Comment réaliser un plancher chauffant à eau soi-même : guide étape par étape de la conception au montage

Les planchers chauffants sont bénéfiques à tous égards : ils créent un chauffage d'appoint dans les pièces et augmentent le confort. Il n'est pas étonnant que certains propriétaires de maisons individuelles aient une envie irrésistible d'assembler eux-mêmes ce type de système de chauffage. Pourquoi payer plus cher une équipe d'artisans quand on peut tout faire soi-même, n'est-ce pas ?

Vous aussi, vous avez eu l'idée d'installer un plancher chauffant, mais vous ne comprenez pas entièrement les spécificités de ce système et ne connaissez pas toutes les subtilités de conception ? Nous vous aidons – dans cet article, nous essayons de comprendre dans quelles conditions il est judicieux d'installer un plancher chauffant à eau par vous-même et quelles compétences sont nécessaires pour cela.

Et pour que vous compreniez mieux tout le processus d'installation, nous avons sélectionné des photos étape par étape du montage et des vidéos détaillées qui expliquent les nuances de conception, de calcul et de pose des tubes.

Spécificités du système « plancher chauffant à eau »

Il existe plusieurs options pour installer un plancher chauffant. Le principe de fonctionnement de chacun d'eux est simple : sous le revêtement de sol final, on place des câbles électriques (tapis), un film infrarouge ou des tubes pour plancher chauffant à eau, qui servent d'appareils de chauffage.

Pour presque toutes les pièces, les systèmes à film et les systèmes électriques conviennent, principalement pour les maisons individuelles – les systèmes à eau. Attardons-nous plus en détail sur ce dernier type.

Les systèmes à eau peuvent être divisés en deux catégories : les systèmes en béton et les systèmes légers. Les systèmes en béton sont également appelés « humides », car l'une des étapes de la préparation de la structure multicouche est le coulage du tuyau avec du mortier.

Il est nécessaire qu'au-dessus des tuyaux, dont le diamètre est de 16 à 18 mm, se trouve au moins 3 cm de béton.

L'une des options d'installation d'un plancher chauffant à eau réalisé selon le schéma standard : sur la base, on pose des couches d'isolation hydro et thermique, puis on fixe les tuyaux sur un treillis métallique, puis on les recouvre de mortier de béton.

Les systèmes légers comprennent les systèmes en polystyrène et en bois. Dans le premier cas, les tuyaux sont montés dans les rainures du polystyrène expansé, puis recouverts de mortier de ciment ; dans le second, ils sont intégrés dans une structure de planches en bois.

Les systèmes légers ont une épaisseur moindre (à partir de 18 mm) et donc un poids moindre. Ils peuvent être installés dans des endroits où il n'est pas possible de réaliser une épaisse chape en béton.

Structure d'un plancher chauffant humide avec indication de toutes les couches, des types de matériaux possibles et des dimensions. Le revêtement de finition peut être en grès cérame ou en carrelage céramique, ainsi que du linoléum, du stratifié ou de la moquette avec un marquage spécial.

Choix des tubes et du collecteur

L'analyse de tous les types de tubes a montré que la meilleure option sont les produits en polymère renforcé portant le marquage PERT et en polyéthylène réticulé, qui portent la désignation PEX.

De plus, dans le domaine de la pose de systèmes de chauffage au sol, le PEX est tout de même meilleur, car il est élastique et fonctionne parfaitement dans les circuits basse température.

Les tubes à réticulation transversale PE-Xa de la marque Rehau se distinguent par une flexibilité optimale. Pour faciliter le montage, les produits sont équipés de raccords axiaux. Une densité maximale, un effet mémoire et des raccords à bague coulissante sont d'excellentes caractéristiques pour leur utilisation dans les systèmes de planchers chauffants.

Dimensions typiques des tubes : diamètre 16, 17 et 20 mm, épaisseur de paroi – 2 mm. Si vous préférez une haute qualité, nous recommandons les marques Uponor, Tece, Rehau, Valtec. Les tubes en polyéthylène réticulé peuvent être remplacés par des produits en métal-plastique ou en polypropylène.

Outre les tubes, qui sont en eux-mêmes des appareils de chauffage, vous aurez besoin d'un collecteur-mélangeur, qui distribue le caloporteur dans les circuits. Il possède également des fonctions utiles supplémentaires : il élimine l'air des tubes, régule la température de l'eau et contrôle le débit.

La structure du groupe de collecteur est assez complexe et se compose des éléments suivants :

• des collecteurs avec des vannes d'équilibrage, des vannes d'arrêt et des compteurs de débit ;
• un purgeur d'air fonctionnant en mode automatique ;
• un ensemble de raccords pour la connexion des éléments individuels ;
• des robinets de vidange ;
• des supports de fixation.

Si le plancher chauffant est raccordé à une colonne montante commune, le groupe de mélange doit être équipé d'une pompe, d'un by-pass et d'une vanne thermostatique. Il existe tellement de dispositifs possibles qu'il est préférable de consulter un spécialiste pour choisir la configuration.

Pour faciliter la maintenance et assurer une protection supplémentaire, le groupe de collecteur et de mélange est placé dans une armoire située dans un endroit accessible. On peut le dissimuler dans une niche, une armoire encastrée ou un dressing, ou bien le laisser apparent.

Il est souhaitable que tous les circuits partant du groupe collecteur aient la même longueur et soient situés à proximité les uns des autres.

Instructions pour l'installation du plancher chauffant

Examinons les étapes de la mise en place d'un plancher chauffant à eau de type « humide » – il est considéré comme le plus populaire. Les points qui suscitent des questions ou des difficultés sont mieux discutés avec des professionnels du bâtiment.

Nous recommandons de concevoir soi-même un système de plancher chauffant à eau à ceux qui ont déjà des compétences en matière d'appareils de chauffage et qui connaissent les bases du métier de la construction.

Nous déconseillons de concevoir des planchers chauffants à eau dans les appartements urbains avec chauffage central. Premièrement, il est très difficile d'obtenir les autorisations pour un tel équipement (le plus souvent impossible au niveau législatif), deuxièmement, il existe toujours un risque d'accident et d'inondation des voisins.

L'installation de planchers chauffants à eau comprend une série d'étapes standard :

Après la préparation de la base pour l'installation du système de chauffage, on procède à la pose des tubes selon le schéma choisi à l'avance et au raccordement des circuits posés au bloc collecteur.

Étape #1 – élaboration du schéma et réalisation des calculs

L'élaboration du projet permettra d'éviter certaines erreurs qui surviennent lors de l'achat des matériaux de construction ou de l'installation des tuyaux.

Un schéma avec les circuits sera nécessaire, à suivre pendant la pose des tuyaux – il sera également utile à l'avenir en cas de besoin de réparation.

Deux méthodes de pose du circuit : « le serpent » – simple, mais avec une différence de température notable entre le début et la fin du circuit ; « l'escargot » – plus complexe à installer, mais permet de poser le circuit de chauffage avec un pas minimal et de résoudre le problème de la flexibilité insuffisante des tuyaux.

Dans les grandes pièces, il est recommandé d'utiliser des schémas combinés permettant d'atteindre un transfert de chaleur maximal. Par exemple, on pose « l'escargot » au centre et « les serpents » sur les bords, de manière à ce que le chauffage le plus élevé se produise le long des murs avec fenêtres.

Conseils pour élaborer un schéma efficace :

• La longueur du circuit dépend de son diamètre : pour les tuyaux de 16 mm – 100 m max, pour les tuyaux de 20 mm – 120 m max. Ceci est nécessaire pour créer une pression optimale à l'intérieur du système.
• Si plusieurs circuits sont utilisés, il est préférable de les faire de même longueur (différence maximale – 15 m).
• Chaque circuit doit se trouver dans les limites d'une seule pièce.
• Les intervalles entre les spires des tuyaux – les pas – ne doivent pas dépasser 300 mm au centre de la pièce et 150 mm sur les bords. Dans les régions septentrionales, on peut le réduire à 100 mm.
• La consommation de tuyaux se calcule comme suit : pour un pas de 100 mm – 10 m/m², pour un pas de 150 mm – 6,7 m/m².
• Le circuit doit « contourner » les emplacements des installations sanitaires ou des meubles.

Un circuit est conçu pour une pièce dont la surface ne dépasse pas 40 m², la longueur maximale d'un côté du circuit est de 8 m.

Sur le graphique, valable pour un système avec une chape de 70 mm et un revêtement en carrelage, est démontrée la dépendance de la densité de flux thermique par rapport à la température moyenne du caloporteur. Les lignes pleines sont les tuyaux de diamètre 16 mm, les lignes pointillées – 20 mm.

La formule standard pour calculer la longueur du circuit : on divise la surface de chauffage active (m²) par le pas de pose (m) et on ajoute la distance jusqu'au collecteur et la taille des coudes.

Si vous souhaitez obtenir des calculs précis et un schéma de plancher chauffant à eau fonctionnant sans faille, adressez-vous à des spécialistes – des ingénieurs thermiciens. Il est préférable d'effectuer le réglage de la température dans les circuits (qui ne doit pas dépasser + 55°C) à l'aide de thermostats.

Une fois le schéma déterminé, vous pouvez procéder à l'achat des matériaux nécessaires : tuyaux et éléments pour le montage des circuits, imperméabilisation, isolant, treillis d'armature, mélange sec pour la préparation du mortier, bande de dilatation.

Lors de la conception du schéma de pose des tuyaux, il faut prendre en compte les points suivants :

Étape #2 – préparation du support pour le « sandwich »

Si le sol est une dalle de béton plane, une préparation spéciale de la base n'est pas nécessaire. Dans ce cas, l'épaisseur du « sandwich » sera minimale – environ 80 mm.

Le plus difficile est de réaliser la pose sur sol, qui nécessite un nivellement minutieux et une isolation maximale.

Schéma de montage sur sol (de bas en haut) : fondation en sol (150-200 mm) ; gravier (80-100 mm), sable (50 mm) ; chape brute pour nivellement ; étanchéité (film polyéthylène), isolant (polystyrène extrudé 50-70 mm) ; chape de finition avec armature et tuyaux

L'épaisseur de l'isolation thermique dépend des conditions climatiques de la région et de l'emplacement du système. Si elle se trouve au deuxième étage ou au-dessus d'un sous-sol, la couche d'isolant peut être minimale – jusqu'à 30 mm. La fonction principale de la protection thermique est de minimiser les pertes de chaleur en dirigeant la chaleur vers le haut.

La chape brute est-elle toujours nécessaire ? Si les couches de sol, de gravier et de sable sont suffisamment compactées et que le polystyrène est utilisé comme isolant, le besoin de celle-ci disparaît.

Étape #3 – pose de l'étanchéité et isolation

L'étanchéité est nécessaire comme un autre élément de protection, mais beaucoup sautent cette étape car, avec certains matériaux (par exemple, le polystyrène), l'effet de protection est déjà présent.

Les spécialistes recommandent tout de même d'utiliser au moins un film épais pour protéger l'isolant du mortier de ciment et éviter la formation de condensation lors du chauffage.

Comme étanchéité, on utilise du polyéthylène en rouleau ou du feutre bitumé, ainsi qu'une isolation soudable nécessitant un chauffage. Les rouleaux sont découpés en morceaux de la longueur souhaitée, qui sont posés sur toute la surface de la pièce avec un chevauchement de 15-20 cm et remontés sur les murs.

Si la base est une dalle en béton, un mastic – une imprégnation liquide appliquée au pinceau en plusieurs couches – suffit.

L'isolation thermique, contrairement à l'étanchéité, est une étape obligatoire, car c'est précisément l'isolant pour plancher chauffant à eau qui assure la conservation de la chaleur dans la pièce, et non le chauffage des structures du bâtiment ou du sol sous la maison.

Il existe de nombreux isolants traditionnels, mais il est préférable de se tourner vers des isolants modernes aux caractéristiques adaptées :

• XPS – polystyrène extrudé (XPS) ;
• PSE haute densité sous forme de matelas profilés.

Le XPS possède une excellente résistance à l'usure, une faible conductivité thermique, une résistance à l'humidité – c'est-à-dire un ensemble de caractéristiques parfaitement adaptées à la pose d'un plancher chauffant à eau.

Le polystyrène extrudé est vendu sous forme de dalles (dimensions – 60 cm x 125 cm et 50 cm x 100 cm) avec des rainures latérales pour faciliter le montage. L'épaisseur peut varier de 2 cm à 10 cm.

La caractéristique distinctive des matelas profilés est une surface avec des bossages qui permettent de poser les tuyaux uniformément. La distance entre les bossages est de 5 cm, ce qui est pratique pour créer un pas de boucle de 10, 15 ou 20 cm.

Le PSE haute densité gagne grâce à sa faible épaisseur, mais son coût est prohibitif pour beaucoup.

Les dimensions standard des tapis profilés en polystyrène expansé haute densité sont de 50 cm x 100 cm et 60 cm x 120 cm, avec une épaisseur de 1 à 3 cm. Prix : de 2,70 € à 6 € le m².

L'épaisseur de la couche d'isolation thermique dépend du type de support :

• Pour le sol : au moins 10 cm (option : 2 couches de 5 cm) ;
• Pour le rez-de-chaussée avec sous-sol : à partir de 5 cm et plus ;
• Pour le deuxième étage : 3 cm suffisent (à condition que le rez-de-chaussée soit chauffé).

Pour la fixation des panneaux ou tapis isolants au support, on utilise des chevilles à champignon (parapluie, à plaque), et pour la fixation du circuit sur l'isolant, des agrafes harpon.

Les agrafes harpon sont installées sur toute la longueur du tuyau, avec un intervalle de 4 à 5 cm (dans les virages, jusqu'à 10 cm). Estimation approximative : pour 100 m de conduite, 250 agrafes.

Ordre de montage de l'isolation thermique :

• Nivellement de la surface pour la pose du polystyrène expansé (par sablage ou chape brute) ;
• Pose de la couche d'étanchéité (avec collage des joints au ruban adhésif) ;
• Pose des dalles de polystyrène expansé extrudé bord à bord (face marquée vers le haut), en commençant par le mur le plus éloigné ;
• Collage des joints au ruban adhésif ;
• Fixation des dalles avec des chevilles.

Lors de la pose de la deuxième couche (si nécessaire), les dalles doivent être posées en quinconce, afin que les joints de la rangée inférieure ne coïncident pas avec ceux de la rangée supérieure.

Pour fixer les chevilles à plaque, il est nécessaire d'utiliser un perforateur avec une mèche longue et un marteau. Lors de la pose de l'isolant en deux couches, les chevilles sont utilisées pour fixer les deux couches à la fois ; pour la couche supérieure, on utilise un matériau plus rigide.

Parfois, il reste des interstices dans le revêtement isolant – ils doivent être remplis soit avec des morceaux de XPS, soit avec de la mousse expansive.

Étape #4 – montage des tubes du plancher chauffant à eau

Il faut commencer par le marquage et l'indication des directions des circuits. Certaines dalles de PSE extrudé (XPS) ont leur propre marquage, mais si ce n'est pas le cas, il faut se munir d'un marqueur et tracer le chemin de pose de la canalisation. Pour une pose correcte des tubes, il faut tenir compte de la largeur du pas, des angles de virage et du diamètre des tubes.

À cette même étape, vous pouvez fixer l'armoire de collecteur et préparer la gaine de protection qui est placée sur les tubes aux jonctions avec le nœud et la chape en béton, lors des passages d'une pièce à l'autre ou à la limite de deux circuits. La pose des tubes commence par les zones éloignées du nœud.

Avant la pose des tubes, les tronçons menant au circuit sont placés dans une « chemise » d'isolation thermique pour conserver la chaleur. Dans le circuit (dans la couche isolante), le tube se trouve sans isolation supplémentaire, et à la sortie, il est à nouveau placé dans la gaine.

Parallèlement aux tubes du plancher chauffant, des conduites vers les appareils de chauffage peuvent passer. Elles sont disposées de manière à se trouver en dessous du circuit de chauffage ou, au minimum, à ne pas dépasser au-dessus des plaques de polystyrène expansé.

À cette même étape, vous pouvez fixer le ruban de dilatation qui longe tout le périmètre et sert à compenser la dilatation thermique. Il existe de nombreux types de rubans, de différentes largeurs et matériaux, certains ayant une couche adhésive inférieure.

Un remplacement bon marché du ruban de dilatation est le polystyrène expansé ordinaire, découpé en bandes étroites de 10-15 cm de large et 1-2 cm d'épaisseur. On le fixe au mur à l'aide de clous liquides, de colle ou de mousse expansive.

Procédure de pose des tubes :

• déroulez soigneusement le tube de la bobine, en essayant de ne pas l'étirer, sur une longueur d'environ 10 m, mettez la gaine et le raccord ;
• l'extrémité munie du raccord est connectée à la sortie correspondante du collecteur ;
• introduisez le tube selon le marquage, fixez-le sur toute sa longueur avec des agrafes à harpon ;
• après avoir parcouru tout le réseau, revenez au collecteur de sorte que le tube de retour passe à côté du tube d'alimentation ;
• coupez le tube, connectez sa deuxième extrémité au collecteur, indiquez sur le mur la longueur exacte du circuit.

Pour faciliter la gestion d'une grande longueur, vous pouvez d'abord disposer toute la canalisation selon le marquage, en déroulant occasionnellement de la bobine, puis vous occuper des fixations.

Selon ce principe, installez tous les circuits d'eau. Avant la pose de la chape, il faut se déplacer très prudemment sur l'isolant thermique avec les tubes posés dessus ; il est préférable de placer des morceaux de contreplaqué ou des planches sous les pieds.

Étape #5 – pose du treillis d'armature

La nécessité d'un armement est très relative. Certaines personnes ne conçoivent pas comment réaliser un plancher chauffant à eau sans support rigide, d'autres estiment que poser les tuyaux sur un treillis métallique est une dépense superflue et que cette base en elle-même n'a aucune fonction porteuse.

Si un véritable armement est nécessaire pour augmenter la résistance de la structure, il doit être placé au-dessus des tuyaux, et non l'inverse.

Une structure bien formée : les tuyaux sont posés sur l'isolation thermique, et par-dessus, ils sont protégés par un treillis d'armature qui augmente la résistance de la chape et assure la stabilité de la construction.

On peut utiliser avec le même succès un treillis métallique ou plastique avec des mailles de 10 cm x 10 cm. Les pièces sont posées avec un léger chevauchement et fixées avec des colliers.

Les barres d'armature à surface nervurée ne doivent pas être utilisées – elles pourraient endommager les tuyaux en polyéthylène. Les avantages du plastique par rapport au métal sont son faible coût et sa sécurité pour le circuit.

Étape #6 – raccordement des circuits et essais hydrauliques

Il ne faut pas couler la chape tant que le système n'a pas été soumis à un test de pression. Une vérification en temps opportun est le meilleur moyen de détecter d'éventuels défauts, notamment des fuites potentielles.

Pour effectuer le test, on connecte une arrivée d'eau à une entrée du collecteur et une pompe de mise en pression à l'autre. Les circuits sont vérifiés un par un, les autres sont fermés pendant l'opération.

Après l'arrivée d'eau, il convient de vérifier la présence d'air dans le système et la propreté du liquide, dans lequel des impuretés «de travail» peuvent apparaître. Le test doit être effectué jusqu'à ce que l'eau soit claire.

L'écoulement du liquide du circuit se fait en retour vers le collecteur, d'où il va à l'égout par un tuyau inséré dans l'orifice d'évacuation. Les fuites détectées doivent être réparées.

Étape #7 – coulage de la chape en béton

Le coulage du mortier de béton sur un système en fonctionnement est une étape importante, donc sans expérience des travaux de construction, il est préférable de faire appel à des spécialistes. Si vous décidez de couler vous-même, nous vous recommandons de trouver un assistant.

N'oubliez pas que le coulage du mortier se fera sur des tuyaux sous pression. La pression de service doit être stabilisée, par exemple à 2 bars (plage normale de 1 à 3 bars).

À l'aide d'un niveau, il faut installer des guides en se repérant à la hauteur du sol fini. Le profilé de plafond pour plaques de plâtre fait parfaitement office de guides. Ensuite, on procède au coulage de la chape.

La solution idéale pour le mortier est un mélange de béton renforcé de fibres et de plastifiants. Le plastifiant augmente la mobilité du mortier lors du séchage, et les fibres rendent la chape résistante.

Nous vous recommandons d'acheter uniquement des produits professionnels ; les remèdes maison (savon liquide, colle PVA) ne doivent pas être utilisés. Après quelques jours, vous pouvez commencer le nettoyage de la surface : couper le ruban amortisseur, enlever les débris superflus.

Pendant 10 à 14 jours, il est nécessaire d'humidifier le mortier et de le recouvrir d'un film plastique.

Nuances du choix du revêtement de finition

Le meilleur revêtement de sol pour un système de « plancher chauffant » est le carrelage en céramique (ou le grès cérame). Il possède une résistance suffisante et ne dégage pas de substances nocives lorsqu'il est chauffé.

Le seul inconvénient de la céramique – sa froideur au toucher – disparaît, donc la combinaison plancher chauffant/carrelage est idéale pour une cuisine, une salle de bain ou un balcon.

Le carrelage sera posé sur une base préparée à l'avance – une chape en béton nivelée, donc une fine couche de colle à carrelage suffit pour la fixation.

Si vous avez prévu de décorer l'intérieur avec un linoléum pratique ou une belle moquette, lors du choix des revêtements, veillez impérativement à vérifier le marquage : les produits destinés au plancher chauffant sont marqués d'un symbole correspondant.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Dans les vidéos sélectionnées, vous trouverez de nombreuses informations intéressantes et utiles sur le choix des schémas de construction de planchers chauffants à eau et des matériaux, sur la pose correcte des tuyaux et les tests hydrauliques.

Conseils pratiques pour la pose des tuyaux :

Comment effectuer l'épreuvage :

Règles de montage par des professionnels :

Comme vous le voyez, l'installation d'un plancher chauffant à eau est accessible à la réalisation par soi-même : les supermarchés proposent un vaste choix de matériaux modernes, et sur Internet, vous pouvez trouver de nombreuses vidéos d'instructions détaillées.

Cependant, chaque étape – la conception, la pose des tuyaux, le raccordement du collecteur, le coulage de la chape – comporte ses propres pièges, que l'on ne peut contourner qu'avec l'aide de constructeurs professionnels et de thermiciens.

Vous avez assemblé et installé vous-même un plancher chauffant à eau chez vous ? Racontez-nous les difficultés que vous avez rencontrées.

Ou vous prévoyez seulement de faire des calculs et vous avez des questions ? N'hésitez pas, demandez conseil dans les commentaires sous cet article.