# Composants de Façades à Hautes Performances Énergétiques, un avenir pour les matériaux composites

Jean-François Caron

► To cite this version:

Jean-François Caron. Composants de Façades à Hautes Performances Énergétiques, un avenir pour les matériaux composites. ORGAGEC 2015 Rénovation de la ville, les matériaux organiques dans l'enveloppe du bâtiment., Ifsttar, Nov 2015, Champs-sur-Marne, France. hal-01249131

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Submitted on 30 Dec 2015

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# Composants de Façades à Hautes Performances
## Énergétiques, Un avenir pour les matériaux composites.

Jean-François CARON

UMR Navier Ecole des Ponts ParisTech
<figure><img src="image_6.png" /><figcaption>Cité Descartes Champs sur Marne</figcaption></figure>
# Composites

* **Propriétés mécaniques:**

□ rigidité et résistance élevées combinés à une faible densité

□ grande résistance à la fatigue et à la corrosion

□ haute résistance aux influences des produits chimiques

□ stabilité du dimensionnement

□ Faible conductivité thermique

* **Fonctionnalités:**

□ préfabrication haut de gamme en usine

□ définitions de surface sur mesure

□ possibilité d'intégration de fonctions
<figure><img src="image_7.png" /><figcaption>Specific Tensile Strength of Common Structural Materials</figcaption></figure>
<figure><img src="image_8.png" /><figcaption>Specific Tensile Modulus of Common Structural Materials</figcaption></figure>
# Composites pour la construction,
des atouts, des écueils...

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# Les moteurs actuels

* Légèreté

* Design, richesse formelle

* Préfabrication

* Résistance corrosion

* Souplesse + résistance

* Comportement thermique

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# Quelques freins et verrous restants

+ Normes et règlementations

+ Durabilité

+ Calcul

+ Innovations en rupture

- « Les classiques »: feu, environnement, prix
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Focus Thermique

* With 40% of our energy consumed in buildings, the EU has introduced legislation to ensure that they consume less energy*.

* New European thermal insulation regulations for building envelops are becoming stricter and stricter (RT 2005 – 2012 – 2020...),

* Thermal insulation of the façade components represents the best way to lower energetic needs of buildings

* Target= new and old buildings (below 10 floor levels).

* http://www.epbd-ca.eu/; Concerted Action Energy Performance of Building

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# Focus Thermique

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Profilé Aluminium :
Conductivité thermique ≈ 200W/m.K

Profilé Composite :
Conductivité thermique ≈ 0.3W/m.K
Focus Thermique

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2008

TopGlass/Solutions
Composites

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2006

TopGlass/Solutions composites, IDA,
Isover, Saint Gobain, Lapeyre,
Terreal...Ademe,
COFAHE

Composants de Façades à Hautes
Performances Energétiques

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*Source: GARNIER G. COFAHE2 : Composants de Façades à Hautes Performances Energétiques, Phase 2, CSTB, Juillet 2012,202 pages.*
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Projet ADEME, COFAHE (CSTB, Goyer, Compositec, Owens Corning, Exel, Navier - 2012)

* Cadres pultrudés, géométrie complexe

* Panneaux sandwich optimisés

* Matériaux à changement de phase (Energain®, Du Pont de Nemours™)

* Isolants sous vide (Vacupor NT-B2, Porextherm)

* Conception intégrée
* **Panneaux de remplissage:**

- Alu + profilé composite profile ¹

- 55mm panneaux isolés sous vide

- ciment renforcé fibre de verre ²

¹ XStrand® H high modulus glass, Owens Corning

² Cem-FIL AR glass, Owens Corning

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* **Triple vitrage**
# Le profilé composite

## Pultrusion

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* Formage de profilés

* Fibres dans l'axe

* « au km » = prix bas

* polymérisation en température

* 70% taux de fibre

* 0.5 à 3m / min

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# Le profilé composite

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# Le profilé composite

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# Validations mécaniques

<figure><img src="image_61.png" /><figcaption>Masse
panneau</figcaption></figure>

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Tests

• Chocs

• Perméabilité à l'air

• Perméabilité à l'eau

• Déformation au vent

Ok

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# Profilés pultrudés à base de résine vinylester :

<figure><img src="image_65.png" /><figcaption>Sans additifs</figcaption></figure>

Avant test

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Après test

Classement au feu : ⇨ M2

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Avant test

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Après test

Classement au feu : ⇨ M1
# Performances et coûts comparés

* Recommandations RT 2005 :
  coefficient de transmission surfacique U surface (W/ m².K) < 2.3
  **La solution COFAHE propose un U=0.85 W/ m².K**

* Panneaux COFAHE 30% plus chers

* 80% des surcoûts du à des opérations d'assemblage
  **Marge pour une optimisation**

* Les composites évitent les rupteurs thermiques et économisent de l'énergie (5 à 12% besoin chauffage)
Impact environnemental

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Merci pour votre attention

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COFAHE
ADEME, CSTB, Goyer, Compositec, Owens Corning, Exel, Navier