Chauffage surfacique

Quels sont les bâtiments susceptibles d'avoir recours au chauffage surfacique?

Le chauffage surfacique est intéressant pour les affectations avec une occupation relativement continue telles que le résidentiel, les bureaux, les hôpitaux ,... Par l'effet radiatif du chauffage surfacique il est intéressant de l'installer pour les espaces où les plafonds sont hauts.

Quels sont les types de planchers chauffants?

Il existe deux types de planchers chauffants: noyés dans le béton (à forte inertie) ou secs (à faible inertie), dont les avantages et inconvénients sont résumés dans le tableau suivant :

Les illustrations des systèmes noyés et sec ainsi que leurs variantes sont présentées ci-après, mis à part les solutions de chauffage surfacique sec:

• sans dalle de béton,
• sans chape.

Description des types de planchers chauffants

Type	Descriptif
Système noyé	Les tubes de chauffage sont noyés dans la chape de béton.
Système noyé alternatif	Les tubes sont placés dans une couche de remplissage distincte de la chape dont elle est séparée par une double membrane de désolidarisation. L'inertie du chauffage surfacique est très élevée mais son épaisseur aussi.
Système sec	Les tubes de chauffage sont intégrés dans un isolant thermique. L'émission de chaleur est améliorée par l'utilisation de plaques thermo-conductrices. Ce système peut aussi être utilisé sans chape.
Système sec alternatif	Les tubes de chauffage sont intégrés dans des plaques creuses qui sont déposées entre la chape et l'isolant. Cette technique est davantage utilisée pour le chauffage et le rafraichissement.

(Source: CSTC )

Légende:

1. Revêtement de sol
2. Chape
3. Réseau de tubes
4. couche de protection
5. Isolation
6. Structure portante
7. Plaque conductrice
8. Double membrane de désolidarisation
9. Couche de remplissage
10. Tapis chauffant/Plaque creuse.

Quel régime de température choisir?

Le chauffage surfacique fonctionne avec un régime de chauffage basse température , ce qui permet de meilleurs performances énergétiques (moins de pertes en ligne, meilleures efficiences de certains producteurs de chaleur).

Chauffage par le sol

(Source: HG electrique )

Chauffage par les murs

(Source : uponor )

Chauffage par le sol

(Source : Vasco )

Quels sont les paramètres influençant le dimensionnement d'un chauffage surfacique?

La puissance calorifique d'un chauffage surfacique dépend de son type, du revêtement de sol, de l'isolation du plancher, des tubes et de leur entraxe ainsi que de la température de l'eau.

En première approximation pour évaluer la pertinence d'un chauffage surfacique, on détermine la puissance surfacique par pièce (puissance divisée par la surface) que l'on compare avec les limites de puissances décrites dans le tableau ci-dessous. Si la limite n'est pas dépassée, un chauffage surfacique est alors envisageable et on consultera les abaques des fabricants pour un dimensionnement plus précis (diamètres des tubes, entraxes des tubes, etc.).

La norme NBN EN 1264 est un document de référence pour la définition, la conception et le dimensionnement du chauffage par le sol en particulier. La partie 5 de cette norme extrapole les méthodes du chauffage par le sol à des applications plus larges telles que le plafond refroidissant, le chauffage par les murs.

Paramètres de dimensionnement

(Source: CSTC )

Quelle épaisseur d'isolation choisir?

Avant de placer un chauffage surfacique, on isolera sous les tubes chauffants en suivant les recommandations prescrites par la norme NBN EN 1264-4:

• Plancher sur terre-plein : résistance thermique > 1,25 m²/K.W (correspondant à ± 6 cm d'isolant de plaques de fibre de bois)
• Plancher au-dessus d'un local chauffé : résistance thermique > 0,75 m²/K.W (correspondant à ± 3,5 cm d'isolant de plaques de fibre de bois)
• Plancher au-dessus de l'environnement extérieur : résistance thermique > 2,0 m²/K.W (correspondant à ±10cm d'isolant de plaques de fibre de bois ou+/-6cm de polyuréthane)

Avant l'isolation générale du chauffage surfacique, on isolera le pourtour avec des bandes périphériques auto-adhésives (support de type maçonnerie, béton, brique, etc.) ou agrafées (support de type paroi en plâtre).

 Bande isolante périphérique

(Source: CSTC )

Quels revêtements de sol / murs choisir?

En fonction de leur degré d'isolation, les revêtements de sol/murs influencent l'émission de chaleur d'un chauffage surfacique. De plus, leur compatibilité avec des températures élevées est importante afin d'éviter des décollements et fissures des matériaux. Il sera toujours nécessaire de suivre avec attention les prescriptions des fabricants.

Ci-dessous est reprise une liste de quelques matériaux de revêtement :

• le béton lissé/ciré en portant l'attention aux joints de dilatation,
• le carrelage en portant l'attention aux joints de dilatation,
• Le parquet massif ou le parquet flottant est un revêtement qui peut aussi être utilisé. Dans ce cas-ci, on appliquera avec attention les précautions des fournisseurs sur l'hygrométrie du bois et sur la pose (température maximale, joint de dilatation, mise en service par palier de 5°C, ...) ,
• La moquette, le linoleum et vinyle ne sont pas à privilégier.

Le faux-plancher ne pourra pas non plus être utilisé en association avec un chauffage surfacique. Au niveau de l'isolation acoustique, il sera nécessaire de faire appel à d'autres techniques, telles que faux-plafonds,...

Quel est l'impact d'un chauffage surfacique sur la PEB?

Le chauffage surfacique est pris en compte dans la PEB et améliore le résultat de consommation en énergie primaire de l'ordre de 1 à 3 kWhep/m².an.

Comment réguler un chauffage surfacique?

Contrairement à un système d'émission traditionnel, la régulation d'un système d'émission surfacique est souvent plus délicate puisqu'elle favorise le rayonnement de la masse thermique. La réactivité et le risque de surchauffe sont ainsi plus difficiles à prendre en compte.

Pour améliorer la réactivité du système, la régulation du chauffage surfacique peut se faire par zone avec plusieurs thermostats d'ambiance . Pour les espaces qui nécessitent une relance rapide telle que les salles de bain, on pourra par exemple placer un radiateur d'appoint.

Pour les pièces sujettes à des risques de surchauffe (dus aux apports solaires, par exemple), on travaillera avant tout sur le placement de protections solaires extérieures. On pourra aussi compter sur le phénomène autorégulant du chauffage surfacique dont la puissance de chauffe diminue avec la diminution de la différence de température entre la température du sol et celle de l'ambiance. De plus, pendant les éventuelles surchauffes, les différences de température étant relativement faibles entre le sol (24-26°C) et l'ambiance (20-22°C) qu'elles atteignent rapidement l'équilibre. Néanmoins, ce phénomène autorégulant, bien qu'il participe à l'équilibre, ne permettra pas d'éviter les surchauffes.

Le chauffage surfacique sera régulé en fonction d'une sonde de température extérieure qui adapte la consigne de départ en fonction de la rigueur du climat et du thermostat d'ambiance par zone.

Il sera aussi prévu des organes de sécurité afin d'éviter que le chauffage surfacique atteignent des températures supérieures aux températures renseignés dans le tableau relatif aux paramètres de dimensionnement. Ces organes de sécurité, liés à la température d'eau de départ, arrêtent toute production de chaleur, de préférence à réarmement manuel pour conscientiser l'émergence d'un dysfonctionnement.

Dans le cas d'un chauffage par le sol, la régulation doit faire en sorte que la température d'eau ne dépasse pas les 45°C et que la température de surface ne dépasse pas les 29°C (pour le confort des utilisateurs).

Quel ordre de prix?

En première approximation, le coût d'une installation de chauffage surfacique est évalué de l'ordre de 50 à 100 €/m², dépendant du type de système et de la taille.

Exemple

Pour une maison individuelle, il est d'usage pour des raisons de coûts de placer un chauffage surfacique au rez-de-chaussée dans les pièces de vie et des radiateurs à l'étage dans les chambres. Il sera nécessaire de prévoir une vanne 3 voies à l'entrée du chauffage surfacique pour s'assurer de la basse température.

Aller plus loin

Dans le Guide

Pour de l'information sur des émetteurs alternatifs, voir les dispositifs suivants:

• Dispositif | Radiateurs
• Dispositif | Convecteur, ventilo-convecteur, éjecto-convecteur
• Dispositif | Activation du noyau béton

*** Lien à ajouter "Chauffage/refroidissement par air pulsé" ***

Pour un comparatif des émetteurs entre eux, voir les menus:

• Arguments de choix durable

Pour les étapes de conception d'une installation de chauffage, voir le dossier:

• Dossier | Concevoir une installation de chauffage efficace

Autres publications de Bruxelles Environnement

• Bruxelles Environnement (2013), Un chauffage performant? (Document abordant la règlementation PEB à l'attention des particuliers)

Sites Internet

• Energie+ :«  Le chauffage par le sol »

• CSTC

  • Nouvelles normes pour le chauffage par le sol  
  • La pose de dalles sur un sol chauffé

  • Les systèmes innovants de chauffage par le sol

Bibliographie

• Christophe Delmotte, Systèmes de surfaces chauffantes et rafraîchissantes hydrauliques encastrées , Présentation, 2012, CSTC
• Christophe Delmotte, Ontwerp en dimensionering van centrale-verwarmingsinstallaties met warm water – Rapport nr 14 , Présentation, 2014, WTCB
• Données techniques chauffage par le sol et chauffage mural , Begetube
• Christophe Delmotte, Dimensionnement des systèmes de chauffage par le sol à eau chaude , Présentation, 2016, CSTC