Qu'est-ce qu'une valeur U ? Expliqué simplement !
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Stefano Fonseca est ingénieur en énergie et environnement avec plus de six ans d'expérience dans les équipements techniques du bâtiment (TGA). Il allie expertise technique et passion pour une communication compréhensible. Depuis plus de cinq ans, il écrit en tant que rédacteur indépendant sur les énergies renouvelables et les modes de vie durables, en particulier sur le photovoltaïque et les pompes à chaleur.
La capacité d'une maison à conserver la chaleur détermine la consommation d'énergie et le confort de vie. Une valeur numérique discrète joue un rôle central à cet égard : la valeur U. Dans cet article, vous découvrirez ce qui se cache derrière tout cela, pourquoi il est si important en matière de construction et de rénovation et ce qui est important en matière de fenêtres, de murs et de portes.
Qu'est-ce qu'une valeur U ?
La valeur U est un paramètre physique du bâtiment qui indique la quantité de chaleur perdue par un composant tel qu'un mur, une fenêtre ou un toit. Le coefficient de transfert de chaleur est un indicateur clé de l'isolation thermique : plus la valeur U est faible, plus le composant retient la chaleur dans le bâtiment, ce qui permet d'économiser de l'énergie et des coûts de chauffage.
Valeur U et valeur K : quelle est la différence ?
La valeur K est le terme obsolète désignant la valeur U actuelle. Les deux décrivent la transmittance thermique d'un composant en W/m²K. Depuis les années 1990, seule la valeur U est utilisée ; la signification physique est identique.
Que dit la valeur U ?
La valeur U indique la quantité de chaleur perdue vers l'extérieur par un composant. Il s'agit d'une mesure du transfert de chaleur : plus la valeur est basse, meilleur est l'effet isolant. La valeur U est mesurée en Watts par mètre carré et Kelvin (W/m²K). L'unité décrit la perte de chaleur par mètre carré de surface avec une différence de température d'un Kelvin.
Comment calculez-vous la valeur U ?
Le calcul de la valeur U est basé sur des grandeurs physiques qui décrivent le transfert de chaleur à travers un composant. Les facteurs déterminants sont les suivants :
La formule de base est la suivante : U = 1/R
Ça dit R pour la résistance au transfert de chaleur, qui dépend des matériaux utilisés et de leur structure.
Calculer la valeur U pour des composants homogènes
Pour les composants fabriqués à partir d'un seul matériau (par exemple un mur en béton sans isolation), le calcul est simple. Vous partagez Conductivité thermique (λ) par le biais du Épaisseur du matériau (d):
U = λ/d
exemple : Un matériau ayant une conductivité thermique de 0,035 W/mK et une épaisseur de 20 cm donne : U = 0,035/0,20 = 0,175 W/m²K
Calculez la valeur U pour les composants multicouches
Pour les structures multicouches (par exemple, mur en plâtre, maçonnerie et isolation), la valeur U totale est calculée comme suit :
Les résistances à la chaleur des couches d'air ou des surfaces intérieures et extérieures (Rsi, Rse) peuvent également être incluses, en particulier lors du calcul des normes pour Certificats énergétiques.
Une valeur U faible ou élevée est-elle préférable ?
Une valeur U faible est préférable car elle est synonyme de faible transmittance thermique. Plus la valeur U est faible, meilleur est l'effet isolant d'un composant, et moins la chaleur est perdue vers l'extérieur.
Qu'est-ce qu'une bonne valeur U ?
Une bonne valeur U est inférieure aux valeurs maximales légales prévues par la loi sur l'énergie des bâtiments (GEG) et garantit une faible perte de chaleur. Les valeurs cibles sont particulièrement faibles pour les bâtiments économes en énergie.
Ces valeurs servent de lignes directrices pour une construction ou une rénovation économes en énergie. Pour les maisons passives et les niveaux d'efficacité énergétique des maisons, les valeurs cibles sont parfois nettement inférieures.
Valeur U pour les composants en comparaison
Les composants d'un bâtiment ne perdent pas tous la même quantité de chaleur. Les murs extérieurs, les fenêtres, les toits et les portes diffèrent considérablement en termes de transmission de chaleur, c'est-à-dire de valeur U. Alors que les éléments de toit bien isolés laissent passer particulièrement peu d'énergie, les fenêtres désuètes et les portes d'entrée non isolées sont souvent à l'origine des pertes de chaleur les plus importantes. Pour la qualité énergétique d'une maison, ce n'est donc pas une seule valeur U qui est déterminante, mais l'interaction de tous les composants.
Valeur U pour Windows
Les fenêtres sont composées de différents composants, chacun ayant ses propres valeurs U :
En fonction du vitrage, les valeurs U diffèrent de manière significative :
Conseil pour l'achat de fenêtres : Recherchez un creux Valeur Uw d'un maximum de 1,3 W/m²K, mieux encore 1,1 ou moins. Les bonnes fenêtres sont également dotées d'un cadre thermiquement séparé, d'un joint de haute qualité et d'un bord chaud (liaison des bords).
Valeur U pour la paroi extérieure
La valeur U d'un mur extérieur dépend fortement de la construction et des matériaux utilisés. Les bâtiments anciens ont souvent des valeurs supérieures à 1,0 W/m²K, tandis que les nouveaux bâtiments modernes doivent atteindre au moins 0,24 W/m²K conformément à la loi sur l'énergie des bâtiments. Les mesures de restructuration doivent également être fondées sur les exigences du GEG en ce qui concerne les mesures éligibles.
Exemples de structures murales typiques :
Valeur U pour le toit
Le toit est une zone particulièrement sensible aux pertes de chaleur car l'air chaud monte vers le haut et s'échappe par le toit. Les toits plats et les toits en pente diffèrent en termes de construction et de stratégie d'isolation :
- toit en pente (isolation intermédiaire des chevrons): bonnes valeurs d'isolation lorsqu'elles sont effectuées correctement
- toit plat: nécessite généralement une isolation des chevrons avec un standard d'isolation élevé
Les valeurs U typiques sont les suivantes :
Une combinaison d'isolation de surface et de chevrons intermédiaires garantit des valeurs U particulièrement basses et empêche les ponts thermiques.
boîte d'information: Les ponts thermiques sont des points faibles de l'enveloppe du bâtiment où s'échappe plus de chaleur que dans les zones environnantes. Ils se produisent, par exemple, dans les coins, les raccords de fenêtres ou en raison d'une isolation interrompue. Cela entraîne une perte d'énergie plus importante, une possible formation de moisissures et un moindre confort de vie.
Valeur U pour les portes avant
Les portes d'entrée sont souvent des points faibles de l'enveloppe du bâtiment. Outre le matériau, l'étanchéité joue également un rôle décisif. Les portes qui fuient entraînent une convection et donc une perte de chaleur élevée.
Valeurs U typiques en fonction du matériau :
Conseil : Faites attention aux joints circonférentiels, aux seuils de séparation thermique et à une faible valeur U ≤ 1,3 W/m²K. Les portes d'entrée modernes offrent aujourd'hui une isolation thermique au niveau des fenêtres.
Pourquoi la valeur U est-elle importante pour les rénovations et les nouvelles constructions ?
La valeur U est cruciale pour répondre aux exigences légales et réduire la consommation d'énergie d'un bâtiment. Elle influence non seulement l'isolation thermique, mais également l'éligibilité et l'efficacité à long terme de l'enveloppe du bâtiment.
La valeur U dans le calcul de la charge thermique
La valeur U est une variable clé dans Calcul de la charge thermique et détermine ainsi de manière décisive la puissance calorifique requise par un bâtiment. Sans valeurs U précises, la charge thermique ne peut être estimée que de manière approximative, ce qui peut entraîner des systèmes de chauffage surdimensionnés ou sous-dimensionnés.
Applications typiques de la valeur U dans le calcul de la charge thermique :
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