Méthode d'agrégation : du ψ de liaison au bilan du bâtiment
L'agrégation des ponts thermiques suit une logique d'inventaire exhaustif. Chaque famille de liaison est identifiée, son coefficient déterminé, son linéaire mesuré ; les contributions sont ensuite sommées puis rapportées à une grandeur de référence pour être comparées au plafond réglementaire. La difficulté n'est pas mathématique : elle est méthodologique, parce qu'un inventaire incomplet ne se voit pas dans le résultat.
Les formules d'agrégation, variable par variable
Le coefficient de déperdition par ponts thermiques du bâtiment s'écrit HTB = Σ(ψi × Li) + Σχj, où ψi est le coefficient linéique de la famille de liaison i, en W/(m.K), Li son linéaire cumulé en mètres mesuré en dimensions intérieures, et χj le coefficient ponctuel de chaque pont thermique tridimensionnel, en W/K. Le résultat HTB s'exprime en W/K.
Le ratio réglementaire s'obtient en divisant ce coefficient par la surface de référence du bâtiment : Ratio ψ = [Σ(ψi × Li) + Σχj] / Sref, en W/(m².Sref.K). C'est la grandeur que l'article 22 de l'arrêté du 4 août 2021 plafonne à 0,33 W/(m².Sref.K).
Enfin, la part des ponts thermiques dans les déperditions par transmission se calcule par HTB / (Σ(U × A) + HTB). C'est l'indicateur le plus parlant en conception : il dit si l'effort suivant doit porter sur les parois ou sur les liaisons.
Dresser l'inventaire : les familles de liaisons à recenser
La foire aux questions officielle du portail RT-RE-bâtiment précise le périmètre du ratio réglementaire : sont comptabilisés les ponts thermiques situés entre au moins deux parois dont l'une au moins est en contact avec l'extérieur ou un local non chauffé, y compris les liaisons entre parois et baies. Les ponts thermiques intégrés aux parois elles-mêmes en sont exclus, car ils relèvent du calcul du coefficient U de la paroi.
Le fascicule Th-Bat organise ses valeurs par défaut selon cinq familles, qui constituent une trame d'inventaire directement exploitable : liaisons courantes avec un plancher bas, liaisons courantes avec un plancher intermédiaire, liaisons courantes avec un plancher haut, liaisons courantes entre parois verticales, et liaisons courantes entre menuiserie et parois opaques.
- Liaisons avec le plancher bas : sur terre-plein, sur vide sanitaire, sur local non chauffé — souvent le poste le plus lourd en maison de plain-pied.
- Liaisons avec le plancher intermédiaire : about et rive de plancher, refends traversants — poste dominant en R+1 isolé par l'intérieur.
- Liaisons avec le plancher haut : acrotères de toiture-terrasse, jonction mur / plafond de comble, pieds de charpente.
- Liaisons entre parois verticales : angles sortants, angles rentrants, refends sur façade, murs de séparation entre logements.
- Liaisons menuiserie / paroi opaque : tableaux, linteaux, appuis de baies — ψ unitaire faible mais linéaire cumulé très important.
- Ponts thermiques ponctuels : croisement de trois parois, traversées ponctuelles, ancrages structurels — comptés en W/K à l'unité.
Affecter un coefficient : la hiérarchie des sources
Le fascicule Th-Bat est explicite : les valeurs par défaut qu'il publie peuvent être utilisées sans justification en l'absence de connaissance précise des épaisseurs de parois, mais priment sur elles les valeurs calculées dans la configuration précise du pont thermique considéré, conformément à la méthode générale du fascicule, ainsi que les valeurs qui figurent dans les avis techniques.
Ces valeurs par défaut ont été déterminées sur la base d'hypothèses de calcul défavorables. Utiliser exclusivement le catalogue place donc le bilan du côté de la sécurité, mais peut faire échouer un projet au garde-fou alors qu'un calcul de la configuration réelle l'aurait fait passer. C'est un arbitrage économique classique : le coût d'une modélisation numérique se compare au coût du renforcement constructif qu'elle permet d'éviter.
Le calcul numérique, lorsqu'il est mené, doit respecter les prescriptions de la NF EN ISO 10211 reprises par le fascicule : logiciel vérifié conformément à l'annexe A de la norme, modèle géométrique incluant les parois voisines jusqu'à des plans de coupe placés à l'abri de la perturbation, maille n'excédant pas 25 mm dans la zone centrale du pont thermique pour les liaisons de gros œuvre.
Enchaînement complet de la méthode
- 1. Recenser toutes les familles de liaisons du bâtiment à partir des plans et des coupes, sans omission.
- 2. Mesurer les linéaires cumulés par famille, en dimensions intérieures.
- 3. Affecter à chaque famille un ψ issu du calcul de la configuration réelle, d'un Avis technique ou du fascicule Th-Bat.
- 4. Recenser et compter les ponts ponctuels χ.
- 5. Calculer HTB = Σ(ψi × Li) + Σχj, en W/K.
- 6. Calculer le Ratio ψ = HTB / Sref et le comparer au plafond de 0,33 W/(m².Sref.K).
- 7. Vérifier séparément le plafond Ψ9 ≤ 0,6 W/(m linéaire.K) sur les liaisons planchers intermédiaires / murs.
- 8. Calculer la part HTB / (Σ(U × A) + HTB) pour identifier où porter l'effort suivant.
- 9. Si le garde-fou n'est pas tenu, tester les variantes constructives et reprendre le bilan.
Trois bilans chiffrés comparés sur un même bâtiment
Les trois variantes ci-dessous portent sur une même maison individuelle R+1 de surface de référence 120 m². Les coefficients U et ψ sont des hypothèses de calcul explicites, choisies pour rendre chaque opération vérifiable à la calculatrice ; ils doivent être remplacés sur un projet réel par les valeurs issues du calcul de la configuration effective, des avis techniques ou du fascicule Th-Bat.
Déperditions surfaciques communes aux trois variantes : murs 118 m² à U = 0,22 → 25,96 W/K ; toiture 72 m² à U = 0,15 → 10,80 W/K ; plancher bas 72 m² à U = 0,24 → 17,28 W/K ; baies 22 m² à Uw = 1,35 → 29,70 W/K. Somme : Σ(U × A) = 83,74 W/K.
Variante A — Isolation par l'intérieur, liaisons non traitées
Hypothèses de liaisons : plancher bas / mur, 36,00 m à ψ = 0,45 ; plancher intermédiaire / mur, 36,00 m à ψ = 0,60 ; refends sur façade, 18,00 m à ψ = 0,25 ; angles sortants, 10,80 m à ψ = 0,05 ; menuiseries / parois opaques, 92,00 m à ψ = 0,10.
Contributions : 0,45 × 36,00 = 16,20 W/K ; 0,60 × 36,00 = 21,60 W/K ; 0,25 × 18,00 = 4,50 W/K ; 0,05 × 10,80 = 0,54 W/K ; 0,10 × 92,00 = 9,20 W/K.
Total : HTB = 16,20 + 21,60 + 4,50 + 0,54 + 9,20 = 52,04 W/K.
Ratio ψ = 52,04 / 120 = 0,434 W/(m².K). Le plafond de 0,33 W/(m².Sref.K) n'est pas tenu.
Part dans les déperditions par transmission : 52,04 / (83,74 + 52,04) = 52,04 / 135,78 = 38,3 %. Autrement dit, plus d'un tiers du flux traversant l'enveloppe passe par des liaisons qui ne représentent aucune surface habitable.
Variante B — Isolation par l'extérieur continue
Hypothèses de liaisons, mêmes linéaires : plancher bas / mur ψ = 0,10 ; plancher intermédiaire / mur ψ = 0,06 ; refends ψ = 0,03 ; angles sortants ψ = 0,02 ; menuiseries / parois opaques ψ = 0,07, valeur qui reste sensible car elle dépend du retour d'isolant en tableau.
Contributions : 0,10 × 36,00 = 3,60 W/K ; 0,06 × 36,00 = 2,16 W/K ; 0,03 × 18,00 = 0,54 W/K ; 0,02 × 10,80 = 0,22 W/K ; 0,07 × 92,00 = 6,44 W/K.
Total : HTB = 3,60 + 2,16 + 0,54 + 0,22 + 6,44 = 12,96 W/K.
Ratio ψ = 12,96 / 120 = 0,108 W/(m².K), très en dessous du plafond de 0,33.
Part dans les déperditions par transmission : 12,96 / (83,74 + 12,96) = 12,96 / 96,70 = 13,4 %.
Gain par rapport à la variante A : 52,04 − 12,96 = 39,08 W/K, soit à ΔT = 26 K une puissance évitée de 39,08 × 26 = 1 016 W, plus d'un kilowatt sur la puissance de chauffage à installer. Noter aussi le déplacement du poste dominant : en variante B, les menuiseries représentent 6,44 des 12,96 W/K, soit la moitié du bilan — l'effort suivant se porte donc sur les tableaux de baies.
Variante C — Isolation par l'intérieur avec rupteurs au plancher intermédiaire
Hypothèse : la variante A est conservée à l'identique, à l'exception de la liaison plancher intermédiaire / mur, traitée par un procédé de rupture sous Avis technique ramenant son coefficient de 0,60 à 0,20 W/(m.K).
Contribution modifiée : 0,20 × 36,00 = 7,20 W/K, contre 21,60 W/K en variante A.
Total : HTB = 16,20 + 7,20 + 4,50 + 0,54 + 9,20 = 37,64 W/K.
Ratio ψ = 37,64 / 120 = 0,314 W/(m².K). Le plafond de 0,33 est tenu, mais avec une marge faible.
Lecture comparée des trois variantes : le traitement d'une seule famille de liaisons fait basculer le projet de non conforme à conforme, mais l'isolation par l'extérieur reste nettement supérieure sur le plan thermique. Le choix ne se réduit pas là : l'isolation par l'intérieur préserve l'aspect des façades, ce qui peut être déterminant en secteur patrimonial, et consomme de la surface habitable, ce que l'isolation par l'extérieur ne fait pas. C'est un arbitrage de conception, pas un classement.
Le cadre réglementaire du bilan des ponts thermiques
Les ponts thermiques sont saisis par la réglementation à deux niveaux distincts : comme donnée d'entrée des indicateurs de résultat, et comme objet d'une exigence de moyens spécifique.
L'exigence de moyens : article 22 de l'arrêté du 4 août 2021
L'article 22 de l'arrêté du 4 août 2021 organise le sujet autour de la prévention de la condensation. Deux voies alternatives sont ouvertes. La première consiste à justifier une température de surface au nu intérieur et au droit du nu intérieur de l'isolant supérieure à 15 °C en tout point de ces surfaces en conditions hivernales. La seconde consiste à respecter simultanément deux plafonds : le ratio de transmission thermique linéique moyen global Ratio ψ n'excédant pas 0,33 W/(m².Sref.K), et le coefficient linéique moyen des liaisons entre planchers intermédiaires et murs donnant sur l'extérieur ou un local non chauffé, Ψ9, n'excédant pas 0,6 W/(m linéaire.K).
Point de vigilance : la valeur de 0,28 W/(m².K) largement diffusée correspond au garde-fou de la RT 2012 et non à celui de la RE2020. Confondre les deux conduit à déclarer non conforme un projet qui l'est, ou à sur-dimensionner un traitement sans nécessité réglementaire.
L'exigence de résultat : les indicateurs RE2020
Le bilan des ponts thermiques alimente directement le besoin bioclimatique Bbio et les consommations Cep et Cep,nr. Le guide RE2020 publié par le ministère rappelle les niveaux moyens applicables au logement : Bbio_maxmoyen de 63 points en maison individuelle ou accolée et 65 points en logement collectif ; Cep,nr_maxmoyen de 55 kWhep/(m².an) en maison individuelle et 70 en logement collectif ; Cep_maxmoyen de 75 et 85 kWhep/(m².an). Ces valeurs sont modulées par des coefficients tenant compte de la zone géographique et de l'altitude, de la présence de combles, de la surface moyenne des logements, de la surface totale du bâtiment et de l'exposition au bruit.
Le guide précise également que, dans le régime d'exigences alternatives applicable aux constructions et extensions de petite surface, le traitement des ponts thermiques figure au titre des exigences de moyens — avec, pour certaines catégories d'habitations légères de loisirs, une entrée en vigueur programmée en 2028.
Références normatives et documentaires
- Article 22 de l'arrêté du 4 août 2021 — Ratio ψ ≤ 0,33 W/(m².Sref.K), Ψ9 ≤ 0,6 W/(m linéaire.K), alternative de la température de surface > 15 °C.
- Règles Th-Bat, fascicule Ponts thermiques (20 décembre 2017) — méthode française, conventions de mesure et catalogue de valeurs par défaut par famille de liaison.
- NF EN ISO 10211 — calcul numérique détaillé des ponts thermiques ; son annexe A sert à valider les logiciels.
- NF EN ISO 14683 — méthodes simplifiées et valeurs par défaut de transmission thermique linéique.
- NF EN ISO 13370 — transfert de chaleur par le sol, indispensable pour les liaisons de plancher bas.
- FAQ RE2020 n° 017 du portail RT-RE-bâtiment — périmètre des ponts thermiques comptabilisés dans le Ratio ψ.
Bilan des ponts thermiques et projet de maîtrise d'œuvre
Le bilan des ponts thermiques est un outil d'arbitrage avant d'être un livrable réglementaire. C'est lui qui permet de comparer objectivement une isolation par l'extérieur, une isolation par l'intérieur avec rupteurs et une solution mixte, en mettant face à face des watts par kelvin et des conséquences architecturales, patrimoniales et économiques. Sur une rénovation, il éclaire aussi une décision que le seul calcul de résistance ne tranche pas : renforcer une paroi déjà correcte apporte souvent moins qu'assurer la continuité de l'isolant à une jonction.
Progineer conduit cet arbitrage dans la durée du projet : inventaire des liaisons dès l'esquisse pour orienter le parti constructif, dessin des détails en phase PRO, prescription contractuelle dans les CCTP des performances et des dispositions de mise en œuvre, coordination du bureau d'études thermiques qui intègre les coefficients dans le calcul réglementaire, vérification en phase VISA des Avis techniques présentés par les entreprises, puis contrôle sur chantier des liaisons avant fermeture. Les configurations dominantes varient géographiquement : balcons et loggias filants en Provence-Alpes-Côte d'Azur, planchers bas sur vide sanitaire et acrotères en Auvergne-Rhône-Alpes et en zone de montagne.
Glossaire technique
- HTB
- Coefficient de déperdition par ponts thermiques du bâtiment, en W/K, égal à Σ(ψi × Li) + Σχj.
- Ratio ψ
- Ratio de transmission thermique linéique moyen global rapporté à la surface de référence, en W/(m².Sref.K). Plafonné à 0,33 par l'article 22 de l'arrêté du 4 août 2021.
- Ψ9
- Coefficient linéique moyen des liaisons entre planchers intermédiaires et murs donnant sur l'extérieur ou un local non chauffé. Plafonné à 0,6 W/(m linéaire.K).
- Sref — surface de référence
- Surface réglementaire du bâtiment servant de dénominateur aux indicateurs RE2020 et au Ratio ψ.
- Pont thermique intégré
- Traversée locale de l'isolant par un élément plus conducteur au sein d'une même paroi (ossature, fixation). Traité dans le U de la paroi, exclu du Ratio ψ.
- Pont thermique de liaison
- Déperdition supplémentaire au droit de la jonction entre deux parois, quantifiée par un coefficient linéique ψ ou ponctuel χ.
- ITE / ITI
- Isolation thermique par l'extérieur / par l'intérieur. L'ITE assure la continuité de l'isolant sur les liaisons de façade ; l'ITI les laisse ouvertes sauf traitement spécifique.
- Rupteur de pont thermique
- Procédé rapporté au droit d'une liaison pour réduire son coefficient ψ, dont la performance doit être justifiée par un Avis technique pour la configuration de pose considérée.
- Valeur par défaut
- Valeur sécuritaire du fascicule Th-Bat, utilisable sans justification en l'absence de valeur déclarée, établie sur des hypothèses de calcul défavorables.
