Calcul plancher chauffant électrique

Si vous décidez d’installer un plancher chauffant électrique chez vous, établir un calcul est une étape incontournable avant de passer à l’action. Il s’agit en quelques mots de trouver une relation entre la température à respecter selon la réglementation thermique et tous les paramètres de l’installation.

Il s’agit d’un calcul de dimensionnement basé sur une procédure à trois points selon les recommandations du Cahier des Prescriptions Techniques (CPT) pour les planchers rayonnants électriques.

Calcul de la puissance minimale pour un plancher chauffant :

La puissance minimale est un des paramètres dont le plancher électrique requiert pour assurer une maîtrise de chauffage. Elle permet d’indemniser les pertes de chaleur dans la pièce. Ces déperditions thermiques se calculent suivant la température extérieure de base qui est une moyenne déterminée pendant l’hiver pour une région déterminée.

  • Les règles thermiques : Th-C, Th-E, Th-U

CSTB a établi ces trios règles pour les bâtiments neufs et les bâtiments anciens  construits après 1948. On accole le suffixe « Ex » à la règle Th pour l’existant.

La règle Th-C est utile pour trouver la dépense énergétique tout l’hiver et la règle Th-E sert à calculer la température maximale d’été.

Les règles Th-U validées par Th-Bât comportent cinq brochures dont :

  • la première donne les formules pour le calcul du coefficient moyen des déperditions à travers l’enveloppe des bâtiments. Ce calcul aide à définir les caractéristiques thermiques des composants constructifs, notamment la conductivité et la résistance.
  • la seconde fait référence aux matériaux de construction comme la dalle plancher chauffant etc.
  • la troisième est relative aux parois vitrées
  • la quatrième concerne les parois opaques telles les murs, les planchers, etc.
  • la cinquième rapporte les ponts thermiques.

Quelle est la puissance à établir, en minimum ?

La puissance minimale du plancher à installer peut se mesurer après la détermination des déperditions calorifiques. Elle permet de faire remonter la température de confort seulement en quelque temps. La valeur doit atteindre au moins 1.2 fois les déperditions de base, dont la formule est :

Pi (W) > D × 1.2

Pi : puissance minimale ou puissance intérieure

D : déperditions de base

W : Watt (unité de puissance)

Remarque : En pratique, ces calculs sont difficiles à réaliser. Même les experts utilisent des logiciels spéciaux pour faciliter la tâche. Pour un particulier, ce sera impossible.

Calcul de la puissance équipable du plancher chauffant :

Pour réaliser ce calcul, il faut déterminer la surface utile de plancher électrique appelée surface équipable ou Se.

Les espaces occupés par les équipements et mobiliers présents dans la pièce définissent la puissance équipable. On appelle ces équipements et meubles des éléments fixes, car ils sont présents durablement dans toute la pièce. À titre d’illustration, on cite : douche, baignoire, comptoir d’une cuisine, placard-penderie, etc. Autrement dit, c’est la puissance maximale qu’on peut accorder sur la surface équipable.

Pour faciliter le calcul, il est conseillé d’utiliser un papier quadrillé pour effectuer le plan de la pièce avec l’encombrement des éléments fixes à une échelle définie.

Ce dessin est indispensable pour la détermination de la longueur de câble à installer et la réalisation du calepinage.

Il faut noter qu’il est nécessaire de préserver 10 cm d’espace sur la surface équipable pour servir de pose de la bande périphérique. Cette dernière se longe sur la partie inférieure des murs, des cloisons, d’une trémie d’escalier, d’une cheminée, etc. On l’appelle aussi « surface de retrait ».

La formule utilisée pour le calcul est : Pe (W) = 106 (W/m²) × Se (m²)

Pe : puissance par m², toujours inférieure à 106 W/m²

Pour une Se de 12 m², il faut une puissance équipable de 1590 W si pour 25 m² de surface équipable, il faut en maximum 2650 W, d’après les calculs.

Est-il nécessaire d’anticiper des joints de fractionnement ?

Rarement, on peut rencontrer des problèmes de fendillement de la chape d’enrobage du plancher chauffant électrique durant le chauffage, d’où le rôle des joints de fractionnement. Ils préconisent l’enrobage contre les fissurations.

Tout dépend de la conformation et de la configuration de la pièce à chauffer. Le plus souvent, les joints sont indispensables :

  • pour les surfaces dépassant 40 m²
  • lorsque la longueur est supérieure à 8 m linéaires
  • si la pièce a une forme L
  • s’il y a des points singuliers comme les trémies d’escalier, l’angle rentrant, etc.

On peut négocier avec le responsable de la pose du revêtement du sol pour la pose des joints de fractionnement.

Calcul de la puissance surfacique autorisée :

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Pour profiter totalement d’une bonne chaleur confortable dans la pièce à chauffer, il est indispensable de calculer la puissance surfacique maximale du plancher chauffant. Cette valeur permet aux installateurs de déterminer la puissance du câble chauffant à installer.

C’est le rapport entre le quotient de la puissance linéique (Pl) du câble chauffant et le pas de pose.

La puissance linéique mesurée en W/m², est l’énergie libérée par chaque mètre de câble. Le pas de pose en m² est l’espace entre deux spires du câble chauffant. Il doit être 1.5 fois plus petit que la puissance linéique.

Exemple : La valeur de l’espacement indispensable à un câble chauffant de 17 W/m est de 0.113 m ou 11.3 cm. L’opération est : 17 / 15 = 0.113.

Le CPT fixe les rapports entre la puissance surfacique et la puissance linéique maximales des câbles chauffants suivant:

Pour les valeurs respectives de puissance surfacique 85, 90 et 95 W/m², la puissance linéique est entre [13 ; 18[, [10 ; 13[et <1 W/m.

Cette puissance surfacique peut être haussée si :

  • 80% ou plus de la surface équipable sont envahies par une puissance de plancher rayonnant uniforme
  • on utilise un thermostat d’ambiance certifié EUBAC
  • la limitation d’émission linéique est de 18 W/m.

Si on constate une insuffisance de la puissance à installer pour le plancher électrique, on doit recourir à une meilleure isolation thermique de l’installation ou également adopter une autre source d’énergie d’appoint. La plupart des temps, les maisons avec une hauteur de sous-plafonds très élevée sont les plus concernées de ce supplément de la puissance. Les salles de bains à surface équipable relativement faible en sont aussi touchées.

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Écrit par EuroRadiant