Comment réaliser un plancher chauffant électrique sous carrelage : option film et câble

Le système de plancher chauffant est aujourd'hui largement utilisé dans l'aménagement des pièces à vivre. Ce type de chauffage permet une répartition uniforme de la température et maintient un microclimat confortable dans la pièce. Le choix du système et la technologie de son installation dépendent du type de revêtement de sol.

Nous verrons comment réaliser un plancher chauffant électrique sous carrelage et indiquerons les méthodes d'installation acceptables. De plus, nous fournirons des instructions étape par étape pour l'installation du chauffage au sol et décrirons les points importants du raccordement du système à l'alimentation électrique.

Options de plancher chauffant électrique sous carrelage

Malgré tous les « avantages » des sols carrelés et de leur concurrent – le grès cérame, il est difficile de les classer dans la catégorie des revêtements chauds.

Le moyen le plus simple de remédier à cet inconvénient est d'installer un système de sol capable de fonctionner toute l'année, ce qui est particulièrement pertinent pour les appartements dépendant du chauffage centralisé.

Lors du choix du type de système de plancher électrique, on ne se base pas uniquement sur la surface de la pièce à chauffer.

Trois paramètres principaux sont pris en compte :

• compatibilité avec le revêtement de sol choisi ;
• possibilité de réaliser une chape en béton ;
• fourchette de prix.

La puissance consommée par le système choisi et la longueur des câbles, indiquées par le fabricant pour une surface donnée, sont en moyenne de 140-160 W/m². Cependant, si vous prévoyez d'utiliser un grès cérame dont la structure est similaire à la pierre comme revêtement de finition, il est préférable de choisir un système d'une puissance nominale de 220 W/m².

Dans les immeubles résidentiels, les planchers électriques sont considérés comme pratiquement le seul moyen accessible d'organiser un chauffage d'appoint.

Système de type câble

La base de ce système de chauffage est constituée de câbles chauffants électriques unipolaires et bipolaires, noyés dans une chape de ciment monolithique.

Quel que soit le type de fils utilisés, ils sont capables de dégager de la chaleur de manière régulée lorsqu'ils sont parcourus par un courant électrique, assurant un chauffage simultané et uniforme sur toute leur longueur (+)

La différence entre eux est significative :

1. Unipolaires – Le chauffage de leur conducteur repose sur le principe résistif, qui agit comme lors du fonctionnement d'une résistance ou d'une spirale de fer à repasser. Bien que les câbles unipolaires soient réputés pour leur prix abordable, ils sont très inconfortables à installer car ils nécessitent que les extrémités convergent en un même point et que les fils eux-mêmes ne se croisent pas lors de la répartition au sol.
2. Bipolaires – La fonction de « spirale » chauffante peut être assurée par un seul câble ou par les deux à la fois. Ils sont équipés d'un manchon d'extrémité qui assure la fermeture du circuit.

Si l'on compare les câbles unipolaires et bipolaires, les premiers sont perdants dans la mesure où les interférences électromagnétiques qu'ils produisent sont bien plus importantes que celles des câbles bipolaires.

La hauteur du système de câbles, y compris les centimètres nécessaires à la préparation du support plus l'épaisseur du revêtement de sol lui-même, atteint 10 cm (+)

Mais en raison de la complexité et de la durée de l'installation, qui nécessite que l'artisan possède les qualifications appropriées, et du long délai d'attente avant la mise en service du système, ces options par câbles perdent progressivement leur position sur le marché, laissant la place à des tapis chauffants plus modernes.

La caractéristique clé des tapis chauffants prêts à l'emploi est que les conducteurs unipolaires et bipolaires sont déjà fixés initialement sur un cadre en treillis de fibre de verre.

Grâce au fait que les tapis chauffants peuvent être posés sur la base brute, sans passer par l'étape de construction d'un support, et que le carrelage peut être posé directement sur eux, la hauteur du système atteint seulement 5-6 cm.

Contrairement aux câbles chauffants, les tapis chauffants n'émettent pas de champ électromagnétique nocif et leurs éléments résistent à la rouille.

Plancher à film infrarouge

Le plancher film est considéré comme l'un des plus efficaces parmi les systèmes de chauffage modernes. Contrairement aux systèmes décrits ci-dessus, il ne crée pas de champs électromagnétiques et émet des ondes dont les paramètres spectraux sont proches du rayonnement solaire.

Grâce à cela, la pièce est chauffée de manière homogène et l'air ionisé a un effet positif sur la santé des occupants.

Afin d'améliorer la durabilité et la fiabilité des plaques, certains fabricants recouvrent les éléments chauffants d'une couche de graphite.

On distingue deux types de systèmes à film :

1. Avec des plaques de carbone sur film polyester, émettant un rayonnement infrarouge à ondes longues. Les bandes de carbone sont connectées en parallèle. On peut les poser aussi bien sous du grès cérame que sous du carrelage.
2. Films bicouches en carbone avec bandes bimétalliques, fabriquées à partir d'un alliage de cuivre ou d'aluminium. Les bandes chauffantes dans ces films sont placées entre des couches de polyuréthane élastique mais dense. Pour cette raison, elles sont peu compatibles avec un revêtement céramique.

Infrarouges systèmes PLEN peuvent être placés aussi bien sur des surfaces horizontales que sur des bases verticales. Leur pose peut être effectuée sans chape. Ainsi, l'épaisseur, y compris le revêtement de finition, ne dépasse pas deux centimètres.

Quel que soit le type de système choisi, il faudra également acquérir un thermostat dont la conception est équipée d'un capteur de température.

Le choix de capteurs de température présenté sur le marché local est vaste et varié : avec commande à bouton et mécanique, avec affichage à cristaux liquides et LED, dans différentes couleurs et solutions de design originales.

N'importe lequel des modèles présentés est conçu pour être installé dans un boîtier d'encastrement aux dimensions standard.

Méthodes d'installation du plancher à film

Lors de l'installation d'un plancher chauffant film sous carrelage, on réalise la pose du système en utilisant l'une des deux technologies : la méthode « sèche », qui implique l'utilisation de plaques de plâtre, et la méthode « humide » – par coulage de béton.

Pose à sec

Comme la colle à carrelage adhère très mal à la surface lisse du film, lors de l'installation d'un tel système de sol, on crée une couche intermédiaire entre ce film et le carrelage.

À cette fin, on utilise :

• des plaques de plâtre, qui sont des panneaux de gypse recouverts de carton épais des deux côtés ;
• des plaques de verre-magnésium, fabriquées à partir de matériaux composites avec ajout de copeaux de bois.

Ces deux matériaux résistent faiblement au rayonnement infrarouge, ce qui minimise la perte des propriétés IR. Ainsi, ce système multicouche répartit uniformément la chaleur émise sur tout le sol, évitant ainsi tout risque de surchauffe.

Le système de plancher chauffant électrique est assemblé selon le principe du « gâteau en couches » : sur la base, on pose un isolant thermique, par-dessus lequel on étend le film thermique, puis on le recouvre de plaques de plâtre et de carrelage.

La pose d'un plancher chauffant infrarouge sous carrelage s'effectue en six étapes :

1. Sur la base réparée (fissures et interstices comblés) puis nivelée, on étend une couche réfléchissante de chaleur.
2. En deuxième couche, on pose les bandes de film de carbone de manière à ce que les bords des bandes ne se chevauchent pas. Il est recommandé de recouvrir les bandes posées d'un film de polyéthylène épais.
3. Après avoir installé les bornes de connexion sur les bords des plaques de cuivre, on les relie aux câbles électriques. Le système assemblé est connecté via un thermostat d'ambiance, puis on vérifie l'uniformité du chauffage de toutes les plaques.
4. On découpe les plaques de plâtre en pièces de taille appropriée afin de couvrir entièrement les bandes chauffantes.
5. Les plaques de plâtre vissées à la base sont recouvertes d'une couche de primaire.
6. À l'aide d'une colle spéciale pour systèmes de plancher chauffant, on colle le carrelage.

L'essentiel lors de la pose du film de carbone est d'assurer un contact aussi étroit que possible avec le matériau isolant. Cela est nécessaire pour éviter la formation de poches d'air.

Lors de la pose du film de carbone, celui-ci doit être placé avec les éléments en cuivre vers le bas, de sorte que les contacts de connexion soient orientés vers l'endroit où le thermostat doit être installé. Les zones de coupe du film sur la face arrière, ainsi que les points de connexion des câbles électriques, doivent être recouverts d'une couche d'isolant bitumineux.

Sur la face inférieure du film déployé, on installe un capteur de température, et après avoir connecté tous les contacts – le thermostat, que l'on branche directement au réseau (+)

Les plaques de plâtre sont fixées à la base primaire par vissage, en veillant à ne pas endommager l'intégrité des plaques.

Coulage d'une chape « humide »

Pour réaliser cette méthode d'installation, il faudra beaucoup de temps et d'efforts. Afin d'économiser les factures des kilowatts consommés pour chauffer la dalle de plancher, on pose une sous-couche isolante sous le système de plancher.

Comme sous-couche, on utilise :

• isolon – polyéthylène expansé à structure moléculaire non liée ;
• folgizol – fabriqué à base de polyéthylène expansé et recouvert d'un film métallisé en polypropylène ;
• liège technique, ayant une structure alvéolaire.

Le matériau isolant est découpé en bandes dont la taille correspond à la largeur du film thermique. Les pièces sont placées sous chaque tapis de manière à ce que toutes les découpes du film tombent sur la sous-couche.

L'isolation thermique vise à prévenir la perte de chaleur produite, permettant ainsi de l'utiliser au maximum

Par-dessus l'isolation, on pose une couche réfléchissante. Tous les joints sont traités avec une colle spéciale.

Comme la mise à la terre n'est pas prévue lors de l'installation d'un plancher chauffant film, il n'est pas permis d'utiliser du papier d'aluminium comme réflecteur de chaleur, car c'est un matériau conducteur.

Pour la même raison, le treillis d'armature avec des mailles de 20-40 mm destiné à la chape en béton doit être en polymère et non en métal.

Le rôle de conducteur de terre peut être joué par un ruban conducteur électrique, qui est collé le long du périmètre de la pièce. Pour améliorer la sécurité du système, il est recommandé de l'“alimenter” à partir d'un disjoncteur séparé, et d'installer un DDR à l'entrée.

On colle les plaques chauffantes à la couche réfléchissante à l'aide de morceaux de ruban adhésif de construction, leurs barres conductrices étant orientées vers le bas.

Le système de sol posé est recouvert d'un film polyéthylène et on procède à la pose de la chape en béton. Pour cela, on place un treillis plastique alvéolé sur le film, dont les sections mesurent 5*5 cm ou 10*10 cm.

Il servira de cadre d'armature. On fixe le treillis aux couches précédemment posées, en prenant soin de ne pas endommager le film thermique.

Sur le treillis posé et fixé, on applique un mortier ciment-béton, formant une couche de 5 mm d'épaisseur, afin qu'il recouvre complètement les ouvertures techniques. On laisse la chape sécher pendant une semaine à dix jours jusqu'à ce qu'elle soit complètement sèche.

Lorsque la chape a atteint la résistance nécessaire, on procède au collage du carrelage ou du grès cérame. La technologie de revêtement est habituelle. La seule particularité est de poser le revêtement avec une colle qui résiste aux variations de température.

Technologie d'installation du plancher par câble sous carrelage

L'installation d'un plancher chauffant électrique sous carrelage nécessite une certaine qualification. De plus, ce système ne peut être mis en service qu'un mois après la pose.

Élaboration du plan de disposition

Avant de procéder à l'installation du système, il est correct de préalablement élaborer sur papier un plan de pose à l'échelle. Lors de l'élaboration du plan, on exclut de la surface de travail totale les zones où le mobilier est placé et où l'on prévoit d'installer des appareils électroménagers lourds.

Il faut comprendre qu'un réaménagement ultérieur peut avoir un impact négatif sur le fonctionnement du système de sol.

Entre les sources de chaleur telles que les radiateurs de chauffage et le système de sol, il est nécessaire de prévoir une zone tampon de 100 mm (+)

Compte tenu de toutes les nuances, le plan de pose final aura les contours d'une figure de forme irrégulière, inscrite dans une surface de revêtement rectangulaire et carrée.

En fonction de la surface totale de travail, on calcule la longueur du câble en tenant compte du fait que le câble doit couvrir 70-75% de la surface totale. L'efficacité du système de sol dépendra de la qualité de sa conception.

Lors de la phase de conception, il faut prévoir un emplacement pratique pour l'installation du thermostat. Dans certains cas, lors de la mise en place d'un système de plancher chauffant, il est nécessaire de faire passer une ligne électrique distincte de la puissance nécessaire.

Travaux préparatoires et d'économie d'énergie

La condition clé pour une pose correcte, tant du système de chauffage que du carrelage de finition, est une surface soigneusement nivelée. La tâche de l'artisan est de mettre la base à zéro, car plus la base est mal préparée, plus le résultat final sera mauvais.

En cas de dommages importants à la base, il est préférable de procéder à une démolition complète de l'ancien revêtement, puis de niveler le sol fini avec une chape en béton de 3 à 5 cm d'épaisseur.

Ensemble d'outils nécessaires pour effectuer les travaux:

• un niveau à bulle ;
• mètre ruban et règle pour le marquage et le contrôle;
• outil pour dénuder l'isolation et couper les fils ;
• fer à souder avec soudure pour étamer les fils avant le câblage;
• pistolet thermique pour chauffer les tubes thermorétractables;
• perforateur et meuleuse avec disque à pierre;
• multimètre pour mesurer la conductivité du circuit et sa résistance;
• mégaohmmètre pour vérifier la résistance d'isolation;
• malaxeur de chantier et récipient pour mélanger le mortier de ciment;
• rouleau et pinceaux pour appliquer l'apprêt liquide;
• spatule crantée et spatule ordinaire pour répartir le mortier de ciment pâteux.

Pour éviter que le système installé ne chauffe le plafond des voisins, il est nécessaire d'effectuer des travaux d'économie d'énergie.

L'épaisseur de la couche d'isolation thermique dépend de la catégorie des pièces situées en dessous : s'il s'agit d'un logement chauffé, on peut se limiter à deux ou trois centimètres ; s'il s'agit d'un sous-sol ou d'une cave, au moins 5 cm (+)

Si vous planifiez d'installer un plancher chauffant sur une loggia ou une véranda, avant la couche d'étanchéité, il convient de poser une couche d'isolant. Pour cela, il est préférable d'utiliser des panneaux de polystyrène extrudé d'une épaisseur de 10 cm ou de la laine minérale.

Sur la base préparée, on pose une couche d'étanchéité dont le support est :

• le penofol aluminium, un matériau en rouleau composé de mousse, doté d'un renforcement interne ;
• le polystyrène extrudé, doté d'une structure polymère expansée ;
• le polyéthylène expansé, muni d'un revêtement en aluminium.

Le matériau doit être posé avec un chevauchement sur le mur. Pour compenser la dilatation thermique entre le sol et le mur, on place un ruban amortisseur le long du périmètre de la base. Une isolation thermique partielle des murs à 20 cm du niveau du sol permettra également de réduire les pertes de chaleur.

Option d'installation du chauffage au sol

Examinons le processus étape par étape de l'installation d'un plancher chauffant électrique à l'aide de nattes prêtes à poser sur une base en ciment.

Avant la pose directe du carrelage de sol, il convient de réfléchir à la disposition des éléments du revêtement, surtout s'il comporte un motif.

Même s'il n'y a pas de motif, il faut décider comment poser les éléments céramiques avec un minimum de découpe.

Pose du système de câbles

En premier lieu, on installe le thermostat, en perçant dans le mur, à l'aide d'une couronne spéciale, un trou pour le boîtier d'encastrement. La hauteur de placement du boîtier est d'au moins 300 mm du niveau du sol. L'emplacement du boîtier d'encastrement ne doit par la suite pas être obstrué par des appareils électroménagers volumineux ou par des meubles fixes lourds.

Le capteur de température est placé dans un tube ondulé de 9 à 16 cm de diamètre. Pour que le tube soit au niveau du sol, on creuse une saignée à l'aide d'un perforateur ou d'une meuleuse équipée d'un disque pour la pierre. Entre le boîtier d'encastrement dans le mur et le tube ondulé dans le sol, on réalise une rainure de 20*20 mm pour le passage des fils électriques d'installation.

La longueur de la partie horizontale du manchon pour l'installation du capteur de température doit être d'environ 0,6 à 0,8 mètre, et son extrémité inférieure doit être isolée par un bouchon ou enveloppée de ruban isolant (+)

Le câble chauffant lui-même doit être vérifié avant la pose avec un testeur pour mesurer la résistance électrique.

La pose d'un plancher chauffant électrique à câble sous du carrelage s'effectue en plusieurs étapes :

1. Sur une base nettoyée et nivelée, vous appliquez un primaire d'accrochage qui assurera une bonne adhérence avec le béton.
2. Sur toute la surface du sol à chauffer, vous déroulez un isolant en rouleau recouvert d'aluminium, en orientant la couche réfléchissante vers l'extérieur. Vous placez les bandes côte à côte et vous scellez les joints avec du ruban adhésif de masquage.
3. En vous guidant selon le schéma tracé à l'avance, vous déroulez et fixez les bandes de montage sur la surface à l'aide de vis autotaraudeuses ou de chevilles.
4. Vous fixez le câble aux bandes de montage à l'aide de colliers en plastique ou de « moustaches », de manière à ce que ses boucles se plient sans tension et qu'il ne croise pas les autres éléments chauffants. Vous terminez la pose au niveau du manchon d'extrémité.
5. Vous enfouissez le capteur de température, relié au câble de signal, dans un tube ondulé dont l'ouverture de sortie est fermée par un capuchon. Vous placez une extrémité du tube ondulé avec le capteur exactement entre les spires des éléments chauffants, et vous posez l'autre extrémité dans une saignée.

Pour faciliter la pose, utilisez un treillis d'armature en fibre de verre. Il servira de cadre lors de la pose du câble et renforcera la chape.

Lors de l'installation d'un câble à deux conducteurs, vous ne devez en aucun cas le couper ; la pose des éléments chauffants doit être effectuée uniquement d'une seule pièce.

Si vous devez tourner la bande, vous pouvez couper le support en treillis en fragments, en évitant de superposer ou de croiser le câble. Le câble lui-même ne doit pas être coupé.

Raccordement du système et coulage de la chape

Vous acheminez les fils avec les contacts du système installé dans une boîte de connexion, à l'intérieur de laquelle vous étamez et raccordez les extrémités dénudées.

À l'aide d'un multimètre, vous mesurez la conductivité du circuit et la résistance, en comparant ces valeurs avec les relevés précédents. Si possible, vous vérifiez également la résistance d'isolement. Ensuite, vous mettez brièvement le système sous tension et vous vérifiez son bon fonctionnement.

Dans l'isolant aluminisé, vous découpez des ouvertures de 50 x 200 mm tous les 1000 mm, qui assureront le contact de la future chape avec le support du sol.

Après avoir installé le système de repères de niveau à une hauteur de 3 à 5 cm, vous répartissez uniformément le mortier de béton sur la surface, en veillant à éviter la formation de poches d'air.

Sur la chape sèche, vous appliquez un primaire d'accrochage et vous posez le revêtement de sol. Pendant le durcissement de la chape, il est important d'éliminer complètement les courants d'air et d'assurer un séchage uniforme du mortier sans dessèchement ni gel.

Pour la prise et l'acquisition de la résistance de la chape, il faudra compter de 7 à 10 jours à 28 jours selon la composition du mortier et les recommandations du fabricant du mélange prêt à l'emploi. À partir du troisième jour après la prise initiale, il est recommandé de l'humidifier régulièrement avec un pulvérisateur et de la recouvrir d'un film polyéthylène.

Après le durcissement du béton, il ne reste plus qu'à poser le carrelage et à attendre que la colle soit complètement sèche. Le système peut être mis en marche au plus tôt un mois après le coulage de la chape. Et il faut le faire progressivement, en commençant à 15°C et en augmentant de 4 à 6°C chaque jour.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Comment installer un système infrarouge à tiges :

Ordre de connexion des tapis chauffants :

Séquence de pose du système en film :

Il est préférable de joindre le schéma indiquant l'emplacement du câble au passeport du produit, en le complétant avec des données telles que le pas de spire, la distance par rapport aux murs, l'emplacement des manchons de connexion et d'extrémité. Ces valeurs peuvent être nécessaires en cas de travaux de réparation.

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