Exigences
L'évaluation de la protection thermique d'un bâtiment peut être effectuée moyennant des exigences particulières, via les exigences du système ou à l'aide des catalogues des ponts thermiques.
Le justificatif par performances ponctuelles est plus simple, car le calcul des besoins en énergie de chauffage n'est pas nécessaire. Les exigences des performances ponctuelles sont définies de telle sorte que, dans la plupart des cas, elles permettent également de répondre aux exigences du justificatif global.
Depuis l’introduction des normes SIA 180 et SIA 380/1 en 1988, les exigences thermiques relatives aux bâtiments sont de plus en plus strictes. Cette évolution s'inscrit avant tout dans un contexte d'économies d'énergie et de protection du climat. De nouvelles connaissances, notamment dans le domaine du confort des utilisateurs et de l'absence de dommages à la construction, ont également contribué au développement de ces normes.
La prise en compte des ponts thermiques implique des exigences sous deux aspects.
D’une part, du point de vue de la physique du bâtiment, la température de surface intérieure sur un pont thermique doit toujours dépasser les valeurs qui entraînent une condensation (présence d’humidité) ou favorisent nettement la prolifération de moisissures (humidité de l’air accrue à la surface). Les exigences en termes de protection contre l’humidité sont décrites dans la norme SIA 180.
D’autre part, du point de vue énergétique, les pertes thermiques provoquées par des ponts thermiques doivent être limitées. La norme SIA 380/1 définit les différentes méthodes de calcul du besoin thermique et ainsi, la prise en compte des ponts thermiques dans le bilan énergétique des bâtiments. Les standards de construction plus performants, tels que Minergie ou Passivhaus, sont souvent soumis à des exigences plus strictes
Les exigences relatives aux ponts thermiques, qui sont disponibles dans les versions actuelles des normes SIA 180, SIA 380/1 ou dans le MoPEC (Modèle de prescriptions énergétiques des cantons), sont brièvement décrites ci-après.
SIA 180:2014
Protection thermique, protection contre l’humidité et climat intérieur dans les bâtiments
- La norme SIA 180 vise à garantir un climat intérieur agréable et à éviter les dommages structurels.
- La norme décrit les concepts et les exigences qui permettent d’atteindre ces objectifs dans le cadre d’utilisations et d’entretiens normaux du bâtiment.
SIA 380/1:2016
Besoins de chaleur pour le chauffage
- Utilisation modérée et économique de l’énergie pour le chauffage intérieur des bâtiments
- La norme décrit le bilan des besoins de chaleur en matière de chauffage.
MoPEC
Modèle de prescriptions énergétiques des cantons
- Le MoPEC constitue un ensemble de prescriptions énergétiques élaborées conjointement par les cantons sur la base de leurs expériences en matière d’exécution dans le domaine du bâtiment.
- Elles ont pour objectif d’assurer une grande harmonisation dans le domaine des prescriptions énergétiques cantonales, simplifiant le travail des maîtres d'ouvrage et des professionnels actifs dans plusieurs cantons.
Labels et normes
En plus des normes, il existe également des labels qui définissent des standards de construction plus performants, comme Minergie. Leur application est facultative.
Choix du mode de justification
Les exigences en matière de ponts thermiques dépendent de la procédure de justification sélectionnée par le planificateur.
La législation laisse le libre choix du mode de justification, à savoir la justification par performances ponctuelles ou par performance globale, à deux exceptions près: En présence de façades rideaux ou lorsque le taux de transmission d’énergie globale des vitrages est inférieur à 0,3, la justification par performances ponctuelles ne peut être utilisée (cf. norme SIA 380/1, chiffre 2.2.1.4).
Justification par performances ponctuelles
La justification par performances ponctuelles fixe les valeurs U maximales admises pour chaque élément de construction. Cette procédure est plus simple que le calcul du besoin de chaleur de la justification par performance globale, mais il impose généralement des exigences plus strictes à chaque élément de construction. Si les seuils de certaines valeurs U individuelles et/ou de ponts thermiques ne peuvent être respectés, une justification par performance globale sera nécessaire.
Justification par performance globale
La norme SIA 380/1 constitue la base pour optimiser techniquement et économiquement l’isolation thermique de l’enveloppe d’un bâtiment. Seul l’objectif global est défini par la performance globale requise. Les valeurs U des différents éléments de construction peuvent être choisies librement – en respectant les limites imposées par la physique du bâtiment (voir norme SIA 380/1, chiffre 0.3.4).
La justification par performance globale offre une marge pour la planification d’une solution économique.
Justification par performances ponctuelles pour bâtiments neufs
Il convient d'accorder une attention particulière à une conception limitant les ponts thermiques afin de maintenir la somme des pertes de chaleur par transmission à un niveau le plus faible possible. (selon SIA 380/1 – chiffre 2.2.3.1).
Les coefficients de transmission thermique des ponts thermiques linéaires et ponctuels dépendent des valeurs U des éléments de construction de surface avoisinant ; les valeurs ψ et χ sont généralement élevées lorsque les valeurs U sont faibles. Concernant les performances ponctuelles, les ponts thermiques peuvent être déterminés avec les valeurs limites pour les coefficients de transmission thermique Uli selon le tableau 2. De cette manière, les valeurs U de projet plus basses ne sont pas désavantagées par rapport aux valeurs limites du tableau 2.
Les exigences suivantes s’appliquent aux bâtiments neufs et aux nouveaux éléments de construction dans le cadre de transformations et de changements d’affectation (tableau 2, SIA 380/1) :
Valeurs limites pour des coefficients de transmission thermique surfaciques à une température ambiante de 20 °C
En cas d’application des performances ponctuelles, les valeurs limites ci-dessous s’appliquent aux ponts thermiques (tableau 5, SIA 380/1).
Valeurs limites pour des coefficients de transmission thermique ponctuels pour les bâtiments neufs
Justification par performance globale pour bâtiment neuf
Avec la justification par performance globale, il n’existe pas de limites directes en matière de ponts thermiques. Les exigences relatives aux ponts thermiques résultent indirectement de la consigne selon laquelle les besoins de chaleur pour le chauffage ne doivent pas dépasser une certaine valeur limite, en tenant compte de différents paramètres (y compris les déperditions de chaleur par les ponts thermiques)
Même si aucune valeur limite directe n’est définie, le planificateur utilise les valeurs les plus réalistes possibles pour les coefficients de transmission thermique des ponts thermiques (valeurs ψ et χ) avec la justification par performance globale. Ces valeurs de référence sont souvent tirées du catalogue de ponts thermiques de l’OFEN.
Afin de garantir la protection contre l’humidité, des valeurs limites sont définies pour la température minimale de surface ou le facteur de température superficielle conformément à la norme SIA 180:2014.
Conformément au chiffre 6.2.1.1, la construction doit être dimensionnée comme suit :
- la condensation superficielle n'apparait en aucun endroit
- le risque de contamination par des moisissures n’existe en aucun endroit.
En cas d’humidité ambiante exceptionnellement élevée ou de ponts thermiques importants, les valeurs limites concernant fRsi doivent être justifiées par le calcul dans le justificatif.
Avec la vérification simplifiée, le facteur de température superficielle fRsi doit être supérieur ou égal aux valeurs limites indiquées selon l’annexe F de la norme SIA 180.
Les valeurs limites concernant fRsi sont définies en fonction du lieu pour les justificatifs concernant l’absence de moisissures et la prévention contre le risque de condensation.
Le label Minergie a été introduit en Suisse en 1998 et était à l’époque le principal standard énergétique destiné aux maisons à basse consommation. Il définissait alors des exigences élevées en matière de qualité, de confort et de besoin en énergie des bâtiments. Au fil du temps, le standard Minergie a été étendu. Aujourd’hui la valeur caractéristique du standard Minergie doit être de 55 kWh/m²a au maximum dans la catégorie normale.
Extrait des exigences selon Minergie, version d’octobre 2020
Ces exigences ne peuvent être mises en œuvre qu’en accordant une grande attention à l’exécution des détails. Il convient d'accorder une attention particulière à l’étanchéité à l’air et à la minimisation des ponts thermiques en évitant les déperditions thermiques causées par des fuites et en utilisant des composants adaptés pour une exécution basse énergie (éléments de construction haut de gamme).
Pour satisfaire à l’exigence principale des constructions Minergie-P, il est par exemple nécessaire, d’avoir une valeur U d’environ 0,1 W/m²K contre le climat extérieur. Plus les éléments de l’enveloppe extérieure sont isolés, plus les ponts thermiques sont importants.
