Conduites chaleur en coquilles PIR (grandeur du fichier - Elri AG

Sommaire
Conduites de chaleur en coquilles d’isolation PIR Bases de planification 1
1. Système d’isolation thermique en coquilles PIR
1. 1 Description du système 2
2 Eléments du système d’isolation thermique 3
3 Termes techniques et paramètres caractéristiques 4
4 Prescriptions, normes, recommandations 5
5 Dispositions applicables, exclusion de garantie 5
2. Dimensionnement du système d’isolation thermique
2. 1 Données nécessaires au dimensionnement 6
1. 1 Conditions ambiantes 6
2 Température de l’agent caloporteur 6
3 Coquilles d'isolation PIR 6
4 Diamètre de la conduite 6
5 Doublage 6
2. 2 Méthodes de dimensionnement 7
2. 1 Introduction 7
2 Protection contre les contacts fortuits 7
3 Isolation thermique 7
4 Rentabilité 7
5 Limitation des variations de température du caloporteur circulant dans la tuyauterie 7
2. 3 Tableaux de dimensionnement 8
3. 1 Protection contre les contacts fortuits 8
2 Isolation thermique 9
3 Rentabilité 9
4 Calcul de l’épaisseur d’isolation 10
3. Recommandations pour l’application et l’exécution
4. Annexe
5. Bases de calcul
3. 1 Protection contre la corrosion 11
2 Recommandations pour l’application 11
3 Description de l’exécution 11
3. 4 Directives pour l’exécution 12
4. 1 Généralités 12
2 Exigences 12
3 Support 12
4 Isolant 12
5 Doublage 13
6 Divers 13
4. 1 Valeurs caractéristiques des matériaux – valeurs indicatives 14
2 Tableaux des pertes de capacité thermique du système d’isolation en mousse de polyisocyanurate (PIR) 15
3 Tableaux des pertes de capacité thermique du système d’isolation en laine minérale (MW) 16
4 Tableaux des pertes de capacité thermique du système d’isolation en mousse élastomère souple (FEF) 17
5. 1 Conductibilité thermique 18
2 Transmission thermique 18
3 Résistance radiale au passage de chaleur 20
4 Flux de chaleur radial 20

2 Bases de planification Conduites de chaleur en coquilles d’isolation PIR
1. Système d’isolation thermique
en coquilles PIR
1.1 Description du système
Fig. 1.1-1:
Principe du système
1 Agent caloporteur
2 Conduite
3 Protection contre la corrosion (selon exigence)
4 Coquille d’isolation PIR
5 Fil de ligature galvanisé
6 Doublage
7 Suspension de la conduite
Structure multicouche de composants adaptés aux conditions d’utilisation du
point de vue fonctionnel, chimique et physique.
Information
La fonction principale de toute isolation (frigorifique ou thermique) consiste à
réduire les flux de chaleur.
Dans le cas des isolations thermiques pour températures élevées, le flux de
chaleur est orienté de l’agent caloporteur vers l’extérieur. Dans le cas des
isolations frigorifiques, en revanche, c’est exactement l’inverse qui se produit:
le flux est dirigé de l’extérieur vers l’agent frigorigène.
Finalité de l’isolation thermique:
n Economiser de l’énergie
n Réduire les coûts énergétiques
n Limiter les pertes de chaleur
n Empêcher le refroidissement du caloporteur
n Eviter le réchauffement de l’environnement extérieur
n Exploiter les installations thermiques de façon économique
n Respecter les prescriptions légales (lois en matière d’énergie)

Conduites de chaleur en coquilles d’isolation PIR Bases de planification 3
1.2 Eléments du système d’isolation thermique
Agent caloporteur
Le caloporteur utilisé dans les systèmes d’isolation thermique est une matière
(généralement un fluide) qui, une fois chauffé, atteint une température supérieure
à celle de l’air ambiante et permet de transporter la chaleur.
Conduite
Cylindre creux par lequel l’agent caloporteur s’écoule, ou est refoulé.
Le choix du matériel et le dimensionnement doivent être effectués par
l’ingénieur d’étude spécifiquement et conformément à l’utilisation convenue.
Protection contre la corrosion
Protection des surfaces extérieures de la conduite contre la corrosion.
Les conduites à isoler doivent, si nécessaire, être pourvues d’une protection
anticorrosion efficace et durable.
Les mesures de protection contre la corrosion doivent être planifiées et
réalisées par le maître d’ouvrage.
Coquilles d’isolation et pièces moulées PIR
(coudes, segments, panneaux)
Couche isolante en polyisocyanurate (PIR) thermodurcissable à structure
cellulaire fermée. La grande précision d’ajustage et la variété des dimensions
garantissent une isolation optimale et un encombrement minimum.
Les coquilles d’isolation PIR sont compatibles avec les matériaux les plus
courants et ne contiennent aucun composant pouvant attaquer les installations
à isoler dans les conditions d’utilisation habituelles. Les coquilles d’isolation
PIR doivent être protégées contre les intempéries et les dégradations mécaniques.
Fil de ligature galvanisé
Le fil de ligature permet de fixer efficacement et durablement les coquilles
d’isolation dans leur position définitive.
Doublage
Couche de protection du système d’isolation contre les dégradations
mécaniques, les intempéries, etc.
Suspension de la conduite
Elle assure le support de la conduite. Elle ne doit pas constituer un pont
thermique.

4 Bases de planification Conduites de chaleur en coquilles d’isolation PIR
1.3 Termes techniques et paramètres caractéristiques
Température de l’agent caloporteur dans la conduite
[°C]
Température maximum ou minimum de l’agent déterminé par les calculs.
Conductibilité thermique λ [W/(m·K)]
Propriété de la matière: flux de chaleur en watts (W) s’écoulant à travers 1 m 2
d’une couche isolante homogène de 1 m d’épaisseur en régime permanent
quand la différence de température s’élève à Δθ 1 kelvin.
Température moyenne θ m [°C]
Température moyenne de l’isolant déterminant la conductibilité thermique.
Coefficient de transmission thermique h [W/(m 2 ·K)]
Rapport entre la densité du flux de chaleur q, en W/m 2 , à la surface d’une
matière et la différence de température Δθ en kelvins (K), entre cette surface
et son environnement (par ex. l’air), dans des conditions stables.
Les paramètres suivants influencent le coefficient de transmission thermique:
n température ambiante
n température de surface
n vitesse du flux sur la surface, par ex. vent
n type, caractéristique et état de la surface
Le coefficient de transmission thermique se compose toujours d’une part de
convection et d’une part de rayonnement (il est encore plus complexe pour les
surfaces propices à la condensation et mouillées).
L’émissivité est une donnée nécessaire au calcul de la part de rayonnement.
Emissivité ε [-]
(également appelée pouvoir émissif)
Rapport entre la densité du flux de chaleur émis par une surface q 1 donnée et
celle d’une surface noire idéale q 2 à température égale.
L’émissivité est accessoire pour le calcul du transfert thermique dans les composants
isolés des bâtiments. En effet, les différences de température sont
rarement élevées, par ex. de -10°C à 20°C, et en règle générale les surfaces
ne sont pas métalliques.
On peut donc utiliser, pour les calculs courants, des valeurs normalisées, par
exemple 8 W/(m 2 ·K) pour le transfert thermique interne sans influence du vent
ou 25 W/(m 2 ·K) pour le transfert thermique externe avec influence du vent.
Il en va autrement pour les isolations techniques pour conduites et installations
impliquant d’importantes différences de températures (par exemple de -40ºC
à 20°C ou de 350°C à 20°C) et présentant à la fois des surfaces métalliques
et non métalliques.
Le corps noir absolu possède une émissivité de 1.0. On attribue des valeurs
de 0.05 aux surfaces métalliques polies.
Le corps noir est un dissipateur thermique idéal, dont le rayonnement n’est
dépassé par aucun autre corps de température égale. Il absorbe en outre tous
les rayonnements de chaleur incidents (réflexion 0), ce qui fait de lui un absorbeur
idéal.
Dans les mêmes conditions ambiantes, la différence entre la température
ambiante et la température de surface est plus petite en cas d’utilisation d’un
corps non métallique. Une isolation thermique à gaine non métallique présente
une surface moins chaude qu’une isolation à gaine métallique.
Densité de flux thermique linéique q l [W/m]
«Linéique» se dit d’une grandeur rapportée à l’unité de longueur dans le sens
de l’axe tubulaire d’une isolation de conduite. Ces propriétés linéiques sont
utiles pour calculer la perte de chaleur totale Q R TOT si l’on connaît la longueur
de la conduite en m, la différence de température Δθ en K et la durée de
service z (h/a). «Linéique» ne désigne pas le flux de chaleur dans le sens axial.
Le dimensionnement d’une isolation de conduite nécessite des calculs spéciaux
qui ne s’appliquent pas aux corps plats.
Point thermique ψ [W/(m·K)]
(perte de chaleur supplémentaire)
Points d’un système d’isolation au niveau desquels la conductibilité thermique
est nettement plus élevée que dans l’isolation homogène contiguë, par
exemple à proximité de suspensions ou de dispositifs porteurs.
Protection contre les contacts fortuits
Revêtement calorifuge des tuyauteries du système d’isolation permettant
d’éviter les brûlures par contact fortuit (par ex. projection d’huile chaude ou
explosion de mélanges gazeux).
Dans ce contexte, l’on évoque souvent la notion d’échauffement, c’est-à-dire
la différence de température entre le système et l’air ambiant.

Conduites de chaleur en coquilles d’isolation PIR Bases de planification 5
1.4 Prescriptions, normes, recommandations
Isolation thermique et protection contre l’humidité /énergie
n Recommandation SIA 380/3 «Isolation thermique des conduites, canalisations
et réservoirs du bâtiment»
n Prescriptions et lois cantonales en matière d’énergie
n Norme SIA 180 «Isolation thermique et protection contre l’humidité dans les
bâtiments»
n Norme SIA 380/1 «L’énergie thermique dans le bâtiment»
n Norme SIA 380/7 «Le domaine des installations du bâtiment»
n Norme SIA 380.301 «Produits isolants thermiques pour l’équipement du bâtiment
et les installations industrielles – Détermination de la conductivité thermique
déclarée» (ISO 13787:2003)
n Norme SIA 380.302 «Isolation thermique – Détermination des propriétés
relatives au transfert de chaleur en régime stationnaire dans les isolants
thermiques pour conduites» (ISO 8497:1994)
n Norme SIA 380.303 «Isolation thermique des équipements du bâtiment et
des installations industrielles – Méthodes de calcul (ISO 12241:1998)»
n Norme SIA 381.101 «Matériaux et produits pour le bâtiment – Propriétés
hygrothermiques – Valeurs utiles tabulées»
n Recommandation SIA 410 «Désignation des installations du bâtiment –
Signes conventionnels»
Protection contre les incendies
n Recommandation SIA 183 «La protection contre l’incendie dans la construction»
n Prescriptions de protection incendie de l’AEAI
Protection contre le bruit
n Norme SIA 181 «Protection contre le bruit dans le bâtiment»
Directives des associations professionnelles
n ASMI Association Suisse des Maisons d’Isolation
n BCI Industrie Chimique Bâloise «Isolations thermiques»
n FESI Fédération européenne des syndicats d’entreprises d’isolation
«Directives pour la réalisation de travaux d’isolation thermique, température
de service inférieure à la température ambiante»
n Fiches de travail de l’AGI (Arbeitsgemeinschaft lndustriebau e.V.)
n Directives VDI (Association Allemande des Ingénieurs)
Informations produits des fabricants
n Documentation swisspor, registre B-8: «Installations du bâtiment»
n Informations produits Regisol, classeur 2
n Elri AG: informations produits sous www.elri.ch
Remarque concernant l’isolation thermique
Depuis 1986, des lois cantonales sur l’énergie et des prescriptions concernant
l’isolation thermique s’appliquent aux installations du bâtiment. Pour de plus
amples informations, cf. chapitre Dimensionnement, point 2.3.2 et tableau
2.3.2-1.
1.5 Dispositions applicables
Les présentes bases de planification ne sauraient être une «recette clé en
main» pour la conception d’isolations de conduites de chaleur à coquilles PIR.
Ils constituent uniquement une aide destinée aux ingénieurs d’étude et aux
techniciens.
Les données indiquées ont été mises à jour en fonction de l’état actuel de
la technique et de notre expérience. Sous réserve de modifications selon
l’application.
Ces bases de planification ne prétendent pas être exhaustives et ne possèdent
aucun caractère juridiquement obligatoire.
Les normes et directives applicables à la conception, au dimensionnement,
au choix des matériaux, à la pose, à la protection contre la chaleur, l’humidité,
le bruit et les incendies doivent être respectées.

6 Bases de planification Conduites de chaleur en coquilles d’isolation PIR
2. Dimensionnement du système
d’isolation thermique
2.1 Données nécessaires au
dimensionnement
2.1.1 Conditions ambiantes
Dans les bâtiments, la température ambiante se situe généralement entre 20°C
(50% d’humidité relative) et 30°C (90% d’humidité relative).
2.1.2 Température du caloporteur
La température des caloporteurs utilisés dans les bâtiments varie généralement
entre 20°C et 90°C.
2.1.3 Coquilles d’isolation PIR (polyisocyanurate)
Tableau 2.1-1: Epaisseurs d’isolation courantes
mm 30 40 50 60 80 100 120
La conductibilité thermique de la mousse PIR en fonction de la température est
indiquée dans le chapitre Annexe, fig. 4.1-1.
2.1.4 Diamètre de la conduite
Cf. norme VSM 11500
2.1.5 Doublage
Tableau 2.1-4: les doublages courants peuvent présenter les émissivités
suivantes en fonction de leur surface.
Type de doublage et surface Emissivité
ε
pas de doublage 0.90
doublage non métallique 0.90
Tôle aluminium laminée brute 0.05
Tôle aluminium oxydée 0.15
Tôle aluminium très oxydée 0.20
Tôle aluminium anodisée 0.80
Tôle d’acier galvanisé brute 0.25
Tôle d’acier galvanisé poussiéreuse 0.35
Tôle d’acier rouillée 0.60
Tôle d’acier très rouillée 0.70
Tôle d’acier enduite 0.90
Tôle d’acier CrNi inoxydable 0.15
Pour le dimensionnement du système d’isolation thermique dans le cadre
de la protection contre les contacts fortuits, nous recommandons de respecter
les valeurs d’émissivité suivantes:
n Doublage non métallique ε 0.90
n Doublage métallique neuf (brillante) ε 0.15
Pour dimensionner le système d’isolation thermique de manière à limiter les
pertes de chaleur, à assurer la rentabilité, la protection contre le gel et à réduire
les variations de température du caloporteur, nous recommandons de respecter
les valeurs d’émissivité suivantes:
n Doublage non métallique ε 0.90
n Doublage métallique ayant déjà servi (poussiéreux) ε 0.35
Tableau 2.1-2: Conduite en acier soudée, dimensions en mm et en pouces
NW / DN mm 10 15 20 25 32 40 50 65 80
pouces 3
/8
1
/2
3
/4 1 1 1 /4
1 1 /2 2 1 2 /2 3
∅ ext. mm 17,2 21,3 26,9 33,7 42,4 48,3 60,3 76,1 88,9
NW / DN mm 100 125 150 175 200 225 250 300 350
pouces 4 5 6 7 8 9 10 12 14
∅ ext. mm 114,3 139,7 168,3 193,7 219,1 244,5 273 323,9 355,6
NW / DN mm 400 500 600 700 800 900 1000 — —
pouces 16 20 24 28 32 36 40 — —
∅ ext. mm 406,4 508 609,6 711,2 812,8 914,4 1016 — —
Tableau 2.1-3: Conduite en acier sans soudure, dimensions en mm et en pouces
NW / DN mm 10 15 20 25 32 40 50 65 80
pouces 3
/8
1
/2
3
/4 1 11 /4 1 1
/2 2 2 1
/2 3
∅ ext. mm 13,5 20 25 30 38 44,5 57 76,1 88,9
NW / DN mm 100 125 150 175 200 225 250 300 350
pouces 4 5 6 7 8 9 10 12 14
∅ ext. mm 108 133 159 193,7 219,1 244,5 267 323,9 368
NW / DN mm 400 450 550 650 750 850 — — —
pouces 16 18 22 26 30 34 — — —
∅ ext. mm 419 457,2 558,8 660,4 762 863,6 — — —
Pour toute autre conduite de type commercial en métal, matière plastique, matériaux composites, etc., il convient de s’adresser au fabricant/fournisseur pour
connaître les dimensions exactes. Le diamètre extérieur de la conduite correspond au diamètre intérieur de la coquille d’isolation.

Conduites de chaleur en coquilles d’isolation PIR Bases de planification 7
2.2 Méthodes de dimensionnement
2.2.1 Introduction
Si la mise à disposition du caloporteur à la température voulue nécessite de
l’énergie, le système d’isolation thermique doit être dimensionné de manière à
limiter autant que possible les pertes d’énergie et à garantir la rentabilité du
système. Pour des raisons liées au montage et à la rentabilité, les coquilles
d’isolation PIR destinées aux systèmes d’isolation thermique doivent toujours
avoir une épaisseur minimale de 30 mm.
2.2.2 Protection contre les contacts fortuits
Les composants dont la température est élevée doivent être recouverts d’un
isolant thermique pour éviter toute brûlure en cas de contact fortuit. Nous
recommandons d’utiliser un revêtement calorifuge d’une épaisseur suffisante
pour isoler les conduites et obtenir une température maximale de 40°C à la
surface extérieure.
La température en surface d’un isolant thermique ne fournit aucune indication
sur sa qualité, car elle est également soumise à des influences externes,
difficilement mesurables, notamment:
n l’émissivité du doublage
n le vent, la circulation de l’air
n le rayonnement thermique ambiant, provenant par ex. de composants
d’une température élevée
n installations peu judicieuses, par ex. conduites d’aération placées juste
au-dessus de la tuyauterie.
2.2.3 Isolation thermique
Les prescriptions des autorités cantonales sur l’épaisseur des isolants thermiques
doivent être respectées. Elles reposent sur le «Modèle de prescriptions énergétiques
des cantons» (MoPEC), adopté par la Conférence des directeurs cantonaux
de l’énergie.
2.2.4 Rentabilité
Un dimensionnement rentable consiste à déterminer l’épaisseur d’isolation qui
permettra de limiter au maximum les coûts globaux d’un système d’isolation
thermique pendant sa durée d’utilisation. Le coût de l’isolation est d’autant plus
élevé que l’épaisseur de l’isolant augmente (coûts liés au système d’isolation:
charges d’investissement, entretien, démontage et élimination). En revanche, les
coûts liés aux pertes de chaleur (coûts énergétiques) diminuent. Le total des
coûts (isolation et pertes énergétiques) varie en fonction de l’épaisseur de l’isolant.
L’épaisseur idéale est celle qui génère un minimum de coûts. Elle est appelée
«épaisseur d’isolation économique».
Fig. 2.2-1: Diagramme de l'exemple théorique du tableau 2.2-1
Total des
coûts annuels
en Fr./m
Tableau 2.2-1: Exemple théorique de calcul de rentabilité: isolation d'une conduite DN 50 mm:
Epaisseur d’isolant mm 40 50 60 80
Coûts du système d’isolation, montage compris Fr. / m 38.45 45.70 53.15 68.90
Charges d’investissement
– Taux d’intérêt 5% par an Fr. / (m, a) 1.92 2.29 2.66 3.45
– Amortissement 50 ans Fr. / (m, a) 0.77 0.91 1.06 1.38
Entretien 0,5% par an Fr. / (m, a) 0.19 0.23 0.27 0.34
Démontage/élimination 50% / 50 ans Fr. / (m, a) 0.38 0.46 0.53 0.69
n Coûts de l’isolation Fr. / (m, a) 3.26 3.89 4.52 5.86
Pertes de chaleur, ponts thermiques compris W / m 11.0 9.8 9.0 7.8
Pertes énergétiques 6000 h/an kWh / (m, a) 66 59 54 47
n Coûts liés aux pertes de chaleur Fr. 0.16/kWh Fr. / (m, a) 10.56 9.44 8.64 7.52
= Total des coûts annuels Fr. / (m, a) 13.82 13.33 13.16 13.38
Remarque concernant le prix de l’énergie:
Celui-ci est calculé à partir de deux éléments: d’une part, les coûts liés à l’installation de chauffage (charges d’investissement), à son fonctionnement
(consommation d’énergie et entretien), à son démontage et à son élimination, et d’autre part, l’énergie thermique produite pendant la durée d’utilisation.
14.00
13.80
13.60
13.40
13.20
13.00
12.80
40 mm 50 mm 60 mm 80 mm
Epaisseur de l’isolant
Résultat:
Dans l’exemple présenté ci-dessus, c’est une épaisseur isolante de 60 mm qui
engendre les plus faibles coûts globaux pour une durée d’utilisation de 50 ans.
2.2.5 Limitation des variations de température du caloporteur circulant
dans les conduites
Dans le cas des conduites de chauffage à distance, par ex., il est possible
de fixer un maxima pour les chutes de température sur une distance précise.
Cette donnée sert de base au calcul de l’épaisseur minimale requise de
l’isolant. Dans le cadre de l’équipement du bâtiment, cette exigence n’est
guère pertinente.
n Isolant Coquilles PIR n Température de service 60 °C
n Doublage PVC rigide n Durée d’utilisation 50 ans (à raison de 6000 h/an)
n Température ambiante 20 °C n Coûts du syst. d’isolation selon «Prix indicatifs isolations VSI:2004,
indice VSI No. 102.02.000»

8 Bases de planification Conduites de chaleur en coquilles d’isolation PIR
2.3 Tableaux de dimensionnement
Les valeurs de calcul indiquées dans cette partie facilitent le dimensionnement de
systèmes d’isolation thermique conformément au chapitre Bases de calcul.
n Conductibilité thermique: point 5.1
n Transmission thermique: point 5.2
n Ponts thermiques: point 5.1
L’expérience a montré que ces principes satisfont aux exigences imposées aux calculs
courants. Les dimensionnements précis nécessitent des données plus rigoureuses.
Tableaux 2.3.1-1: Protection contre les contacts fortuits pour système
d’isolation thermique PIR (jusqu’à 130°C)
Température maximale autorisée du caloporteur (en °C) pour éviter de
dépasser les 40°C en surface selon le diamètre de la conduite, l’épaisseur de
l’isolant et le doublage:
n Indice de conductibilité thermique de 27.260 selon le chapitre Bases de calcul,
point 5.1
– Supplément pour les pertes de chaleur dues aux supports λ z 0.006 W/(m·K)
n Coefficient de transmission thermique selon le chapitre Bases de calcul,
point 5.2
1. Doublage métallique neuf (brillant), émissivité 0.15
DN Epaisseur de l’isolant en mm
conduite 30 40 50 60 80 100 120
10
25
50 126 130
100 108
150 100 126
200 95 119
2.3.1 Protection contre les contacts fortuits
Les tableaux suivants déterminent la température maximale du caloporteur
en fonction des paramètres suivants pour le système considéré de manière à
assurer la protection contre les contacts fortuits:
n Température ambiante (20°C à 25°C)
n Diamètre du tuyau (DN 10 à DN 200)
n Epaisseur de l’isolant (30 mm à 120 mm)
n Doublage
– métalliques, neuves (brillantes)
– métalliques, en bon état (dépôt de poussière)
– non métalliques
1.1. Température ambiante de 20°C 1.2. Température ambiante de 25°C
2. Doublage métallique ayant déjà servi (poussiéreux), émissivité 0.35
2.1. Température ambiante de 20°C 2.2. Température ambiante de 25°C
DN Epaisseur de l’isolant en mm
conduite 30 40 50 60 80 100 120
10
25
50 130
100
150 121
200 115
3. Doublage non métallique, émissivité 0.9
3.1. Température ambiante de 20°C 3.2. Température ambiante de 25°C
DN Epaisseur de l’isolant en mm
conduite 30 40 50 60 80 100 120
10
25
50 130
100
150
200
Dans les tableaux suivants, la température maximale est de 130°C.
Les systèmes d’isolation thermique dimensionnés à l’aide de ces données ont
une température maximale de 40°C en surface.
DN Epaisseur de l’isolant en mm
conduite 30 40 50 60 80 100 120
10
25 121
50 106 130
100 93 115
150 85 106 126
200 82 101 120
DN Epaisseur de l’isolant en mm
conduite 30 40 50 60 80 100 120
10
25
50 124 130
100 109
150 102 128
200 98 122
DN Epaisseur de l’isolant en mm
conduite 30 40 50 60 80 100 120
10
25
50 130
100
150
200
Exemple:
Pour que la température en surface ne dépasse pas les 40°C en cas d’utilisation d’une doublage métallique neuf (émissivité: 0.15), la conduite doit présenter les caractéristiques
suivantes pour une température ambiante de 25°C et un caloporteur d’une température maximale de 106 °C: DN 50, isolant de 30 mm d'épaisseur, ⇒ Tableau 1.2.

Conduites de chaleur en coquilles d’isolation PIR Bases de planification 9
2.3.2 Isolation thermique
Extrait du «Modèle de prescriptions énergétiques des cantons» (MoPEC),
édition 2000:
«Pour les systèmes d’émission de chaleur neufs ou remplacés, les températures
de départ ne doivent pas dépasser 50°C lorsque la température extérieure
atteint la valeur de dimensionnement prévue.»
Tableau 2.3.2-1: Epaisseurs minimales d’isolant pour les conduites de
distribution du chauffage et les conduites d’eau chaude
Diamètre nominal de la conduite λ ≤ 0.03 W/(m K) de λ > 0.03 W/(m K)
DN (coquilles PIR) à λ ≤ 0.05 W/(m K)
mm pouces mm mm
10 à 15 3
/8 à 1
/2 30 40
20 à 32 3
/8 à 11 /4 40 50
40 à 50 11 /2 à 2 50 60
65 à 80 21 /2 à 3 60 80
100 à 150 4 à 6 80 100
175 à 200 7 à 8 80 120
2.3.3 Rentabilité
S’il est nécessaire d’engager des frais énergétiques pour que le caloporteur
atteigne la température souhaitée, le dimensionnement de l’épaisseur d’isolant
doit être effectué sur la base de critères économiques.
Il est donc indispensable de se procurer des données complémentaires et de
procéder à des calculs complexes (cf. chapitre Dimensionnement, point 2.2.4).
Si les tableaux, Protection contre les contacts fortuits, prévoient l’usage d’un
isolant d’une épaisseur plus importante, par ex. en cas de conditions météorologiques
extrêmes, respecter ces données.
Le diagramme suivant sert d’exemple pour calculer l’épaisseur idéale d’isolant
d’un point de vue économique. Conditions:
n Système d’isolation coquilles PIR pour conduites, gaine en PVC
n Température ambiante 20°C, pas de vent
n Coûts liés au système selon «Prix indicatifs isolations VSI:2004,
d’isolation: indice VSI no 102.02.000»
taux d’intérêt de 5% par an
coûts d’entretien 0.5% par an des coûts
d’isolation
coûts de démontage: 50% des coûts d’isolation
n Durée de mise en service 6000 h/a
n Durée d’utilisation 50 ans
n Prix énergétique Fr. 0.16/kWh
Fig. 2.3.3-1: Epaisseur d’isolation économique pour un système
d’isolation thermique à coquilles PIR selon le diamètre nominal de
la conduite et la température de service
Epaisseur de l’isolant en mm
140
120
100
80
60
40
20
0
40
60 80
Température de service en ºC
100 120
DN 200
DN 150
DN 100
DN 50
DN 25
DN 10
Exemple:
Dans le cas d'une conduite de DN 50, l’épaisseur d’isolant économique est
d’env. 60 mm pour une température de service de 60°C et les données
indiquées ci-dessus concernant le système d’isolation, les conditions ambiantes
et les coûts.

10 Bases de planification Conduites de chaleur en coquilles d’isolation PIR
2.3.4 Calcul de l’épaisseur d’isolation
Nous conseillons de procéder comme suit:
Etape 1
Bases de calcul
n Conditions ambiantes
n Température du caloporteur
n Dimension de la conduite
n Type de doublage
n Heures de service
n Durée d’utilisation
n Coûts d’isolation
Etape 2
Déterminer tout d’abord l’épaisseur d’isolant requise à l’aide du tableau 2.3.2-1
qui indique l’épaisseur d’isolation minimale pour les systèmes d’isolation
thermique et les prescriptions légales y afférentes (Loi sur l’énergie, LEne).
Etape 3
Si la température du caloporteur est supérieure à 50°C, prendre les dispositions
qui s’imposent pour assurer la protection contre les contacts fortuits.
L’épaisseur requise pour l’isolant peut être définie au moyen du tableau 2.3.1-1
Protection contre les contacts fortuits.
L’épaisseur de l’isolant doit correspondre au résultat le plus élevé des indications
obtenues aux étapes 2 et 3.
Etape 4
Consulter le graphique de la fig. 2.3.3-1 Epaisseur d’isolation économique.
Nous recommandons le choix de la plus grande épaisseur de l’étape 3 et 4.
L’épaisseur de l’isolant doit correspondre au minimum aux prescriptions
de l’autorité compétente.
Isolation thermique
Données de l’objet
Choix de
la plus grande
épaisseur
d’isolant
Choix de
la plus grande
épaisseur
d’isolant
Protection contre
les contacts fortuits
Epaisseur d’isolant idéale
d’un point de vue
technique/économique
et conforme aux
prescriptions légales
Epaisseur d’isolant
économique

Conduites de chaleur en coquilles d’isolation PIR Bases de planification 11
3. Recommandations pour l’application
et l’exécution
3.1 Protection contre la corrosion
La nécessité de recourir à un procédé anticorrosion varie en fonction des
exigences posées au système. Le cas échéant, la planification et l’exécution
par des spécialistes incombent au maître d’ouvrage.
3.2 Recommandations pour l’application
Les systèmes d’isolation thermique à coquilles PIR conviennent à la fois aux
applications directement accessibles (par exemple: locaux et centrales de distribution)
et aux plafonds intermédiaires (ventilés ou non), aux cavités et aux
canalisations à grandes distances (dans des canaux praticables ou non). Ils
peuvent également être utilisés pour les conduites extérieures, à condition
d’être revêtus d’un doublage adéquat.
Tableau 3.2-1: Recommandations pour l’application
Emplacement de la conduite Type
Directement accessible (locaux de Doublage en tôle de métal léger, feuille
distribution, centrales, etc.) PVC ou gaine d’aluminium à gros grain
Dans les plafonds intermédiaires Doublage en feuille PVC ou en gaine
(ventilés ou non) ou dans les cavités d’aluminium à gros grain
Dans les canaux praticables Doublage en tôle de métal léger, feuille
PVC ou gaine d’aluminium à gros grain
Dans les canaux non praticables Doublage en tôle de métal léger
Dans la terre sèche Systèmes spéciaux préfabriqués
Dans la terre traversée par des eaux
souterraines
Systèmes spéciaux préfabriqués
A l’extérieur Doublage en tôle de métal léger, ventilée, à
points fixes et points flottants, permettant
l’écoulement de l’eau de condensation
3.3 Description de l’exécution Remarque: consultez également l’index numérique ASMI et le descriptif d’exécution ASMI actuels.
Position Texte Unité de mesure
1. Système d’isolation thermique en coquilles PIR m
1. Coquilles d’isolation PIR
01 Conductibilité thermique pour une temp. moy. de 40°C: ______________________________________________ ≤ 0.030 W/(m·K)
02 Structure cellulaire fermée:_______________________________________________________________________ > 90 Vol.-%
03 Indice d’incendie:____________________________________________________________________________ |-| de 5.2 à 5.3
04 Diamètre nominal de la conduite NW / DN: _________________________________________________________________ mm
05 Diamètre extérieur de la conduite: ________________________________________________________________________mm
06 Epaisseur d’isolant (selon les exigences posées au système et les prescriptions légales): _________________________________ mm
07 Fixation: _________________________________________________________________ Fil de ligature traité contre la corrosion
et suiv. ____________________________________________________________________________________________________
2. Gaine
01 Matériau:_____________________________________________________________________________________________
02 Epaisseur: _________________________________________________________________________________________ mm
03 Indice d’incendie: _____________________________________________________________________________________ |-|
04 Formation de joints circulaires: _____________________________________________________________________________
05 Formation de joints longitudinaux:___________________________________________________________________________
et suiv. ____________________________________________________________________________________________________
3. Type de pose
01 Une couche / plusieurs couches ____________________________________________________________________________
02 Dans des locaux, c’est-à-dire bien visibles _____________________________________________________________________
03 Dans des plafonds intermédiaires ventilés / non ventilés ___________________________________________________________
04 Dans des cavités ventilées / non ventilées _____________________________________________________________________
05 Dans des canaux praticables / non praticables __________________________________________________________________
06 A l’extérieur___________________________________________________________________________________________
07 Horizontale ou inclinée jusqu’à 30° __________________________________________________________________________
08 Verticale ou inclinée au-delà de 30° _________________________________________________________________________
et suiv. ____________________________________________________________________________________________________
4. Autres prestations spécifiques
01 ____________________________________________________________________________________________________
et suiv.. ____________________________________________________________________________________________________
fi Les pièces de formes tels que les dérivations, coudes, réductions, garnitures, etc. doivent être isolés de la même façon. Des pièces moulées de dimensions
courantes sont disponibles.

12 Bases de planification Conduites de chaleur en coquilles d’isolation PIR
3.4 Directives pour l’exécution
3.4.1 Généralités
Les prestations à exécuter au préalable, l’encombrement et les propriétés des
surfaces de l’objet à isoler doivent être contrôlés par le mandataire. En cas de
doute sur la faisabilité du type d’isolation prévu, il convient d’en informer le
mandant par écrit.
Les distances indiquées sur la fig. 3.4.1-1 doivent être respectées.
Fig. 3.4.1-1: Ecartements minimums requis entre les conduites (en mm)
Afin de garantir une isolation irréprochable, les conditions suivantes doivent
être remplies:
n L’installation est hors service et sèche.
n Le sol ne présente ni obstacle ni salissure importante.
n L’objet présente des fixations pour le support.
n L’objet est muni de rondelles d’étanchéité (les rondelles d’étanchéité
assurent une liaison étanche aux liquides entre l’objet et la gaine).
n Les éléments installés sur l’objet, tels que les brides, plaques signalétiques,
etc., doivent être dimensionnés de telle sorte que les raccordements, les
dispositifs de lecture et de mesure, les inscriptions des plaques signalétiques,
etc., soient situés à l’extérieur de l’isolation.
n Les appuis permettent de fixer correctement les isolants, les barrières parevapeur
et les gaines.
n Les passages tubulaires dans les murs et plafonds doivent être conçus de
façon à respecter l’épaisseur d’isolant et à permettre l’exécution du système
d’isolation prévu. Toutes les prescriptions concernant l’ignifugation doivent
être respectées.
n Afin de réduire le risque de pénétration de l’humidité dans les canalisations
extérieures horizontales, il convient de fixer les garnitures en dessous du
plan horizontal traversant l’axe de la conduite.
n L’isolation doit pouvoir être montée sans entrave.
n Les travaux de soudage sur l’objet ont été effectués, et l’installation a été
contrôlée.
n Les travaux de collage des métaux sur l’objet ont été effectués.
n L’installation ne doit pas être mise en service avant l’accomplissement des
travaux d’isolation.
n Les pièces de l’installation revêtues d’une isolation ne doivent pas servir à
la fixation d’autres installations.
3.4.2 Exigences
n Eviter au maximum les ponts thermiques.
n Les divers éléments du système d’isolation (par ex. colle, isolant, gaine) et
l’éventuelle protection contre la corrosion doivent pouvoir être combinés sans
aucun problème. S’assurer de la compatibilité des différents matériaux.
n Afin de limiter les risques de corrosion, les métaux présentant différents
potentiels électriques ne doivent pas se toucher. Au besoin, prévoir des
éléments de séparation.
n Les systèmes d’isolation doivent être montés de manière à permettre le
montage et le démontage de modules sans endommager l’isolation.
3.4.3 Support
Appui
Il convient d’éviter tout contact direct de l’objet à isoler avec les suspensions,
fixations, fondations, etc., et d’intercaler des appuis en matériaux isolants présentant
une grande résistance à la pression. Les contraintes de compression
admissibles pour les charges permanentes sur ces matériaux isolants ne doivent
jamais être dépassées. En cas de résistance insuffisante, il est possible d’utiliser
des appuis en matériaux présentant une conductibilité thermique plus faible,
par exemple du bois dur.
Appuis dans les suspensions et fixations
Les appuis doivent être au moins aussi épais que la couche d’isolation contiguë.
Pour les applications sans revêtement, on peut utiliser des isolants résistants
à la compréssion; pour les applications sans revêtements fixes, il faut utiliser
des matériaux présentant une conductibilité thermique plus faible et pouvant
absorber les pressions et les poussées, comme par exemple du bois dur, de
la mousse rigide PUR / PIR à haute masse volumique apparente ou du bois
compressé.
Ossatures
Les ossatures transmettent le poids du système d’isolation et les forces qui
s’y appliquent vers des supports ou directement sur l’objet isolé. Les ossatures
fournissent inévitablement des ponts thermiques. Afin de limiter leurs effets,
on fixe des pièces moulées, par exemple en mousse rigide PUR / PIR, en verre
cellulaire, etc., directement sur l’objet. Dans ce cas, l’ossature ne doit plus
absorber que les charges provenant de la gaine et éventuellement les forces
qui s’y appliquent.
Charpentes d’appui
Les charpentes d’appui maintiennent la gaine à une distance adéquate de
l’objet lorsque l’isolant ne peut assurer lui-même cette fonction. On utilise en
général des coquilles, segments ou autres pièces moulées en matériaux isolants
résistants à la pression, en matières plastiques ou en bois.
3.4.4 Isolant
L’isolant doit satisfaire aux exigences définies au cours de la phase de planification.
Eviter les vides entre l’objet et l’isolant.
Les coquilles d’isolation doivent être posées de manière jointive et à joints
décalés.
En cas d’application d’une couche supplémentaire, recouvrir correctement les
joints de la première couche.
Les isolations posées sur des surfaces verticales ou inclinées doivent être
maintenues en place pour éviter tout glissement.
L’isolant doit être protégé contre les intempéries et les dommages mécaniques
par des mesures adaptées.
Le diamètre intérieur des coquilles, coudes et segments correspond au diamètre
extérieur de la conduite.
Eviter l’isolation commune de conduites transportant un agent caloporteur à
des températures différentes.

Conduites de chaleur en coquilles d’isolation PIR Bases de planification 13
3.4.5 Doublage
Généralités
Le doublage protège les conduites contre les dommages mécaniques, les
intempéries et/ou le feu selon le cas.
Si un fluide quelconque (par ex. de l’eau) est susceptible de s’infiltrer dans
le matériau isolant, utiliser impérativement un doublage imperméable.
Si les conduites sont situées à l’extérieur et que de l’eau de condensation
risque de se former entre l’isolant et le doublage, veiller à ce que le doublage
utilisé dispose d’orifices permettant l’évacuation des gouttelettes d’eau.
Doublage en tôle
Les tôles doivent être modelées, les joints circulaires bordés. Les joints
longitudinaux peuvent être bordés ou pliés à l’équerre.
Doublage en gaine d’aluminium (classique ou à gros graîn)
Les joints circulaires doivent se chevaucher d’au moins 50 mm, les joints
longitudinaux collés d’au moins 30 mm. Respecter les indications du fabricant.
Doublage en feuilles plastiques rigides (feuilles PVC rigides)
Les joints circulaires doivent se chevaucher d’au moins 50 mm, les joints
longitudinaux collés d’au moins 30 mm. Respecter les indications du fabricant.
3.4.6 Divers
Colles
Les colles ne doivent pas influencer les propriétés des pièces assemblées et des
matériaux voisins. Respecter les consignes d’utilisation du fabricant.
La colle utilisée ne doit provoquer aucune nuisance olfactive gênant l’exploitation
des locaux.
Isolation des armatures de tuyauterie
Les armatures de tuyauterie sont par exemple les vannes, robinets, brides et
filtres.
Les accessoires de tuyauterie doivent être isolés à l’aide d’armatures facilement
démontables pour les opérations de maintenance ou de réparation et pouvant
être remises en place sans aucune modification et à leur place initiale.
L’isolation de la conduite doit se terminer devant l’armature, de tuyauterie, à
une distance permettant son retrait et son remplacement.
Les armatures chevauchent l’isolation de la conduite sur une distance correspondant
à l’épaisseur de l’isolant.
Dans la mesure du possible, utiliser un isolant d’une épaisseur identique pour
les armatures de tuyauterie et le système de canalisation.
Armatures en plastique
La couche isolante se compose en général de mousse PUR de qualité supérieure,
sans CFC, protégée contre les dommages mécaniques par une enveloppe en
plastique résistante.
Les armatures en plastique sont fabriqués industriellement. Le spécialiste de
l’isolation ajuste les armatures préfabriqués au système d’isolation de la
conduite.
Armatures en métal
Le Caisson en métal léger fabriqué par le calorifugeur-tôlier est revêtu de laine
minérale ou d’éléments PIR préfabriqués, puis ajusté au système d’isolation de
la conduite.
Charge électrostatique
La mise à la terre est obligatoire en cas d’utilisation de matières pouvant
accumuler une charge électrostatique en atmosphère explosible, par exemple
des robinetteries revêtues de matière plastique ou matières plastiques non
conductrices.
Ces travaux doivent impérativement être confiés à une entreprise spécialisée.

14 Bases de planification Conduites de chaleur en coquilles d’isolation PIR
4. Annexe
4.1 Valeurs caractéristiques du matériau – valeurs indicatives*)
Tableau 4.1-1: Caractéristiques techniques des coquilles d’isolation
Matériau Masse volumique Température limite Indice d’incendie
apparente d’utilisation
kg/m 3 °C |-|
Mousse de polyisocyanurate PIR 30 – 80 jusqu’à 130 5.2 – 5.3
Mousse de caoutchouc synthétique FEF 50 – 120 jusqu’à 110 5.1 – 5.2
Laine minérale MW jusqu’à 250 6q.3 – 6
– Laine de roche 60 – 200
– Laine de verre 20 – 60
Fig. 4.1-1: Conductibilité thermique de diverses coquilles d’isolation pour conduites en fonction de la température
Conductibilité thermique λ en W/(m K)
0.06
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
0
20
40
Légende: PIR Mousse de polyisocyanurate (indice de conductibilité thermique: 27.260)
Mousse synthétique rigide présentant une structure cellulaire fermée et produite à partir de polyuréthane.
FEF Mousse élastomère souple (indice de conductibilité thermique: 36.290)
Mousse souple à cellules fermées, en caoutchouc naturel ou synthétique, ou mélange des deux.
MW Laine minérale (indice de conductibilité thermique: 32.330)
Matériau isolant résultant du mélange de minéraux (roche liquide, scorie ou fibres de verre) et formant un tapis fibreux.
Les caractéristiques des matériaux spécifiques doivent être documentées.
60 80 100 120
Température Θ en ºC
*) Sources: indications de fabricants; recommandation SIA 380/3:1990; norme allemande DIN 4140:1996; ouvrages divers
FEF
MW
PIR

Conduites de chaleur en coquilles d’isolation PIR Bases de planification 15
4.2 Tableaux des pertes de puissance (W/m) pour les systèmes d’isolation thermique
en mousse de polyisocyanurate (PIR)
En fonction du diamètre de la conduite et de l’épaisseur de l’isolant
– doublage en PVC rigide, pas de vent
– indice de conductibilité thermique de 27.260 conformément au chapitre Bases de calcul, point 5.1
– supplément à la conductibilité thermique pour les pertes de chaleur dues à la charpente: λ z 0.006 W/(m K)
– coefficient de transmission thermique conformément au chapitre Bases de calcul, point 5.2
– supplément au flux de chaleur pour les autres ponts thermiques, tels que supports et ossatures: 1% de la surface non isolée
Température ambiante 20˚C
Température du caloporteur 40˚C Température du caloporteur 50˚C
DN Epaisseur d’isolation en mm
conduite 30 40 50 60 80 100 120
10 2,9 2,6 2,4 2,2 2,0 1,9 1,8
25 4,3 3,7 3,3 3,1 2,7 2,5 2,4
50 6,3 5,3 4,7 4,3 3,8 3,4 3,2
100 10 8,5 7,4 6,6 5,7 5,0 4,6
150 14 12 10 8,9 7,5 6,6 6,0
200 18 14 12 11 9,1 8,0 7,2
Température du caloporteur 60˚C Température du caloporteur 80˚C
DN Epaisseur d’isolation en mm
conduite 30 40 50 60 80 100 120
10 6,1 5,3 4,9 4,6 4,2 3,9 3,7
25 8,9 7,7 6,9 6,4 5,7 5,2 4,9
50 13 11 9,8 9,0 7,8 7,1 6,6
100 21 18 15 14 12 11 9,6
150 29 24 21 18 16 14 13
200 37 30 26 23 19 17 15
Température du caloporteur 100˚C Température du caloporteur 120˚C
DN Epaisseur d’isolation en mm
conduite 30 40 50 60 80 100 120
10 13 11 10 9,7 8,8 8,2 7,8
25 19 16 15 14 12 11 10
50 28 24 21 19 17 15 14
100 45 38 33 30 25 23 21
150 62 51 44 40 33 30 27
200 78 64 55 49 41 36 33
Les valeurs intermédiaires peuvent être introduites de façon linéaire.
DN Epaisseur d’isolation en mm
conduite 30 40 50 60 80 100 120
10 4,5 3,9 3,6 3,4 3,1 2,9 2,7
25 6,5 5,7 5,1 4,7 4,2 3,8 3,6
50 9,6 8,2 7,2 6,6 5,8 5,2 4,8
100 16 13 11 10 8,7 7,7 7,1
150 21 18 15 14 11 10 9,0
200 27 22 19 17 14 12 11
DN Epaisseur d’isolation en mm
conduite 30 40 50 60 80 100 120
10 9,4 8,3 7,6 7,1 6,4 6 5,7
25 14 12 11 9,9 8,8 8,1 7,6
50 20 17 15 14 12 11 10
100 33 27 24 21 18 16 15
150 45 37 32 29 24 21 20
200 57 46 40 35 30 26 24
DN Epaisseur d’isolation en mm
conduite 30 40 50 60 80 100 120
10 16 15 13 12 11 11 10
25 24 21 19 17 16 14 13
50 36 30 27 25 22 20 18
100 58 48 42 38 33 29 27
150 80 66 57 51 43 38 35
200 101 82 71 63 53 47 42

16 Bases de planification Conduites de chaleur en coquilles d’isolation PIR
4.3 Tableaux des pertes de puissance (W/m) pour les systèmes d’isolation thermique
en laine de verre (MW)
En fonction du diamètre de la conduite et de l’épaisseur de l’isolant
– doublage en PVC rigide, pas de vent
– indice de conductibilité thermique de 32.330 conformément au chapitre Bases de calcul, point 5.1
– supplément à la conductibilité thermique pour les pertes de chaleur dues à la charpente: λ z 0.006 W/(m K)
– coefficient de transmission thermique conformément au chapitre Bases de calcul, point 5.2
– supplément au flux de chaleur pour les autres ponts thermiques, tels que supports et ossatures: 1% de la surface non isolée
Température ambiante 20˚C
Température du caloporteur 40˚C Température du caloporteur 50˚C
DN Epaisseur d’isolation en mm
conduite 30 40 50 60 80 100 120
10 3,4 3,0 2,7 2,6 2,3 2,2 2,0
25 4,9 4,3 3,8 3,6 3,2 2,9 2,7
50 7,2 6,1 5,4 5,0 4,3 3,9 3,6
100 12 9,7 8,5 7,6 6,5 5,8 5,3
150 16 13 11 10 8,5 7,5 6,8
200 20 16 14 12 10 9,1 8,2
Température du caloporteur 60˚C Température du caloporteur 80˚C
DN Epaisseur d’isolation en mm
conduite 30 40 50 60 80 100 120
10 7,0 6,2 5,7 5,3 4,8 4,5 4,3
25 10 8,9 8,0 7,4 6,6 6,0 5,6
50 15 13 11 10 9,0 8,2 7,6
100 24 20 18 16 14 12 11
150 34 28 24 21 18 16 14
200 42 34 29 26 22 19 17
Température du caloporteur 100˚C Température du caloporteur 120˚C
DN Epaisseur d’isolation en mm
conduite 30 40 50 60 80 100 120
10 15 13 12 11 10 9,6 9,1
25 22 19 17 16 14 13 12
50 33 28 24 22 19 18 16
100 53 44 38 34 29 26 24
150 72 60 51 46 39 34 31
200 91 74 64 57 47 42 38
Les valeurs intermédiaires peuvent être introduites de façon linéaire.
DN Epaisseur d’isolation en mm
conduite 30 40 50 60 80 100 120
10 5,2 4,6 4,2 3,9 3,6 3,3 3,1
25 7,6 6,5 5,9 5,4 4,8 4,4 4,2
50 11 9,4 8,3 7,6 6,6 6,0 5,6
100 18 15 13 12 9,9 8,8 8,1
150 25 20 17 16 13 12 10
200 31 25 22 19 16 14 13
DN Epaisseur d’isolation en mm
conduite 30 40 50 60 80 100 120
10 11 9,7 8,9 8,3 7,5 7,0 6,6
25 16 14 12 12 10 9,4 8,8
50 24 20 18 16 14 13 12
100 38 32 28 25 21 19 17
150 52 43 37 33 28 25 22
200 66 54 46 41 34 30 27
DN Epaisseur d’isolation en mm
conduite 30 40 50 60 80 100 120
10 20 17 16 15 13 12 12
25 29 25 22 21 18 17 16
50 42 36 32 29 25 23 21
100 68 57 50 45 38 34 31
150 94 77 67 60 50 44 40
200 118 96 83 73 61 54 49

Conduites de chaleur en coquilles d’isolation PIR Bases de planification 17
4.4 Tableaux des pertes de puissance (W/m) pour les systèmes d’isolation thermique
en mousse élastomère (FEF)
En fonction du diamètre de la conduite et de l’épaisseur de l’isolant
– pas de vent
– indice de conductibilité thermique de 36.290 conformément au chapitre Bases de calcul, point 5.1
– supplément à la conductibilité thermique pour les pertes de chaleur dues à la charpente: λ z 0.006 W/(m K)
– coefficient de transmission thermique conformément au chapitre Bases de calcul, point 5.2
– supplément au flux de chaleur pour les autres ponts thermiques, tels que supports et ossatures: 1% de la surface non isolée
Température ambiante 20˚C
Température du caloporteur 40˚C Température du caloporteur 50˚C
DN Epaisseur d’isolation en mm
conduite 10 20 30 40 50 60 80
10 5,9 4,3 3,6 3,2 3,0 2,8 2,5
25 9,3 6,5 5,3 4,6 4,2 3,8 3,4
50 15 9,8 7,8 6,6 5,9 5,4 4,7
100 25 16 13 10 9,1 8,2 7,0
150 36 23 17 14 12 11 9,2
200 45 29 22 18 15 13 11
Température du caloporteur 60˚C Température du caloporteur 80˚C
DN Epaisseur d’isolation en mm
conduite 10 20 30 40 50 60 80
10 12 9,0 7,5 6,7 6,2 5,8 5,2
25 20 14 11 9,6 8,6 8,0 7,1
50 31 20 16 14 12 11 9,7
100 53 34 26 22 19 17 15
150 75 47 36 30 26 23 19
200 96 60 45 37 32 28 23
Température du caloporteur 100˚C Température du caloporteur 120˚C
DN Epaisseur d’isolation en mm
conduite 10 20 30 40 50 60 80
10 26 19 16 14 13 12 11
25 42 29 24 20 18 17 15
50 67 44 35 29 26 24 21
100 116 73 56 47 41 37 31
150 163 102 77 64 55 49 41
200 208 129 97 79 68 60 50
Les valeurs intermédiaires peuvent être introduites de façon linéaire.
DN Epaisseur d’isolation en mm
conduite 10 20 30 40 50 60 80
10 9,0 6,6 5,6 5,0 4,5 4,3 3,9
25 14 10 8,1 7,1 6,4 5,9 5,2
50 23 15 12 10 9,0 8,2 7,1
100 39 25 19 16 14 13 11
150 55 35 26 22 19 17 14
200 70 44 33 27 23 21 17
DN Epaisseur d’isolation en mm
conduite 10 20 30 40 50 60 80
10 19 14 12 10 9,6 8,9 8,1
25 31 21 17 15 13 12 11
50 48 32 25 21 19 17 15
100 83 53 41 34 30 27 23
150 118 74 56 46 40 35 30
200 150 93 70 57 49 44 36
DN Epaisseur d’isolation en mm
conduite 10 20 30 40 50 60 80
10 34 25 21 18 17 16 14
25 55 37 30 26 24 22 20
50 87 57 45 38 34 31 27
100 150 95 73 60 53 47 40
150 212 132 100 82 71 63 53
200 270 167 125 102 88 78 65

18 Bases de planification Conduites de chaleur en coquilles d’isolation PIR
5. Bases de calcul
5.1 Conductibilité thermique
La conductibilité thermique des isolants courants augmente de manière exponentielle
avec la température.
L’équation d’approximation suivante peut être utilisée pour les équipements de
bâtiments exposés à des températures comprises entre -40°C et 120°C:
λ m = λ 0 · e b·Θm [W/(m·K)] (1)
L’indice de conductibilité thermique (WKZ) est formé à partir de λ 0 et b:
WKZ =1000 · λ 0 + 100 · b [---] (2)
Tableau 5.1-1: Indice de conductibilité thermique de différents isolants
Isolant WKZ λ o en W/(m·K) b en K -1
Mousse de polyisocyanurate PIR 27.260 0.027 0.00260
Mousse de caoutchouc
synthétique FEF 36.290 0.036 0.00290
Laine minérale MW 32.330 0.032 0.00330
Les suppléments λ Z correspondant aux pertes de chaleur dues à la charpente
doivent être pris en compte pour la conductibilité thermique de référence λ B.
Tableau 5.1-2: Supplément λ z en fonction de la charpente
Type de charpente Supplément λ z
Pas de charpente 0.000 W/(m·K)
Appuis en matériau isolant (par ex. céramique) 0.003 W/(m·K)
Appuis en acier, supports isolés avec au moins 3 mm
d’épaisseur 0.006 W/(m·K)
Appuis en acier, supports non isolés 0.020 W/(m·K)
Il en résulte la formule suivante pour la conductibilité thermique de référence:
λ B = λ m + λ z [W/(m·K)] (3)
Désignation, notion, unité:
WKZ Indice de conductibilité thermique --e
Base des logarithmes naturels e = 2,718’282
b Facteur de température K-1 Θ Température °C
Θm Température moyenne de l’isolant °C
λB Conductibilité thermique de référence de l’isolant W/(m·K)
λ0 Conductibilité thermique de l’isolant 0 °C W/(m·K)
λm Conductibilité thermique de l’isolant à la
température moyenne Θm W/(m·K)
λz Supplément pour les pertes de chaleur dues
λz à la charpente W/(m·K)
5.2 Transmission thermique
5.2.1 Coefficient de transmission thermique extérieur
h a = h K + h S [W/(m 2 ·K)] (4)
Désignation, notion, unité:
h a Coefficient de transmission thermique extérieur W/(m 2 ·K)
h K Transmission thermique par convection W/(m 2 ·K)
h S Transmission thermique par rayonnement W/(m 2 ·K)
5.2.2 Transmission thermique par convection
Les équations suivantes, provenant de différentes sources (ISO / International
Organization for Standardization, VDI / Verein Deutscher Ingenieure, ASTM /
American Society for testing and Materials, et autres) peuvent être utilisées
pour le calcul de la transmission thermique par convection:
Isolation thermique, conduite posée à l’horizontale:
⎛|Δa|⎞ 0.25
hK = 1,2 · · (1+ 2,85 · w) 0.5 [W/(m2 ⎝ Da ⎠
·K)] (5)
Isolation thermique, conduite posée à la verticale:
⎛|Δa|⎞ 0.25
hK = 1,7 · · (1+ 2,85 · w) 0.5 [W/(m2 ⎝ Da ⎠
·K)] (6)
Isolation thermique, calculs courants des pertes de chaleur:
⎛|Δa|⎞ 0.25
hK = 1,5 · · (1+ 2,85 · w) 0.5 [W/(m2 ⎝ Da ⎠
·K)] (7)
Protection contre les contacts fortuits, calculs courants:
⎛|Δa|⎞ 0.25
hK = 0,75 · 1,5 · [W/(m2 ⎝ Da ⎠
·K)] (8)
Désignation, notion, unité:
Da Diamètre extérieur m
w Vitesse du vent m/s
|Δa| Ecart de température entre la surface et l’environnement °C
5.2.3 Transmission thermique par rayonnement
⎛ Ts ⎞ 4 ⎛ Ta ⎞ 4
hS = ε · CS ·
–
⎝100⎠ ⎝100⎠
[W/(m2 Ts – Ta ·K)] (9)
Désignation, notion, unité:
ε Emissivité de la surface ---
C S Constante de rayonnement du corps noir 5,67 W/(m 2 ·K)
T a Température absolue de l’environnement = Θ a + 273,15 K
T s Température absolue de la surface = Θ s + 273,15 K
Tableau 5.2-1: Emissivité des surface
Surface extérieure de la conduite Emissivité ε
CrNiSt (inoxydable) 0,15
Conduite en acier galvanisé 0,35
Conduite en acier brut, non traité 0,75
Conduite en acier traité anticorrosion
Doublage
0,90
Tôle aluminium laminée brute 0,05
Tôle aluminium oxydée 0,15
Tôle aluminium très oxydée 0,20
Tôle aluminium anodisée 0,80
Tôle CrNiSt (inoxydable) 0,15
Tôle d’acier galvanisé brute 0,25
Tôle d’acier galvanisé poussiéreuse 0,35
Tôle d’acier rouillée 0,60
Tôle d’acier enduite
Doublage métallique neuve, valeur moyenne pour les
0,90
calculs de protection contre les contacts
Doublage métallique ayant déjà servi pour les calculs
0,15
d’isolation thermique
Doublage non métallique pour les calculs d’isolation
0,35
thermique et de protection contre les contacts 0,90

Conduites de chaleur en coquilles d’isolation PIR Bases de planification 19
Tableaux 5.2-2: Coefficients de transmission de chaleur ha en fonction de la température de surface Θs et du diamètre extérieur de la gaine
n Température ambiante Θ a 20°C, pas de vent
Doublage métallique, neuve (brillante), emissivité 0.15
Isolation thermique h a selon (7) Protection contre les contacts fortuits h a selon (8)
Θs Diamètre extérieur en mm
en °C 100 200 300 400 500 600
22 4,0 3,5 3,3 3,1 3,0 2,9
25 4,9 4,2 3,9 3,7 3,5 3,4
30 5,6 4,9 4,5 4,3 4,1 3,9
40 6,6 5,7 5,2 4,9 4,7 4,6
Θs Diamètre extérieur en mm
en °C 100 200 300 400 500 600
22 5,2 4,7 4,4 4,3 4,1 4,0
25 6,0 5,4 5,1 4,9 4,7 4,6
30 6,8 6,1 5,7 5,5 5,3 5,1
40 7,9 7,0 6,5 6,2 6,0 5,8
Θs Diamètre extérieur en mm
en °C 100 200 300 400 500 600
22 8,4 7,9 7,6 7,4 7,3 7,2
25 9,3 8,6 8,3 8,1 7,9 7,8
30 10,2 9,4 9,0 8,8 8,6 8,4
40 11,3 10,4 10,0 9,7 9,5 9,3
Θs Diamètre extérieur en mm
en °C 100 200 300 400 500 600
22 3,2 2,9 2,7 2,5 2,5 2,4
25 3,9 3,4 3,2 3,0 2,9 2,8
30 4,5 3,9 3,6 3,4 3,3 3,2
40 5,2 4,5 4,2 3,9 3,8 3,7
Doublage métallique ayant déjà servi, emissivité 0.35
Isolation thermique h a selon (7) Protection contre les contacts fortuits h a selon (8)
Θs Diamètre extérieur en mm
en °C 100 200 300 400 500 600
22 4,4 4,0 3,8 3,7 3,6 3,5
25 5,0 4,6 4,3 4,2 4,1 4,0
30 5,7 5,1 4,8 4,6 4,5 4,4
40 6,4 5,8 5,4 5,2 5,0 4,9
Doublage non métallique, emissivité 0.90
Isolation thermique h a selon (7) Protection contre les contacts fortuits h a selon (8)
Θs Diamètre extérieur en mm
en °C 100 200 300 400 500 600
22 7,6 7,2 7,0 6,9 6,8 6,7
25 8,3 7,8 7,5 7,4 7,3 7,2
30 9,0 8,4 8,1 7,9 7,8 7,7
40 9,9 9,3 8,9 8,7 8,5 8,4

20 Bases de planification Conduites de chaleur en coquilles d’isolation PIR
5.3 Résistance radiale au passage
de chaleur
1 ⎛da⎞ 1
R = · In + [m·K/W] (10)
2·π · λ B ⎝ di⎠ π ·h a ·Da
Désignation, notion, unité:
R Résistance au passage de chaleur m·K/W
Da Diamètre extérieur du doublage m
da Diamètre extérieur de l’isolation m
di Diamètre intérieur de l’isolation m
La résistance interne au passage de chaleur entre la conduite et l’isolation
n’est pas prise en compte.
Tableaux 5.4-2: Coefficient de transmission de chaleur hr sur la conduite non isolée en fonction de la température du caloporteur Θi et du diamètre
extérieur dr
n Température ambiante Θ a 20°C, pas de vent
Surface de la conduite, émissivité 0.15 Surface de la conduite, émissivité 0.35
Coefficient de transmission de chaleur h r selon (7) Coefficient de transmission de chaleur h r selon (7)
Θi DN de la conduite
en °C 10 25 50 100 150 200
40 9,7 8,3 7,4 6,4 5,9 5,6
60 12 9,8 8,7 7,5 6,9 6,6
80 13 11 9,6 8,3 7,7 7,3
100 14 12 10 9 8,3 7,8
Θi DN de la conduite
en °C 10 25 50 100 150 200
40 11 9,6 8,6 7,7 7,2 6,9
60 13 11 10 8,9 8,3 8
80 14 12 11 9,9 9,2 8,8
100 15 13 12 11 10 9,5
Surface de la conduite, émissivité 0.75 Surface de la conduite, émissivité 0.90
Coefficient de transmission de chaleur h r selon (7) Coefficient de transmission de chaleur h r selon (7)
Θi DN de la conduite
en °C 10 25 50 100 150 200
40 14 12 11 10 9,7 9,4
60 16 14 13 12 11 11
80 17 16 14 13 12 12
100 19 17 15 14 13 13
5.4 Flux de chaleur radial
Θ i – Θ a
q l = + WBR [W/m] (11)
R
Désignation, notion, unité:
ql Flux de chaleur à tarvers le système d’isolation W/m
Θa Température ambiante °C
Θi Température du caloporteur °C
WBR Pertes de chaleur dues aux ponts thermiques,
mais sans λz W/m
Θi – Θa wbr
WBR = ·
1 100
π ·hr ·dr
[W/m] (12)
Désignation, notion, unité:
dr Diamètre extérieur de la conduite (en général égal à di) m
hr Coefficient de la transmission de chaleur sur la conduite
non isolée W/(m2 ·K)
wbr Surface non isolée de la conduite %
Tableau 5.4-1: Suppléments pour ponts thermiques en pourcentage de
la surface non isolée de la conduite
Ponts thermiques
Supplément pour
Aucun Peu Normaux Nombreeux
ponts thermiques 0 % 0,2 % 1,0 % 5,0 %
Θi DN de la conduite
en °C 10 25 50 100 150 200
40 15 13 12 11 11 10
60 17 15 14 13 12 12
80 19 17 15 14 14 13
100 20 18 17 15 15 14