Calculer La Valeur U – Définition + Tableau Pour Les Fenêtres/Portes Et Murs

Calculer La Valeur U – Définition + Tableau Pour Les Fenêtres/Portes Et Murs

L’Allemagne est dans la fièvre du crépuscule. L’État offre des incitations majestueuses pour rendre la rénovation thermique de leurs maisons acceptable pour les propriétaires. Cependant, de nombreuses personnes qui souhaitent isoler souhaitent dépasser les bornes : il existe des limites physiques à l’isolation thermique des façades et des toitures. Ceux-ci ne peuvent pas être surmontés, quelle que soit la quantité de matériau isolant. C’est pourquoi une connaissance précise de la valeur U est essentielle. Dans ce texte, vous apprendrez tout ce que vous devez savoir sur le calcul des matériaux d’isolation pour votre maison.

Quelle est la valeur U ?

La valeur U est le « coefficient de transfert de chaleur ». C’est l’inverse de « Lambda » – la conductivité thermique. Les deux sont des valeurs qui s’appliquent spécifiquement à un matériau très spécifique. En gros, les valeurs limites suivantes peuvent être supposées:

  • Tout ce qui a une valeur lambda de 0,004 à 0,07 W/(m²K) est considéré comme « matériau isolant ».
  • Tout ce qui a une valeur lambda de 0,1 à 2,3 W/(m²K) est considéré comme un « matériau de construction ».
gradient de température

Vous souhaitez en savoir plus sur l’isolation des murs intérieurs ? Vous trouverez ici toutes les informations importantes :   Isolation des murs intérieurs

La valeur R peut d’abord être déterminée à partir du lambda et de l’épaisseur du composant ainsi que de la direction du flux de chaleur. La valeur R est la « résistance thermique ». Elle est calculée en divisant l’épaisseur du matériau de construction ou du matériau isolant par sa valeur lambda déterminée physiquement et techniquement. La formule de la valeur R est donc :

  • R = d / λ (lambda)
  • L’unité pour R est donc [m²K/W]

U est maintenant purement mathématiquement parlant la valeur réciproque de R. Il n’indique pas la résistance thermique, mais donne une indication de la façon dont un composant conduit la chaleur. La valeur est également appelée « valeur de transfert de chaleur » ou « valeur d’isolation ». Son unité de mesure est le W/(m²K). W signifie « Watt » et désigne l’énergie irradiée. m² signifie mètre carré et fait référence à la surface éclairée. K est une unité de température, ici Kelvin. L’unité de mesure Kelvin a été choisie en raison de sa précision supérieure à Celsius.

Ce qui semble si terriblement compliqué est en fait très facile à utiliser : plus la valeur de transfert de chaleur est faible, meilleures sont les propriétés isolantes du matériau et vice versa.

Exemple:

Une brique pleine a une valeur de transfert de chaleur d’env. 1,5 W/(m²K). Cela correspond à une feuille de mousse dure en polystyrène d’environ deux centimètres.

Calculer la valeur d’isolation

Tout d’abord : il n’est pas possible de calculer vous-même la valeur d’isolation d’un matériau ou d’un composant à l’aide de remèdes maison. Vous devez vous fier aux informations du fabricant sur ce point. Cependant, étant donné que les producteurs de matériaux de construction doivent fournir des certificats pour leurs produits et les méthodes de test utilisées, les informations sur l’emballage sont tout à fait crédibles.

L’entrée quelque peu compliquée dans le calcul de la valeur d’isolation devient plus claire lorsque le flux de chaleur est pris en compte. Cela fait partie du calcul d’un ETICS. La valeur R associée est supposée comme suit :

La direction dans laquelle circule le flux de chaleur

  • vers le haut : 0,10 (m²K/W)
  • horizontale : 0,13 (m²K/W)
  • vers le bas : 0,17 (m²K/W)

De plus, une valeur Rse de 0,04 (m²K/W) est supposée.

Mais ce que vous pouvez faire, c’est trouver le bon matériau isolant pour votre application sur la base des informations fournies par le fabricant. La formule de calcul d’un système composite d’isolation thermique est la suivante :

U = (Rsi + Rse + 1 / λ1 + 1 / λ2 + 1 / λ3…) ^ – 1

Il vous suffit maintenant de connaître l’épaisseur et les valeurs caractéristiques des composants individuels avant de pouvoir calculer la valeur U.

Exemple

Un bâtiment avec un mur extérieur a la structure suivante :

  • Intérieur : Enduit chaux-ciment normal d’une épaisseur de 1,5 cm et d’un λ de 0,7
  • Mur extérieur porteur : brique perforée d’une épaisseur de 37,5 cm et d’un λ de 0,25
  • Extérieur : enduit isolant avec additif polystyrène et d’une épaisseur de 3 cm et d’un λ de 0,13

Le mur a donc une résistance thermique totale de
R tot = 0,13 (Rsi) + 0,04 (Rse) + 0,015m/0,7 + 0,375m/0,25 + 0,03m/0,13 = 1,92 m²K/W

L’inverse donne  U = 0,52 W/(m²K)

Même si le calcul peut être un peu difficile, cette formule rend une chose très claire : beaucoup n’aide pas beaucoup. Inutile de poser des mètres de matériau isolant sur un mur. L’effet isolant tend vers zéro après une courte distance. Quelle que soit la quantité d’isolation supplémentaire ajoutée, aucun watt d’énergie supplémentaire n’est économisé.

Conséquences si vous ne calculez pas la valeur U

Le calcul exact de la valeur U présente un autre avantage majeur : il empêche le déplacement du point de rosée dans le mur en raison d’une mauvaise combinaison de matériaux d’isolation. Cela aurait des conséquences fatales : l’isolant deviendrait durablement humide. Cela réduit non seulement l’ensemble de l’effet isolant. Il favorise également la formation de moisissures, tant sur la façade que dans l’appartement.

utiliser correctement la calculatrice

Bien que les calculatrices en ligne ne fassent rien d’autre qu’appliquer la formule nommée, l’utilisation de ces outils a également ses avantages. Il vous suffit d’entrer « Calculateur de valeur U » dans un moteur de recherche et vous obtiendrez de nombreuses suggestions. Seules l’épaisseur et la valeur caractéristique du matériau sont données dans le calculateur, et vous obtenez un résultat correct. Si vous aimez les défis, vous pouvez facilement programmer vous-même une telle calculatrice à l’aide d’une feuille de calcul Excel. Il est seulement important d’obtenir les valeurs lambda correctes. Nous avons compilé pour vous les matériaux de construction et d’isolation les plus courants dans le tableau ci-dessous.

λ – valeurs en (W/mk)
plâtre Enduit de plâtre sans supplément 0,35Enduit de plâtre à la chaux 0,70 – 0,87Enduit de ciment 1,4Enduit minéral léger 0,31
mur porteur Béton normal selon DIN 1045 2,1 Béton léger selon DIN 4219, 80 kg/m³ 0,390 – 1,60 Mur extérieur en brique légère 0,160 – 0,27 Maçonnerie en brique perforée 0,330 – 0,45 Maçonnerie en brique pleine 0,5 – 0,81 Clinker de parement résistant aux intempéries 0,68 – 0,96 Maçonnerie en briques pleines silico-calcaires 0,7 – 1,1 Maçonnerie en béton cellulaire 0,24 – 0,29
matériaux isolants Styrofoam et Styrodur 0,025 – 0,04 Laine de verre ou laine de roche 0,035 – 0,045

Portes et fenêtres point faible

Les ouvertures d’une façade sont bien sûr toujours un défi en termes d’isolation. Ils interrompent l’ETICS et sont donc toujours un point potentiel où la chaleur coûteuse peut s’échapper vers l’extérieur. Cependant, de nombreuses recherches ont été menées sur ces éléments de construction, de sorte que les portes et les fenêtres peuvent parfois surpasser l’effet isolant des façades.

Contrairement aux matériaux d’isolation et de construction, la valeur U est généralement donnée pour les fenêtres et les portes.

Voir le tableau ci-dessous pour les valeurs typiques des fenêtres et des cadres de fenêtre disponibles aujourd’hui :

  • Verre isolant, double, espacement de 24 mm, remplissage d’argon :  1,1 W/(m²K)
  • Verre isolant, double, fente de 36 millimètres de large, remplissage d’argon :  0,7 W/(m²K)
  • Vitrage isolant, triple, joint de 44 millimètres de large, remplissage d’argon :  0,6 W/(m²K)
  • Vitrage isolant, triple, joint de 36 millimètres de large, remplissage d’argon :  0,5 W/(m²K)

Ici, vous pouvez voir qu’une bonne fenêtre dans l’exemple ci-dessus ne provoque aucune interruption de la surface isolante. La valeur U du mur et de la fenêtre est la même. Cela empêche également de manière fiable la formation de points de rosée. Cependant, la valeur U de 0,5 W/(m²×K) indiquée dans le tableau est actuellement la plus élevée de ce qui est techniquement faisable pour une fenêtre. À titre de comparaison : une fenêtre à simple vitrage a une valeur U incroyable de 5,5 W/(m²×K). D’un point de vue thermique, une valeur aussi faible ne fait guère de différence que vous gardiez la fenêtre ouverte ou fermée.

Cadre

Les cadres de fenêtre sont maintenant conçus pour correspondre à la fenêtre. Les cadres de fenêtres en aluminium ont également une valeur U intéressante grâce à un système sophistiqué de chambres creuses. Les fenêtres en plastique ont un très bon rapport qualité-prix. cependant, ils doivent être de haute qualité. Les fenêtres bon marché se déforment facilement. Si la fenêtre reste toujours un peu ouverte sur le côté, la meilleure valeur du tableau ne sert à rien. La chaleur s’échappe inévitablement vers l’extérieur.

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porte d’entrée

Les portes d’entrée doivent fermer solidement un bâtiment à la rue. C’est pourquoi les portes d’entrée sont généralement assez grandes, lourdes et solides. D’un point de vue thermique, la forte utilisation de métal n’est pas idéale. Mais il y a définitivement des fabricants qui ont réussi à allier solidité, sécurité et isolation dans la porte d’entrée. Le leader est actuellement un produit de Steinhagen : une porte d’entrée avec une valeur U de 0,45 et une valeur de résistance supplémentaire contre le cambriolage de RC4. Il s’agit de la deuxième meilleure classification et n’est surpassée que par les portes en acier.

Utilisez intelligemment les calculatrices et les feuilles de calcul

Vous pouvez voir : L’utilisation d’une calculatrice et d’un tableau vaut la peine dans tous les cas. Avec l’instinct d’un détective et le désir d’économiser, vous pouvez accomplir beaucoup de choses lors de la planification d’un nouveau bâtiment ou d’une rénovation écoénergétique. Parce qu’il faut être clair sur une chose : une bonne isolation durable apporte bien plus que l’utilisation d’une technologie de chauffage coûteuse et compliquée.