Coefficient U et résistance thermique R

Le coefficient U est le chiffre au cœur de tout calcul de déperditions ; en France, on parle souvent de résistance thermique R. Voici les valeurs courantes, comment passer de l'un à l'autre, et un calculateur qui donne le U à partir des couches d'un mur.

En bref : le coefficient U (W/m²K) est la chaleur qui traverse un m² de paroi pour chaque degré d'écart entre l'intérieur et l'extérieur ; plus il est bas, mieux c'est. La résistance R (m²K/W) freine la chaleur ; plus elle est haute, mieux c'est. Pour un mur, U ≈ 1 ÷ (R + 0,17). Un mur creux à lame d'air vide a un U de 1,40 (R d'environ 0,5) ; un mur isolé avec R = 3,7 descend à environ U 0,26.

Coefficients U et résistances R courants

Ce sont les valeurs par défaut du logiciel HeatLoss Pro. Utilisez-les pour un bâtiment existant dont la composition exacte est inconnue.

MursU (W/m²K)R (m²K/W)
Brique pleine, non isolée2,100,3
Pierre, non isolée1,900,4
Mur creux, lame d'air vide1,400,5
Mur partiellement isolé0,551,6
Mur isolé (années 1980–2000)0,352,7
Construction récente, 100 mm PIR0,224,4
Maison passive0,128,2
Fenêtres, planchers et toituresU (W/m²K)R (m²K/W)
Simple vitrage5,00—
Ancien double vitrage2,80—
Double vitrage à isolation renforcée1,30—
Triple vitrage0,80—
Plancher bas, non isolé1,100,7
Plancher bas, 50 mm d'isolant0,402,3
Plancher bas, 100 mm+ PIR0,185,4
Toiture, non isolée2,000,3
Toiture, 100 mm d'isolant0,402,3
Toiture, 300 mm d'isolant0,147,0

Seuils des aides à la rénovation (isolant posé) : murs R ≥ 3,7, planchers bas R ≥ 3, rampants R ≥ 6, combles perdus R ≥ 7 ; fenêtres Uw ≤ 1,3.

Calculer un coefficient U

U = 1 ÷ (Rsi + e1/λ1 + e2/λ2 + … + Rse) e = épaisseur de la couche en m · λ = conductivité thermique en W/mK · Rsi = 0,13 et Rse = 0,04 m²K/W pour un mur

Chaque couche freine la chaleur selon son épaisseur divisée par son λ. Un isolant a un λ de 0,02 à 0,04, la brique environ 0,77 et le béton 1 à 2 : 100 mm d'isolant font plus qu'un mètre de brique. Une lame d'air non ventilée compte pour une résistance fixe d'environ 0,18. Si l'isolant porte une résistance R certifiée, vous pouvez l'ajouter directement.

Calculateur de coefficient U

Saisissez les couches de l'extérieur vers l'intérieur. L'exemple est un mur en parpaing doublé de laine minérale.

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Un calcul simple couche par couche pour un mur. Les ossatures bois, les fixations et les ponts thermiques n'y sont pas ; ils rendent le U réel un peu plus élevé. La résistance R de la paroi est le R total moins 0,17.

Du coefficient U aux déperditions

Multipliez le U de chaque paroi par sa surface et par l'écart de température, puis ajoutez les pertes par renouvellement d'air : ce sont les déperditions d'une pièce. Voir le calcul des déperditions thermiques pour un exemple chiffré. Dans le logiciel, vous choisissez une composition pour chaque mur, fenêtre, plancher et toiture, ou vous la montez couche par couche (aussi avec un R d'isolant). Les surfaces viennent du dessin : les déperditions de chaque pièce sont prêtes au fil du tracé. Le dessin est gratuit ; un calcul complet avec rapport PDF coûte 1 €.

Questions fréquentes

Quelle différence entre le coefficient U et la résistance thermique R ?

La résistance thermique R d'une paroi, en m²K/W, mesure sa capacité à freiner la chaleur : plus elle est élevée, mieux c'est. Le coefficient U, en W/m²K, est la chaleur qui la traverse : plus il est bas, mieux c'est. Pour un mur, U ≈ 1 ÷ (R + 0,17), où 0,17 correspond aux résistances superficielles intérieure et extérieure. Les fenêtres sont toujours données en Uw.

Quelle résistance thermique faut-il pour les aides à la rénovation ?

Pour MaPrimeRénov' et les CEE, l'isolant posé doit atteindre au moins R = 3,7 m²K/W pour les murs, 3 pour les planchers bas, 6 pour les rampants et toitures-terrasses et 7 pour les combles perdus, et les fenêtres un Uw d'au plus 1,3 W/m²K. Vérifiez les seuils en vigueur avant les travaux, ils évoluent.

Comment calculer un coefficient U ?

Divisez l'épaisseur de chaque couche (en mètres) par la conductivité thermique λ du matériau : c'est la résistance R de la couche. Additionnez toutes les résistances, plus les résistances superficielles (0,13 à l'intérieur et 0,04 à l'extérieur pour un mur). Le coefficient U est l'inverse de ce total.

Que signifie le R indiqué sur un isolant ?

C'est la résistance thermique certifiée de l'isolant seul, donnée par le fabricant (souvent avec la certification ACERMI). Ajoutez-la aux résistances des autres couches. Le U de la paroi tient compte de toute la composition, y compris la maçonnerie et la lame d'air.

Quel est le U d'un double vitrage ?

Un double vitrage à isolation renforcée a un Ug d'environ 1,1, triple vitrage 0,5 à 0,8, ancien double vitrage environ 2,8 et simple vitrage environ 5,0 W/m²K. La menuiserie compte aussi : une fenêtre complète (Uw) est en général un peu moins bonne que le vitrage seul.

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