conditions de bord 1) Calcul de la valeur Psi, U et des pertes énergétiques >
Températures > >
>
Valeur h/R intérieur (EN ISO 6946) > > >
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Normes, stations climatiques Lors d‘un calcul avec 2 températures (p.ex. socle) : la température moyenne pendant la période de chauffage est considérée pour la température externe Flux de chaleur horizontal (h=7.7 W/m2K /R=0.13 m2K/W) Flux de chaleur vers le haut (h=10 W/m2K /R=0.10 m2K/W) Flux de chaleur vers le bas (h=5.9 W/m2K /R=0.17 m2K/W)
Valeur h/R exterieur > >
Standard (h=25 W/m2K /R=0.04 m2K/W) Façade ventilée (h=7.7 W/m2K /R=0.13 m2K/W)
2) Condensation, moisissure, calcul fRsi >
Températures intérieure et extérieure >
>
Valeurs h/R intérieures (SIA 180) > > >
>
Les températures doivent permettre l‘absence de condensation Moitié inférieure de la pièce (h=2.9 W/m2K /R=0.35 m2K/W) Moitié supérieure de la pièce (h=4 W/m2K /R=0.25 m2K/W) Fenêtre (h=6.7 W/m2K /R=0.15 m2K/W)
Valeurs h/R externes >
Comme pour le calcul de la valeur Psi
Modellisation - Terrain Géometrie Selon le type d‘analyse (EN ISO 10211)
b: largeur de couverture effective ou 8 m, dans le cas où la largeur de couverture est inconnue ou mesure plus de 8 m
Modellisation – Terrain Matériel, conditions cadre Matériel > La valeur λ du sol est de 2.0 W/mK, quand les valeurs locales du sol manquent (EN ISO 10211) Températures > Température extérieure Température critique : température externe minimale > Energie: température moyenne pendant la période de chauffage >
>
Température de la cave Températures effectives > Calcul itératif > Selon ISO 13370 ou calculé ISO 13379 > Selon SIA 380/1 (facteur-b) >
Conditions adiabatiques > Pour tous les bords de modèles tronqués
Modellisation – Cadres de fenêtres
Géometrie: Calcul de la valeur Uf, applicaiton de la valeur Ψ
Vitrage remplacé par un masque (EN ISO 10077-2)
Modellisation – Cadres de fenêtres Vide d‘air
• Cavité d‘air non ventilé: Complétement fermé (indépendant) > Ouverture ≤ 2 mm Y Matériel spécial >
• Cavité d‘air ou creux légèrement ventilés: Avec une petite section Ouverture de 2 à 10 mm Y Matériel spécial > Avec une grande section Ouverture > 10 mm Y condition standard >
Modellisation – Cadres de fenêtres
Conditions standards : calcul de la valeur Uf, application de la valeur Ψ
• Températures > >
Selon mesure Hotbox (Ti=20°C, T e=0°C) Selon stations climatiques > >
Temp. exterieure minimale Temp. moyenne de la période de chauffage
• Valeur R >
Intérieure > >
>
Normal (R=0.13 m2K/W) Rayonnement/convection réduits (R=0.20 m2K/W)
Externe (R=0.04 m2K/W)
Modellisation – Cadres de fenêtres Vide d‘air •
Influence de la taille > > >
•
Géométrie des cavités d‘air Répartition de la température dans les cavités d‘air et sur les surfaces limites Propriété du rayonnement à grande longueurs d’onde, selon institut IFT: > 0.1: pour des finition d’usine, non traitées, p.ex. après un revêtement par procédé vertical. > 0.3: pour des surfaces faiblement oxydées, p.ex. après traitement de surface en immersion. > 0.9: pour des surfaces eloxées, laquées ou pulverisées.
Subdivision des vides d‘air >
Luft 1
En cas de rétrécissement ≤ 2 mm
Rétrécissement Luft 2
Luft 3
Rétrécissement
Calcul de la valeur U – perturbations périodiques Calcul d‘une valeur U équivalente, en tenant compte des ponts thermiques intermittants
Calclul de la valeur U – Cadres de fenêtres Calcul de la valeur Uf selon EN ISO 10077-2
Φ − U p ⋅ bp ∆ T Uf = bf
Calcul de la valeur U – Façade, fenêtre Façade : procédure selon EN 13947 >
Choix de la coupe représentative
>
Choix de la procédure
>
Procédure simplifiée
> > >
Influence du cadre et des bords dans la valeur UTj Influence du cadre et des bords dans les valeurs ΨTj
Comportement des composants
> >
Influence du cadre dans la valeur Uf Influence de l’intercalaire sur la valeur Ψ de l’intercalaire
>
Définition de la surface et de la longueur
>
Dépendant de la procédure
Fenêtre: procédure selon EN ISO 10077-1 >
Semblable à la procédure des composants selon EN 13947
Calcule de la valeur U : Façade, fenêtre Analyse >Procédure
simplifiée avec UTj (Façade)
∑A U cw =
gi
⋅U gi + ∑ A f j ⋅U TJ j
i
j
∑A +∑A gi
i
>Procédure
fj
j
simplifiée avec ΨTj (Façade)
U cw =
∑Ã
gi
⋅ U gi + ∑ l f k ⋅ψ TJ k
i
k
∑Ã
gi
i
>Comportement
des composants (Façade, fenêtre)
∑A U cw =
gi
⋅U gi + ∑ A f j ⋅U f j + ∑ l f k ⋅ψ f k
i
j
k
∑A +∑A gi
i
j
fj
Calcul de la valeur U – Montants, verrous Calcul de la valeur UTj selon EN 13947 Calcul du flux de chaleur avec vitrage et entretoises > L‘influence de l‘entretoise et de la fixation est prise en considération dans la valeur UTj >
Analyse
Calcul de la valeur Ψ - Généralités Calcul Le bilan du flux de chaleur doit concorder avec le calcul bidimentionnel lors de l‘application de la valeur Ψ. > Le choix du point de référence influence la valeur Ψde manière significative. > Le point de référence doit correspondre à celui du bilan énergétique (p.ex. SIA 380/1) >
Calcul de la valeur Ψ- Position de la fenêtre Calculs >
2 calculs sont nécessaires (en cas de procédure non simplifiée) 1. Cadre de fenêtre : calcul Uf avec masque au lieu du vitrage 2. Calcul du flux de chaleur avec fenêtre installée (vitrage remplacé par un masque)
Analyse
Calcul de la valeur Ψ – Terrain, socle Calcul selon EN ISO 10211 > >
Plusieurs calculs bidimensionnels sont nécessaires Les valeurs U de bases sont souvent inconnues ou non applicables Un modèle de remplacement pour le calcul d‘une partie est nécessaire
Calcul de la valeur Ψ – Intercalaire de verre Calculs >
2 calculs sont nécessaires 1. Calcul Uf avec le masque au lieu du vitrage 2. Calcul du flux thermique avec le vitrage
Analyse
Ψ=
Φ − U f ⋅ b f − U g ⋅ bg ∆T
Calcul de la valeur Ψ – Montants, verrous Calcul de la valeur ΨTj selon EN 13947 Calcul du flux de chaleur avec vitrage et intercalaire > L‘influence de l’intercalaire et de la fixation sont pris en compte dans la valeur ΨTj > dépend du choix du point de référence >
Analyse