Donnée thermique et accoustique d'une porte

[pouil77]

Bonjour,
je fabrique des porte en acier isolé (petit artisan) pour des bâtiments neufs
Il m'est de plus en plus demandé des données thermique et acoustique de mes portes par les architectes.
Du coup quand c'est imposé, je les fait fabriquer. Mais c'est dommage.
Aussi pouvez vous me dire comment le déterminer.
Les profilés sont sans rupture de pont thermique

Mes portes sont avec un dormant en tube de 50 x 30 face vue x 2 mm. Elles sont portes de secours, s'ouvrent donc vers l'extérieur
L'ouvrant est composé d'un pourtour en tube de 40 x 40 x 2 avec une traverse intermediaire, tôles sur les deux face de 15/10 et remplissage pour un panneau de laine de roche de R=1,15
5 mm de jour en dessous, et un petit joint à lèvre en fond de feuillure.

Merci de votre retour
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[RomVi]

Bonjour

Il est tout a fait possible de calculer une résistance thermique équivalente pour cette porte. Serait il possible d'avoir un petit croquis, car je ne suis pas familier avec les termes employés (dormant, traverse etc). Le jour en dessous est obturé par le joint ?

[pouil77]

Bonjour, et merci du retour.
Je vous joins un plan de principe
Si c'est plus simple, on peut decompter les tubes qui font l'ossature de la porte et mettre des U de 40 x 40 x 2 que je remplirais de laine de roche.
Pareil pour le jeu de 5 mm sous la porte. Je peux mettre un joint balai.

Merci de votre retour

[invite19431173]

Salut !

Merci de poster l'image à un format image, plus simple à utiliser.

Pour la modération.

[A voir en vidéo sur Futura]

[pouil77]

Voici avec un fichier image

[RomVi]

Ce schéma est très clair merci, je répondrai en détail Jeudi, car il y a un peu de calculs à faire.

[pouil77]

Super merci. Si vous pouviez me donner les différentes étapes du calcul. Ça me permettrai de pouvoir améliorer la donnée thermique de mon bloc porte.

[RomVi]

Bonjour

J'ai donc partagé la porte en 3 zones distinctes :
1 - Les bords et la traverse centrale constitués par les tubes, donc un cadre de 40mm d'épaisseur, avec une bande de 40mm en plein milieu. Étant donné qu'il n'y a que que du métal on a donc un coefficient très important (ou une résistance thermique très faible). Cette zone a un coefficient d'échange équivalent de 41 W/m²K
2 - Les zones éloignées de ces tubes, avec l'isolant pris en sandwich, qui correspond à un coefficient de 10W/m²K
3 - Des zones de "transition" dans lesquelles les tubes agissent comme des ponts thermiques, et la tôle comme des dissipateurs. J'ai fixé arbitrairement la largeur de ces bandes à 100mm.
J'ai ajouté un petit schéma des zones

A titre d'illustration on peut voir aussi le coefficient d'échange local en fonction de la hauteur de la porte (sur un axe passant par le centre) et chaque zone entre pointillés.

La zone 1 correspond à un coefficient moyen de 41W/m²K, la 2 à 10W/m²K et la 3 à 1.6 m²K
En multipliant chaque zone par sa surface respective on détermine un coefficient en W/K:
Zone 1 : 41 * 0.278m²= 11.4 W/K
zone 2 : 10 * 0.684 = 6.84 W/K
zone 3 : 1.6 * 1.138 = 2.21 W/K

Ces zones étant toutes placées côte à côte on peut les additionner afin d'obtenir un coefficient global : 11.4 + 6.84 + 2.21 = 20.45W/K
ou une résistance thermique de 1 / 20.45 = 0.049 K/W

[pouil77]

Super merci. Par contre as tu la conversion en :
Coefficient de transmission thermique Uw = W/m2.K
En général c est ce que les fournisseur donne
Qui est de l ordre de 1,5 à 2,5
Qu en pensez vous. En tout cas merci.

[RomVi]

Il suffit de diviser par la surface de la porte, donc 20.45 W/K / 2.1m² = 9.7 W/m²K
Le coefficient est bien plus haut que les valeurs que tu as en tête car le cadre en métal vient fortement dégrader la valeur globale.

[pouil77]

Super. Je peux ainsi voir en modifiant la fabrication comment diminuer le résultat.
Penses tu que la méthode de calcul est très précise au point de le présenter à un bureau de contrôle ou faut il calculer autre chose ?

Pour l isolant comment fais tu pour passer d un R de 1,15 à 10Wm2 k

Sais tu comment ça se passe pour l isolation phonique

Merci

[RomVi]

Bonjour

La méthode est assez précise en ce qui concerne la porte elle même, par contre je ne connais pas les subtilités qu'il peut y avoir dans le bâtiment (faut il prendre en compte l'encadrement par exemple ?).

Pour l isolant comment fais tu pour passer d un R de 1,15 à 10Wm2 k

C'est une faute de frappe de ma part, les zones "3" ont un coefficient moyen de 1.6 W/m²K, ce sont les zones 2 qui ont un coefficient de 10. En théorie on devrait être à 1 / 1.15 = 0.67 W/m²K, c'est d'ailleurs la valeur que l'on a en plein centre des zones, mais comme tu as pu le voir sur le graphique qui indique la valeur du coefficient "localement" la zone 3 est une moyenne qui englobe des valeurs plus hautes "sur les bords), donc la moyenne est plus importante.

Je t'ai fais un graphique avec les valeurs de température en surface de la porte (pour une température intérieure de 20°C, et extérieure de 0°C), ce sera peut être plus parlant.

[pouil77]

Merci. Je rentre de congé mercredi. Je vais imprimer tout ça et revenir vers toi si j ai des zones d ombre
Merci pour tout

[pouil77]

Et oui je dois fournir une donnée avec l encadrement.

[RomVi]

Dans ce cas c'est plus compliqué... Je pourrais toujours faire un calcul, mais il y certainement des particularités que je ne connais pas, donc ce ne serait peut être pas pertinent. En tout cas tu as déjà une 1ere approche.

[pouil77]

Je regarde mercredi et on en reparle. Tu préfère en mp ou sur le forum?

[RomVi]

Tu peux m'envoyer un message privé.

[Garion]

Romvi, as-tu pris en compte le fait que les tubes du cadre contiennent de l'air qui est lui-même isolant ?

[RomVi]

Oui, j'ai simulé l'épaisseur d'air, mais à la réflexion je crois que je me suis trompé dans la valeur utilisée, je vais vérifier.

[RomVi]

Effectivement j'ai mal renseigné une valeur des propriétés de l'air, et ça change ... Je regarderai plus en détail ce weekend. Bien vu Garion.

[Garion]

C'est compliqué la résistance thermique de l'air en plus, car elle dépend de l'épaisseur à cause des phénomènes de convection.

[RomVi]

Fausse alerte, il n'y avait pas d'erreur dans ma simu initiale (il y avait bien une valeur mal renseignée, mais elle n’est pas prise en compte), donc les valeurs annoncées sont bonnes.
L'air est effectivement un isolant, mais les tubes forment des ponts thermiques très efficaces.

[Garion]

Oui, il faudrait introduire un rupteur de pont thermique, c'est ce qui se fait quasi systématiquement de nos jours dans les menuiseries en alu.

[pouil77]

Bonjour,
Comme convenu, à mon retour de congé, j'ai pu bien analyser ton calcul.
Je joins donc un plan qui devrait améliorer les choses.
Pour rigidifier l'intérieur, au lieu de mettre des tubes, je fais des U que je rempli de laine de verre.
J'ai également épaissi la porte me permettant de mettre un isolant de bien meilleur qualité.
Peux tu me dire ce que ca change dans le résultat.
Est ce des choses que tu fais sur un logiciel et si oui lequel est ce.
Et dernière question, est ce compliqué de faire une simulation acoustique de la la porte afin de savoir l'affaiblissement en dB.
Merci de ton retour.

[RomVi]

Bonjour

Je me suis penché sur ton problème, et à 1ere vue ça ne change pas grand chose. Le problème n'est pas lié à l'épaisseur d'isolant mais plutôt aux ponts thermiques provoqués par les renforts et les bords. Juste pour confirmation il y a 2 renforts sur cette porte alors qu'il n'y en avait qu'un précédemment ?

En ce qui concerne les données acoustiques je n'ai aucune idée de la façon dont on pourrait le calculer. Ne serait il pas possible de faire une mesure réelle ?

[pouil77]

Bonjour, suite à ta remarque j'ai refait un plan.
Le principe des de renforcer les tôles sans pont thermique.
Pour le nombre de renfort il y en a bien 2. peut etre 3 si besoin pour installer la serrure.
Ca va dépendre des ameliorations sur le coeef

[RomVi]

Tant que les renforts touches les parois le résultat est sensiblement le même. Serait il envisageable d’intercaler une feuille de plastique entre les 2 renforts et les plaques, et de faire tenir l'ensemble avec des rivets pop ?

[pouil77]

Dans le dernier croquis il y aurait 1 cm de vide. Les renforts de la tôle ne toucheraient pas la tole ext et pareil dans l autre sens. Donc je pense rupture de pont au niveau des renforts.

[RomVi]

Dans ce cas n a bien une rupture de pont thermique. Je vais regarder les performances que ça donne.

[RomVi]

Cette fois la performance est grandement améliorée. On arrive à une valeur U de 1.76 W/m²°C, ou en considérant la surface de la porte 3.7 W/°C (R = 0.27 °C/W).
En pièce jointe on peut voir la température le long de la porte.