Cet outil s'intéresse à quatre grandeurs qui décrivent le comportement thermique d'une paroi multicouche (mur, toiture ou plancher bas) : la résistance thermique R, le coefficient de transmission thermique U, le facteur Sd et le déphasage thermique. La résistance thermique R traduit la capacité de la paroi à s'opposer au passage de la chaleur ; le coefficient U, son inverse, indique au contraire la quantité de chaleur qui traverse la paroi. Le facteur Sd caractérise la capacité de la paroi à laisser diffuser la vapeur d'eau, une donnée utile pour anticiper les risques de condensation. Le déphasage, exprimé en heures, mesure le retard avec lequel la chaleur extérieure traverse la paroi et atteint l'intérieur du bâtiment, un paramètre qui joue directement sur le confort d'été.
Une paroi est en général composée de plusieurs couches de matériaux (isolant, maçonnerie, enduits, parements…). Chaque couche possède sa propre résistance thermique, calculée en divisant son épaisseur par la conductivité thermique (λ, lambda) du matériau qui la compose : plus un matériau est isolant, plus son λ est faible, et plus sa résistance est élevée à épaisseur égale. La résistance thermique totale de la paroi s'obtient en additionnant la résistance de chacune de ses couches, à laquelle s'ajoutent deux résistances superficielles : la résistance superficielle intérieure (Rsi) et la résistance superficielle extérieure (Rse). Ces deux valeurs dépendent du type de paroi considéré — un mur vertical, une toiture ou un rampant, et un plancher bas n'ont pas les mêmes Rsi et Rse, ce dont l'outil tient compte selon le type de paroi choisi. Une fois la résistance totale obtenue, le coefficient de transmission thermique U se déduit simplement en en prenant l'inverse : U = 1 / résistance totale.
Le facteur Sd de chaque couche se calcule en multipliant le facteur de résistance à la diffusion de vapeur du matériau (μ, mu) par l'épaisseur de la couche. Le Sd total de la paroi additionne le Sd de chacune de ses couches ; il sert notamment de base à la méthode Glaser, qui permet d'étudier les risques de condensation à l'intérieur d'une paroi.
Le déphasage thermique, quant à lui, est estimé à partir de la capacité thermique et de la résistance thermique de la paroi, selon la formule : déphasage = min(24, max(0, 0,08 × capacité thermique + 0,45 × résistance thermique)), le résultat étant exprimé en heures et plafonné à 24 heures. Une paroi au déphasage élevé retarde davantage l'arrivée de la chaleur extérieure à l'intérieur du logement, ce qui contribue au confort d'été, particulièrement pour les parois exposées au soleil.
Ces indicateurs de performance de l'enveloppe ne se lisent pas isolément : ils contribuent, avec la conception du bâtiment, à le lien entre performance de l'enveloppe et Bbio dans le guide de la RE2020.
Cette page présente les principes et les formules du calcul de la résistance thermique, du coefficient U, du facteur Sd et du déphasage. Pour effectuer le calcul sur votre propre paroi, couche par couche, avec un schéma dynamique qui se met à jour au fil de votre saisie, rendez-vous sur l'outil interactif complet, qui regroupe 13 onglets de calcul RE2020.
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À noter : cet outil est un outil de pré-dimensionnement pédagogique simplifié. Il ne remplace ni une étude thermique réglementaire, ni un moteur de calcul RE2020 agréé, et ne saurait se substituer à l'intervention d'un bureau d'études thermiques pour la constitution des attestations réglementaires de votre projet.
Contenu technique rédigé ou vérifié par le Dr T BOUACHE, dirigeant-fondateur et référent technique de LECOBAT, docteur-ingénieur en énergétique et génie des procédés.