Le plancher chauffant hydraulique : les grands principes

Le plancher chauffant (ou réversible) à eau basse température se compose d’un simple tuyau installé en boucle dans chaque pièce, avant d’être noyé dans le béton. La dalle, dont la température de surface est limitée à 28 °C, se comporte comme une grosse bouillotte. Comme la surface d’émission est importante, le confort dans la pièce est plus homogène. Il n’y a pas de zone froide et l’effet de convection, qui fait monter l’air chaud sous le plafond avant qu’il redescende, est limité. Ce principe de fonctionnement qui repose en grande partie sur l’inertie de l’enveloppe est peu réactif aux brusques changements de température. Il faut donc que le bâtiment soit parfaitement isolé sur le plan thermique et étanche à l’air, en dehors de la ventilation contrôlée.
Lorsqu’il ne fonctionne qu’en hiver, le plancher à eau est seulement chauffant. S’il tempère l’ambiance en été grâce à des boucles d’eau froide, il devient réversible.
Cela a surtout des conséquences sur les équipements de production, de froid et de chaud. Pour le plancher lui-même, des précautions supplémentaires sont à prendre en réversible, afin de prévenir les problèmes de condensation.

Les boucles de chauffage sont réalisées en cuivre ou en matériau de synthèse, en vérifiant que le produit choisi est spécifiquement adapté à cet usage. Elles peuvent se placer un peu partout dans le gros-œuvre. L’installation la plus courante s’effectue dans une dalle désolidarisée isolée. Il en existe deux types principaux.

Autre possibilité

Mais il est également possible de noyer les boucles directement dans une dalle pleine (minimum 2 cm en-dessous des tubes, 4 cm au-dessus), dans un dallage (5 cm au-dessus mini), dans une dalle sur prédalle ou entrevous (pose directe dessous, 4 cm audessus mini) ou dans un plancher collaborant (mini 2 cm en-dessous des tubes, 4 cm au-dessus). Ces dispositions sont précisées dans la partie 2 du DTU 65-14.

L'incontournable hors d'eau hors d'air

Les travaux de plâtre et la mise hors d'eau et hors d’air du bâtiment sont les conditions préalables à la mise en œuvre.
Si vous posez une règle de 2 m sur le plancher porteur sous l’isolant, un jour peut apparaître. Il ne devra pas dépasser 7 mm de haut et 2 mm sous une règle de 20 cm. Les isolants sont posés à bords jointifs et à joints décalés en cas de superposition. Une bande de désolidarisation périphérique est placée en pied des cloisons et des éléments traversants (piliers, colonnes montantes…). Elle mesure la hauteur totale du plancher support au sol fini. Dans certains cas, Il est nécessaire de protéger la surface de l’isolant par une feuille de désolidarisation (4 et 5 sur les schémas), étanche dans le cas d’une chape liquide. Pour les plastiques alvéolaires, le polystyrène notamment, la protection des joints par une bande adhésive de 5 cm de large suffit.

Les tubes

Les tubes sont mis en place à plus de 5 cm de distance des structures verticales et à plus de 20 cm des conduits de fumées et des trémies. Ils sont déroulés à partir de la nourrice de distribution et forment une boucle continue, retournant à la nourrice, sans interruption. Seuls des tubes en cuivre peuvent être raccordés par brasage. Les tubes sont fixés au support, tous les 50 cm environ, de manière à les maintenir à l’horizontale (tolérance 10 mm) et à la verticale (tolérance 5 mm) lors du coulage. Aucune canalisation ou gaine autre que les tubes des circuits du plancher chauffant ne doit être incluse dans une dalle d'enrobage, ni dans le ou les isolants.

Les raccordements

Les raccordements aux nourrices doivent rester accessibles. Les nourrices sont installées au-dessus des tubes, à l’horizontale, afin de pouvoir purger l'installation.

La dalle

Avant de réaliser la dalle, l'étanchéité des circuits de chauffage doit être vérifiée par un essai sous pression d'eau. Celle-ci est de 2 fois la pression de service avec un minimum de 6 bars pour les matériaux de synthèse et de 20 bars pour le cuivre. Cette pression est conservée pendant le coulage de la dalle. Le remplissage est réalisé boucle par boucle.

L'enrobage

Pour couler l’enrobage, la température du support et de la pièce doit être supérieure à 5 °C et le rester pendant 3 jours minimum. Le béton est protégé d’un dessèchement trop rapide. Lors du coulage, la vibration du béton est interdite et il faut prévoir des mesures pour ne pas écraser l’isolant ou les tubes, avec des planches, par exemple. L’épaisseur de la couche est calculée en fonction du dimensionnement complet du plancher. Elle mesure au moins 35 ou 40 mm au-dessus des tubes, en fonction de la classe de résistance de l’isolant utilisé. Le calcul est différent pour les plancher de type C, avec une seconde dalle d’au moins 45 mm d’épaisseur. Attention, plus l’enrobage est épais, plus le temps de réponse du plancher est long. Si la dalle mesure plus de 40 m² ou plus de 8 m dans sa plus grande longueur, Il faut prévoir des joints de fractionnement.

La première chauffe

La première mise en chauffe intervient plus de 21 jours après la réalisation de la dalle (7 jours dans le cas d’une dalle à base d’anhydrite). Elle débute à une température comprise entre 20 °C et 25 °C qui doit être maintenue pendant au moins trois jours. Ensuite, la température maximale de service doit être atteinte et maintenue pendant au moins quatre jours supplémentaires. Cette mise en chauffe est réalisée avant la mise en place des revêtements de sol. Le chauffage est interrompu au moins 48 heures avant la pose et n’est remis en route qu’une fois passé le même délai (7 jours pour un carrelage scellé).

Attention

Ces dispositions ne s’appliquent pas aux parquets et revêtements de sol en pose collée ou flottante.
Dans ce cas, le chauffage doit d’abord fonctionner pendant trois semaines minimum, en toutes saisons. Et Il est progressivement remis en route une semaine après. Notez qu’il faut également vérifier que le parquet choisi est compatible avec un plancher chauffant.

Prescription

Pour l’isolation, seuls les plastiques alvéolaires sont utilisables (polystyrène expansé, polystyrène extrudé, mousse de polyuréthane).
La résistance thermique totale au-dessus des tubes ne doit pas dépasser 0,13 m²K/W soit 0,09 m²K/W (mètre carrés kelvins/watts) pour les revêtements de sol, y compris l'isolation acoustique éventuelle, 0,04 m²K/W pour la dalle.
En pratique, cela concerne surtout les carreaux céramiques, dalles de pierre calcaire et éléments de granit, ainsi que certains revêtements plastiques. Il faut aussi veiller à ce que les dalles ne présentent pas une trop forte inertie thermique. En pratique, cela correspond à une épaisseur totale audessus de l'isolant, revêtement de sol compris, d'environ 7 cm.
Pour le reste, les exigences sont celles applicables aux installations de planchers chauffants classiques.
Afin de limiter les risques de fausses manœuvres, les vannes d'aiguillages et les commutateurs été/hiver doivent être distinctement repérés. La mise en service s’effectue d’abord en chaud avant de passer en froid.
Une VMC est obligatoire et doit fonctionner pendant l’été. Durant cette période, les circuits des pièces d’eau sont fermés. Et Il faut penser à modifier les valeurs de consigne des thermostats en fonction des saisons, 19 °C en hiver, 24 °C en été.