Étapes du chauffage par le sol

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La construction de la surface chauffante du sol comprend :

- béton de fondation

- isolation thermique et acoustique

- ruban d'isolation thermique périphérique et de dilatation

- hydro-isolation

- film réfléchissant

- tuyaux de chauffage

- béton de couche

- revêtement de sol.

L'élément le plus important de la construction sont les tuyaux. Ils sont un élément indispensable lors de la procédure de chauffage par le sol et de son montage.

BÉTON DE FONDATION

Le béton de fondation est en fait la partie portante, qui crée la base pour les couches du sol chauffant. Lors de son évaluation, il faut garder à l'esprit que le coulage des tuyaux dans une couche de béton de 4 à 6 cm sera chargé d'environ 80 à 100 kg.m-2, et donc doit être portant. La surface pour le sol chauffant doit être plate. Pour les écarts limites de la planéité globale et locale de la surface des surfaces horizontales, s'appliquent les dispositions de la STN 73 0225. Si le sol est posé sur une base située dans un environnement où l'humidité peut pénétrer dans sa structure (par exemple sur un terrain naturel), la surface du sol portant est protégée par une feuille d'hydro-isolation d'une épaisseur de 0,2 mm.

La composition du béton de fondation doit correspondre aux normes. Les écarts par rapport aux règles sont éliminés lors des rénovations par une couche d'égalisation. Le sol doit impérativement être débarrassé de toute irrégularité, doit être absolument propre, ne doit pas contenir d'objets tranchants. Cette étape est une étape importante lors du montage procédure de chauffage par le sol.

ISOLATION THERMIQUE ET ACOUSTIQUE

Cette couche doit, outre ses propriétés d'isolation, répondre à d'autres exigences qui découlent de l'exploitation sûre et fiable du sol chauffant. Il s'agit principalement de la résistance suffisante et d'une faible compressibilité du matériau souhaité. Elle est principalement composée de panneaux de polystyrène, recouverts d'une feuille d'hydro-isolation pour empêcher l'écoulement dans les fissures. Selon la position du sol, l'épaisseur de l'isolation est conçue entre 20 et 60 mm.

Les fabricants offrent également l'isolation acoustique et thermique comme plaque de base du système de chauffage par le sol. Les bords extérieurs de la plaque sont profilés. Lors du placement de la couche, ils s'emboîtent étroitement et forment une couche d'isolation continue sans fissures. Par conséquent, une couche supplémentaire (feuille) n'est pas nécessaire et les ponts acoustiques ne se forment pas.

L'isolation acoustique et thermique est conçue selon les exigences des normes sur la protection thermique et acoustique des bâtiments. Comme matériau isolant, on utilise des plastiques mousseux ou des isolations fibres :

- panneaux de polystyrène PS 20 ou 30 SE.

- panneaux de polystyrène PST SE (isolation acoustique),

- panneaux de polystyrène durci,

- panneaux de polyuréthane durci

- mousse de polyéthylène haute densité comme isolation acoustique.

Leur densité doit être de 20 kg.m-3, la compressibilité ne doit pas dépasser 5 mm. Selon l'arrêté sur la protection thermique, les sols chauffants délimitant des espaces avec une température intérieure nettement plus faible devraient être équipés d'une isolation telle que le coefficient de transmission thermique corresponde à la demande

 k= 0,45 W.m-2.K-1.

Lors de la mise en place de l'isolation thermique et acoustique, il est impératif de veiller à ce que l'isolation thermique, composée de plusieurs couches, ne contienne qu'une seule couche d'isolation acoustique, car une isolation acoustique double pourrait, en raison de sa malléabilité (environ 3 à 4 mm par couche), conduire à la fissuration du béton de chauffage, ce qui pourrait entraîner un dommage au chauffage par le sol.

L'isolation thermique sous le chauffage par le sol devrait être faite d'une mousse isolante rigide. Les panneaux de polystyrène expansé ou de polyuréthane rigide sont les plus efficaces. Les espaces non souterrains doivent être soigneusement isolés contre l'humidité du sol avant la pose de l'isolation thermique. Il faut faire attention aux enduits pénétrants et aux enduits à base de composés cycliques et de solvants, qui provoquent la dégradation de la mousse de polystyrène. Dans ce cas, l'asphalte caoutchouté avec du textile en verre convient comme isolation.

Les matelas ou les panneaux rigides à base de fibres minérales sont également adaptés comme isolation thermique. Il faut toutefois prévoir une certaine compressibilité lors de l'installation (piétinement). Ce fait rend difficile le montage des tuyaux à l'aide de fixations spéciales. Lors du coulage, l'eau de la pâte de béton en excès provoque une perte d'élasticité de la couverture isolante. C'est pourquoi la pâte de béton devrait être humide lors du traitement.

Il est toutefois possible d'appliquer d'autres matériaux, par exemple du perlite expansé mélangé à du lait de chaux, qui remplace bien les mousses organiques dures une fois sec. En principe, toute isolation thermique qui respecte, tout en conservant une épaisseur acceptable, la demande d'un transfert thermique maximum de 15 % vers le bas convient.

RUBAN DILATATION ET ISOLATION THERMIQUE PÉRIPHÉRIQUE

Des panneaux ou rubans isolants fibres d'une épaisseur de 10 à 20 mm sont recommandés. Ils compensent bien l'expansion thermique de la couche de béton flottante. Ils sont résistants à diverses influences (agressivité de l'environnement, rongeurs, etc.). Si le chauffage par le sol est installé dans des bâtiments composés de modules préfabriqués légers à base de matériaux en bois, il faut utiliser exclusivement des matelas isolants fibres.

Les rubans isolants périphériques sont posés le long de toute la pièce chauffée entre le sol et les murs. Ils sont utilisés comme couches d'isolation acoustique et thermique et compensent la dilatation du sol. L'épaisseur minimale des rubans isolants périphériques devrait être de 5 mm. Les entreprises d'installation les livrent généralement avec des dimensions de 100 x 10 mm.

L'installation de ce ruban est l'une des premières étapes lors du montage procédure de chauffage par le sol.

HYDROISOLATION

L'hydro-isolation est une protection isolante continue de la surface de la couche isolante thermique contre l'entrée d'humidité provenant du béton de couche. L'eau provoque en effet la perte des propriétés isolantes du polystyrène.

Toutes les pièces dont le sol repose directement sur le sol doivent être équipées d'une barrière contre l'humidité. À cet effet, on recommande d'utiliser une feuille PVC d'une épaisseur de 0,8 mm ou une feuille PE d'une épaisseur de 0,1 à 0,2 mm, dans un cas extrêmement défavorable 2 x 0,2 mm, qu'on peut souder. Lors du soudage, il faut respecter un recouvrement d'environ 8 cm.

Outre la fonction découlant de son nom, cette feuille a également un effet de séparation. Les feuilles PE et PVC s'avèrent les meilleures, grâce à leur bonne adhérence et leur élasticité. Le papier goudronné ne convient pas à cet usage en raison de sa dureté et de son prix relativement élevé, on ne le recommande pas lors du montage procédure de chauffage par le sol. Il est difficile de l'appliquer sur les bandes de dilatation le long des bords de la surface en béton.

FILM RÉFLÉCHISSEUR THERMIQUE

Chez certains systèmes de chauffage par le sol, le film réfléchisseur thermique peut également remplir la fonction d'hydro-isolation, ce qui est important pour réduire le flux thermique des tuyaux de chauffage vers le bas, ce qui découle de la composition et du principe de ce film.

a) Composition du film réfléchisseur thermique

Couche de base - épaisse, très résistante, couche portante avec fonction de barrière contre l'humidité.

Couche d'adhésion n° 1 - protection anticorrosion en aluminium et milieu d'adhésion.

Couche réfléchissante - couche d'aluminium pur très réfléchissante et extrêmement mince.

Couche infrarouge transparente - couche en plastique infrarouge transparente permettant la propagation du rayonnement infrarouge réfléchi.

Couche d'adhésion n° 2 - milieu d'adhésion, protection anticorrosion Al.

Couche supérieure - protection mécanique contre l'action du béton de chape avec une armature de pose collée de 8 cm dans les deux directions.

b) Principe de la réflexion thermique

Une partie de la chaleur cédée par les tubes de chauffage et émise à travers le béton de chape vers le bas est, après avoir traversé la couche transparente réfléchissante, réfléchie par la couche micro-mince d'aluminium suivante vers le béton de chape. En conséquence, l'utilisation d'une feuille réfléchissante thermique permet une économie d'énergie pouvant atteindre environ 9 %.

c) Pose de la feuille réfléchissante thermique :

Il est recommandé un chevauchement d'environ 5 à 6 cm avec un collage ponctuel à l'aide d'une bande adhésive. La feuille réfléchissante thermique est tirée d'environ 1 cm au-dessus de la bande de dilatation près des murs. La feuille réfléchissante thermique peut également être soudée à chaud à l'aide d'un dispositif de soudage ou collée à froid à l'aide d'une bande adhésive bitumineuse élastomère spéciale (pièces humides).

TUBES DE CHAUFFAGE

Le composant le plus important d'une chape chauffante est constitué des tubes de chauffage, nous allons donc les caractériser plus en détail :

- tubes de chauffage,

- tubes de chauffage au sol.

Aujourd'hui, pour le chauffage central, on utilise principalement ce matériau de tuyauterie :

- tubes métalliques,

- tubes en plastique,

- tubes combinés.

Pour le chauffage au sol, les tubes suivants sont particulièrement adaptés :

- cuivre,

- plastiques,

- tubes combinés.

CHAPE EN BÉTON

La chape en béton utilisée pour le chauffage au sol est identique aux chapes en béton courantes. Les additifs facilitent le travail de la pâte. Ils améliorent la plasticité, ce qui permet une meilleure enveloppe des tubes. Toutefois, les additifs ne permettent pas d'améliorer les propriétés thermiques de la chape.

L'épaisseur minimale de la couche de béton au-dessus des tubes est de 45 mm. La méthode humide exige une épaisseur augmentée à 65 à 70 mm. Dans les pièces où l'on s'attend à une charge extrême sur la chape en béton, il est recommandé d'insérer une armature entre les tubes et la couche de béton (par exemple, des treillis en acier de construction 50 x 50 x 2 mm).

Les températures jusqu'à 60 °C n'ont pas d'effets négatifs sur la durabilité du béton. Il est particulièrement important de traiter le béton après son application au sol. La couche de béton fraîchement appliquée doit être protégée pendant au moins 10 jours contre le séchage excessif. Il ne faut pas commencer les essais du système de chauffage avant 21 jours après le coulage du béton. L'exploitation elle-même ne doit pas commencer avant 28 jours après la pose de la couche de finition du sol. La température souhaitée est atteinte en augmentant progressivement la température de l'eau de 5 °C par jour jusqu'à la valeur souhaitée. La chape en béton doit avoir des joints de dilatation qui doivent être réalisés de manière à permettre l'expansion du sol. Les joints de dilatation divisent les différentes couches dans l'ensemble de la section, depuis l'isolation thermique jusqu'à la surface du sol. Les structures de chauffage au sol nécessitent des joints de dilatation à certaines dimensions, qui doivent être placés comme suit :

a) au-dessus des joints de dilatation existants du bâtiment au même endroit et avec la même largeur,

b) comme bordure de la zone de béton,

c) comme joints périphériques de tous les matériaux limitrophes.

Les joints doivent être remplis avec une masse élastique-plastique ou, le cas échéant, des profils spéciaux de joints doivent être intégrés. Les éléments statiques dans le béton de chauffage (par exemple, les armatures portantes) doivent être interrompus au niveau du joint de dilatation. Les tubes de chauffage sont posés selon un plan de joints de dilatation préétabli, de manière à ce que, autant que possible, le moins de tubes possible traversent le joint de dilatation. Aux endroits où les tubes traversent les joints de dilatation, ils doivent être protégés de manière appropriée contre les dommages mécaniques.

Les surfaces délimitées par les joints de dilatation devraient, autant que possible, avoir une forme carrée, leur taille ne devrait pas dépasser 40 m2 et le rapport des côtés ne devrait pas dépasser 1,5:1.

Les joints de dilatation périphériques doivent être créés à toutes les interfaces entre le sol et les éléments de construction (murs, poutres, portes, escaliers, etc.), à l'aide d'une bande de dilatation sans interruption jusqu'au bord supérieur de la couche de finition du sol. Les chevauchements en mortier ne sont pas autorisés. Les joints de dilatation périphériques doivent permettre une expansion du béton de chauffage et de la couche de finition du sol d'au moins 10 mm de chaque côté.

La chape en béton est réalisée à l'aide de mélanges de béton appropriés conformément aux dispositions correspondantes de la norme STN 73 2400, en utilisant du ciment de composition et de qualité habituelle pour le chauffage au sol ordinaire.

Pour faciliter la travaillosité et améliorer la plasticité, des plastifiants peuvent être ajoutés, qui n'agissent pas de manière destructrice sur les matériaux du registre de chauffage. Une amélioration de la conductivité thermique du béton par des additifs n'est pas nécessaire.

L'épaisseur de la couche de béton est déterminée par le projet et se situe autour de 60 mm, une épaisseur minimale de 40 mm étant exigée au-dessus des tubes afin d'éviter les dommages mécaniques dus à une surcharge excessive du sol.

Les températures plus élevées de l'eau de chauffage dans le circuit de tubes n'ont pas d'effet négatif sur la qualité du béton. Les températures de fonctionnement habituelles d'environ 60 °C ne provoquent pas de modification des propriétés du ciment ni de dommages à la chape dus à son dilatation.

Les chapes en anhydrite ne peuvent être utilisées que si des matériaux métalliques, par exemple des réseaux de câbles, ne sont pas utilisés pour fixer les tubes, car la gypse a des effets corrosifs sur le métal. Aucun additif n'est nécessaire dans la chape en anhydrite.

Sa technologie est décrite dans la littérature technique. Un plastifiant peut être utilisé sous forme de latex (avec précaution). Le Duvilax n'est pas recommandé, car en cas de défaillance locale causée par la négligence de l'utilisateur, cela rend plus difficile l'excavation d'une partie du lit en béton. Lors du transport manuel, il faut manipuler avec soin (surtout à basse température), afin d'éviter d'endommager les tubes.

Le mélange de béton ne doit pas être liquide. Il est erroné de penser qu'il est préférable qu'il soit très humide, car cela permettrait une meilleure pénétration entre et sous les tubes. Une bonne enveloppe des tubes par le mélange de béton doit être assurée par une bonne granulométrie du gravier, un plastifiant et un compactage soigneux du mélange humide.

Le coulage du béton est effectué avec les tubes sous pression d'essai. Une baisse notable de la pression dans le système peut indiquer une rupture du tube. C'est un facteur important lors de l'installation du procédé de chauffage au sol.

COUCHE DE FINITION DU SOL

La couche de finition du sol forme la couche supérieure de la structure de chauffage au sol. Son pose constitue la phase finale de l'installation du procédé de chauffage au sol. La résistance thermique de cette couche Rkr doit satisfaire à la condition Rkr = 0,15 m2K.W-1. Une résistance thermique plus élevée agit comme un frein thermique. Presque toutes les couvertures de sol courantes satisfont à cette exigence. Il n'est pas recommandé d'utiliser des tapis textiles avec une hauteur de poils supérieure à 10 mm, du PVC avec une couche d'isolation sous-jacente ou des parquets en bois tendre. Les carreaux céramiques ou en pierre d'une épaisseur maximale de 6 mm s'avèrent les plus adaptés.

Afin d'améliorer le transfert de chaleur, la couche de finition n'est pas posée librement à la surface du sol. Nous recommandons de la fixer par collage ou de la poser dans une couche de chape ciment ou éventuellement dans une couche de nivellement en béton.

La couche de finition du sol est posée 28 jours après l'application du mortier de ciment. Les revêtements de sol les plus adaptés pour un chauffage par le sol sont les carrelages en pierre ou en céramique. En dehors de ceux-ci, on peut utiliser des revêtements de sol courants dont la résistance thermique n'est pas supérieure à 0,15 m².K.W-1.

Pour une meilleure transmission de la chaleur, les parquets sont choisis en bois dur. Leur épaisseur ne doit pas dépasser 8 mm. Les lames sont moins adaptées. L'humidité du bois ne doit pas dépasser 9 %.

Les revêtements textiles doivent être thermiquement stables, antistatiques et leur épaisseur maximale est de 5 mm. En raison d'une meilleure transmission, les revêtements moquettes et plastiques sont collés sur le sol - si ces conditions ne sont pas remplies, le revêtement textile peut agir comme un frein thermique, ce qui entraîne une diminution de la puissance thermique de la surface de chauffage et une augmentation nécessaire de la puissance de la source.

Le type de revêtement de sol est accepté lors de la dimensionnement du sol. Par conséquent, lors de la réalisation, il n'est pas autorisé d'appliquer un revêtement de sol avec une résistance thermique différente. Le type de revêtement de sol utilisé dépend habituellement de la perte thermique spécifique de la pièce. Un autre facteur déterminant dans le choix du revêtement de sol est la demande de l'investisseur. En ce qui concerne les aspects d'humidité, il n'est pas recommandé d'utiliser un revêtement de sol en bois naturel (parquets, lames), même si les critères thermiques ne l'excluent pas. Les conditions d'humidité opposées, auxquelles le revêtement en bois sur une surface chauffante est soumis en été et en hiver, sollicitent fortement ce matériau (dilatation et contraction avec des fissures ultérieures), ce qui provoque un usure prématurée. Cela ne s'applique pas aux parquets mosaïques d'une épaisseur de 8 mm.

En raison de leur moindre résistance aux contraintes thermiques (rétrécissement), ces revêtements ne sont pas non plus recommandés. Les colles en caoutchouc chloré, disponibles sur notre marché, ne sont pas destinées à coller des revêtements de sol sur des supports à température élevée.

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Littérature utilisée:

Dušan Petráš: Chauffage par le sol hydraulique