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Bâtiments performants

Que signifie la valeur R et comment la calculer.

Chaque matériau choisi comme composant d'un bâtiment a une valeur de résistance thermique, ou une « valeur R »...

May. 24, 2022

5 Minutes estimées

1  -Qu'est-ce-que la valeur R?

Chaque matériau choisi comme composant d'un bâtiment a une valeur de résistance thermique, ou une « valeur R ». La valeur de résistivité exprime la performance de ce matériau spécifique pour résister au changement de température, en d'autres termes, elle exprime le temps qu'il faudrait à la température intérieure pour se déplacer à l'extérieur à travers ce matériau.

Lorsque nous considérons la résistance thermique d'une maison, par exemple, nous devons considérer que les murs, le toit, les fondations et le sol sont composés d'un groupe de matériaux différents, et que leurs valeurs R additionnées et la zone qu'ils couvrent entraîneront la Résistance thermique totale de la structure spécifique du bâtiment.

Comme le montre le tableau 1, les exigences du Code du Québec pour les bâtiments neufs se sont améliorées au fil des ans, et en termes de performance thermique, les exigences sont actuellement R-41 pour le toit, R-24,5 pour les murs hors sol, R-17 pour murs de fondation, R-29,5 pour les rez-de-chaussée et R-5 pour le sous-dalle.

Table 1: R-value requirements by the Code

La valeur de résistance thermique donnée par chaque fournisseur ou la valeur R moyenne recommandée trouvée dans la documentation sur la construction sont des valeurs nominales, en d'autres termes, c'est la valeur que le matériau est censé effectuer. Cependant, dans des conditions différentes en fonction des autres composants de la structure et également de l'endroit où elle est appliquée, comme le montre la figure 1, ses performances peuvent changer de manière significative, et cette différence de performances est appelée R-efficace.

Figure 1: R-values according to building structure

 Information source

 

2 - Comment calculer le valeur R

 

Comme indiqué dans la section précédente "Quelles sont les valeurs R?", chaque matériau choisi pour faire partie d'une structure de bâtiment a sa propre résistance thermique (valeur R), ou leur valeur R-nominale, et leur somme se traduira par la résistance totale d'un assemblage donné, le R-Efficace de la structure.

Logiciels et calculatrices en ligne pouvant fournir une estimation de la valeur R d'un assemblage donné en fonction des composants sélectionnés, comme Ubakus*. Cependant, pour des structures simples avec des motifs répétitifs, un calcul manuel pourrait être facilement effectué.

Pour calculer la résistance totale d'une structure de bâtiment, nous avons besoin de deux informations élémentaires,

  • La valeur R de chaque matériau
  • L'épaisseur (L) du matériau utilisé dans la structure

Pour la valeur R moyenne de différents matériaux, utilisez le tableau 1 comme référence, sauf si vous disposez de la valeur R exacte du fournisseur pour le matériau utilisé :

Table 1: Les Valeurs R données par Passive House Canada

Afin de calculer la valeur R de l'assemblage, une coupe est effectuée et ses composants doivent être considérés comme illustré à la figure 1. Deux sections ont été sélectionnées en fonction de leur motif répété tout au long de l'assemblage du mur, étant la section 1 principalement de l'isolation et la section 2, des montants en bois. Les deux sélections ne prennent en considération que la zone thermique du mur, ou de l'enveloppe, à l'exclusion des finitions intérieures et extérieures et des lames d'air, même si certaines méthodologies peuvent les prendre en considération.

Figure 1: Composition murale illustrée dans Ubakus

Pour commencer, répertoriez les couches dans la région thermique, leur épaisseur, la résistivité thermique (R) du matériau par pouce, à partir du tableau 1, puis multipliez simplement l'épaisseur utilisée par le R du matériau. À la fin, additionnez les valeurs R des composants et vous obtiendrez le R total pour cette section donnée, comme indiqué dans les tableaux 2 et 3. Les membranes n'ont pas été prises en compte dans cet exemple, conformément à la méthodologie PHPP de la maison passive.

Table 2: Section 1 - Total R value

Table 3: Section 2 - Total R value

La surface totale de chaque section doit être calculée afin d'avoir un R-effectif pondéré de l'assemblage en conséquence, comme indiqué dans le tableau 4. La résistance thermique finale est calculée sur la base de la formule.

où la résistance est égale à la surface totale, divisée par la somme des surfaces des sections 1 et 2 divisée par leurs résistances thermiques respectives. Voir le tableau 5 pour plus de détails.

Voir exemple de calcul ci-dessous

Une note importante ici, cette valeur R dépend grandement de la rigueur des équipes sur les chantiers de construction puisque chaque jonction et ouverture doivent être contrôlées minutieusement et étancheisées pour minimiser les ponts terhmiques et donc assurer que le R effectif soit atteint.

 

 3 - Comment améliorer notre valeur R

Il existe deux stratégies principales qui pourraient améliorer la résistivité totale de notre structure :

  1. Choisir des matériaux qui ont une résistivité globale plus élevée et par conséquent, une conductivité plus faible,
  2. Augmenter l'épaisseur des éléments d'isolation choisis.