Chauffage au sol fait soi-même

Vous intéresse l'idée de faire vous-même un chauffage par le sol fait soi-même ? Cet article contient toutes les informations importantes pour y arriver.

Préparation du bâtiment

Avant le posage proprement dit de la surface chauffante au sol, il faut préparer le bâtiment de manière à ce que lors des éventuelles modifications ultérieures, la structure du sol ne soit pas endommagée. Il ne devrait pas y avoir d'incendie de la couche d'isolation lors de la soudure des pièces métalliques, ni de déformation ou d'autres dommages mécaniques ou chimiques dus à une mauvaise manipulation pendant l'installation. Cela suppose que les travaux de maçonnerie sur toutes les structures adjacentes à la surface chauffante soient terminés, que les cadres de fenêtres soient installés, et que le circuit de la chaudière soit achevé.

Dans le bâtiment, on installe les répartiteurs, les collecteurs et d'autres éléments de commande et de régulation du système de manière à ce qu'aucun incendie de la couche d'isolation ne se produise lors de la soudure ultérieure des pièces métalliques du système. C'est la première étape lors de l'installation d'un chauffage par le sol fait soi-même.

Préparation du sol

Avant la réalisation de la surface chauffante au sol, on élimine les défauts de la surface de base pouvant avoir un effet négatif sur la qualité. La surface de la couche portante est nivelée, nettoyée des saletés, des bosses et des taches grasses. Si la surface chauffante au sol est en contact avec le sol naturel, il faut empêcher l'infiltration possible de l'humidité du sol dans sa structure en y ajoutant une couche d'étanchéité. Pour l'étanchéité, on utilise une feuille en PE ou en PVC. On la pose librement sur le béton de base de manière à ce qu'elle recouvre entièrement la surface. Les bords individuels de la feuille doivent se chevaucher d'environ 20 à 30 mm et doivent également être tirés sur les structures verticales adjacentes d'au moins l'épaisseur de la structure de la surface chauffante au sol.

Posage des bandes d'isolation périphériques

Étape suivante lors de l'installation d'un chauffage par le sol fait soi-même : après la préparation du support, on commence à poser les bandes périphériques d'isolation. On les pose en une bande continue, sans interruption, à la hauteur de la structure du sol. Le long du périmètre, on pose une bande périphérique d'isolation à la hauteur des couches du sol, en veillant à sa continuité (même autour des poteaux, des passages à travers le sol, des seuils des portes, etc.). Si nécessaire, on divise le sol en unités de dilatation, chacune ne dépassant pas 40 m². On crée également des dilatations à l'aide des bandes périphériques d'isolation. Le long des parties architectoniquement plus complexes, comme par exemple les poteaux, les angles, les retraits, on recommande de fixer solidement les bandes non isolantes à l'aide de clous.

Posage de l'isolation thermique et acoustique

Après la pose des bandes périphériques d'isolation, on pose une couche d'isolation thermique et acoustique sur la surface préparée du béton de base. L'épaisseur est prescrite par le projet d'installation du chauffage par le sol, généralement entre 4 et 6 cm. L'isolation thermique et acoustique peut être en morceaux, ou sous forme de rouleaux (« rol-jet » et « falt-jet »), ce qui permet la création de systèmes enroulés.

Les panneaux d'isolation sont posés les uns contre les autres de manière à former une couche continue sur toute la surface. On les pose le plus étroitement possible, idéalement en deux couches, de sorte que les joints de la couche inférieure soient recouverts par la partie solide de la couche supérieure. Les panneaux peuvent être fixés entre eux à l'aide de attaches métalliques.

L'isolation thermique est posée à partir des bords de la pièce vers son centre, ce qui permet de fixer la bande périphérique d'isolation en la pressant contre le mur.

Les panneaux d'isolation peuvent être posés librement sur le support ou collés. Dans le second cas, il faut faire attention au choix approprié du type de colle. Le polystyrène ne doit pas entrer en contact avec des solvants organiques, car cela pourrait provoquer une dégradation et une perte subséquente des propriétés d'isolation thermique. Sur la structure portante, on peut coller les panneaux à l'aide de goudron pur ou de colles et mastics dispersés dans l'eau.

Posage de la feuille d'étanchéité

Un pas non moins important lors de l'installation d'un chauffage par le sol fait soi-même est le posage de la feuille d'étanchéité. La feuille d'étanchéité en PVC ou PE est posée librement sur la surface des panneaux d'isolation. Les bords des bandes individuelles se chevauchent d'au moins 20 à 30 cm et, autour de la pièce, sont tirés au-dessus de la bande périphérique d'isolation, afin que le béton ne s'infiltre pas dans les joints. Actuellement, on utilise souvent à la place de la feuille d'étanchéité classique une feuille multifonctionnelle et multistratifiée, qui, outre la fonction de barrière contre l'humidité, remplit également le rôle de réflexion thermique.

Si les fabricants utilisent des panneaux d'isolation thermique intégrés, la feuille est inutile, car elle fait partie du panneau et représente sa couche supérieure.

Les fabricants étrangers recommandent, dans les cas où la surface chauffante au sol est en contact avec l'environnement extérieur, de poser l'isolation thermique non seulement au-dessus de la structure portante du sol, mais aussi en dessous. L'isolation thermique sur la face extérieure des structures refroidies améliore davantage l'isolation.

Fixation des tubes

Étape suivante lors de l'installation d'un chauffage par le sol fait soi-même est la fixation des tubes. Les tubes du chauffage par le sol sont fixés de la manière suivante :

• en les attachant à un grillage,

• en les fixant à l'aide de attaches en plastique sur un grillage,

• en les fixant à l'aide de attaches en plastique sur des rails,

• en les fixant à l'aide de attaches en plastique dans les panneaux d'isolation,

• en enfonçant les tubes dans une plaque du système,

• en les reliant par des lames de répartition,

• en les fixant sur des grillages d'armature,

• en les reliant dans des boîtes lamellaires,

• en posant des modules de sol climatique.

Attachement au grillage

Sur le support d'isolation thermique préparé, on pose un grillage en mailles légères (épaisseur du fil 4 à 6 mm) sur des rondelles d'épaisseur d'environ 5 mm, permettant au béton de s'écouler sous les tubes. On peut utiliser du fil ou une sangle en PVC comme matériau d'attache. Les dimensions des mailles sont choisies en fonction de l'écart entre les tubes indiqué par le projet de chauffage, ce qui simplifie la détermination des distances lors de l'installation et de la fixation des tubes. Le grillage pour poser les tubes peut avoir des mailles de 100/100 mm, 150/150 mm ou 200/200 mm, avec une épaisseur du fil de 2 à 5 mm. On peut également utiliser certains types d'attaches pour câbles. Les morceaux individuels du grillage dans le cadre d'un seul champ de chauffage sont reliés entre eux à l'aide d'un fil d'acier.

Fixation à l'aide de attaches en plastique sur le grillage

Comme dans le cas précédent, après la création du grillage, les tubes ne sont pas attachés, mais fixés à l'aide de rangées de attaches en plastique fixées précisément dans le grillage mentionné. Dans ce cas, l'installation globale est simplifiée et les travaux sont accélérés, et en outre, le contact entre le tube et la couche de béton est meilleur, ce qui entraîne un meilleur transfert de chaleur des tubes vers l'intérieur.

Fixation à l'aide de attaches en plastique sur les rails

Les rails en plastique sont fixés à la couche isolante par des raccords simples, formant ainsi une base pour fixer les tubes, qui sont placés dans les trous préformés des rails ; leur module d'espacement est déterminé par le calcul.

Fixation des tubes par des attaches en plastique dans la plaque isolante

Dans ce cas, les tubes sont fixés manuellement ou à l'aide d'un dispositif spécial de pression dans la couche isolante thermique et acoustique, de manière à percer la membrane d'étanchéité ou la feuille réfléchissante.

Enfoncement des tubes dans la plaque du système

Les tubes sont enfoncés dans une plaque du système conçue spécialement, pouvant être façonnée et modulée de différentes manières par des rangées de saillies, y compris la couche supérieure d'étanchéité, ce qui permet d'assurer différents espacements des tubes ainsi que d'éventuelles modifications d'espacement (densification) dans les zones périphériques. Cela accélère considérablement le processus d'installation, facilite le travail des installateurs et réduit ainsi les coûts.

Assemblage par lames de répartition

Il s'agit essentiellement du placement des tubes dans des plaques isolantes thermiques et acoustiques préfabriquées, mais avec des canaux précisément formés, dans lesquels sont insérées des lames de répartition métalliques. Cette solution exige une moindre épaisseur de la couche de béton, assure une meilleure répartition de la température de la surface du sol, mais est plus laborieuse.

Assemblage dans des boîtes à lames

Dans ce cas, les solutions utilisant des lames de répartition sont complétées en formant des boîtes. Cette méthode est principalement utilisée pour les sols souples.

Fixation des tubes sur les mailles d'armature

Il s'agit essentiellement de la même méthode que pour fixer les tubes dans une maille de ciment, la différence étant que dans ce cas, les sols chauffants sont soumis à une charge accrue, donc il est d'abord nécessaire d'assurer la sécurité des tubes en cas de rupture éventuelle de la structure du sol en raison d'une surcharge.

Dépôt de dalles climatiques modulaires

Cette solution représente une approche totalement différente. Les tubes de chauffage sont remplacés par des dalles climatiques intégrées, représentant des dalles creuses chauffantes ; en les reliant, on peut créer un plancher chauffant.

Dépôt des tubes de chauffage

Lors du déroulement des tubes lors de l'installation du chauffage par le sol fait soi-même, on peut procéder de deux manières :

• Le paquet de tubes est placé au centre de la pièce et le tube est déroulé progressivement en spirale avec un espacement de 2 x 1. Lors du retour du tube, il faut tourner l'ensemble du paquet de 180°, afin que le tube s'enroule sans torsion.

• Lors du dépôt, on peut aussi procéder à l'inverse - du séparateur vers la pièce correspondante. Dans la pièce, on procède autour du périmètre vers le centre en spirale avec un espacement double de 2 x 1. Après l'arc central, on revient en spirale vers le séparateur. L'angle de courbure autorisé est prescrit par le fabricant des tubes, et pour nos tubes en polypropylène, le rayon autorisé est de 20 D, soit 400 mm.

Après le déroulage sur la longueur nécessaire, le tube est coupé à la main avec une scie. Les coupes doivent être perpendiculaires à l'axe du tube. Les extrémités coupées doivent être débarrassées des bavures à l'aide d'un couteau d'installation, en taillant simultanément les bords à 45° et en les lissant.

L'extrémité du tube est reliée à une pièce de raccord soit par soudure, soit par une connexion d'installation, selon le type de pièce de raccord. Les tubes de chauffage par le sol peuvent être assemblés lors de l'installation du chauffage par le sol fait soi-même :

• par soudure à l'aide d'un anneau et d'un dispositif de soudure spécial,

• à l'aide d'une connexion rapide en plastique,

• à l'aide d'une connexion rapide en métal.

Avant de relier le tube à la pièce de raccord par soudure par fusion, les parties à relier doivent être débarrassées des saletés grossières et nettoyées avec un chiffon sec.

Lors de l'installation du chauffage par le sol fait soi-même, la connexion est démontée et les pièces individuelles sont glissées sur l'extrémité à relier dans l'ordre prescrit. L'extrémité du tube avec les pièces montées est insérée dans le corps de la connexion ou dans un raccord et fixée par une bague filetée. Celle-ci est serrée avec le couple de torsion prescrit par le fabricant. La valeur du couple de torsion peut être vérifiée en plaçant un repère sur le bras des ciseaux à tube et en contrôlant la force de traction sur ce repère.

Dans le circuit de chauffage encastré dans la structure du sol, il n'est pas recommandé de faire des raccords secondaires. Près des fenêtres ou des murs extérieurs, on pose les tubes plus densément, dans une bande de 0,5 à 1,0 m, avec un espacement de la moitié de la longueur.

À l'endroit de la courbure, il faut chauffer le tube, par exemple avec un agrégat à air chaud pour le soudage du PVC, le plier et le fixer. Après le pliage et le fixation sur le tube chauffé, on peut continuer le travail sans refroidir l'arc.

Dans les endroits où il existe un risque de dommages mécaniques aux tubes (par exemple, passage au-dessus d'une fissure de dilatation ou passage à l'extérieur de la structure du sol), il faut protéger les tubes avec un tube flexible ou un revêtement tressé.

Création des fissures de dilatation

À quoi il faut faire attention lors de l'installation du chauffage par le sol fait soi-même, c'est la création des fissures de dilatation. En raison de l'effet destructeur des cycles répétés de chauffage et de refroidissement de la structure du sol, il faut veiller à l'organisation des fissures de dilatation dans la structure de la surface chauffante, conformément aux normes STN 73 2400 et STN 73 2001. Les fissures de séparation (de dilatation) sont réalisées de manière continue, depuis l'isolation thermique jusqu'à la surface du sol chauffant. Lors de leur conception, il faut éviter que les fissures croisent les tubes de chauffage. Si cette condition ne peut pas être assurée, il faut protéger les tubes avec un revêtement à l'endroit du croisement, comme cela a déjà été décrit.

Les fissures de dilatation doivent être réalisées de manière à permettre effectivement l'expansion du sol. La largeur de la fissure doit être d'au moins 8 à 10 mm. Toutes les fissures de dilatation doivent être remplies avec un matériau plastique approprié.

La longueur d'un élément de dilatation ne doit pas dépasser 8 m et le rapport des côtés ne doit pas être supérieur à 1 : 2. La conception des fissures de dilatation dépend aussi de la forme géométrique de la pièce. Les surfaces en forme de L, T ou Z sont divisées en zones rectangulaires ou carrées, et des fissures de dilatation sont également prévues à l'endroit des passages des portes extérieures.

Dépôt de la couche de béton

Après le dépôt des tubes, il faut effectuer un essai de pression avant de les encastrer dans le béton, afin de détecter d'éventuelles modifications. Lors de cet essai, le système est purgé et rempli d'eau. Le coulage du béton s'effectue ensuite sur ce système préparé. Le coulage du béton est l'une des phases finales à effectuer lors de l'installation du chauffage par le sol fait soi-même.

L'épaisseur de la couche de béton est déterminée par le calcul selon le projet. Le béton est transporté sur place par pompe ou est transporté sur des chariots, en suivant les prescriptions de la norme STN 73 2400 lors de la fabrication, du transport et du contrôle du béton. Si le béton est transporté sur des chariots, il faut protéger les tubes contre les dommages mécaniques, par exemple en les recouvrant de planches en bois.

Lors du coulage du mortier, il faut veiller à ce que :

• le joint d'étanchéité périphérique reste intact et non endommagé,

• les composants fins et liquides ne pénètrent pas dans la couche d'isolation thermique ou même sous celle-ci,

• les tubes ne se déforment ni ne remontent pendant le coulage du béton et leur position reste inchangée,

• les tubes ne soient pas endommagés mécaniquement ou autrement dégradés.

Un détail important à surveiller lors de l'installation du chauffage par le sol fait soi-même est que, pendant le durcissement et au début du durcissement, il faut maintenir le béton dans des conditions normales de température et d'humidité (la température dans la pièce ne doit pas descendre en dessous de +5 °C). Il ne doit pas non plus être exposé à des chocs, des chutes, ou d'autres influences néfastes comme un refroidissement ou un chauffage excessifs, ou un séchage excessif dû à un courant d'air.

De ces exigences découle la nécessité de maintenir le béton au moins humide pendant 7 jours, soit en protégeant contre l'évaporation excessive d'eau du mortier, soit en l'arrosant, ou encore en combinant ces mesures.

Pour empêcher l'évaporation excessive, il faut recouvrir la surface du béton avec un film ou une bâche. On peut aussi utiliser des matériaux destinés à la protection du béton frais. Lors de la pose du système de chauffage par le sol, il est indispensable de veiller à ce que la température des pièces de travail ne descende pas en dessous de 10 °C.

L'eau utilisée pour arroser le béton doit correspondre à la norme STN 73 2028 et sa température ne doit pas dépasser celle de la surface du béton de plus de 10 °C. L'arrosage doit commencer dès que le béton a durci suffisamment pour ne plus risquer de s'éroder. Lors de ce processus, on veille à ce que la température dans la pièce ne descende pas en dessous de +5 °C.

Le chauffage du sol peut être activé lorsqu'une résistance du béton correspondant à sa classe est atteinte, au plus tôt après 28 jours. L'augmentation de température doit être progressive et uniforme. L'augmentation quotidienne de la température de l'eau de chauffage ne doit pas dépasser 5 °C.

Application de la couche de finition

Dernière étape de l'installation du chauffage par le sol fait soi-même est l'application de la couche de finition. Après le coulage du béton et le lissage de la surface, on prépare l'application de la couche de finition. La surface du béton doit généralement être nivelée à l'aide d'un mortier de ciment MC-100 à grains fins, d'une épaisseur d'environ 15 à 25 mm, conformément à la norme STN 72 2430.

La couche de finition est fixée selon le type de matériau de la manière suivante :

• posée sur une couche de ciment nivelante (carrelage, pierre, etc.),

• posée sur une couche de colle (PVC, parquet, moquettes).

On peut augmenter progressivement la température du sol sur trois jours, jusqu'à atteindre la température de fonctionnement. Lors de la pose des revêtements de sol, il faut également prendre en compte d'autres exigences indiquées dans la norme STN 06 0312.

Littérature utilisée :

Dušan Petráš, Miroslav Kotrbatý : Chauffage des bâtiments à grands espaces et des halls