Énergie

 ■ 1.2. Le chauffage direct (suite)

• Émetteurs intégrés aux parois (suite)

  Le plafond rayonnant électrique  

Dès les années 30 est apparue l'idée d'utiliser un film chauffant électrique souple pour le chauffage des locaux. Les premiers procédés de plafond rayonnant ont vu le jour peu après.
Le plafond rayonnant plâtre (PRP) en est la dernière version.

  Conception

Le Plafond Rayonnant Plâtre (PRP) est un dispositif particulièrement adapté à une utilisation pour les pièces de vie, les pièces de grande hauteur, et pour les espaces de circulation.

Pour une bonne application du principe du PRP, il y a lieu de limiter les émissions de chaleur par la face supérieure des éléments chauffants électriques à l'aide d'un isolant, placé au-dessus d'eux, dont la résistance thermique est définie par le rapport suivant :
l isolant = 9 l entre éléments chauffants et ambiance
(avec ce dernier égal à la somme des résistances thermiques des constituants du plafond disposés entre les éléments chauffants et l'ambiance + coefficient d'échange superficiel, ici = 0,17 m².K/W)
Un rapport entre 5 et 9 est acceptable s'il s'agit d'un plancher séparant deux niveaux chauffés et si l'épaisseur de l'isolant est supérieure à 40 mm.

L'isolation thermique placée au-dessus des éléments chauffants électriques peut être constituée de feutre souple ou de laine minérale en panneau rigide ou semi-rigide.

Les éléments constituant le parement en plafond ne doivent pas présenter une trop forte inertie thermique, soit une limitation à 25 kg/m² de masse surfacique.

Les hauteurs minimales d'utilisation dépendent de la hauteur du local à chauffer, du taux de couverture des éléments chauffants et de leur puissance spécifique assignée. Ainsi, pour un local de 2,50m de hauteur, la puissance peut varier de 150 W/m² à 250 W/m² pour un taux de couverture évoluant respectivement de 90% à 50 %. Une répartition maximale des éléments chauffants sera donc toujours favorisée pour réduire la température d'émission et augmenter le confort.

L'alimentation des éléments chauffants se fait à l'aide d'une ligne spécialisée raccordée au réseau général par une boîte de connexion fixe et accessible ; la ligne spécialisée peut accueillir entre 6 et 24 éléments chauffants.

Exemples de panneaux pour PRP

Détail type doublage/plenum

  Mise en oeuvre

Le Plafond Rayonnant Plâtre (PRP) est mis en œuvre selon les prescriptions du Cahier des Prescriptions Techniques (CPT) PEC12/93 et de son modificatif n°1.

Ces procédés sont sous Avis Techniques et doivent être mis en œuvre par des installateurs qualifiés QUALIBAT ou QUALIFELEC. Des dispositions particulières concernant la protection contre les risques d'incendie doivent être prises dans la cas d'implantation dans des établissements réglementés.

Étape 1 : Respect des règles d'installations

Tout contact entre un élément chauffant et un plafond métallique est proscrit à l'exception des éléments de classe II. Selon les dispositions de la norme NF C15-100, il convient également de respecter, pour les éléments chauffants les prescriptions suivantes :
¢ Protection des circuits d'alimentation des éléments chauffants par des dispositifs à courant différentiel résiduel à haute sensibilité (DR à 30mA max) ;
¢ Somme des puissances assignées des éléments chauffants protégés par un même circuit est inférieure ou égale à 13 kW sous 400 volts ou à 7,5 kW sous 230 volts ;
¢ Somme des puissances assignées de l'ensemble des éléments d'un même circuit est inférieure ou égale à celle correspondant au courant admissible dans les conducteurs de ce circuit.

Étape 2 : Préparation du support
" Élimination des gravois et sur-épaisseurs sur les surfaces supports des éléments chauffants. La surface du support doit être soigneusement nettoyée.
" Les parties actives des éléments chauffants ne doivent jamais être positionnées au-dessus d'obstacles susceptibles de bloquer l'émission de chaleur.

Étape 3 : Pose des éléments chauffants
" Les éléments chauffants à dérouler peuvent être posés à plat ou tendus entre deux supports. Dans ce dernier cas, la pose avec chevauchement n'est tolérée qu'avec des éléments chauffants de classe II.
" Pour les deux modes de pose, il convient de veiller à ce qu'aucune lame d'air ne se forme entre les éléments chauffants et le plafond associé.
Pose en deux couches : si une couche d'isolation complémentaire est nécessaire au-dessus des éléments chauffants, elle sera constituée de feutre tendu ou de panneaux de laine minérale.

Étape 4 : Ossature des plafonds
" Les ossatures de plafonds seront conformes aux prescriptions des DTU de la série 25 pour les plafonds constitués à base de produits en plâtre. Si nécessaire, un joint de fractionnement devra être réalisé tous les 100 m2 ou pour une longueur supérieure à 12 m.
" Les ossatures de plafonds seront conformes aux prescriptions des DTU de la série 31 pour les plafonds constitués à base de revêtements en bois.

Étape 5 : Réalisation des plafonds
" Les plafonds à base de produit en plâtre (staff, plaques cartonnées ou à enduire) ne doivent pas atteindre des températures supérieures à 45°C. La puissance surfacique assignée est donc déterminée en fonction de l'épaisseur de plâtre, selon les données du tableau suivant :

" Les plafonds à base de produit bois devront respecter les prescriptions du DTU 31.2. Les panneaux de fibres, de particules ou contreplaqués et lattés doivent être posés à joints rainurés bouvetés ou à languettes et collés. Les bois devront en outre présenter une masse volumique en fonction de leur nature , selon les données du tableau suivant :

Nature du plafond	Masse volumique mini (kg/m³)	norme
Bois naturels	600	NF B 51-002
Panneaux de fibre de bois	850	NF B 54-050
Panneaux de particules ligno-cellulosiques	650	NF B 54-100
Panneaux contreplaqués ou lattés	550	NF B 50-004 et 54-150
Panneaux de fibre de bois agglomérés + liant	350 + ép.=20mm	NF B 56-010

Tab.4 - plafond bois : normes d'application et masse volumique en fonction des types

" Dans le cas des plafonds tendus, l'ensemble des constituants de l'ouvrage (plafond, éléments chauffants, isolant) est disposé à l'horizontale. L'épaisseur de la lame d'air éventuelle placée entre les éléments chauffants et l'isolant au-dessus ne devra pas excéder 10 cm ; la lame d'air indispensable entre ces mêmes éléments et le plafond tendu au-dessous aura une épaisseur toujours comprise entre 2 et 3 cm.

Étape 6 : Interactions avec les autres éléments
" Prévu dès la conception, l'emplacement des cloisons devra correspondre à une zone de 25 cm de largeur libre d'éléments chauffants.
" Les revêtements métalliques rapportés ou les peintures à base d'huile de lin sont exclus.
" Les luminaires seront implantés au droit de zones neutres et éloignés de la sous-face d'au moins 25 mm.

Étape 8 : Vérification du fonctionnement
" la 1e mise en température des planchers chauffants est effectuée après le délai de séchage normal des matériaux, compte tenu des conditions d'hygrométrie, soit trois semaines pour un enduit en plâtre, 3 à 4 jours pour les joints de plaques en condition normale.
" La mise en température doit s'effectuer par paliers progressifs pour éviter des chocs thermiques importants.

Pose d'une PRP