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Enveloppe · Thermique

Calcul du coefficient U des murs, toitures et planchers

Le coefficient U d’une paroi est l’inverse de la somme de ses résistances, et dans un mur isolé une seule couche en fournit presque tout. Additionnez d/λ de chaque couche et les deux résistances superficielles, puis prenez l’inverse : U = 1 / (Rsi + Σd/λ + Rse). Composez le mur ci-dessous : l’isolant porte quatre-vingts ou quatre-vingt-dix pour cent du total pendant que la brique, le bloc et l’enduit se disputent les miettes.

La paroi
Ne change que la résistance superficielle intérieure, mais d’un tiers : 0,13, 0,10 et 0,17 m²K/W respectivement.
Ce que demande votre réglementation. L’outil calcule l’épaisseur d’isolant nécessaire pour l’atteindre.
La composition, de l’extérieur vers l’intérieur
L’ordre ne change pas le coefficient U, seulement l’endroit où se situe le risque de condensation, qui relève d’un autre calcul.
—
Coefficient U
— W/(m²·K)
Résistance totale R
— m²K/W
Épaisseur totale
— mm
Isolant pour l’objectif
— mm
D’où vient la résistance

Les fenêtres sont l’autre moitié de l’enveloppe, et toujours le côté faible : un mur à 0,25 voisine avec un vitrage à 1,1 ou pire. Calculez-le avec le calculateur Uw des fenêtres.

Épaisseur d’isolant pour un coefficient U visé

L’épaisseur d’isolant nécessaire à un mur pour atteindre un coefficient U donné, en ne comptant que l’isolant et les deux résistances superficielles (Rsi 0,13, Rse 0,04 m²K/W). C’est la valeur sûre, car tout le reste du mur ne peut qu’aider. Calculé par le calculateur ci-dessus selon la NF EN ISO 6946 et arrondi au millimètre supérieur. En mm :

Isolant, λ W/(m·K)U 0,35U 0,30U 0,25U 0,18U 0,15U 0,11
Laine minérale, 0,037100118142200241331
PSE, 0,038103121146205247339
XPS, 0,03492108131184221304
Fibre de bois, 0,040108127154216260357
Panneau PIR, 0,022607085119143197

Le reste du mur compte à peine. Une paroi de brique de 100 mm avec 15 mm d’enduit et 12,5 mm de plaque de plâtre n’économise que 8 mm de laine minérale à U 0,18 (192 au lieu de 200 mm). Une toiture demande au plus 2 mm de plus qu’un mur, parce que le flux ascendant rencontre une résistance superficielle intérieure plus faible.

Montants, chevrons et attaches de mur traversent l’isolant et le dégradent. Ce tableau, comme le calculateur, traite l’isolant comme une couche continue.

Comment la NF EN ISO 6946 procède

R_total = R_si + Σ (d / λ) + R_air + R_se U = 1 / R_total d en mètres, λ en W/(m·K)
Résistances superficiellesRsiRse
Mur – flux horizontal0,130,04
Toiture – flux ascendant0,100,04
Plancher – flux descendant0,170,04

Ce que ces chiffres veulent dire en pratique : les deux résistances superficielles d’un mur font déjà 0,17 m²K/W avant la première brique, à peu près ce que donneraient 6 mm de laine minérale. Dans un mur mal isolé, c’est une vraie part du total ; dans un bon, c’est du bruit. Le calculateur montre les deux effets à mesure que vous composez.

Conductivités courantes, pour commencer

Matériauλ W/(m·K)
Panneau PIR / polyuréthane0,022
XPS0,034
Laine minérale0,037
PSE0,038
Fibre de bois0,040
Béton cellulaire0,18
Bois résineux0,13
Plaque de plâtre0,21
Brique creuse0,44
Brique pleine0,77
Enduit ciment0,90
Béton plein1,75
Lame d’air non ventilée, 25 mmR = 0,18 m²K/W

Ce sont des valeurs publiées courantes, pour orienter un projet. Pour tout ce que vous déposez, prenez le λ déclaré dans la fiche technique du produit : les isolants varient beaucoup d’une qualité à l’autre, et l’écart entre 0,022 et 0,038, c’est l’écart entre 100 mm et 170 mm d’isolant.

Exemple à vérifier à la main

Un mur : 10 mm d’enduit ciment, 115 mm de brique pleine, 100 mm de laine minérale, 100 mm de béton cellulaire, 13 mm de plaque de plâtre.

R_si = 0,130 enduit 0,010 / 0,90 = 0,011 brique 0,115 / 0,77 = 0,149 laine 0,100 / 0,037 = 2,703 bloc 0,100 / 0,18 = 0,556 plaque 0,013 / 0,21 = 0,062 R_se = 0,040 ------ R_total = 3,651 m²K/W U = 1 / 3,651 = 0,27 W/(m²·K)

La laine minérale fournit 74 % de la résistance totale avec 29 % de l’épaisseur. Tout le reste de ce mur, 238 mm de maçonnerie et de finitions, apporte moins d’un quart.

Ce que cette page ne fait pas

À lire. Une aide à la conception et à la comparaison, pas un calcul réglementaire. Un coefficient U destiné à une étude réglementaire demande les ponts thermiques, les données déclarées des produits et, en général, un logiciel reconnu.

Questions fréquentes

Quelle épaisseur d’isolant pour un coefficient U de 0,18 ?
En ne comptant que l’isolant et les résistances superficielles d’un mur, selon la NF EN ISO 6946 : 200 mm de laine minérale (λ 0,037), 184 mm de XPS (λ 0,034) ou 119 mm de panneau PIR (λ 0,022). La maçonnerie aide à peine : une paroi de brique de 100 mm avec enduit et plaque de plâtre fait gagner environ 8 mm.
Comment calculer l’épaisseur d’isolant pour un coefficient U visé ?
d = λ × (1/U − Rsi − Rse − R des autres couches). Pour un mur, Rsi vaut 0,13 et Rse 0,04 m²K/W ; pour U 0,18 avec de la laine minérale : (1/0,18 − 0,17) × 0,037 = 0,199 m, soit 200 mm.