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Les ponts thermiques, en
nouvelle construction et en
rénovation de bâtiments
Prof. dr. ir. Jean-Marie HAUGLUSTAINE,
Chargé de cours
Faculté des Sciences – Département des
Sciences et Gestion de l’Environnement
Cycle de conférences « Un habitat durable à Bruxelles »
Le Centre Urbain – Bruxelles – 23/10/12
Sommaire

 Contexte énergétique
 Définition du pont thermique
Choix
 Méthodologie de prise en compte dans la PEB, pour les
   nouvelles constructions
Forme
 Et les bâtiments à transformer ?
U Conclusion : exemple d’isolation a posteriori
parois



Sfen




            J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   2
Scénario du GIEC…




        J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   3

                                                                                  
                                                                                       gérer
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                                             0
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    J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12       4

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Liste des projets TIPE (Travail d'Initiative Personnelle Encadré)
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J'ai encadré une soixantaine d'étudiants en classes préparatoires aux grandes écoles d'ingénieurs (CPGE) dans leurs projets de TIPE portant sur le thème: Milieux, interfaces, interactions, ruptures, homogénéité. Le co-encadrement a été assuré par Monsieur Edouard-Roger Tantart, professeur agrégé de physique en math-spé à Saint-Louis Paris. L'encadrement a été réalisé dans les locaux de l'école d'ingénieurs Esprit à située à Tunis. Les étudiants viennent de différents horizons: on trouve les tunisiens, les français, les ivoiriens, les mauritaniens, les camerounais, les burkinabé.

cpgeprojetsmathématiques
Sommaire

 Contexte énergétique
 Définition du pont thermique
Choix
 Méthodologie de prise en compte dans la PEB, pour les
   nouvelles constructions
Forme
 Et les bâtiments à transformer ?
Uparois Ventilation associée
   
 Conclusion : exemple d’isolation a posteriori


Sfen




            J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   5
Déperditions – Ponts Thermiques

 Interruption de l’isolation thermique pont thermique
 (nouvelle appellation : « nœuds constructifs »)
    Zone où le transfert de chaleur (int. ↔ ext.) est facilité
    Un pont thermique, dans ou autour d'un élément de paroi
    extérieure, est un endroit qui, par rapport aux éléments de parois
    directement adjacents, présente :
       une densité de flux de chaleur considérablement plus grande (de
       l’intérieur vers l’extérieure) ;
       une température de surface plus basse que la température de
       surface intérieure
    Peuvent être la cause d’apparition de
    condensation à la surface intérieure,
    accompagnée ou non de moisissures

            J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   6
Déperditions – nœuds constructifs

    Augmentent les déperditions thermiques
       d’autant plus que les parois adjacentes sont mieux isolées
    Eviter les ponts thermiques lors de la conception
        Fournir les détails d’exécution pour chaque point critique du
       bâtiment
    Prévenir les ponts thermiques lors de la réalisation
        Effectuer un contrôle sur chantier de la conformité aux détails
       d’exécution




            J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   7
Définition :
ponts thermiques vs nœuds constructifs

    Ponts thermiques : points particuliers de l’enveloppe
    où se produisent des pertes de chaleur excessives
    avec pour conséquences des problèmes de
    condensation, moisissures…
       = détails mal conçus, mal réalisés
        connotation négative
    Nœuds constructifs : tous points particuliers de
    l’enveloppe constitués par :
       des bonnes solutions = nœuds PEB-conformes
       des mauvaises solutions (ponts thermiques) = nœuds PEB-
       non conformes
        approche plus positive

           J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   8

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Définition : types de nœuds constructifs

 Nœud constructif linéaire :
      Là où deux parois de la surface de
       déperdition se rejoignent
      Là où une paroi de la surface de
       déperdition rencontre une paroi à la
       limite d’une parcelle adjacente
      Là où, dans une même paroi de la
       surface de déperdition, la couche
       isolante est entièrement ou
       partiellement interrompue.
 Nœud constructif ponctuel :
      Lorsque la couche isolante d’une
       paroi est interrompue ponctuellement
       (colonne, fixation, ancrage…)

               J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   9
Définition

    N’est pas un nœud constructif :
       Une couche isolante continue
       Une interruption déjà prise en compte dans la perte par
       transmission au travers des parois de la surface de
       déperdition
          structure en bois, écarteurs de vitrages, fixations du parement
          percement de parois par des passages de canalisations
       Une intersection de deux ou trois nœuds constructifs
       linéaires
       Une paroi d’influence limitée sur la déperdition thermique
          Une paroi en contact direct avec le sol (ex : plancher sur terre-
          plein)
       Un percement pour les canalisations

             J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   10
Mur creux non isolé                                           Mur creux mal isolé
             J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   11
J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   12

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rapport

J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   13
J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   14
Déperditions – nœuds constructifs

   Jonctions courantes pouvant donner lieu à des ponts
   thermiques :
      linteaux des baies du volume protégé
      seuils de fenêtres et de portes
      raccordements des lames d’air au droit des feuillures des
      châssis et des portes
      appuis de planchers lorsqu’ils sont en contact avec le mur
      de parement
      rives de toiture (raccord de la contre-façade d’un mur creux
      isolé à une toiture à versants, traversées de cheminées...) ;
      encorbellements de terrasses
      poutres et balcons de béton en contact avec le mur de
      parement

           J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   15
= – 0,09 W/mK




J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   16

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Sommaire

 Contexte énergétique
 Définition du pont thermique
Choix
 Méthodologie de prise en compte dans la PEB, pour les
   nouvelles constructions
Forme
 Et les bâtiments à transformer ?
Uparois Ventilation associée
   
 Conclusion : exemple d’isolation a posteriori


Sfen




            J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   17
Déperditions – nœuds constructifs
  PEB  3 attitudes seront autorisées :
     A. Les déperditions de tous les NC sont calculées par outil
     informatique
             On intègre les résultats obtenus (∆HNC) dans le total des déperditions
            (HT), sans autre pénalisation des niveaux K et E  ∆K
     B. Vérification qualitative des NC
        Pour les NC dits « PEB conformes » (qui respectent des règles de
        base)
             Niveau K pénalisé forfaitairement : ∆K                      =3
        Pour les NC non « PEB conformes », ou les nœuds plus performants
        que « PEB conformes »
            Déperditions calculées par défaut (Ψe,lim) ou par outil informatique
            Résultats (∆HNC) ajoutés au total des déperditions (HT)                          ∆K
     C. On ne calcule rien, on ne vérifie rien
            Niveau K pénalisé forfaitairement : ∆K = 10

             J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12          18
Méthodologie : 3 options

   OPTION A                                OPTION B                                                OPTION C
Méthode détaillée                 Méthode nœuds  PEB‐conformes                                    Supplément 
                                                                                                   forfaitaire
 Chaque nœud doit 
 être déterminé  par         Nœuds PEB‐                Nœuds constructifs 
  calcul numérique           Conformes                 autres que PEB‐
                                                       conformes (+ nœuds 
                                                       plus performants que 
                                                       les nœuds  PEB 
                                                       conformes)
   + Supplément 
variable au niveau K         + 3 points                     + Supplément                         + 10 points au 
                             au niveau K                 variable au niveau K                       niveau K

               Nœuds constructifs : La mise en place de la méthodologie en 
                      RW est d’application depuis  le 1er juin 2012


                  J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12           19
OPTION B
                                                                              Méthode nœuds  PEB‐conformes
Méthodologie

                                                 Nœud PEB‐conforme

                                                                                                        Il satisfait à :
                    Satisfait à une des règles de base                                       OU           Ψe ≤ Ψe,l im

    REGLE DE                      REGLE DE BASE 2                       REGLE DE 
     BASE 1                   Interposition d’éléments                   BASE 3
  Epaisseur de                         isolants
                                                                        Chemin de 
     contact               3 conditions : 
                                                                         moindre 
  minimale des             1| Exigence de valeur λ
                                                                        résistance
    couches                    λ ≤ 0.2 W/mK
   isolantes :             2| Exigence de valeur R                      Longueur :
  dcontact ≥ ½ x               R ≥ min (R1/2 ; R2/2 ; 2)                  li ≥ 1m
   min(d1,d2)              3| Exigence d’épaisseur de                  Plus  court 
Moi ti é de la plus        contact                                     trajet entre 
fa i ble épaisseur de      dcontact ≥ ½ x min (dinsulpart,dx)          l’int et l’ext
l ’i solant                                                            ou EANC



                         J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12          20

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OPTION B                                    Il satisfait à :
                                      Méthode nœuds  PEB‐conformes                           Ψe ≤ Ψe,lim
Méthodologie

   Détermination des nœuds PEB-conformes :
      Détermination du coefficient de transmission linéique Ψe :
                                        2 D - 1 D
                               e                  W / mK 
                                         Ti - Te
      Φ2D : Flux thermique total du nœud : calcul numérique validé (EN ISO 10211)
      Φ1D : Flux thermique calculé via les parois (calcul Umoyen par PEB)
      Ti, Te : Température intérieure et extérieure, respectivement

                                                      A.(Ti - Te )
                           Φ1D = A.U.(Ti - Te ) =                  [W ]
                                                        RTOT
      A : aire de la paroi
      U : Coefficient de transmission thermique
      RTOT : Coefficient de résistance thermique



            J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12         21
OPTION B                                    Il satisfait à :
                                       Méthode nœuds  PEB‐conformes                           Ψe ≤ Ψe,lim
Méthodologie

            Tableau des valeurs limites Ψe,lim

                    Type de raccord                                     ψe,lim (W/mK)
                                       2 murs                                   ‐0.10
     1. Angle sortant
                                       autres                                   0.00
     2. Angle rentrant                                                          0.15
     3. Raccords aux fenêtres et aux portes                                     0.10
     4. Appui de fondation                                                      0.05
     5. Balcon ‐ Auvents                                                        0.10
     6. Raccords de parois d'un même volume 
     protégé ou entre 2  volumes protégés 
                                                                                0.05
     différents avec une paroi de la surface de 
     déperdition
     7. Tous les nœuds qui n'entrent pas dans la 
                                                                                0.00
     catégorie 1 à 6


             J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12         22
Ancrage de balcons
               Afin d’éviter un problème de condensation
                                                                    à des éléments
               à l’intérieur du bâtiment, il faut éviter            de plancher creux
               l’interruption de l’isolation thermique à
               l’endroit de l’appui du balcon. Une bande
               d’isolation pourvue d’une armature pour
               ancrer le balcon à la travée intérieure
               évite le pont thermique.
                                                                      La zone d’ancrage a une largeur
               Documentation Echo : exemple d’un                      standard de 2,4 m. Elle reprend les
               balcon d’une longueur de 3 m pour une                  forces de traction (dues au balcon) à
               profondeur de 2,5 m (ou d’un balcon
                                                                      la partie supérieure de la travée.
               d’une longueur de 6 m pour une
               profondeur maximale de 1,5 m).                         Les forces de compression sont
                                                                      reprises par des plaques de
               La travée totale est pourvue d’une zone                compression situées dans la rupture
               d’ancrage, qui doivent reprendre les
                                                                      du pont thermique. Il est important
               forces occasionnées par le balcon. L’autre             que la distance entre les plaques et
               partie de la travée est exécutée avec des              la rive des éléments de plancher soit
               éléments standard.
                                                                      au moins de 5 cm.




J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12             23
Sommaire

 Contexte énergétique
 Définition du pont thermique
Choix
 Méthodologie de prise en compte dans la PEB, pour les
   nouvelles constructions
Forme
 Et les bâtiments à transformer ?
U Conclusion : exemple d’isolation a posteriori
parois



Sfen




            J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   24

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Centre urbain l'isolation des murs par l'extérieurCentre urbain l'isolation des murs par l'extérieur
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Améliorer les bâtiments existants ? : si non
                                                                                                                                                                                                         Hypothèses
                                             Energy consumption of residential buildings                                                                                                                 En 2010 : conso du parc
                                               (without improvement of existing buildings)                                                                                                               résidentiel wallon = 340
                              350                                                                                                                                                                        kWh/m²
                                                                                                                                                                                                         Chaque année :
                              300
                                                                                                                                                                                                         - construction de 1,8 %
Energy consumption [kWh/m²]




                                                                                                                                                                                                         de nouveaux bâtiments
                              250
                                                                                                                                                                                                         - conso des nouveaux
                                                                                                                                                                                                         bâtiments = 170 kWh/m²
                              200
                                                                                                                                                                                                         jusque 2012, puis 130, puis
                                                                                                                                                                                         New buildings   diminue jusque 0 dès 2021
                              150
                                                                                                                                                                                         Old buildings   - démolition de 1 % des
                              100
                                                                                                                                                                                                         bâtiments existants.
                                                                                                                                                                                                         - aucune amélioration des
                               50
                                                                                                                                                                                                         bâtiments existants
                                                                                                                                                                                                         En 2030, le parc résidentiel
                               0                                                                                                                                                                         wallon :
                                    2010
                                           2011
                                                  2012
                                                         2013
                                                                2014
                                                                       2015
                                                                              2016
                                                                                      2017
                                                                                             2018
                                                                                                    2019

                                                                                                            2020
                                                                                                                   2021
                                                                                                                          2022
                                                                                                                                 2023
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                                                                                                                                                             2027
                                                                                                                                                                    2028
                                                                                                                                                                           2029
                                                                                                                                                                                  2030
                                                                                                                                                                                                         - = 120 % de celui de 2010
                                                                                                           Year                                                                                          - a une consommation
                                                                                                                                                                                                         moyenne de 272 kWh/m².


                                                                                     J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12                                                     25
Améliorer les bâtiments existants ? : si oui
                                                                                                                                                                                                        Hypothèses
                                                                                                                                                                                                        En 2010 : conso du parc
                                             Energy consumption of residential buildings                                                                                                                résidentiel wallon = 340
                                            (with improvement of existing buildings: 2,32 %/yr)                                                                                                         kWh/m²
                              350
                                                                                                                                                                                                        Chaque année :
                              300
                                                                                                                                                                                                        - construction de 1,8 %
                                                                                                                                                                                                        de nouveaux bâtiments
Energy consumption [kWh/m²]




                              250                                                                                                                                                                       - conso des nouveaux
                                                                                                                                                                                                        bâtiments = 170 kWh/m²
                              200                                                                                                                                                                       jusque 2012, puis 130, puis
                                                                                                                                                                                                        diminue jusque 0 dès 2021
                              150                                                                                                                                                       New buildings   - démolition de 1 % des
                                                                                                                                                                                        Old buildings   bâtiments existants.
                              100                                                                                                                                                                       - amélioration des bâti-
                                                                                                                                                                                                        ments existants : conso
                               50                                                                                                                                                                       diminue de 2,32 %/an
                                                                                                                                                                                                        En 2030, le parc résidentiel
                               0
                                                                                                                                                                                                        wallon :
                                    2010
                                           2011

                                                  2012
                                                         2013

                                                                2014
                                                                       2015

                                                                              2016

                                                                                     2017
                                                                                            2018

                                                                                                   2019
                                                                                                           2020
                                                                                                                  2021
                                                                                                                         2022
                                                                                                                                2023
                                                                                                                                       2024

                                                                                                                                              2025

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                                                                                                                                                            2027

                                                                                                                                                                   2028
                                                                                                                                                                          2029

                                                                                                                                                                                 2030
                                                                                                                                                                                                        - = 120 % de celui de 2010
                                                                                                          Year
                                                                                                                                                                                                        - a une consommation
                                                                                                                                                                                                        moyenne de 170 kWh/m².

                                                                                 J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12                                                        26
L’enveloppe vue globalement




Coupe reprenant les
principes de position-
nement de l’isolation
thermique des parois
                     J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   27
Exemples de nœuds
constructifs




        J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   28

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Ponts thermiques ?

  o   Règle 1 : Continuité de l’isolation thermique




                    Intersection entre le mur extérieur et la dalle de sol (vue en coupe)




            J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12    29
Ponts thermiques ?

  o   Règle 1 : Continuité
      de l’isolation thermique




            J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   30
Ponts thermiques ?

  o   Règle 1 : Continuité
      de l’isolation thermique




            J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   31
Ponts thermiques ?

o   Règle 1 :
    Continuité de
    l’isolation
    thermique




             J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   32

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Riche par la diversité de ses formes et de ses matériaux et témoin des nombreuses prouesses techniques de l'époque, l'habitat des années 60 constitue un patrimoine architectural intéressant. Habitat agréable où le confort et la fonctionnalité des espaces priment, il pose aujourd'hui des questions qui lui sont spécifiques en matière de conservation, de restauration et de rénovation énergétique et acoustique.

bruxellespatrimoineannées 60
Ponts thermiques ?

  o   Ou règle 2 : Interposition d’un élément isolant




            J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   33
Ponts
thermiques ?

  o   Règle 2
      non
      respectée




           J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   34
Ponts
thermiques ?

o   Règle 2
    non
    respectée




                J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   35
Ponts thermiques ?

  o   Ou règle 3 : augmenter la longueur du chemin de moindre
      résistance




             Intersection entre le mur extérieur et le mur de refend (vue en plan)




            J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   36

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Différentes institutions fédérales, régionales, communales ou autres proposent des aides financières au particulier pour l'encourager à réaliser des travaux favorisant les économies d'énergie, l'utilisation d'énergies renouvelables ou l'achat d'appareils plus économes en énergie. Ces différentes aides sont souvent cumulables mais, attention, notez que les conditions d'acceptation diffèrent souvent.

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Verschillende federale, regionale, gemeentelijke of andere instellingen bieden financiële steun aan particulieren om hen ertoe aan te zetten energiebesparende werken uit te voeren, hernieuwbare energie te gebruiken of toestellen te kopen die meer energiebesparend zijn. Deze verschillende vormen van steun zijn cumuleerbaar, maar opgelet: noteer dat de aanvaardingsvoorwaarden dikwijls verschillend zijn.

duurzaam wonenzonnepanelenisolatie
Ponts thermiques ?

  o   Ou règle 3 : augmenter la longueur du chemin de moindre
      résistance




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Ponts thermiques ?

o   Ou règle 3 :
    augmenter
    la longueur du
    chemin de moindre
    résistance




             J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   38
Sommaire

 Contexte énergétique
 Définition du pont thermique
Choix
 Méthodologie de prise en compte dans la PEB, pour les
   nouvelles constructions
Forme
 Et les bâtiments à transformer ?
Uparois Ventilation associée
   
 Conclusion : exemple d’isolation a posteriori


Sfen




            J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   39
Pourquoi
ventiler ?




             J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   40

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16 juin 2012bruxellesportes d'entrées
Pourquoi ventiler ?




         J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   41
Quel système de ventilation en rénovation ?

o   Les systèmes C et D
    mettent le bâtiment en
    légère dépression, ce
    qui réduit le flux de
    vapeur d’eau traversant
    les parois de l’enveloppe
    (cas en France, où le
    système C a été
    directement appliqué en
    complément de
    l’isolation thermique par
    l’intérieur)




              J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   42
Sommaire

 Contexte énergétique
 Définition du pont thermique
Choix
 Méthodologie de prise en compte dans la PEB, pour les
   nouvelles constructions
Forme
 Et les bâtiments à transformer ?
U Conclusion : exemple d’isolation a posteriori
parois



Sfen




            J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   43
Intervenir sur un bâtiment existant

    Acte plus complexe que de construire un bâtiment
    neuf, parce que la marge de manœuvre est plus
    restreinte :
       à cause des choix du projet précédent
       à cause des contraintes de l’existence du projet précédent
          respect de son architecture
     maîtriser la modification des flux de température /
    de vapeur d’eau
     maîtriser le détail technique en évaluant toutes
    ses composantes
    Exemple : Bâtiment B31 (Sart Tilman)

           J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   44

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Risque de condensation interne :
exemple du B-31(ULg, Sart-Tilman)

  Problèmes ?
     Mauvaise
     étanchéité à
     l’eau des
     murs
     extérieurs
     Inconfort des
     occupants




             J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   45
Rapport d’expertise (2003)




         J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   46
Rapport d’expertise (2003)




         J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   47
Situation existante : trumeaux




                                                                                     Coupe horizontale




        Coupe verticale
           J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12       48

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De elektriciteit die door televisietoestellen verbruikt wordt, vormt een niet onbelangrijk aandeel van het elektriciteitsverbruik van de gezinnen. Dit verbruik hangt af van het type, de leeftijd en de grootte van het toestel.

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L’électricité consommée par les téléviseurs représente une part non négligeable de la consommation électrique des ménages. Cette consommation dé- pend du type, de l’âge et de la taille du téléviseur.

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Conclusions de l’expert architecte

    Méthode d’évaluation utilisée par l’expert = point de
    rosée
       o.k. pour température interne superficielle des parois
       mais, pour la diffusion de vapeur d’eau : approche trop
       partielle, inappropriée
    Solution recommandée par l’expert :
       remplacer bloc d’argile expansée par :
          parement de briques rouges
          avec une coulisse ventilée
          et une couche d’isolation thermique (polystyrène extrudé,
          ép. 5 cm)
    Essai de réalisation sur quelques m²
       difficile (balcons, acrotères, contreforts…) et très cher…

           J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   49
Seconde investigation




         J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   50
Situation existante : risque de condensation ?
                        Diagramme de l’air humide
                   – ou psychrométrique – ou de Mollier




          J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   51
Situation existante : performance thermique
                                                                         risque de condensation

                                                                                     10,9°C

                                       Extérieur
                                       0°C
                                                                                          Intérieur
                                                                                              20°C




                                                                                 11,7°C
                           risque de condensation

          J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12        52

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jean-marie hauglustainerénoveréco-construction
Situation existante : performance thermique

                                           Extérieur                            13,1°C
                                           0°C




                                                                                         Intérieur
                                                                                         20°C




          J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12          53
Situation existante : points faibles




           J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   54
Seconde approche

   Ajouter une protection extérieure du mur pour lui
   donner une étanchéité à l’eau
   En profiter pour (un peu) l’isoler thermiquement :
      réduire les ponts thermiques et accroître le confort
      diminuer la consommation de chauffage
   Deuxième solution étudiée :
      bardage en dalles de terre cuite
      devant une coulisse ventilée
      avec une couche d’isolation thermique
      (laine minérale, ép. 5 cm)




          J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   55
Deuxième solution étudiée




                    Bardage en dalles de terre cuite

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Deuxième solution étudiée




                                           Bardage en dalles de terre cuite

         J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   57
Deuxième solution étudiée




 Exemple de bardage en
    dalles de terre cuite
              J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   58
Deuxième solution étudiée




         J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   59
Deuxième solution étudiée

    Retours latéraux en Alucobon sur isolant
    Problème : solution beaucoup trop chère




          J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   60
Troisième solution étudiée

    Crépi sur isolant en façade des trumeaux
    Alucobon sur isolant
       en faces latérales des trumeaux
       en enrobage du plancher des balcons




                                                                          extérieur


                                                                          intérieur



          J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   61
Troisième solution étudiée


                                        Remontée : 5 cm 
                                     d’isolant sous crépi


         Sur le balcon : 
        12 cm d’isolant
revêtement en Alucobon




                Sous le balcon : 
                 2 cm d’isolant
        revêtement en Alucobon

                J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   62
Troisième solution étudiée



      Façade des trumeaux :
             5 cm d’isolant
        revêtement en crépi




Retour latéral des trumeaux :
               2 cm d’isolant
    revêtement en Alucobon



                   J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   63
Quels risques ?

    La modification de la composition du mur extérieur
    peut entraîner :
       une modification du flux thermique
        puisque enrobage non intégral, à certains endroits :
       t° superficielle du mur à l’intérieur < t° de rosée ?
           condensation superficielle ?
    La modification de la composition du mur extérieur
    peut entraîner :
       une modification du flux de vapeur d’eau
        condensation à l’intérieur de la paroi ?
           condensation interne ?




           J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   64
Thermiquement :
Avant                                                  Après
                                 10,9°C                                                     12,4°C


Extérieur
0°C
                                 Intérieur
                                     20°C




                              11,7°C                                                       14,35°C


            J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12    65
Thermiquement :
Avant                                                   Après

Extérieur         13,1°C                                                                   13,1°C
0°C

                         Intérieur
                             20°C




            J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12       66
Points faibles :
Avant                                        Après




           J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   67
Après isolation : températures plus homogènes




          J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   68
Points faibles :
Avant                                        Après




           J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   69
Conclusions flux thermique

    Pas de problème de condensation superficielle : les
    températures superficielles sont partout plus élevées
    qu’actuellement.
    Flux thermique à travers la portion de façade
    modélisée =
       avant rénovation : 1 770 W
       après rénovation : 1 150 W, soit 35 % en moins
    pour 20°C à l’intérieur et 0°C à l’extérieur
    et sur… 3 580 m2 de façades




           J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   70
Condensation interne au trumeau ?



  Façade des trumeaux :
         5 cm d’isolant
    revêtement en crépi




             J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   71
Condensation interne au trumeau ?

    Modélisation du flux de vapeur d’eau au moyen de la
    méthode de Glaser
       selon DIN 4108 « Thermal insulation in buildings » (1981)
       reprise par NBN EN ISO 13788:2001
    Méthode de Glaser applicable ici car :
       pas de transport d’air au travers du mur : transfert de vapeur
       par la seule diffusion au travers des matériaux




           J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   72
Transfert de vapeur d’eau :
utilisation du programme Glasta




          J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   73
Diffusion de vapeur d’eau au droit du trumeau

  Pas de problème de condensation interne
     ni avec du polystyrène expansé (tel que prévu)
     ni avec du polystyrène extrudé
     ni avec de la laine minérale




             J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   74
Condensation interne latéralement ?




Retour latéral des trumeaux :
               2 cm d’isolant
    revêtement en Alucobon




                 J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   75
Condensation interne latéralement ?




         J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   76
Et les deux flux en même temps ?



      Façade des trumeaux :
             5 cm d’isolant
        revêtement en crépi




Retour latéral des trumeaux :
               2 cm d’isolant
    revêtement en Alucobon



                  J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   77
Et les deux flux en même temps ?
Utilisation du programme Trisco (2 D)
Ps                 Ps'                P                  R                  R'                  R''

     618.1690691         618.169           366.9611545        251.2079146         2.512079146          2.512              1   0   13
      618.348132         618.348           367.0372123        251.3109197         2.513109197          2.513              1   0   14
      618.527241         618.527           366.9578757        251.5693653         2.515693653          2.516              1   0   15
     618.7511923         618.751           367.0851611        251.6660312         2.516660312          2.517              1   0   16
     630.2233282         630.223           367.2321683        262.9911599         2.629911599           2.63              3   5   32
     631.8188845         631.819           366.7443138        265.0745707         2.650745707          2.651              3   5   33
      632.229751          632.23           367.2816785        264.9480725         2.649480725          2.649              3   5   34
      635.892362         635.892            366.698311         269.194051          2.69194051          2.692              3   5   35
     635.5711314         635.571           677.0378044       -41.46667296         -0.41466673         -0.415              3   6    0   isolant




                                                                                                               condensation
      634.104487         634.104           658.9083012       -24.80381419        -0.248038142         -0.248              3   6    1   isolant
      634.104487         634.104           657.6935863       -23.58909933        -0.235890993         -0.236              3   6    2   isolant
     633.9671436         633.967           652.8647001       -18.89755646        -0.188975565         -0.189              3   6    3   isolant
     633.9213684         633.921           650.1833344       -16.26196604         -0.16261966         -0.163              3   6    4   isolant
     633.8755961         633.876           648.8001311       -14.92453503         -0.14924535         -0.149              3   6    5   isolant
     633.8755961         633.876           647.9566991       -14.08110301         -0.14081103         -0.141              3   6    6   isolant
     633.8298267          633.83           645.5073668        -11.6775401        -0.116775401         -0.117              3   6    7   isolant
     633.8298267          633.83           645.3603444       -11.53051766        -0.115305177         -0.115              3   6    8   isolant
     633.7840603         633.784           645.2129976       -11.42893729        -0.114289373         -0.114              3   6    9   isolant
     633.7840603         633.784           645.0653228       -11.28126253        -0.112812625         -0.113              3   6   10   isolant
     633.6925363         633.693           638.8845658        -5.19202947        -0.051920295         -0.052              3   6   11   isolant
     633.8298267          633.83           590.8833877        42.94643899          0.42946439          0.429              3   6   12
     639.0665175         639.067           509.5634619        129.5030556         1.295030556          1.295              3   6   13
     639.2048435         639.205           503.1172149        136.0876286         1.360876286          1.361              3   6   14
     639.3431962         639.343            496.503755        142.8394412         1.428394412          1.428              3   6   15
     639.5277079         639.528           489.7066564        149.8210515         1.498210515          1.498              3   6   16
     649.0943531         649.094           481.5611006        167.5332525         1.675332525          1.675              3   6   17
     679.0978841         679.098            468.074317        211.0235671         2.110235671           2.11              3   6   18




                              J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12                        78
Diffusion latérale de vapeur d’eau

    Problème de condensation interne
          avec du polystyrène expansé (tel que prévu)
          avec du polystyrène extrudé
          avec de la laine minérale
    à cause de l’Alucobon, matériau métallique ne
    laissant plus passer la vapeur d’eau
    Proposition :
          prévoir le retour latéral en crépi sur isolant, comme en façade
          du trumeau
          = solution retenue par la Commission des Bâtiments et par le
          Conseil d’Administration de l’ULg




          J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   79
Conclusions de cet exemple

    Intervention sur un bâtiment existant
       plus complexe que sur un bâtiment neuf, parce que la marge
       de manœuvre est plus restreinte
          à cause des choix du projet précédent
          à cause des contraintes de l’existence du projet précédent
               respect de son architecture

    → maîtriser la modification des flux de température /
    de vapeur d’eau
    → maîtriser le détail technique en évaluant toutes ses
    composantes



          J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   80
Chantier (en
janvier 2012)




          J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   81
Chantier (en
janvier 2012)




          J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   82
Chantier (en
janvier 2012)




         J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   83
Chantier (en
janvier 2012)




         J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   84
Plus d’infos…




      Guides pratiques pour architectes (en cours de mise à jour),
           téléchargeables depuis http://energie.wallonie.be

           J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   85
Merci de votre attention

     Jean-Marie HAUGLUSTAINE
     Université de Liège - Faculté des Sciences
        Département des Sciences
        et Gestion de l’Environnement
        EnergySuD
     Avenue de Longwy 185
     B – 6700 ARLON
        Tél. : +32 (0) 63 23 09 00
     Rue de Pitteurs 2 (Bât. L3)
     B – 4020 LIÈGE
        Tél. : +32 (0) 4 366 94 83
     Mobile : +32 (0) 486 24 86 28
     Courriel : jmhauglustaine@ulg.ac.be
     www.EnergySuD.ulg.ac.be



            J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12   86

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Les ponts thermiques

  • 1. Les ponts thermiques, en nouvelle construction et en rénovation de bâtiments Prof. dr. ir. Jean-Marie HAUGLUSTAINE, Chargé de cours Faculté des Sciences – Département des Sciences et Gestion de l’Environnement Cycle de conférences « Un habitat durable à Bruxelles » Le Centre Urbain – Bruxelles – 23/10/12
  • 2. Sommaire  Contexte énergétique  Définition du pont thermique Choix  Méthodologie de prise en compte dans la PEB, pour les nouvelles constructions Forme  Et les bâtiments à transformer ? U Conclusion : exemple d’isolation a posteriori parois Sfen J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 2
  • 3. Scénario du GIEC… J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 3
  • 4.    gérer  +  0 + J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 4
  • 5. Sommaire  Contexte énergétique  Définition du pont thermique Choix  Méthodologie de prise en compte dans la PEB, pour les nouvelles constructions Forme  Et les bâtiments à transformer ? Uparois Ventilation associée   Conclusion : exemple d’isolation a posteriori Sfen J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 5
  • 6. Déperditions – Ponts Thermiques Interruption de l’isolation thermique pont thermique (nouvelle appellation : « nœuds constructifs ») Zone où le transfert de chaleur (int. ↔ ext.) est facilité Un pont thermique, dans ou autour d'un élément de paroi extérieure, est un endroit qui, par rapport aux éléments de parois directement adjacents, présente : une densité de flux de chaleur considérablement plus grande (de l’intérieur vers l’extérieure) ; une température de surface plus basse que la température de surface intérieure Peuvent être la cause d’apparition de condensation à la surface intérieure, accompagnée ou non de moisissures J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 6
  • 7. Déperditions – nœuds constructifs Augmentent les déperditions thermiques d’autant plus que les parois adjacentes sont mieux isolées Eviter les ponts thermiques lors de la conception  Fournir les détails d’exécution pour chaque point critique du bâtiment Prévenir les ponts thermiques lors de la réalisation  Effectuer un contrôle sur chantier de la conformité aux détails d’exécution J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 7
  • 8. Définition : ponts thermiques vs nœuds constructifs Ponts thermiques : points particuliers de l’enveloppe où se produisent des pertes de chaleur excessives avec pour conséquences des problèmes de condensation, moisissures… = détails mal conçus, mal réalisés  connotation négative Nœuds constructifs : tous points particuliers de l’enveloppe constitués par : des bonnes solutions = nœuds PEB-conformes des mauvaises solutions (ponts thermiques) = nœuds PEB- non conformes  approche plus positive J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 8
  • 9. Définition : types de nœuds constructifs  Nœud constructif linéaire :  Là où deux parois de la surface de déperdition se rejoignent  Là où une paroi de la surface de déperdition rencontre une paroi à la limite d’une parcelle adjacente  Là où, dans une même paroi de la surface de déperdition, la couche isolante est entièrement ou partiellement interrompue.  Nœud constructif ponctuel :  Lorsque la couche isolante d’une paroi est interrompue ponctuellement (colonne, fixation, ancrage…) J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 9
  • 10. Définition N’est pas un nœud constructif : Une couche isolante continue Une interruption déjà prise en compte dans la perte par transmission au travers des parois de la surface de déperdition structure en bois, écarteurs de vitrages, fixations du parement percement de parois par des passages de canalisations Une intersection de deux ou trois nœuds constructifs linéaires Une paroi d’influence limitée sur la déperdition thermique Une paroi en contact direct avec le sol (ex : plancher sur terre- plein) Un percement pour les canalisations J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 10
  • 11. Mur creux non isolé Mur creux mal isolé J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 11
  • 12. J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 12
  • 13. J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 13
  • 14. J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 14
  • 15. Déperditions – nœuds constructifs Jonctions courantes pouvant donner lieu à des ponts thermiques : linteaux des baies du volume protégé seuils de fenêtres et de portes raccordements des lames d’air au droit des feuillures des châssis et des portes appuis de planchers lorsqu’ils sont en contact avec le mur de parement rives de toiture (raccord de la contre-façade d’un mur creux isolé à une toiture à versants, traversées de cheminées...) ; encorbellements de terrasses poutres et balcons de béton en contact avec le mur de parement J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 15
  • 16. = – 0,09 W/mK J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 16
  • 17. Sommaire  Contexte énergétique  Définition du pont thermique Choix  Méthodologie de prise en compte dans la PEB, pour les nouvelles constructions Forme  Et les bâtiments à transformer ? Uparois Ventilation associée   Conclusion : exemple d’isolation a posteriori Sfen J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 17
  • 18. Déperditions – nœuds constructifs PEB  3 attitudes seront autorisées : A. Les déperditions de tous les NC sont calculées par outil informatique  On intègre les résultats obtenus (∆HNC) dans le total des déperditions (HT), sans autre pénalisation des niveaux K et E  ∆K B. Vérification qualitative des NC Pour les NC dits « PEB conformes » (qui respectent des règles de base)  Niveau K pénalisé forfaitairement : ∆K =3 Pour les NC non « PEB conformes », ou les nœuds plus performants que « PEB conformes » Déperditions calculées par défaut (Ψe,lim) ou par outil informatique Résultats (∆HNC) ajoutés au total des déperditions (HT)  ∆K C. On ne calcule rien, on ne vérifie rien  Niveau K pénalisé forfaitairement : ∆K = 10 J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 18
  • 19. Méthodologie : 3 options OPTION A OPTION B OPTION C Méthode détaillée Méthode nœuds  PEB‐conformes Supplément  forfaitaire  Chaque nœud doit  être déterminé  par  Nœuds PEB‐ Nœuds constructifs  calcul numérique Conformes autres que PEB‐ conformes (+ nœuds  plus performants que  les nœuds  PEB  conformes) + Supplément  variable au niveau K + 3 points  + Supplément  + 10 points au  au niveau K variable au niveau K niveau K Nœuds constructifs : La mise en place de la méthodologie en  RW est d’application depuis  le 1er juin 2012 J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 19
  • 20. OPTION B Méthode nœuds  PEB‐conformes Méthodologie Nœud PEB‐conforme Il satisfait à : Satisfait à une des règles de base OU Ψe ≤ Ψe,l im REGLE DE  REGLE DE BASE 2 REGLE DE  BASE 1 Interposition d’éléments  BASE 3 Epaisseur de  isolants Chemin de  contact  3 conditions :  moindre  minimale des  1| Exigence de valeur λ résistance couches  λ ≤ 0.2 W/mK isolantes : 2| Exigence de valeur R Longueur : dcontact ≥ ½ x  R ≥ min (R1/2 ; R2/2 ; 2) li ≥ 1m min(d1,d2) 3| Exigence d’épaisseur de  Plus  court  Moi ti é de la plus  contact trajet entre  fa i ble épaisseur de  dcontact ≥ ½ x min (dinsulpart,dx) l’int et l’ext l ’i solant ou EANC J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 20
  • 21. OPTION B Il satisfait à : Méthode nœuds  PEB‐conformes Ψe ≤ Ψe,lim Méthodologie Détermination des nœuds PEB-conformes : Détermination du coefficient de transmission linéique Ψe :  2 D - 1 D e  W / mK  Ti - Te Φ2D : Flux thermique total du nœud : calcul numérique validé (EN ISO 10211) Φ1D : Flux thermique calculé via les parois (calcul Umoyen par PEB) Ti, Te : Température intérieure et extérieure, respectivement A.(Ti - Te ) Φ1D = A.U.(Ti - Te ) =  [W ] RTOT A : aire de la paroi U : Coefficient de transmission thermique RTOT : Coefficient de résistance thermique J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 21
  • 22. OPTION B Il satisfait à : Méthode nœuds  PEB‐conformes Ψe ≤ Ψe,lim Méthodologie Tableau des valeurs limites Ψe,lim Type de raccord ψe,lim (W/mK) 2 murs ‐0.10 1. Angle sortant autres 0.00 2. Angle rentrant 0.15 3. Raccords aux fenêtres et aux portes 0.10 4. Appui de fondation 0.05 5. Balcon ‐ Auvents 0.10 6. Raccords de parois d'un même volume  protégé ou entre 2  volumes protégés  0.05 différents avec une paroi de la surface de  déperdition 7. Tous les nœuds qui n'entrent pas dans la  0.00 catégorie 1 à 6 J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 22
  • 23. Ancrage de balcons Afin d’éviter un problème de condensation à des éléments à l’intérieur du bâtiment, il faut éviter de plancher creux l’interruption de l’isolation thermique à l’endroit de l’appui du balcon. Une bande d’isolation pourvue d’une armature pour ancrer le balcon à la travée intérieure évite le pont thermique. La zone d’ancrage a une largeur Documentation Echo : exemple d’un standard de 2,4 m. Elle reprend les balcon d’une longueur de 3 m pour une forces de traction (dues au balcon) à profondeur de 2,5 m (ou d’un balcon la partie supérieure de la travée. d’une longueur de 6 m pour une profondeur maximale de 1,5 m). Les forces de compression sont reprises par des plaques de La travée totale est pourvue d’une zone compression situées dans la rupture d’ancrage, qui doivent reprendre les du pont thermique. Il est important forces occasionnées par le balcon. L’autre que la distance entre les plaques et partie de la travée est exécutée avec des la rive des éléments de plancher soit éléments standard. au moins de 5 cm. J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 23
  • 24. Sommaire  Contexte énergétique  Définition du pont thermique Choix  Méthodologie de prise en compte dans la PEB, pour les nouvelles constructions Forme  Et les bâtiments à transformer ? U Conclusion : exemple d’isolation a posteriori parois Sfen J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 24
  • 25. Améliorer les bâtiments existants ? : si non Hypothèses Energy consumption of residential buildings En 2010 : conso du parc (without improvement of existing buildings) résidentiel wallon = 340 350 kWh/m² Chaque année : 300 - construction de 1,8 % Energy consumption [kWh/m²] de nouveaux bâtiments 250 - conso des nouveaux bâtiments = 170 kWh/m² 200 jusque 2012, puis 130, puis New buildings diminue jusque 0 dès 2021 150 Old buildings - démolition de 1 % des 100 bâtiments existants. - aucune amélioration des 50 bâtiments existants En 2030, le parc résidentiel 0 wallon : 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 - = 120 % de celui de 2010 Year - a une consommation moyenne de 272 kWh/m². J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 25
  • 26. Améliorer les bâtiments existants ? : si oui Hypothèses En 2010 : conso du parc Energy consumption of residential buildings résidentiel wallon = 340 (with improvement of existing buildings: 2,32 %/yr) kWh/m² 350 Chaque année : 300 - construction de 1,8 % de nouveaux bâtiments Energy consumption [kWh/m²] 250 - conso des nouveaux bâtiments = 170 kWh/m² 200 jusque 2012, puis 130, puis diminue jusque 0 dès 2021 150 New buildings - démolition de 1 % des Old buildings bâtiments existants. 100 - amélioration des bâti- ments existants : conso 50 diminue de 2,32 %/an En 2030, le parc résidentiel 0 wallon : 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 - = 120 % de celui de 2010 Year - a une consommation moyenne de 170 kWh/m². J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 26
  • 27. L’enveloppe vue globalement Coupe reprenant les principes de position- nement de l’isolation thermique des parois J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 27
  • 28. Exemples de nœuds constructifs J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 28
  • 29. Ponts thermiques ? o Règle 1 : Continuité de l’isolation thermique Intersection entre le mur extérieur et la dalle de sol (vue en coupe) J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 29
  • 30. Ponts thermiques ? o Règle 1 : Continuité de l’isolation thermique J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 30
  • 31. Ponts thermiques ? o Règle 1 : Continuité de l’isolation thermique J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 31
  • 32. Ponts thermiques ? o Règle 1 : Continuité de l’isolation thermique J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 32
  • 33. Ponts thermiques ? o Ou règle 2 : Interposition d’un élément isolant J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 33
  • 34. Ponts thermiques ? o Règle 2 non respectée J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 34
  • 35. Ponts thermiques ? o Règle 2 non respectée J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 35
  • 36. Ponts thermiques ? o Ou règle 3 : augmenter la longueur du chemin de moindre résistance Intersection entre le mur extérieur et le mur de refend (vue en plan) J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 36
  • 37. Ponts thermiques ? o Ou règle 3 : augmenter la longueur du chemin de moindre résistance J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 37
  • 38. Ponts thermiques ? o Ou règle 3 : augmenter la longueur du chemin de moindre résistance J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 38
  • 39. Sommaire  Contexte énergétique  Définition du pont thermique Choix  Méthodologie de prise en compte dans la PEB, pour les nouvelles constructions Forme  Et les bâtiments à transformer ? Uparois Ventilation associée   Conclusion : exemple d’isolation a posteriori Sfen J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 39
  • 40. Pourquoi ventiler ? J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 40
  • 41. Pourquoi ventiler ? J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 41
  • 42. Quel système de ventilation en rénovation ? o Les systèmes C et D mettent le bâtiment en légère dépression, ce qui réduit le flux de vapeur d’eau traversant les parois de l’enveloppe (cas en France, où le système C a été directement appliqué en complément de l’isolation thermique par l’intérieur) J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 42
  • 43. Sommaire  Contexte énergétique  Définition du pont thermique Choix  Méthodologie de prise en compte dans la PEB, pour les nouvelles constructions Forme  Et les bâtiments à transformer ? U Conclusion : exemple d’isolation a posteriori parois Sfen J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 43
  • 44. Intervenir sur un bâtiment existant Acte plus complexe que de construire un bâtiment neuf, parce que la marge de manœuvre est plus restreinte : à cause des choix du projet précédent à cause des contraintes de l’existence du projet précédent respect de son architecture  maîtriser la modification des flux de température / de vapeur d’eau  maîtriser le détail technique en évaluant toutes ses composantes Exemple : Bâtiment B31 (Sart Tilman) J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 44
  • 45. Risque de condensation interne : exemple du B-31(ULg, Sart-Tilman) Problèmes ? Mauvaise étanchéité à l’eau des murs extérieurs Inconfort des occupants J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 45
  • 46. Rapport d’expertise (2003) J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 46
  • 47. Rapport d’expertise (2003) J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 47
  • 48. Situation existante : trumeaux Coupe horizontale Coupe verticale J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 48
  • 49. Conclusions de l’expert architecte Méthode d’évaluation utilisée par l’expert = point de rosée o.k. pour température interne superficielle des parois mais, pour la diffusion de vapeur d’eau : approche trop partielle, inappropriée Solution recommandée par l’expert : remplacer bloc d’argile expansée par : parement de briques rouges avec une coulisse ventilée et une couche d’isolation thermique (polystyrène extrudé, ép. 5 cm) Essai de réalisation sur quelques m² difficile (balcons, acrotères, contreforts…) et très cher… J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 49
  • 50. Seconde investigation J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 50
  • 51. Situation existante : risque de condensation ? Diagramme de l’air humide – ou psychrométrique – ou de Mollier J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 51
  • 52. Situation existante : performance thermique risque de condensation 10,9°C Extérieur 0°C Intérieur 20°C 11,7°C risque de condensation J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 52
  • 53. Situation existante : performance thermique Extérieur 13,1°C 0°C Intérieur 20°C J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 53
  • 54. Situation existante : points faibles J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 54
  • 55. Seconde approche Ajouter une protection extérieure du mur pour lui donner une étanchéité à l’eau En profiter pour (un peu) l’isoler thermiquement : réduire les ponts thermiques et accroître le confort diminuer la consommation de chauffage Deuxième solution étudiée : bardage en dalles de terre cuite devant une coulisse ventilée avec une couche d’isolation thermique (laine minérale, ép. 5 cm) J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 55
  • 56. Deuxième solution étudiée Bardage en dalles de terre cuite J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 56
  • 57. Deuxième solution étudiée Bardage en dalles de terre cuite J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 57
  • 58. Deuxième solution étudiée Exemple de bardage en dalles de terre cuite J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 58
  • 59. Deuxième solution étudiée J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 59
  • 60. Deuxième solution étudiée Retours latéraux en Alucobon sur isolant Problème : solution beaucoup trop chère J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 60
  • 61. Troisième solution étudiée Crépi sur isolant en façade des trumeaux Alucobon sur isolant en faces latérales des trumeaux en enrobage du plancher des balcons extérieur intérieur J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 61
  • 62. Troisième solution étudiée Remontée : 5 cm  d’isolant sous crépi Sur le balcon :  12 cm d’isolant revêtement en Alucobon Sous le balcon :  2 cm d’isolant revêtement en Alucobon J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 62
  • 63. Troisième solution étudiée Façade des trumeaux : 5 cm d’isolant revêtement en crépi Retour latéral des trumeaux : 2 cm d’isolant revêtement en Alucobon J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 63
  • 64. Quels risques ? La modification de la composition du mur extérieur peut entraîner : une modification du flux thermique  puisque enrobage non intégral, à certains endroits : t° superficielle du mur à l’intérieur < t° de rosée ?  condensation superficielle ? La modification de la composition du mur extérieur peut entraîner : une modification du flux de vapeur d’eau  condensation à l’intérieur de la paroi ?  condensation interne ? J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 64
  • 65. Thermiquement : Avant Après 10,9°C 12,4°C Extérieur 0°C Intérieur 20°C 11,7°C 14,35°C J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 65
  • 66. Thermiquement : Avant Après Extérieur 13,1°C 13,1°C 0°C Intérieur 20°C J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 66
  • 67. Points faibles : Avant Après J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 67
  • 68. Après isolation : températures plus homogènes J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 68
  • 69. Points faibles : Avant Après J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 69
  • 70. Conclusions flux thermique Pas de problème de condensation superficielle : les températures superficielles sont partout plus élevées qu’actuellement. Flux thermique à travers la portion de façade modélisée = avant rénovation : 1 770 W après rénovation : 1 150 W, soit 35 % en moins pour 20°C à l’intérieur et 0°C à l’extérieur et sur… 3 580 m2 de façades J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 70
  • 71. Condensation interne au trumeau ? Façade des trumeaux : 5 cm d’isolant revêtement en crépi J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 71
  • 72. Condensation interne au trumeau ? Modélisation du flux de vapeur d’eau au moyen de la méthode de Glaser selon DIN 4108 « Thermal insulation in buildings » (1981) reprise par NBN EN ISO 13788:2001 Méthode de Glaser applicable ici car : pas de transport d’air au travers du mur : transfert de vapeur par la seule diffusion au travers des matériaux J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 72
  • 73. Transfert de vapeur d’eau : utilisation du programme Glasta J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 73
  • 74. Diffusion de vapeur d’eau au droit du trumeau Pas de problème de condensation interne ni avec du polystyrène expansé (tel que prévu) ni avec du polystyrène extrudé ni avec de la laine minérale J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 74
  • 75. Condensation interne latéralement ? Retour latéral des trumeaux : 2 cm d’isolant revêtement en Alucobon J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 75
  • 76. Condensation interne latéralement ? J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 76
  • 77. Et les deux flux en même temps ? Façade des trumeaux : 5 cm d’isolant revêtement en crépi Retour latéral des trumeaux : 2 cm d’isolant revêtement en Alucobon J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 77
  • 78. Et les deux flux en même temps ? Utilisation du programme Trisco (2 D) Ps Ps' P R R' R'' 618.1690691 618.169 366.9611545 251.2079146 2.512079146 2.512 1 0 13 618.348132 618.348 367.0372123 251.3109197 2.513109197 2.513 1 0 14 618.527241 618.527 366.9578757 251.5693653 2.515693653 2.516 1 0 15 618.7511923 618.751 367.0851611 251.6660312 2.516660312 2.517 1 0 16 630.2233282 630.223 367.2321683 262.9911599 2.629911599 2.63 3 5 32 631.8188845 631.819 366.7443138 265.0745707 2.650745707 2.651 3 5 33 632.229751 632.23 367.2816785 264.9480725 2.649480725 2.649 3 5 34 635.892362 635.892 366.698311 269.194051 2.69194051 2.692 3 5 35 635.5711314 635.571 677.0378044 -41.46667296 -0.41466673 -0.415 3 6 0 isolant condensation 634.104487 634.104 658.9083012 -24.80381419 -0.248038142 -0.248 3 6 1 isolant 634.104487 634.104 657.6935863 -23.58909933 -0.235890993 -0.236 3 6 2 isolant 633.9671436 633.967 652.8647001 -18.89755646 -0.188975565 -0.189 3 6 3 isolant 633.9213684 633.921 650.1833344 -16.26196604 -0.16261966 -0.163 3 6 4 isolant 633.8755961 633.876 648.8001311 -14.92453503 -0.14924535 -0.149 3 6 5 isolant 633.8755961 633.876 647.9566991 -14.08110301 -0.14081103 -0.141 3 6 6 isolant 633.8298267 633.83 645.5073668 -11.6775401 -0.116775401 -0.117 3 6 7 isolant 633.8298267 633.83 645.3603444 -11.53051766 -0.115305177 -0.115 3 6 8 isolant 633.7840603 633.784 645.2129976 -11.42893729 -0.114289373 -0.114 3 6 9 isolant 633.7840603 633.784 645.0653228 -11.28126253 -0.112812625 -0.113 3 6 10 isolant 633.6925363 633.693 638.8845658 -5.19202947 -0.051920295 -0.052 3 6 11 isolant 633.8298267 633.83 590.8833877 42.94643899 0.42946439 0.429 3 6 12 639.0665175 639.067 509.5634619 129.5030556 1.295030556 1.295 3 6 13 639.2048435 639.205 503.1172149 136.0876286 1.360876286 1.361 3 6 14 639.3431962 639.343 496.503755 142.8394412 1.428394412 1.428 3 6 15 639.5277079 639.528 489.7066564 149.8210515 1.498210515 1.498 3 6 16 649.0943531 649.094 481.5611006 167.5332525 1.675332525 1.675 3 6 17 679.0978841 679.098 468.074317 211.0235671 2.110235671 2.11 3 6 18 J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 78
  • 79. Diffusion latérale de vapeur d’eau Problème de condensation interne avec du polystyrène expansé (tel que prévu) avec du polystyrène extrudé avec de la laine minérale à cause de l’Alucobon, matériau métallique ne laissant plus passer la vapeur d’eau Proposition : prévoir le retour latéral en crépi sur isolant, comme en façade du trumeau = solution retenue par la Commission des Bâtiments et par le Conseil d’Administration de l’ULg J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 79
  • 80. Conclusions de cet exemple Intervention sur un bâtiment existant plus complexe que sur un bâtiment neuf, parce que la marge de manœuvre est plus restreinte à cause des choix du projet précédent à cause des contraintes de l’existence du projet précédent respect de son architecture → maîtriser la modification des flux de température / de vapeur d’eau → maîtriser le détail technique en évaluant toutes ses composantes J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 80
  • 81. Chantier (en janvier 2012) J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 81
  • 82. Chantier (en janvier 2012) J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 82
  • 83. Chantier (en janvier 2012) J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 83
  • 84. Chantier (en janvier 2012) J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 84
  • 85. Plus d’infos… Guides pratiques pour architectes (en cours de mise à jour), téléchargeables depuis http://energie.wallonie.be J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 85
  • 86. Merci de votre attention Jean-Marie HAUGLUSTAINE Université de Liège - Faculté des Sciences Département des Sciences et Gestion de l’Environnement EnergySuD Avenue de Longwy 185 B – 6700 ARLON Tél. : +32 (0) 63 23 09 00 Rue de Pitteurs 2 (Bât. L3) B – 4020 LIÈGE Tél. : +32 (0) 4 366 94 83 Mobile : +32 (0) 486 24 86 28 Courriel : jmhauglustaine@ulg.ac.be www.EnergySuD.ulg.ac.be J.-M. HAUGLUSTAINE – Ponts thermiques – Centre urbain – Bruxelles – 23/10/12 86