Réponse courte, calculée : avec un régime départ/retour de 35/30 °C, un pas de pose de 150 mm et une pièce à 20 °C, le plancher donne 42 W/m² sous carrelage, 39 W/m² sous bois et 35 W/m² sous moquette (NF EN 1264-2, calcul HeatAlgo). Que cela suffise dépend des déperditions de la pièce : c'est pourquoi la bonne température d'eau vient d'une étude, pas d'un chiffre unique.
Demandez quelle température de départ il faut à un plancher chauffant, et internet répond 35 °C. C'est souvent juste. Mais c'est la réponse à une autre question que celle que se pose un installateur sur le chantier, parce que la température de départ n'est pas un réglage que l'on choisit : c'est le résultat de trois choses calculées ensemble.
En bref, pour les particuliers
Il n'existe pas de température d'eau juste unique pour un plancher chauffant. La bonne est la plus basse à laquelle le plancher couvre encore les déperditions de chaque pièce. Une étude la calcule, et les fameux 35 °C sont un exemple, pas une règle.
« Température du plancher chauffant » peut désigner trois chiffres différents :
- Le départ et le retour. 35/30 °C signifie que l'eau quitte le collecteur vers les boucles à 35 °C et revient à 30 °C. Les deux valeurs valent à la température extérieure de base, le jour froid pour lequel on calcule les déperditions.
- Le réglage au fil de la saison. Une chaudière ou une pompe à chaleur régulée par une loi d'eau abaisse la température de départ quand il fait plus doux dehors : la plus grande partie de l'hiver, l'eau circule donc plus froide que la valeur de calcul.
- Le sol lui-même. La surface est bien plus froide que l'eau. Dans l'exemple du tableau ci-dessous (35/30 °C, carrelage, pas de 150 mm, pièce à 20 °C), le calcul la donne à environ 24 °C en moyenne. Les limites de NF EN 1264 s'appliquent au point le plus chaud du sol, en général au-dessus d'un tube : 29 °C là où l'on séjourne, 33 °C dans les salles de bains et jusqu'à 35 °C en zone périphérique, une bande d'au plus 1 m de large le long d'un mur extérieur. HeatAlgo calcule avec les limites de 29 et 33 °C et ne modélise pas la zone périphérique.
Trois températures, un plancher
L'eau dans les tubes
35/30 °C
Départ du collecteur et retour vers lui : les valeurs de calcul du jour froid de référence.
Le réglage au fil de la saison
≤ 35 °C
La loi d'eau abaisse la température de départ quand il fait plus doux dehors.
La surface du sol
environ 24 °C en moyenne
Elle est plus chaude au-dessus de chaque tube, et c'est là que s'applique la limite : 29 °C, ou 33 °C dans une salle de bains.
Il n'y a pas non plus une température de départ maximale valable pour tous les planchers. Le plafond vient de cette limite de surface et des températures qu'admettent le revêtement, la chape et le tube. La température de départ de calcul minimale est tout simplement la bonne : la plus basse à laquelle le plancher couvre encore les déperditions le jour de référence. Les jours plus doux, la loi d'eau descend encore plus bas. Plus l'eau est froide, plus une pompe à chaleur travaille efficacement.
Le revêtement compte beaucoup. À 35/30 °C et avec un pas de 150 mm, HeatAlgo calcule 42 W/m² pour le carrelage et le vinyle, 39 pour le bois et 35 pour la moquette. Carrelage et vinyle donnent le même chiffre parce que NF EN 1264-3 dimensionne les planchers d'un logement pour une résistance de revêtement d'au moins 0,10 m²K/W. HeatAlgo calcule les puissances des tableaux et de ce résumé avec la caractéristique de NF EN 1264-2:2021 pour un tube noyé dans une chape : elles ne sont pas mesurées. Le calcul suppose un tube PE-X ou PE-RT de 16 × 2 mm sous 45 mm de chape ciment (λ = 1,2 W/(m·K)) et chaque revêtement à la résistance de la colonne « Dans le calcul ». Les systèmes secs se calculent autrement, et leur puissance vient du fabricant du système.
Ce qu'il faut lire sur la fiche du revêtement de sol
- Si le fabricant l'autorise sur plancher chauffant à eau, et comment il se pose : collé sur la chape ou flottant sur une sous-couche.
- Sa résistance thermique R en m²K/W, revêtement et sous-couche ensemble. Si la fiche ne donne qu'une épaisseur et un λ, le R d'une couche est son épaisseur en mètres divisée par λ ; additionnez celui du revêtement et celui de la sous-couche. Les moquettes et leurs sous-couches sont souvent données en tog : 1 tog vaut 0,1 m²K/W.
- La température la plus élevée qu'admet le fabricant, en surface ou sous le revêtement. Elle peut être inférieure aux 29 °C de la norme. HeatAlgo calcule avec 29 °C (33 °C en salle de bains) : une limite plus basse est à prendre en compte par la personne qui fait l'étude.
- Les conditions de pose sur une chape chauffante, comme l'humidité résiduelle de la chape et sa première mise en chauffe.
Si la fiche donne une résistance plus élevée que la colonne « Dans le calcul » du tableau ci-dessous, ou une température maximale inférieure à 29 °C, le plancher peut fournir moins que ce qu'indiquent les tableaux : transmettez la fiche à la personne qui étudie le système. Tout ce qu'il faut rassembler d'autre avant un devis se trouve dans la check-list avant le devis de plancher chauffant. Si vous avez déjà une étude, le guide sur ce que doit contenir une étude de plancher chauffant montre où trouver ces valeurs.
La partie technique ci-dessous montre ce qui se passe quand on prend un par un le besoin de la pièce, le pas de pose et le revêtement : un tableau de puissance au mètre carré calculé selon NF EN 1264-2, le point où resserrer le pas cesse d'aider, et le plafond qu'aucun réglage ne dépasse.
La chaleur suit un écart de température, pas la température de départ
Un plancher n'émet pas « à 35 °C ». Il émet en proportion de l'écart entre la température moyenne de l'eau dans la boucle et la température de la pièce. Moyenne, pas de départ : l'eau cède de la chaleur en chemin et revient plus froide, donc à 35/30 °C dans une pièce à 20 °C, l'écart moteur est d'environ 12,3 K (la moyenne logarithmique, comme la prend NF EN 1264-2), pas de 15 K.
D'où la première conséquence pratique : l'écart de température est lui aussi un paramètre d'étude. La même température de départ avec un écart plus grand donne une moyenne plus basse, donc moins de puissance. Donner une température de départ sans son retour, c'est décrire la moitié d'une installation.
Le revêtement est dans l'équation, pas à côté
Entre le tube et l'air, il y a la chape et ce qui a été posé dessus. Toute la puissance doit traverser cette couche : sa résistance thermique n'est pas un détail de finition, c'est un terme du calcul. Le module plancher chauffant de HeatAlgo calcule la puissance disponible sur la caractéristique thermique de NF EN 1264-2 : le pas de pose, la résistance thermique du revêtement, l'épaisseur de chape au-dessus du tube et le diamètre du tube donnent le coefficient de transmission du plancher, multiplié par l'écart logarithmique de température entre l'eau et la pièce, avec au-dessus de tout la courbe limite fixée par la température de surface maximale. Pour le revêtement, il suit NF EN 1264-3 : les planchers d'un logement se dimensionnent pour un revêtement d'au moins 0,10 m²K/W, et la résistance propre d'un revêtement ne compte que si elle est plus élevée. Carrelage et vinyle entrent donc dans le calcul à 0,10 :
| Revêtement | Résistance thermique | Dans le calcul |
|---|---|---|
| Carrelage | 0,05 m²K/W | 0,10 m²K/W |
| Vinyle | 0,08 m²K/W | 0,10 m²K/W |
| Bois | 0,12 m²K/W | 0,12 m²K/W |
| Moquette | 0,15 m²K/W | 0,15 m²K/W |
Les chiffres ci-dessous sont ceux de la norme, pour un tube de 16 mm sous 45 mm de chape ciment : un plancher type, pas la fiche technique de votre système. Si un fabricant publie une caractéristique thermique pour un panneau et une chape donnés, c'est elle qui prime. Ce que montrent les chiffres ci-dessous, c'est ce qu'aucune fiche de fabricant ne peut montrer : de combien la réponse bouge d'un revêtement à l'autre, tout le reste étant égal.
Le tableau calculé
Calculé avec la caractéristique de NF EN 1264-2, pas mesuré sur un plancher d'essai. Pièce à 20 °C, pas de pose de 150 mm, tube de 16 mm sous 45 mm de chape, limite de température de surface de 29 °C, chaque revêtement à la résistance de la colonne « Dans le calcul » ci-dessus. En watts par mètre carré.
| Départ/retour | Carrelage | Vinyle | Bois | Moquette |
|---|---|---|---|---|
| 30/25 °C | 24 | 24 | 23 | 20 |
| 35/30 °C | 42 | 42 | 39 | 35 |
| 40/35 °C | 59 | 59 | 54 | 49 |
| 45/40 °C | 75 | 75 | 70 | 64 |
Le tableau tranche aussi une idée souvent entendue à l'envers. Sous du bois, l'eau doit être plus chaude, pas plus froide. À la même température d'eau, le bois donne moins que le carrelage, parce que sa résistance thermique est plus élevée. Le conseil de faire circuler une eau plus froide sous le parquet porte sur la température limite que permet le fabricant du revêtement, une autre question que la chaleur dont la pièce a besoin. Si le fabricant limite la température, cherchez la puissance manquante ailleurs : un pas plus serré, des déperditions plus faibles ou un radiateur.
Le même tableau explique les « 70 à 100 W/m² à 35 °C » parfois cités pour les planchers carrelés. À 35/30 °C, un plancher à chape donne 42 W/m² sous carrelage. Environ 75 W/m² demandent une eau à 45/40 °C, et environ 99 W/m² est le plafond fixé par la température de surface du sol, qu'aucune température d'eau ne permet de dépasser dans une étude.
Prenez la ligne 35/30 °C, la réponse habituelle. Une pièce qui demande 50 W/m² n'est servie par aucun de ces planchers : carrelage et vinyle donnent 42 W/m², 17 % de moins, le bois 39 W/m², 23 % de moins, et la moquette 35 W/m², 30 % de moins. L'écart entre le premier et le dernier tient à la seule couche supérieure, celle que l'on décide le plus tard et que l'on soumet le moins souvent à la personne qui fait l'étude.
Le pas de pose a un plafond
Le réflexe, quand la puissance manque, est de resserrer le pas. Cela marche, mais moins et moins longtemps qu'on ne le pense. Le même plancher, sous du bois :
| Départ/retour | 100 mm | 150 mm | 200 mm |
|---|---|---|---|
| 30/25 °C | 25 | 23 | 20 |
| 35/30 °C | 43 | 39 | 35 |
| 40/35 °C | 60 | 54 | 49 |
| 45/40 °C | 77 | 70 | 64 |
À 35/30 °C, passer de 200 à 150 mm rapporte 4 W/m², et de 150 à 100 mm encore 4. Soit 8 W/m² pour deux fois plus de tube, et on n'arrive toujours qu'à 43 W/m², sous les 50 nécessaires. À cette température de départ, aucun pas de pose ne sert cette pièce sous du bois. C'est la température qui doit bouger : environ 39/34 °C, et alors 150 mm suffisent.
C'est tout l'objet de cet article. Les watts par mètre carré nécessaires ne déterminent pas le pas de pose. Ils ne le déterminent qu'avec la température de départ et le revêtement, et parfois pas du tout, parce qu'à la température supposée aucun pas ne suffit.
Le plafond infranchissable
Au-dessus de tout cela, il y a une limite plus dure que le pas et la température réunis : la température de surface du sol. Les pièces de séjour sont limitées à 29 °C, les salles de bains à 33 °C, et ce sont les deux cas que modélise HeatAlgo. C'est une limite de confort et de physiologie, pas un réglage de régulateur.
Traduire cette limite en watts par mètre carré, c'est le rôle de la courbe limite de NF EN 1264-2, et c'est sur elle que calcule HeatAlgo. Pour une limite de 29 °C dans une pièce à 20 °C, son maximum est d'environ 100 W/m², pour un sol à température uniforme. Un vrai plancher est plus chaud au-dessus du tube qu'entre les tubes : il atteint 29 °C au-dessus du tube en premier, et son plafond est plus bas : environ 99 W/m² avec un pas de 150 mm et 97 avec 200 mm, pour les 0,10 m²K/W que le calcul retient pour le carrelage.
Le tableau reste sous ce plafond : à 45/40 °C, le carrelage donne 75 W/m² avec 150 mm et 84 avec 100 mm. À 100 mm et 50/45 °C, il devient contraignant : la caractéristique donnerait 102 W/m², mais une étude ne peut compter qu'un peu moins de 100. À partir de là, c'est la température de surface admissible qui limite, pas le pas de pose. Le plancher, lui, ne se retient pas : si une eau aussi chaude circulait vraiment dans la boucle, la surface au-dessus des tubes dépasserait 29 °C.
Les salles de bains sont plus intéressantes qu'il n'y paraît. À 24 °C, une limite de 29 °C ne permettrait que 52 W/m² à 45/40 °C et avec 100 mm, et 150 ou 200 mm n'y changeraient pas grand-chose. Autoriser 33 °C relève le plafond à environ 100 W/m², et le plancher à 45/40 °C fournit alors 69 W/m². Avec une eau aussi chaude, c'est la limite plus élevée, pas un pas plus serré, qui donne à une salle de bains sa puissance supplémentaire.
Avec une eau basse température, c'est différent. Une salle de bains ne fixe pas la température de départ de l'installation (NF EN 1264-3 l'exclut de ce choix) : elle reçoit l'eau dont les autres pièces ont besoin. À 35/30 °C, la même salle de bains reçoit environ 31 W/m² avec un pas de 100 mm : la pièce plus chaude réduit l'écart de température, et la limite de surface ne joue aucun rôle. Que le plancher seul puisse chauffer une salle de bains dépend de ses déperditions, de la surface de sol libre et de la température de l'eau, et il faut parfois aussi un sèche-serviettes.
Si les déperditions d'une pièce dépassent le plafond, la réponse n'est pas plus de tube. C'est un autre émetteur, ou des déperditions plus faibles.
L'ordre qui fonctionne
- Calculez les déperditions de la pièce, pièce par pièce, avec un vrai calcul des déperditions, pas avec un ratio de watts par mètre carré. Sans ce chiffre, le reste est de la devinette. Ce qu'est un calcul des déperditions, appliqué à une maison, est expliqué dans le guide du calcul déperdition thermique. Calcul selon NF EN 12831-1 avec valeurs par défaut. Ne remplace pas la note de dimensionnement de votre installateur (CEE, MaPrimeRénov') ni une étude thermique RE2020.
- Divisez-les par la surface chauffée pour obtenir les watts par mètre carré nécessaires. C'est le chiffre que le plancher doit fournir.
- Arrêtez le revêtement avant de choisir une température. Si le client n'a pas décidé, dimensionnez pour le cas le plus défavorable que vous acceptez : relever la température une fois la chape coulée ne coûte pas cher, reposer le tube si.
- Trouvez la température la plus basse qui fonctionne avec un pas de pose réaliste. La plus basse, parce que chaque degré en moins, c'est une facture plus basse sur toute la saison.
- Vérifiez le plafond de surface. Si la puissance nécessaire le dépasse, revenez aux déperditions de la pièce, pas au pas de pose.
- Seulement maintenant, calculez la longueur des boucles, parce que seulement maintenant vous connaissez le pas. Comment faire, et pourquoi la formule courante se trompe dans deux sens à la fois, fait l'objet d'un article à part sur le calepinage et la longueur de boucle. Des exemples calculés pour des pièces de 12 à 40 m² montrent combien de boucles et combien de tube demande chaque pas.
Ce que cela signifie pour une pompe à chaleur
Une pompe à chaleur ne crée pas de chaleur, elle la déplace, et le coût de ce déplacement augmente avec l'écart entre la source et la température d'eau à atteindre. Chaque degré de moins sur la température de départ améliore le rendement saisonnier de l'appareil, tout l'hiver et pas seulement les jours de référence.
Le choix du pas de pose est donc un choix de coût d'exploitation. Un pas plus serré coûte une fois, à l'installation. La température de départ plus élevée qu'imposent un pas plus large ou un parquet coûte chaque mois, pendant toute la vie de l'installation. C'est la même relation que pour le dimensionnement d'une pompe à chaleur : une installation adaptée et un appareil adapté sont un seul travail, pas deux.
Réponses courtes
Des questions ponctuelles, chacune avec un chiffre calculé dans HeatAlgo :
- Le plancher chauffant suffit-il dans une salle de bains ? : le même plancher dans une pièce à 24 °C.
La vérification finale
La température de départ n'est pas un résultat en soi. Le résultat, c'est que chaque pièce reçoive autant de puissance qu'elle en perd. La dernière étape consiste donc à comparer la puissance disponible aux déperditions calculées, pièce par pièce, parce qu'une seule pièce avec un parquet peut fixer la température de tout le circuit.
Dans le module plancher chauffant, cette comparaison se fait toute seule : chaque zone a son propre pas de pose et son propre revêtement, et HeatAlgo signale un déficit partout où le plancher ne couvre pas les déperditions. L'application est en anglais.
La place de ces valeurs dans les documents est traitée dans le guide sur ce que doit contenir une étude de plancher chauffant.
Ces chiffres viennent du même moteur que celui qui a calculé notre maison de référence, dont toutes les données d'entrée sont publiées pour vérification. Voir la méthode : une maison de référence calculée en entier.
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