Isoler un plancher inférieur sur sol par le bas

Isoler un plancher inférieur sur sol par le bas


Choix du système

> Le choix du système d’isolation par l’extérieur se fait en fonction des critères suivants :

  • les performances énergétiques ;
  • le prix.

Les différentes possibilités d’isolation à l’intérieur de la structure

Le freine-vapeur devra être mis en œuvre si nécessaire (à évaluer en fonction de la composition du plancher : nature et épaisseur des couches). Il est cependant toujours conseillé pour garantir l’étanchéité à l’air du plancher.

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Un freine vapeur est toujours conseillé pour assurer l’étanchéité à l’air.

Les performances énergétiques

Il faut profiter de tout l’espace disponible pour y introduire l’épaisseur maximale possible d’isolant. Le coût de la main-d’œuvre est identique. Seule la quantité d’isolant augmente.

La structure en bois ne pouvant être supprimée, la transmission thermique est plus importante à l’endroit de celle-ci. Il en est tenu compte dans l’évaluation du coefficient de transmission thermique (équivalent) du plancher. Malgré cela, à cause de l’épaisseur importante généralement disponible pour l’isolant, des performances élevées peuvent être atteintes.

Le prix

« Le nerf de la guerre…! »

La fourniture et la pose de l’isolant lui-même sont peu couteuses par rapport aux autres parties du plancher.

Isoler entre les éléments de structure d’un plancher inférieur [Concevoir]

Isoler entre les éléments de structure d’un plancher inférieur [Concevoir]


Choix du système

> Le choix du système d’isolation par l’extérieur se fait en fonction des critères suivants :

  • les performances énergétiques ;
  • le prix.

Les différentes possibilités d’isolation à l’intérieur de la structure

Le freine-vapeur devra être mis en œuvre si nécessaire (à évaluer en fonction de la composition du plancher : nature et épaisseur des couches). Il est cependant toujours conseillé pour garantir l’étanchéité à l’air du plancher.

Un freine vapeur est toujours conseillé pour assurer l’étanchéité à l’air.

Les performances énergétiques

Il faut profiter de tout l’espace disponible pour y introduire l’épaisseur maximale possible d’isolant. Le coût de la main-d’œuvre est identique. Seule la quantité d’isolant augmente.

La structure en bois ne pouvant être supprimée, la transmission thermique est plus importante à l’endroit de celle-ci. Il en est tenu compte dans l’évaluation du coefficient de transmission thermique (équivalent) du plancher. Malgré cela, à cause de l’épaisseur importante généralement disponible pour l’isolant, des performances élevées peuvent être atteintes.

Le prix

« Le nerf de la guerre…! »
La fourniture et la pose de l’isolant lui-même sont peu coûteuses par rapport aux autres parties du plancher.


Choix de l’isolant

Type d’isolant

L’isolant est placé dans les espaces laissés libres par la structure. Ces espaces sont généralement de dimensions et formes irrégulières. L’isolant doit donc être suffisamment souple pour épouser ces irrégularités. On utilisera donc des matelas isolants en laine minérale ou en matériaux naturels ou, si c’est possible (cavités bien fermées dans le bas), les mêmes matériaux déposés en vrac ou insufflés.

La migration de vapeur à travers le plancher devra être régulées par la pose, du côté intérieur d’un freine-vapeur étanche à l’air adapté à la finition extérieure et au type d’isolant posé (hygroscopique ou non).

Épaisseur de l’isolant

Les épaisseurs d’isolant sont déterminées en fonction de l’espace disponible. Idéalement, celui-ci doit être totalement rempli.

Conseils de mise en œuvre

> On évitera toute cavité dans l’isolant afin de ne pas créer de zones froides, des courants internes de convection ou d’aggraver les fuites d’air en cas de défectuosité du freine-vapeur. Les panneaux isolants doivent donc être posés de manière parfaitement jointive et appliqués contre les éléments de structure et les faces.

Isoler un plancher inférieur par le haut [Concevoir]

Isoler un plancher inférieur par le haut [Concevoir]


Choix du système

> Le choix du système d’isolation par l’intérieur se fait en fonction des critères suivant :

  • les performances à atteindre
  • l’esthétique recherchée
  • les performances énergétiques
  • le prix

Les performances à atteindre

L’étanchéité à l’air du plancher doit être assurée. Cela ne pose pas de gros problème lorsque le support est en béton coulé sur place. Il suffit dans ce cas de traiter les raccords de la dalle du plancher avec les murs périphériques. Par contre, lorsqu’il s’agit d’un plancher léger à ossature et éléments assemblés une couche spéciale d’étanchéité à l’air doit être prévue. Elle fait en même temps office de pare-vapeur et doit être posée entre l’isolant et la plaque circulable.

L’esthétique recherchée

Toutes sortes de finitions de sol sont possibles. Elles peuvent être lourdes (chape + finition) ou légères (panneau fin ou planches + finition éventuelle).

La raideur de l’isolant devra être adaptée au type de finition. Des joints de mouvement devront être prévus dans la finition pour éviter la rupture de celle-ci.

Si l’isolant est trop souple et ne résiste pas à l’écrasement, des lambourdes seront placées pour porter la plaque circulable.

Les performances énergétiques

Lorsque le plancher est posé sur sol, l’isolation peut éventuellement se limiter à la zone périphérique, le long des façades. (La résistance mécanique de la chape flottante devra être vérifiée en rive d’isolant).

Parfois l’espace disponible pour poser l’isolant est limité. Dans ce cas, l’isolant devra être le plus performant possible pour atteindre les valeurs souhaitées (λ le plus petit possible). Des isolants moins performants seront choisis lorsque la place disponible est suffisante et que d’autres de leurs caractéristiques sont intéressantes (étanchéité à l’eau, étanchéité à la vapeur, résistance à la compression, prix, caractère écologique, …).

Le prix

« Le nerf de la guerre…! »

Le coût de la finition dépendra des choix esthétiques et des performances attendues (résistance mécanique, résistance à l’eau, aspect, facilité d’entretien, …).


Choix de l’isolant

Type d’isolant

Les isolants mis en œuvre devront être adaptés aux contraintes spécifiques au projet (résistance à la compression, résistance à l’eau, …).

Lorsque le support est irrégulier, la pose d’un isolant en matelas souples ou projeté sur place est préférable pour épouser les défauts. Si l’isolant est rigide, il est nécessaire de régler le support avant de poser l’isolant.

Épaisseur de l’isolant

Les épaisseurs d’isolant sont calculées à partir des performances à atteindre.

Conseils de mise en œuvre

> Les panneaux isolants doivent être posés de manière parfaitement jointive et appliqués contre le plancher afin d’éviter les interruptions dans la couche isolante (= pont thermique).

> Il faut protéger et manipuler les panneaux isolants avec précautions pour éviter les écrasements, les déchirures, l’eau, la boue.


Détails d’exécution

L’isolation par le haut d’un plancher existant sera interrompue à chaque mur. À cet endroit il y a un risque de pont thermique. L’interposition d’un élément isolant entre le mur et la dalle est possible si le bâtiment n’est pas trop lourd.

Isoler un plancher inférieur par le bas [Concevoir]

Isoler un plancher inférieur par le bas [Concevoir]


Choix du système

> Le choix du système d’isolation par l’extérieur se fait en fonction des critères suivants :

  • les performances à atteindre ;
  • l’esthétique recherchée ;
  • les performances énergétiques ;
  • le prix.

Les performances à atteindre

Généralement la face extérieure des planchers est protégée de la pluie. On sera cependant attentif lorsque la plancher situé au-dessus de l’ambiance extérieure est raccordé au bas d’une façade. À cet endroit, un système doit être mis en œuvre pour éviter que les eaux de ruissellement atteignent le plafond (casse-goutte).

Schéma performances à atteindre.

L’esthétique recherchée

Lorsque la face inférieure du plancher n’est pas visible, il est inutile de revêtir l’isolant d’une finition.

Lorsque le plancher se trouve au-dessus de l’ambiance extérieure, il sera recouvert d’une finition en harmonie avec l’aspect extérieur du bâtiment et qui résiste aux agressions extérieures mécaniques et atmosphériques.

Lorsque le plancher est en même temps le plafond d’un espace adjacent non chauffé ou d’une cave, l’isolant pourra, soit rester apparent si les panneaux sont suffisamment rigides, soit être revêtu d’une finition pour environnement intérieur (planchettes, panneau, plaques de plâtre, enduit, …).

Les performances énergétiques

L’enduit isolant est difficile à mettre en œuvre au plafond et nécessite des épaisseurs excessives pour atteindre le coefficient de transmission thermique U réglementaire.

Les systèmes avec panneaux rigides peuvent être continus s’ils ne sont pas recouverts d’une finition.

Un système avec structure (finition inférieure supportée par une structure) présente une isolation discontinue et donc moins efficace pour une même épaisseur d’isolant.

Une structure métallique est déconseillée, car elle engendre des ponts thermiques.

Le prix

« Le nerf de la guerre…! »

Si l’isolant reste apparent, le coût des travaux dépendra principalement de la difficulté d’accès à la face inférieure du plancher (vide sanitaire de hauteur réduite).

Lorsque l’isolant est revêtu par une finition extérieure, le choix de cette finition (structure portante comprise) influencera fortement le coût des travaux.

Si on souhaite rendre les nœuds constructifs (appuis) conformes aux critères de la réglementation PEB en prolongeant de chemin de moindre résistance thermique, le coût des travaux annexe peut être considérable surtout si les appuis sont nombreux.


Choix de l’isolant

Type d’isolant

L’isolant est placé directement contre le plancher. Si l’isolant est souple, il épouse parfaitement la forme de son support même si celui-ci est un peu irrégulier. Si l’isolant est rigide, il est nécessaire de régler le support avant de poser l’isolant.

Un isolant perméable à l’air (laine minérale, par exemple) ne peut être choisi que si le support auquel il est fixé est lui-même étanche à l’air (plancher en béton, …).

Les produits minces réfléchissants (PMR), dont l’efficacité est beaucoup moins élevée que celle annoncée par les fabricants, sont à proscrire dans une isolation par l’extérieur puisqu’ils constituent un film pare-vapeur placé « du côté froid » du plancher, susceptible de provoquer une forte condensation sur la face interne (entre le plancher et l’isolant).

Épaisseur de l’isolant

Les épaisseurs  d’isolant sont calculées à partir des performances à atteindre..

Conseils de mise en œuvre

>Les panneaux isolants doivent être posés de manière parfaitement jointive et appliqués contre le plancher afin d’éviter les interruptions dans la couche isolante (= pont thermique) et les courants de convection.

Courants de convection.

Remarque : le risque de courants de convection est encore plus important lorsqu’il y a une lame d’air ventilée entre l’isolant et le parement extérieur.

> Il faut protéger et manipuler les panneaux isolants avec précautions pour éviter les écrasements, les déchirures, l’eau, la boue.


Choix de la finition

Cette finition ne sera généralement appliquée que lorsque la face inférieure du plancher est visible (environnement extérieur, cave ou espace adjacent non chauffé. Elle présentera les caractéristiques suivantes :

  • perméable à la vapeur d’eau pour éviter la condensation interstitielle ;
  • bonne résistance mécanique surtout en cas d’agression possible ;
  • aspect esthétique adapté ;

Détails d’exécution

L’isolation d’un plancher par le bas sera interrompue à chaque appui du plancher. À cet endroit il y a un risque de pont thermique. L’interposition d’un élément isolant entre le mur d’appui et la dalle est possible si le bâtiment n’est pas trop lourd.

Blocs isolants sous la dalle au dessus des murs de fondation.

Si cela n’est pas le cas, il est toutefois possible de prolonger à certains endroits le chemin que doit parcourir la chaleur pour sortir du volume protégé. Cette intervention reste généralement visible, mais est esthétiquement acceptable dans les caves, garages, locaux secondaires et vides sanitaires.

Allongement du chemin de moindre résistance thermique

Schéma allongement du chemin de moindre résistance thermique.

Concevoir le mur à ossature bois

Concevoir le mur à ossature bois


Choix de la finition extérieure

Les prescriptions d’urbanisme imposent l’intégration des nouveaux bâtiments aux immeubles existants. Souvent l’usage d’un parement en brique apparente est exigé. Dans ce cas le parement est placé devant le mur à ossature comme il le serait devant un mur porteur du mur creux. Un vide légèrement ventilé est ménagé entre le parement et la paroi légère.

Parement en briques devant le mur à ossature bois.

Le parement n’exprime pas le caractère léger du bâtiment, ce qui pourrait être considéré comme regrettable. De plus, la masse du parement qui serait utile pour limiter la surchauffe de l’espace intérieur est inaccessible à partir de celui-ci. Le parement fait uniquement office de protection contre la pluie.
Il peut être remplacé par un bardage en bois, en ardoises, en métal, … Le creux est fortement ventilé. La coulisse peut être partiellement remplie par un isolant supplémentaire qui renforce ainsi l’isolation de la paroi.

Bardage en bois devant un mur à ossature bois.

Un enduit extérieur décoratif étanche à l’eau et perméable à la vapeur d’eau peut également être appliqué directement sur cet isolant supplémentaire (à la place du bardage ou du parement). L’isolant et l’enduit doivent faire partie d’un même système d’isolation thermique extérieure développé, testé et homologué par un même fabricant.

Finition extérieure en cimentage

  1. Cimentage.
  2. Armature du cimentage.
  3. Isolant.
  4. Panneau extérieur de la structure bois.
  5. Isolant thermique dans la structure bois.
  6. Freine-vapeur + étanchéité à l’air.
  7. Vide technique avec ou sans isolant.
  8. Structure en bois.

Choix de la structure

La structure est généralement réalisée à l’aide de montants et de traverses en bois massif de section rectangulaire. L’essence choisie sera suffisamment durable pour cet emploi ou traité préventivement pour éviter toute attaque de champignons ou d’insectes.

Les sections auront au moins 14 cm de hauteur. Cette hauteur peut être plus importante de manière à ménager ainsi un espace plus épais pour placer l’isolant thermique et augmenter ainsi les performances. La stabilité de la paroi est aussi améliorée.

Afin de minimiser les transmissions thermiques, des poutres en I peuvent être utilisées pour les montants. Elle permet de diminuer les ponts thermiques induits par les montants et par conséquent d’augmenter la résistance thermique de la cloison.

Poutres « I » préfabriquées en bois.


Quel freine-vapeur ?

Du côté chaud de l’isolant, une couche freine vapeur est toujours nécessaire, ne fut-ce que pour assurer l’étanchéité à l’air de la paroi, essentielle pour assurer l’isolation thermique et éviter les problèmes de condensation interstitielle.

Des panneaux en OSB ou multiplex sont généralement placés de part et d’autre de la structure pour assurer le contreventement des parois. Ils constituent ainsi les caissons dans lesquels sera posé l’isolant éventuellement en vrac. Le panneau intérieur peut faire office de freine-vapeur à condition que sa perméabilité à la vapeur soit connue et que les joints entre les panneaux soient soigneusement rendus étanches à l’aide de bandes adhésives ou de mastic.

Panneaux intérieurs faisant office de freine-vapeur et étanchéité à l’air.

Si la paroi n’est pas pourvue de panneau intérieur, le contrôle de la diffusion de vapeur et de l’étanchéité à l’air sera réalisé à l’aide de membranes spécialement destinées à cette fonction. Leur perméabilité à la vapeur d’eau est, dans certains cas, variable en fonction de conditions hygrothermiques. Certaines peuvent servir de couche de confinement pour les isolants à insuffler.

Membrane freine-vapeur et étanchéité à l’air.

Le niveau de perméabilité à la vapeur des panneaux et des membranes devra être déterminé suite à des calculs réalisés par un bureau spécialisé de préférence à l’aide d’un logiciel de simulation dynamique. Ce logiciel calcule le transfert de chaleur et d’humidité dans la paroi en fonction de la température et du taux d’humidité intérieure, des conditions climatiques, de l’évaporation, de l’absorption, ainsi que de la perméabilité et de la capillarité des matériaux.


Quel pare-pluie ?

Lorsqu’il y a un creux ventilé entre la finition extérieure (bardage, parement, …) et  la paroi,  une couche de protection de l’isolant contre les infiltrations accidentelle est posée du côté froid de l’isolant. Elle doit être le plus perméable possible à la vapeur d’eau.

Des panneaux en OSB ou multiplex sont généralement placés de part et d’autre de la structure pour assurer le contreventement des parois. Ils constituent ainsi les caissons dans lesquels sera posé l’isolant éventuellement en vrac. Le panneau extérieur peut faire office de pare-pluie.

Panneaux faisant office de pare-pluie.

Si la paroi n’est pas pourvue de panneaux extérieurs de contreventement, des panneaux bitumés légers en fibre de bois ou des membranes souples très robustes, imperméables à l’eau et très perméables à la vapeur d’eau peuvent être utilisées et servir de pare-pluie et, en même temps, de couche de confinement pour les isolants à insuffler.

Pare-pluie souple.


Quel type d’isolant ?

L’isolant posé dans la structure doit pouvoir s’adapter facilement à la forme de celle-ci et être suffisamment raide pour ne pas se tasser sous son propre poids.

L’isolant sera donc idéalement :

soit, constitué de panneaux semi-rigides de fibres minérales ou organiques placés avant la pose d’une des faces  de la paroi ;

Isolant en matelas.

soit insufflé dans la paroi déjà munie de ses deux faces de coffrage (pare-pluie et pare-vapeur).

Isolant en vrac.

L’eau étant un très bon conducteur de chaleur, il faut éviter que l’isolant ne s’humidifie. La migration de vapeur et l’étanchéité à l’eau devront être correctement maîtrisées.

L’épaisseur d’isolant dépendra du type d’isolant choisi, de sa configuration dans la paroi et des performances thermiques à atteindre.


Le remplissage de l’espace technique intérieur par de l’isolant ?

L’espace technique ménagé entre le freine-vapeur et la finition intérieure peut être rempli d’isolant sans provoquer un risque de condensation interstitielle car l’épaisseur de cet espace est relativement réduite par rapport à celle de la structure isolée. De cette manière on augmente à peu de frais les performances thermiques du mur surtout si l’espace technique est relativement épais à cause de l’encombrement des installations prévues.

Remplissage du vide technique par de l’isolant

  1. Finition intérieure.
  2. Vide technique isolé.
  3. Freine-vapeur et étanchéité à l’air.
  4. Ossature bois avec isolant

Choisir le type de toiture

Actuellement, les toitures plates sont aussi fiables que les toitures inclinées. Le choix se fera donc sur base des exigences architecturales de fonctionnalité et d’esthétique.

 

Dans le cas des toitures inclinées il faut choisir, soit d’isoler les versants, soit d’isoler le plancher des combles.

Isolation dans le versant de toiture.

Isolation dans le plancher des combles.

Choisir le type de mur [concevoir l’isolation]

Chacune de ces techniques constructives présente des avantages et des inconvénients qui guideront le choix.


Le mur creux

Principe du mur creux.

Avantages

  • Le mur creux s’intègre généralement dans l’architecture traditionnelle de nos régions.
  • Il est efficace contre les infiltrations d’eau de pluie.
  • Son parement extérieur résiste bien aux agressions mécaniques.
  • Le mur porteur intérieur généralement massif (> 100 kg/m²) renforce l’inertie thermique du bâtiment diminuant ainsi les risques de surchauffe en été et permettant un stockage de chaleur en hiver.

Inconvénients

  • L’épaisseur de l’isolant est limitée par l’épaisseur disponible dans le creux du mur (en rénovation).
  • La stabilité des parements notamment au-dessus des grandes baies nécessite des appareillages qui sont sources potentielles de ponts thermiques et de coûts supplémentaires.

Techniques

Pour en savoir plus sur les caractéristiques du mur creux : cliquez ici  !

Concevoir

Pour en savoir plus sur la conception du mur creux : cliquez ici  !


Le mur plein non isolé

Principe du mur plein non isolé.

Ce type de mur ne sera généralement pas envisagé étant donné ses mauvaises performances thermiques. Même si le matériau utilisé est relativement isolant (béton cellulaire ou terre cuite allégée), les épaisseurs nécessaires pour atteindre ne fut-ce que les performances minimales exigées par la réglementation sont déjà très importantes (50 cm). Pour des performances plus ambitieuses, cette technique n’est pas adaptée.

Techniques

Pour en savoir plus sur les caractéristiques du mur plein : cliquez ici  !

Le mur isolé par l’extérieur

Principe du mur isolé par l’extérieur.

  1. Mur plein.
  2. Mortier de collage de l’isolant.
  3. Panneau d’isolation.
  4. Armature synthétique ou métallique + sous-couche de l’enduit.
  5. Enduit de finition.

Avantages

  • L’isolant est continu et enveloppe bien le bâtiment.
  • Des épaisseurs importantes sont possibles.
  • L’aspect extérieur peut être adapté aux exigences urbanistiques.
  • Le mur généralement massif (> 100 kg/m²) renforce l’inertie thermique du bâtiment diminuant ainsi les risques de surchauffe en été et permettant un stockage de chaleur en hiver.

Inconvénients

  • La face extérieure de la façade est relativement fragile aux agressions mécaniques.

Techniques

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Le mur isolé par l’intérieur

Principe du mur mur isolé par l’intérieur.

Ce type de mur ne sera généralement pas envisagé pour une nouvelle construction à cause de la difficulté à gérer les ponts thermiques, le risque de condensation interstitielle dans la façade et l’affaiblissement de l’inertie thermique du bâtiment (défavorable pour la gestion des surchauffes estivales).


Le mur à ossature bois

Principe du mur à ossature bois.

Avantages

  • Le mur à ossature bois est fabriqué en atelier et sa pose sur chantier est très rapide.
  • L’espace disponible pour la pose de l’isolant est généralement important. La façade peut donc être très performante du point de vue thermique.
  • Son inertie thermique faible peut être un avantage pour les bâtiments à occupation occasionnelle (salles de fête, lieux de culte, …) car elle permet une mise à température rapide sans apport d’énergie excessif et stockage inutile de celle-ci.

Inconvénients

  • La faible inertie de la façade augmente les risques de surchauffe en été.
  • Certaines réglementations urbanistiques imposent des parements extérieurs en brique. Du point de vue constructif, ce parement lourd n’est pas nécessaire. Il est coûteux. Il trompe l’observateur sur la nature de la paroi. Une couche massive de matériau est placée  à l’extérieur de l’isolant alors qu’elle aurait éventuellement pu être utile à l’intérieur pour stabiliser la température.

Techniques

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Techniques

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Concevoir

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Le mur-rideau

Principe du mur-rideau.

Le mur-rideau est comparable à  une fenêtre de grande dimension avec d’éventuelles parties pleines (non transparentes). Les exigences thermiques réglementaires  ne sont pas sévères et peuvent généralement être respectées. Toutefois, si certains murs rideaux avec triples vitrages atteignent des performances intéressantes (U < 0.85 W/m²K), ces valeurs sont bien moins bonnes que celles obtenues par des murs traditionnels (U < 0.4 W/m²K). Il est donc préférable de n’opter pour les murs rideaux que lorsque de grandes surfaces vitrées sont nécessaires. Si ce n’est pas le cas, une façade légère en bois est plus indiquée si le choix d’une façade légère est fait.

Techniques

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Déterminer les performances thermiques à atteindre [Concevoir]

Déterminer les performances thermiques à atteindre [Concevoir]


La réglementation

Outre un niveau de performance global à atteindre (Kglobal et E), la PEB en matière d’isolation exige des valeurs maximales pour le coefficient de transmission thermique Umax des parois faisant partie de la surface de déperdition.

En rénovation, ces valeurs doivent être respectées pour toute paroi qui fait l’objet d’une reconstruction ou qui est ajoutée.

Il se peut également que ces valeurs (ou même des valeurs plus sévères) doivent être atteintes, et ce même si une paroi n’est pas directement touchée par la rénovation, lorsqu’il y a changement d’affectation du bâtiment, de manière à atteindre le niveau global d’isolation (K).


Les recommandations

Si l’on s’en tient à la réglementation, un coefficient de transmission thermique U est requis pour les parois délimitant le volume protégé. Mais il faut comprendre cette valeur comme l’exigence de qualité minimale à respecter, sorte de garde-fou que la Région a voulu imposer aux constructeurs.

L’épaisseur est le résultat d’un compromis :

  • Plus on isole, plus la consommation diminue (chauffage et climatisation), et avec lui le coût d’exploitation du bâtiment.
  • Plus on isole, plus le coût d’investissement augmente.

On peut aujourd’hui aller plus loin dans l’isolation des parois sans pour autant générer de grandes modifications dans la technique de construction. On peut aussi vouloir atteindre certains labels qui donnent parfois droit à des subsides. A titre d’exemple, pour une certification « passive » une isolation des parois approchant un U de 0.15 W/m²K est recommandée.

Elle permet de satisfaire de manière plus aisée l’exigence de niveau d’isolation globale (K).
Quelques considérations complémentaires :

  • Souvent c’est une logique de rentabilité financière qui détermine l’épaisseur d’isolant mis en place. Si une logique de rentabilité écologique était prise, la lutte contre le CO2 nous pousserait vers une isolation plus forte !
  • Le prix de l’énergie sur lequel on détermine la rentabilité varie sans cesse mais la tendance est clairement à la hausse. Cette évolution doit donc être prise en compte dans l’évolution de la rentabilité. Si le litre de fuel est un jour à 3 €, la rentabilité de l’isolation ne sera même plus discutée !
  • Maintenir 20°C dans un bâtiment, c’est un peu comme maintenir un niveau de 20 cm d’eau dans un seau percé. Aux déperditions du bâtiment correspondent des fuites dans la paroi du seau. En permanence nous injectons de la chaleur dans le bâtiment. Or, si en permanence on nous demandait d’apporter de l’eau dans le seau pour garder les 20 cm, notre premier réflexe ne serait-il pas de boucher les trous du seau ?

  • Expliquez aux Scandinaves, aux Suisses,. que nous hésitons entre 6 et 8 cm d’isolant, vous les verrez sourire, eux qui placent couramment 20 cm de laine minérale, sans état d’âme !

Pourquoi une isolation moins poussée sur le sol ?

En hiver la température du sol est plus élevée que la température extérieure. La « couverture » peut donc être moins épaisse.

Pourquoi une isolation plus poussée en toiture que dans les murs ?

Si la température extérieure est cette fois identique dans les 2 cas, le placement de l’isolant en toiture est plus facile à mettre en œuvre en forte épaisseur. Le coût est proportionnellement moindre. La rentabilité de la surépaisseur est meilleure.


Épaisseur d’isolant

L’épaisseur d’isolant (ei) peut être calculée par la formule :

1/U = Rsi + e11 + eii + e22 + Rse

ei = λi [1/U – (Rsi + e11 + e22 + Rse)]

avec,

  • λi : le coefficient de conductivité thermique de l’isolant (W/mK),
  • U : le coefficient de transmission thermique de la paroi à atteindre (W/m²K),
  • Rse et Rsi : les résistances thermiques d’échange entre le mur et les ambiances extérieure et intérieure. Ils valent respectivement 0,04 et 0,13 m²K/W,
  • e1/λ1, e22 : la résistance thermique des autres couches de matériaux (m²K/W).

Dans le tableau ci-dessous, vous trouverez les épaisseurs minimales d’isolant à ajouter sur la face interne ou externe du mur plein pour obtenir différents coefficients de transmission.

Hypothèses de calcul :

  • Les coefficients de conductivité thermique (λ en W/mK) ou les résistances thermiques (Ru en m²K/W) des maçonneries utilisées et des isolants sont ceux indiqués dans l’annexe VII de l’AGW du 17 avril 2008.
  • La maçonnerie est considérée comme sèche et le coefficient de conductivité thermique de celle-ci correspond à celui du matériau sec. En effet, on a considéré que le mur isolé par l’intérieur ou par l’extérieur avait été protégé contre les infiltrations d’eau, comme il se doit.
  • La face intérieure de la maçonnerie est recouverte d’un enduit à base de plâtre d’1 cm d’épaisseur.

Remarques.

  • Lorsqu’on utilise un isolant disposant d’un agrément technique (ATG), on peut se fier au coefficient de conductivité thermique certifié par celui-ci; celui-ci est , en général, plus faible que celui indiqué dans dans l’annexe VII de l’AGW du 17 avril  2008 et on peut ainsi diminuer l’épaisseur d’isolant, parfois de manière appréciable.
  • Les épaisseurs calculées doivent être augmentées de manière à obtenir des épaisseurs commerciales.
  • A épaisseur égale et pour autant que l’isolant soit correctement mis en œuvre, la présence d’une lame d’air moyennement ventilée entre l’isolant et sa protection (enduit ou bardage), permet de diminuer le coefficient de transmission thermique U de 2,5 à 5 %.
Composition du mur plein Masse volumique (kg/m³) λ(W/mK) ou Ru (m²K/W) Épaisseur du mur plein (cm) Coefficient de transmission thermique du mur plein sans isolant (W/m²K) Épaisseur de l’isolant (en cm) à ajouter pour obtenir Umax :
Umax (W/m²K) Nature de l’isolant
MW/EPS XPS PUR/PIR CG
Maçonnerie de briques ordinaires

 

1 000 à 2 100

 

0.72

 

19

 

2.22

 

0.60 5.47 4.86 4.25 6.69
0.40 9.22 8.20 7.17 11.27
0.30 12.97 11.53 10.09 15.85
0.15 27.97 24.86 21.76 34.19
29

 

1.69

 

0.60 4.84 4.31 3.77 5.92
0.40 8.59 7.64 6.68 10.50
0.30 12.34 10.97 9.60 15.09
0.15 27.34 24.3 21.26 33.41
39

 

1.37

 

0.60 4.22 3.75 3.28 5.16
0.40 7.97 7.08 6.20 9.74
0.30 11.72 10.42 9.12 14.32
0.15 26.72 23.75 20.78 32.65
Maçonnerie de moellons

 

2 200

 

1.40

 

29

 

2.54

 

0.60 5.73 5.09 4.45 7.00
0.40 9.48 8.42 7.37 11.58
0.30 13.23 11.76 10.29 16.16
0.15 28.23 25.09 21.96 34.5
39

 

2.15

 

0.60 5.40 4.80 4.20 6.60
0.40 9.15 8.14 7.12 11.19
0.30 12.90 11.47 10.04 15.77
0.15 27.91 24.81 21.71 34.11
Blocs creux de béton lourd

 

> 1 200

 

0.11

 

14

 

3.36

 

0.60 6.16 5.48 4.79 7.53
0.40 9.91 8.81 7.71 12.12
0.30 13.66 12.14 10.63 16.70
0.15 28.66 25.48 22.29 35.03
0.14

 

19

 

3.06

 

0.60 6.03 5.36 4.69 7.37
0.40 9.78 8.69 7.60 11.95
0.30 13.53 12.02 10.52 16.53
0.15 28.53 25.36 22.19 34.87
0.20

 

29

 

2.58

 

0.60 5.76 5.12 4.48 7.04
0.40 9.51 8.45 7.39 11.62
0.30 13.26 11.78 10.31 16.20
0.15 28.26 25.12 21.98 34.53
Blocs de béton mi-lourd

 

1 200 à 1 800

 

0.75

 

14

 

2.67

 

0.60 5.82 5.17 4.52 7.11
0.40 9.57 8.50 7.44 11.69
0.30 13.32 11.84 10.36 16.28
0.15 28.31 25.17 22.02 34.61
19

 

2.27

 

0.60 5.52 4.90 4.29 6.74
0.40 9.27 8.24 7.21 11.33
0.30 13.02 11.57 10.12 15.91
0.15 28.02 24.90 21.79 34.24
29

 

1.74

 

0.60 4.92 4.37 3.82 6.01
0.40 8.67 7.70 6.74 10.59
0.30 12.42 11.04 9.66 15.18
0.15 27.41 24.37 21.32 33.51
Blocs de béton moyen

 

900 à  1 200

 

0.40

 

14

 

1.86

 

0.60 5.08 4.52 3.95 6.21
0.40 8.83 7.85 6.87 10.80
0.30 12.58 11.18 9.79 15.38
0.15 27.58 24.52 21.45 33.71
19

 

1.51

 

0.60 4.52 4.02 3.52 5.52
0.40 8.27 7.35 6.43 10.11
0.30 12.02 10.68 9.35 14.69
0.15 27.02 24.02 21.02 33.02
29

 

1.10

 

0.60 3.39 3.02 2.64 4.15
0.40 7.14 6.35 5.56 8.73
0.30 10.89 9.68 8.47 13.32
0.15 25.91 23.03 20.15 31.67
Blocs de béton léger

 

600 à 900

 

0.30

 

14

 

1.53

 

0.60 4.56 4.05 3.54 5.57
0.40 8.31 7.38 6.46 10.15
0.30 12.06 10.72 9.38 14.74
0.15 27.06 24.05 21.05 33.07
19

 

1.22

 

0.60 3.81 3.38 2.96 4.65
0.40 7.56 6.72 5.88 9.24
0.30 11.31 10.05 8.79 13.82
0.15 26.31 23.39 20.46 32.16
29

 

0.87

 

0.60 2.31 2.05 1.79 2.82
0.40 6.06 5.38 4.71 7.40
0.30 9.81 8.72 7.63 11.99
0.15 24.83 22.07 19.31 30.34
Blocs creux de béton léger

 

< 1 200

 

0.30

 

14

 

2.05

 

0.60 5.31 4.72 4.13 6.49
0.40 9.06 8.05 7.04 11.07
0.30 12.81 11.38 9.96 15.65
0.15 27.8 24.72 21.63 33.98
0.35

 

19

 

1.86

 

0.60 5.08 4.52 3.95 6.21
0.40 8.83 7.85 6.87 10.80
0.30 12.58 11.18 9.79 15.38
0.15 27.58 24.52 21.45 33.71
0.45

 

29

 

1.57

 

0.60 4.63 4.12 3.60 5.66
0.40 8.38 7.45 6.52 10.25
0.30 12.13 10.78 9.44 14.83
0.15 27.13 24.12 21.10 33.16
Blocs de béton très léger

 

< 600

 

0.22

 

14

 

1.21

 

0.60 3.79 3.37 2.95 4.64
0.40 7.54 6.71 5.87 9.22
0.30 11.29 10.04 8.78 13.80
0.15 26.28 23.36 20.44 32.12
19

 

0.95

 

0.60 2.77 2.46 2.16 3.39
0.40 6.52 5.80 5.07 7.97
0.30 10.27 9.13 7.99 12.55
0.15 25.26 22.46 19.65 30.88
29

 

0.66

 

0.60 0.73 0.65 0.56 0.89
0.40 4.48 3.98 3.48 5.47
0.30 8.23 7.31 6.40 10.05
0.15 23.18 20.61 18.03 28.33
Blocs de béton cellulaire

 

< 500

 

0.18

 

15

 

0.98

 

0.60 2.91 2.58 2.26 3.55
0.40 6.66 5.92 5.18 8.14
0.30 10.41 9.25 8.09 12.72
0.15 25.41 22.59 19.76 31.05
20

 

0.77

 

0.60 1.66 1.47 1.29 2.03
0.40 5.41 4.81 4.21 6.61
0.30 9.16 8.14 7.12 11.19
0.15 24.16 21.47 18.79 29.52
30

 

0.54

 

0.60
0.40 2.91 2.58 2.26 3.55
0.30 6.66 5.92 5.18 8.14
0.15 21.67 19.26 16.85 26.48
Blocs de terre cuite lourds

 

1 600 à 2 100

 

0.90

 

14

 

2.92

 

0.60 5.96 5.30 4.63 7.28
0.40 9.71 8.63 7.55 11.86
0.30 13.46 11.96 10.47 16.45
0.15 28.46 25.3 22.13 34.78
19

 

2.51

 

0.60 5.71 5.07 4.44 6.98
0.40 9.46 8.41 7.36 11.56
0.30 13.21 11.74 10.27 16.14
0.15 28.21 25.07 21.94 34.48
29

 

1.96

 

0.60 5.21 4.63 4.05 6.36
0.40 8.96 7.96 6.97 10.95
0.30 12.71 11.30 9.88 15.53
0.15 27.70 24.63 21.55 33.86
Blocs de terre cuite perforés

 

1 000 à 1 600

 

0.54

 

14

 

2.24

 

0.60 5.49 4.88 4.27 6.71
0.40 9.24 8.21 7.19 11.29
0.30 12.99 11.55 10.10 15.88
0.15 27.99 24.88 21.77 34.21
19

 

1.86

 

0.60 5.07 4.51 3.95 6.20
0.40 8.82 7.84 6.86 10.79
0.30 12.57 11.18 9.78 15.37
0.15 27.58 24.52 21.45 33.71
29

 

1.38

 

0.60 4.24 3.77 3.30 5.18
0.40 7.99 7.10 6.22 9.77
0.30 11.74 10.44 9.13 14.35
0.15 26.74 23.77 20.80 32.68
Blocs de terre cuite perforés

 

700 à 1 000

 

0.27

 

14

 

1.42

 

0.60 4.32 3.84 3.36 5.29
0.40 8.07 7.18 6.28 9.87
0.30 11.82 10.51 9.20 14.45
0.15 26.83 23.85 20.87 32.79
19

 

1.12

 

0.60 3.49 3.10 2.72 4.27
0.40 7.24 6.44 5.63 8.85
0.30 10.99 9.77 8.55 13.43
0.15 25.98 23.10 20.21 31.76
29

 

0.79

 

0.60 1.82 1.62 1.42 2.23
0.40 5.57 4.95 4.34 6.81
0.30 9.32 8.29 7.25 11.40
0.15 24.30 21.60 18.90 29.70
Blocs silico-calcaire creux

 

1 200 à 1 700

 

0.60

 

14

 

2.38

 

0.60 5.61 4.98 4.36 6.85
0.40 9.36 8.32 7.28 11.44
0.30 13.11 11.65 10.19 16.02
0.15 28.11 24.99 21.86 34.36
19

 

1.98

 

0.60 5.23 4.65 4.07 6.40
0.40 8.98 7.98 6.99 10.98
0.30 12.73 11.32 9.90 15.56
0.15 27.73 24.65 21.57 33.89
29

 

1.49

 

0.60 4.48 3.98 3.49 5.48
0.40 8.23 7.32 6.40 10.06
0.30 11.98 10.65 9.32 14.65
0.15 26.98 23.98 20.98 32.98

Source : Isolation thermique des murs pleins réalisée par le CSTC à la demande de la DGTRE.

Il est également possible d’utiliser le fichier Excel pour calculer le U d’une paroi en contact avec l’extérieur.

Concevoir des noeuds constructifs performants

Concevoir des noeuds constructifs performants

L’isolation thermique importante des parois du bâtiment accentue l’impact relatif des déperditions par les nœuds constructifs s’ils ne sont pas correctement étudiés et réalisés. Il est donc important de réaliser des nœuds constructifs thermiquement acceptables (PEB-conformes) en assurant la continuité de la couche isolante.

Cette continuité sera obtenue par :

1. soit, la jonction directe des couches isolantes des parois qui se rejoignent (PEB – règle de base 1) ;

Schéma jonction directe des couches isolantes.

2. soit, l’interposition d’éléments isolants là où cette jonction directe n’est pas possible (PEB – règle de base 2) ;

Schéma interposition d’éléments isolants.

3. soit, la prolongation du chemin de moindre résistance thermique lorsqu’aucune des solutions précédentes n’est applicable (PEB – règle de base 3).

Schéma prolongation du chemin de moindre résistance thermique.

On restera attentif à ce que :

Quelques exemples

Murs creux

Schéma angle sortant. Schéma appui de fondation. Schéma balcon.
  • Angle sortant.
  • Continuité de l’isolant.
  • Appui de fondation.
  • Élément intermédiaire.
  • Balcon.
  • Chemin de moindre résistance thermique.

 Isolation par l’extérieur

Schéma angle sortant. Schéma appui de fondation. Schéma balcon.
  • Angle sortant.
  • Continuité de l’isolant.
  • Appui de fondation.
  • Élément intermédiaire.
  • Balcon.
  • Chemin de moindre résistance thermique.

 Isolation par l’intérieur

Schéma angle sortant. Schéma mur de refend. Schéma plancher intérieur.
  • Angle sortant.
  • Continuité de l’isolant.
  • Mur de refend.
  • Élément intermédiaire.
  • Plancher intérieur.
  • Chemin de moindre résistance thermique.

Choisir le type de plancher inférieur

Pour isoler le plancher inférieur du volume protégé, plusieurs méthodes d’isolation thermique sont possibles. Le choix dépendra principalement du système constructif choisi ainsi que de la facilité, selon les cas, à créer des nœuds constructifs exempts de ponts thermiques.


Plancher sur sol

(Remarque : la pose du plancher sur le sol augmente ses performances thermiques, car le sol de par ses dimensions allonge le chemin que doit parcourir la chaleur pour atteindre l’air extérieur).

Si le plancher est posé sur le sol, en général, il est en béton armé coulé in situ.

Isolant sous la dalle en béton

La pose de l’isolant sous la dalle permet facilement une continuité de la couche isolante et donc diminue l’impact des ponts thermiques surtout en périphérie.
Ce choix accroît la masse thermique du bâtiment, ce qui augmente les possibilités d’accumulation de chaleur due aux apports solaires et diminue les risques de surchauffe en été.
Tous les matériaux isolants ne conviennent à une pose directe dans le sol. Ils doivent être étanches à l’eau, imputrescibles et avoir une résistance suffisante à la compression.

Illustration de l'isolant sous la dalle en béton.

  1. Revêtement de sol.
  2. Chape.
  3. Plancher portant.
  4. Couche de séparation.
  5. Isolant.
  6. Terre.

Isolant au-dessus de la dalle en béton

La pose de l’isolant entre la dalle en béton et la chape peut se faire en fin de travaux.
La chape doit être suffisamment armée pour éviter les fissures dues aux contraintes mécaniques. L’inertie thermique est moindre que lorsque l’isolant est posé sous la dalle. Dans le cas d’un système de chauffage par le sol, l’inertie de la chape déterminera la réactivité du corps de chauffe. La position et l’épaisseur de l’isolant ainsi que la masse de la chape devront être prises en compte dans le calcul du chauffage.

Illustration de Isolant au-dessus de la dalle en béton.

  1. Revêtement de sol.
  2. Chape.
  3. Couche de séparation.
  4. Isolant.
  5. Plancher portant.
  6. Sol.

Plancher sur vide sanitaire, sur cave, sur espace adjacent non chauffé (EANC) ou sur l’environnement extérieur

(Remarque : la présence d’un espace fermé sous le plancher diminue le flux de chaleur à travers celui-ci à cause de la température moins froide du côté extérieur de la paroi. Cette température dépendra de l’étanchéité à l’air de l’espace concerné et des performances thermiques des parois qui le séparent de l’air extérieur.)

Plancher lourd

Le plancher lourd est en général, soit en béton armé coulé sur place, soit en hourdis de béton ou de terre cuite.

Isolant sous la dalle

La pose de l’isolant sous la dalle protège celle-ci des variations thermiques importantes et des dilatations qui peuvent en résulter.
Ce choix accroît la masse thermique du bâtiment, ce qui augmente les possibilités d’accumulation de chaleur due aux apports solaires et diminue les risques de surchauffe en été.
La face inférieure de l’isolant peut être parachevée (plaques de plâtre, lambris, …)
Les risques de condensation interstitielle sont éliminés si la finition inférieure éventuelle est perméable à la vapeur d’eau.

Illustration de l'isolant sous la dalle.

  1. Revêtement de sol.
  2. Chape.
  3. Plancher portant.
  4. Isolant.
  5. Finition éventuelle.
  6. Vide.

Isolant au-dessus de la dalle

L’isolant est posé entre la dalle et la finition circulable (lourde ou légère).
L’inertie thermique est moindre que lorsque l’isolant est posé sous la dalle.
Dans le cas d’un système de chauffage par le sol, l’inertie de la chape déterminera la réactivité du corps de chauffe. La position et l’épaisseur de l’isolant ainsi que la masse de la chape devront être prises en compte dans le calcul du chauffage.
Les risques de condensation interstitielle sont importants si la finition intérieure et l’isolant sont très perméables à la vapeur d’eau.

Illustration de l'isolant au-dessus de la dalle.

  1. Revêtement de sol.
  2. Chape.
  3. Couche de séparation.
  4. Isolant
  5. Plancher portant.
  6. Vide.

Plancher léger

Isolant sous le plancher léger

La pose de l’isolant sous le plancher protège celle-ci des variations thermiques importantes.
L’espace vide laissé entre les éléments de structure du plancher permet la pose de canalisations du côté chaud de la couche isolante.
Un freine vapeur assurant principalement l’étanchéité à l’air du plancher sera posé du côté chaud de l’isolant.
La face inférieure de l’isolant peut être parachevée (plaques de plâtre, lambris, …)
Les risques de condensation interstitielle sont éliminés si la finition inférieure éventuelle est perméable à la vapeur d’eau.

Illustration de l'isolant sous le plancher léger.

  1. Revêtement de sol.
  2. Plancher portant.
  3. Isolant.
  4. Finition éventuelle.
  5. Vide.

Isolant au-dessus du plancher léger

L’isolant résistant à la compression est placé sur le plancher. Une plaque de circulation est placée sur l’isolant.
L’isolant ne doit pas être découpé et la pose est facile.
L’encombrement au-dessus du plancher est plus important.
Un freine vapeur assurant principalement l’étanchéité à l’air du plancher sera posé au-dessus de l’isolant.
La structure du plancher peut rester visible par-dessous ou la face inférieure de celle-ci peut être parachevée (plaques de plâtre, lambris, …)
Les risques de condensation interstitielle sont éliminés si la finition inférieure éventuelle est perméable à la vapeur d’eau.

Illustration de l'isolant au-dessus du plancher léger.

  1. Revêtement de sol.
  2. Pare vapeur éventuel.
  3. Isolant.
  4. Plancher portant.
  5. Vide.

Isolant à l’intérieur de la structure du plancher léger

L’isolant peut être posé en panneaux ou en vrac. Les panneaux doivent être ajustés par découpe.
Les éléments de la structure interrompent la couche isolante, ce qui provoque des ponts thermiques (plus ou moins importants selon les types de matériaux mis en présence) et diminue les performances thermiques de la couche isolante.
Un freine vapeur assurant principalement l’étanchéité à l’air du plancher sera posé au-dessus de l’isolant.
La face inférieure de la structure doit être parachevée (plaques de plâtre, lambris, …) Les risques de condensation interstitielle sont éliminés si la finition inférieure éventuelle est perméable à la vapeur d’eau.

Illustration de l'isolant à l’intérieur de la structure du plancher léger

  1. Revêtement de sol.
  2. Freine vapeur, étanchéité à l’air.
  3. Structure du plancher.
  4. Isolant.
  5. Finition
  6. Vide.

Délimiter le volume protégé [concevoir]

 


Définition

Dans le cadre de la réglementation sur la Performance Energétique des Bâtiments (PEB) le volume protégé est défini.

« Volume de tous les espaces d’un bâtiment qui est protégé du point de vue thermique, de l’environnement extérieur (air ou eau), du sol et de tous les espaces contigus qui ne font pas partie du volume protégé (chapitre 2 de l’Annexe A1 de l’AGW du15 mai 2014 : définitions).

Le volume protégé doit comprendre au moins tous les espaces chauffés (et/ou refroidis) (en continu ou par intermittence) qui font partie du bâtiment considéré … Les espaces du bâtiment considéré, qui ne sont pas repris dans le volume protégé, sont donc non chauffé par définition (article 5.2 de l’Annexe A1 de l’AGW du15 mai 2015 : subdivision du bâtiment) ».

La détermination du volume protégé permet de déduire quelles sont les parois qui déterminent son enveloppe et qui doivent donc être performantes du point de vue thermique (pour ne pas laisser passer la chaleur).

Les caractéristiques de l’environnement du côté froid sont aussi définies : Espace Adjacent Non Chauffé (EANC), cave, vide sanitaire, sol ou air extérieur. Cela permet de calculer avec précision les performances thermiques (U et R) de ces parois.


Délimitation du volume protégé des nouveaux bâtiments

Lorsque le bâtiment doit encore être construit, le maitre d’œuvre choisit les locaux qu’il souhaite intégrer dans le volume protégé.

Il veillera à donner au bâtiment la forme la plus compacte possible, à exclure du volume protégé tous les locaux qui ne nécessitent pas d’être chauffés et à coller ces derniers contre le volume protégé pour en augmenter la protection.

Les parois de l’enveloppe du volume protégé devront au moins répondre aux exigences réglementaires.

Il ne pourra pas chauffer les espaces qui n’appartiennent pas au volume protégé.

Choisir le pare-vapeur pour une toiture plate existante

Quel pare-vapeur choisir ?

Les toitures inversées ne nécessitent pas de pare-vapeur, l’étanchéité en faisant office.

Pour les toitures chaudes, le choix du type et de la classe d’écran pare-vapeur dépend de plusieurs facteurs.

La classe de l’écran pare-vapeur nécessaire se calcule. Dans les cas les plus courants, il est fait usage de tableaux pour déterminer cette classe.

Le tableau suivant (extrait de la NIT 215 du CSTC) indique la classe de pare-vapeur à choisir en fonction de la classe de climat intérieur, du support et de l’isolant.

Support ou forme de pente Classe de climat intérieur PURPIREPSPF MWEPBICB CG
Techniques de pose de l’étanchéité
Fixation mécanique (a) Autres Fixation mécanique (a) Autres
Béton coulé in situ, éléments préfabriqués en béton (b) (c) I

II

III

IV

E3

E3

E3

X

E3

E3

E3

E4

E3

E3

E3

X

E3

E3

E3

E4

(h)

(h)

(h)

(d)

Voligeage ou panneaux à base de bois résistant à l’humidité (e) (f) I

II

III

IV

E1 (g)

E2

X

E1 (g)

E2

E4

E2

E3

X

E2

E3

E4

(h)

(h)

(d)

Tôles profilées en acier I

II

III

IV

(i)

E1 (g)

E2

X

(i)

E1 (g)

E2

E4

E2

E3

X

E2

E3

E4

(h)

(h)

(d)

Panneaux sandwiches autoportants I – III

IV

voir remarques

Non autorisé

(a) Afin d’éviter un “effet de pompage” résultant de l’action du vent, l’étanchéité à l’air du complexe toiture dont le support est perméable à l’air doit toujours être assurée, et ce de l’une des façons suivantes :

  • par la pose d’un pare-vapeur de classe E1 ou supérieure
  • par l’utilisation de panneaux d’isolation pourvus d’un parement (type aluminium ou voile de verre bitumé présent sur les deux faces), d’épaulements sur les quatre bords et mis en œuvre sur un support permettant une bonne fermeture des emboîtements. Ces mêmes panneaux à bords droits ou coupés peuvent également assurer l’étanchéité à l’air du complexe toiture, pour autant que les joint entre les panneaux, ainsi que les raccords avec les rives de toiture (voir NIT 191) soient rendus étanches à l’air
  • en rendant étanches à l’air les joints entre les éléments d’un plancher de toiture.

(b) Pour la rénovation des toitures avec un plancher de toiture étanche à l’air en béton sec, on ne prévoit pas de pare-vapeur dans les classes de climat intérieur I, II et III.

(c) Dans les classes de climat intérieur I, II et III, on ne pose pas d’écran pare-vapeur complémentaire sur les planchers de toiture en béton léger (p. ex. béton cellulaire) sans couche d’isolation thermique complémentaire, si la membrane d’étanchéité est adhérente ou lestée. Dans le cas contraire, il est nécessaire de rendre étanches les joints entre les éléments en béton. Dans des climats de la classe IV, une condensation résiduelle annuelle peut entraîner des dégâts aux éléments (corrosion des armatures, p. ex.), de sorte qu’une isolation thermique complémentaire posée sur un pare-vapeur non perforé est indispensable.

(d) Pour les bâtiments de la classe de climat IV, il convient d’examiner avec le fabricant de l’isolation si un pare-vapeur complémentaire est éventuellement nécessaire.

(e) Préalablement au collage d’un isolant thermique au moyen de bitume sur un plancher en bois, les joints (y compris le joint périphérique) sont rendus étanches au moyen d’une membrane du type P 150/16. Lorsque les joints de cette membrane sont collés, celle-ci peut être assimilée à un pare-vapeur de la classe E2.

(f) Lorsque l’isolation est posée sur un panneautage, les joints de ce dernier ainsi que les joints aux rives sont rendus étanches par la pose d’une bande de “pontage”.

(g) La résistance à la diffusion de vapeur des panneaux d’isolation pourvus d’un parement (type aluminium ou voile de verre bitumé présent sur les deux faces) équivaut au minimum à celle offerte par un pare-vapeur de classe E1, lorsque les panneaux sont à épaulement sur les quatre bords et qu’ils sont mis en oeuvre sur un support permettant une bonne fermeture des emboîtements.

(h) La pose d’un écran pare-vapeur n’est pas requise, si les joints entre les panneaux d’isolation sont entièrement remplis de bitume (voir l’ATG pour cette application).

(i) Dans le cas d’une isolation en PF, on pose une couche de désolidarisation continue.

X La fixation mécanique au travers du pare-vapeur n’est pas autorisée en classe de climat IV.

REMARQUES

Compatibilité

Lorsque l’étanchéité est de type bitumineux, on pose de préférence un pare-vapeur bitumineux. Lorsque l’étanchéité est de type synthétique, on pose de préférence un pare-vapeur synthétique. Les deux types de matières peuvent être combinées à condition d’être compatibles entre elles, car elles sont en contact au droit des rives et des lignes de compartimentage de l’isolant.

Rénovation

Dans le cas d’une rénovation, l’étanchéité existante peut être conservée et faire office de pare-vapeur. Dans ce cas, il convient de vérifier si ce pare-vapeur possède une classe suffisante.

Panneaux sandwiches

Les panneaux sandwiches de toiture avec âme isolante appartiennent généralement, dès la fabrication, à la classe de pare-vapeur E1. Les dispositions relatives à la résistance au passage de la vapeur d’eau, à prendre en fonction de la classe de climat intérieur, sont prévues dans l’agrément technique des panneaux.

Toitures plates légères isolées à l’intérieur de la structure

Un freine vapeur est toujours nécessaire. Son choix est particulièrement délicat. On recommandera souvent le placement d’un pare-vapeur « intelligent ». Néanmoins, le choix étant particulièrement délicat on conseillera de se référer à l’avis (et aux calculs dynamiques!) d’un bureau d’études spécialisé.


Comment poser le pare-vapeur d’une toiture chaude ?

Un écran pare-vapeur mal posé où posé à un mauvais endroit peut causer de graves dégâts. Son action peut être insuffisante ou même, dans certains cas, peut créer des désordres ou les aggraver.

Le pare-vapeur se pose toujours du côté chaud par rapport à l’isolant.

On sera attentif à ne pas emprisonner d’eau dans les couches situées entre l’écran pare-vapeur et la membrane d’étanchéité.

Le pare-vapeur sera continu. Les joints seront soignés. Le pare-vapeur ne sera pas percé (accident mécanique ou passage de canalisations).

Aux rives et raccords, l’étanchéité et le pare-vapeur sont reliés en emprisonnant complètement l’isolant.

Le mode de pose du pare-vapeur dépend :

Du mode de pose et de fixation de l’isolant et de l’étanchéité

Lorsque l’étanchéité est posée en indépendance totale ou fixée mécaniquement, le pare-vapeur peut être posé en indépendance totale. Il est toutefois préférable de le poser en semi-indépendance pour faciliter la mise en œuvre. Le pare-vapeur est ainsi maintenu en place pendant la phase de mise en œuvre et en attendant le lestage final.

Lorsque l’étanchéité et l’isolant sont collés, le pare-vapeur doit également être collé de façon à ce que l’ensemble puisse résister au vent.

– Du support

Sur les supports en bois

Sur des panneaux, le pare-vapeur est collé (après pontage des joints), soudé ou cloué.

Sur des voliges, le pare-vapeur est cloué.

Sur les supports en tôles profilées

Pour les classes de climat intérieur < III, les lés du pare-vapeur sont posés parallèlement aux ondes.
Tous les joints sont réalisés par recouvrement.
Les joints longitudinaux doivent se trouver sur une nervure supérieure des tôles.
Sur une nervure supérieure, le pare-vapeur peut être perforé par les fixations mécaniques de l’isolant (et de l’étanchéité).

Pour la classe de climat intérieur IV, il faut poser le pare-vapeur sur un support intermédiaire plan.

Schéma classe de climat intérieur IV, pose du pare-vapeur.

Sur les autres supports

La pose est identique à celle des membranes d’étanchéité posées directement sur les mêmes supports (voir Choix du mode de pose de l’étanchéité), c’est-à-dire en indépendance, en semi-indépendance ou en adhérence totale.

Choisir le modèle d’isolation pour le versant du toit

L’efficacité énergétique

L’efficacité énergétique de l’isolation d’une toiture inclinée dépend évidemment de l’épaisseur et du coefficient de conductivité thermique de l’isolant (λ).

Elle dépend aussi de la continuité de l’isolant. Ainsi une isolation posée entre chevrons de 6 cm d’épaisseur écartés de 30 cm ne couvre que 80 % de la toiture, le reste étant couvert par les chevrons nettement moins isolants.

De ce point de vue, il est bon de poser l‘isolant sous les chevrons. On limite ainsi le pont thermique au niveau des pannes. Cependant, dans ce cas, on crée un espace important entre la sous-toiture et l’isolant, ce qui est déconseillé. On peut contourner ce problème en posant l’isolant, à la fois, entre les chevrons et sous les chevrons.

La meilleure solution si on veut éviter complètement les ponts thermiques, est d’isoler la toiture par l’extérieur, par la méthode « sarking » ou en posant des éléments autoportants à isolation continue (c-à-d sans raidisseurs).


La complexité de la toiture

Dans le cas d’une toiture compliquée (pentes variables, formes complexes, hors équerre, fenêtres et pénétrations nombreuses), il est préférable d’utiliser de petits éléments pour réaliser le système de toiture.

Par contre, l’isolation par panneaux autoportants convient bien pour des toitures simples.


Le type de charpente

L’entre-axe des chevrons et l’épaisseur des gîtes de versant ou des arbalétriers de fermettes peuvent rendre difficile la mise en œuvre de certaines techniques d’isolation, notamment l’isolation par l’extérieur de type « sarking« .

En effet, avec ce type de toiture, la largeur minimale des supports de l’isolant (chevrons, gîtes de versant, arbalétriers) est de 38 mm pour pouvoir réaliser une pose correcte. (Dimensions plus importantes des vis et clous, précision avec laquelle doivent être réalisés les assemblages).

Les chevrons carrés ont généralement une épaisseur de 6 à 8 cm. Dans le cas d’une isolation posée entre chevrons, l’épaisseur de l’isolant est limitée à celle des chevrons. S’il est fait usage de laine minérale, l’isolation de la toiture est insuffisante et la pose d’une couche isolante sous les chevrons s’impose.

Par contre lorsque la charpente comprend des gîtes de versant ou des arbalétriers de fermettes d’une hauteur plus importante, 12 cm par exemple, l’isolation entre ces éléments de charpente peut être suffisante.

Schéma de l'isolation entre chevrons ou gîtes.

Des gîtes de versant permettent de poser en une seule couche 12 cm d’isolant.


Les performances acoustiques souhaitées

Les laines minérales sont de bons isolants acoustiques. Elles « piègent » les sons provenant du bruit aérien extérieur ou de l’impact des gouttes de pluie ou des grêlons sur la couverture. Une isolation entre chevrons à l’aide de laine minérale convient donc particulièrement lorsque de bonnes performances acoustiques sont souhaitées.

Le modèle d’isolation par l’extérieur (Toiture « Sarking » ou isolation par panneaux autoportants) peut poser des problèmes acoustiques, surtout si l’isolant est du polystyrène expansé.


Souhait de garder la charpente apparente

Lorsque l’on désire garder la charpente apparente, y compris les chevrons, il est nécessaire de poser l’isolant au-dessus de ceux-ci. Dans ce cas la toiture « sarking » est la plus appropriée. Les panneaux isolants peuvent éventuellement être posés sur un support décoratif (plaques, planchettes, …) assurant la finition du plafond entre les chevrons.

Si seules les pannes et fermes doivent rester apparentes, l’isolant peut être placé entre les chevrons. Il peut également être fait usage de panneaux autoportants.

Charpente apparente d’une toiture isolée.


Le souhait de faire réaliser les travaux par un non professionnel

Dans ce cas la pose de l’isolation doit se faire sans influence sur l’organisation des travaux des corps de métiers intervenant sur la toiture (charpentier, couvreur, zingeur, maçon …).

La pose de l’isolant devrait donc se faire après l’achèvement de leurs travaux.

L’isolant est posé par l’intérieur entre les chevrons, gîtes de versant ou fermettes, ou il est posée sous les chevrons de façon continue si la perte de place provoquée par cette technique est acceptable. Cependant, dans ce cas, on crée un espace important entre la sous-toiture et l’isolant, ce qui est déconseillé. On peut contourner ce problème en posant l’isolant, à la fois, entre les chevrons et sous les chevrons.

La finition du plafond des combles ne pourra se faire qu’après la mise en place de l’isolant et du pare-vapeur éventuel.

Concevoir les détails : la trappe d’accès [isolation]

Trappe d’accès

Schéma trappe d'accès.

  1. Structure portante (gîtes).
  2. Pare-vapeur.
  3. Trappe d’accès.
  4. Isolant.

Détails

Schéma détails isolation trappe d'accès.

  1. Structure portante (gîtes).
  2. Pare-vapeur.
  3. Trappe d’accès.
  4. Isolant.
  5. Finition intérieure (plâtre, bois, …).
  6. Charnière.
  7. « Elément décoratif de finition ».
  8. Joint mousse synthétique.

L’isolant choisi pour être placé à l’intérieur de l’ouvrant est peu perméable à la vapeur : il s’agit d’une mousse synthétique, par exemple.

« Un élément décoratif de finition » placé entre la finition intérieure et la structure en bois de la trappe assure l’étanchéité à l’air entre ces deux éléments. Cette étanchéité est complétée par des joints de mousse synthétique.

Choisir l’étanchéité [isolation de la toiture plate]

Membranes bitumineuses bicouches

Toutes les membranes bitumineuses utilisées seront toujours du type bitume amélioré APP ou SBS.

Les deux produits sont équivalents en qualité. Les membranes APP résistent mieux à la chaleur, mais sont plus difficiles à poser par temps froid. Les membranes SBS doivent être protégées des rayonnements UV (généralement par des paillettes d’ardoise).

Il existe des membranes bitumineuses, dont le comportement au feu est amélioré.

Les systèmes multicouches offrent plus de garanties en cas d’erreur de mise en œuvre au niveau de l’assemblage des lés.

La plupart des entreprises spécialisées dans la pose d’étanchéités bitumineuses sont capables de poser correctement une étanchéité multicouche (par opposition à une étanchéité monocouche).

Lorsque le bâtiment doit être mis à l’abri alors qu’il n’est pas encore achevé, et que la toiture risque d’être abîmée par la fin des travaux, le système multicouche offre la possibilité de protéger provisoirement le bâtiment avec la première couche, et de n’achever le travail par la pose de la dernière couche, que lorsque le bâtiment est complètement achevé.

Lorsqu’en cas de fuite les dégâts risquent d’être très importants, on préférera une étanchéité multicouche qui présente moins de risques d’infiltration.

Si l’on perçoit qu’une rénovation ultérieure de la toiture sera difficile ou coûteuse, on optera, dès le départ, pour un système plus fiable. Une rénovation peut être rendue difficile par la présence d’une couche de protection impossible ou lourde à déplacer, des difficultés d’accès, etc.

Si pour accéder à des appareillages, il est nécessaire de circuler souvent sur la toiture, mieux vaut prévoir une étanchéité multicouche qui résiste mieux au poinçonnement accidentel.


Membranes bitumineuses monocouches

La pose d’un système monocouche requiert de l’entreprise chargée de l’ouvrage une grande expérience et une bonne formation.

Lorsqu’on souhaite un investissement minimal (tout en sachant que l’entretien après quelques années risque de nécessiter de gros frais), on peut se contenter d’une étanchéité bitumineuse monocouche.

Lorsque l’on peut contrôler facilement l’exécution des recouvrements et pratiquer un essai d’étanchéité à l’eau en mettant la toiture sous eau, on peut se contenter d’une étanchéité bitumineuse monocouche.


Membranes synthétiques

Les membranes synthétiques en hauts polymères offrent des résistances mécaniques élevées, des résistances au feu, et des résistances chimiques qui varient d’un matériau à l’autre. On choisira une membrane synthétique principalement pour ses caractéristiques particulières.

Parmi celles-ci, deux seulement sont utilisées de manière significative, un plastomère : le PVC, et un élastomère : l’EPDM.

Le comportement au feu du PVC et de l’EPDM traité « NO-FLAM » est satisfaisant.

Le prix des membranes synthétiques (suffisamment épaisses pour garantir des qualités mécaniques suffisantes) est généralement plus élevé que celui des membranes bitumineuses. Pour réduire le prix de ces membranes, on en réduit parfois l’épaisseur, ce qui les fragilise malgré leurs qualités évidentes.

Ces membranes étant monocouches, leur mise en œuvre nécessite un soin particulier. De plus, les techniques de soudage et de fixation étant particulières à chaque matériau, le personnel chargé de poser les membranes doit être formé à ces techniques et être hautement qualifié.

Certaines membranes nécessitent des conditions atmosphériques très favorables pour pouvoir être mises en œuvre.


Que faire dans certains cas ?

Type d’étanchéité
Ma toiture a des formes compliquées. oui bitumineuse
non pas de préférence
L’étanchéité est facile à remplacer en cas de problème. oui pas de préférence
non bitumineuse bicouche
On prévoit une circulation technique fréquente sur la toiture. oui bitumineuse bicouche ou synthétique épaisse
non pas de préférence
Je veux payer le moins possible. oui bitumineuse monocouche
non pas de préférence
Je peux contrôler facilement l’exécution. oui pas de préférence
non bitumineuse bicouche
Une fuite aurait des conséquences graves. oui bitumineuse bicouche
non pas de préférence
Je dispose d’un personnel qualifié et expérimenté pour réaliser la toiture. oui pas de préférence
non bitumineuse bicouche
Je dois protéger provisoirement mon bâtiment avant la fin des travaux. oui bitumineuse bicouche en deux phases
non pas de préférence
Je suis dans un environnement particulier. oui synthétique adapté
non pas de préférence
Les conditions atmosphériques risquent d’être mauvaises pendant le chantier. oui je vérifie les limites de mise en œuvre de la membrane choisie
non pas de préférence
Les risques liés à un incendie sont importants. oui synthétique ou bitumineux « ANTI-FEU »
non pas de préférence

Choisir un système de toiture plate

Choisir un système de toiture plate


Quels sont les critères de qualité d’une toiture plate ?

Une toiture plate de bonne qualité doit :

Etre étanche (même au droit des raccords) à la pluie, à l’air et à la neige

  • La membrane d’étanchéité doit avoir été correctement posée par des spécialistes et suivant les prescriptions du fabricant.
  • La membrane d’étanchéité sera de préférence multicouche.
  • Les raccords doivent être conformes aux règles de l’art, et les remontées d’étanchéité doivent être suffisamment hautes.
  • Les pontages des joints actifs doivent être adaptés aux mouvements.

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Evacuer les eaux de pluie et de fonte de neige

  • Les pentes doivent être suffisantes.
  • Les évacuations des eaux pluviales doivent être correctement dimensionnées.
  • L’eau de pluie doit pouvoir déborder sans risque et visiblement en cas d’obstruction des évacuations.

Isoler thermiquement les locaux et la structure du bâtiment

  • L‘isolation doit être suffisamment performante (épaisseur et résistivité thermique).
  • L’isolation doit être continue.

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Résister aux contraintes mécaniques au niveau de toutes les couches (support, isolant, étanchéité, protection)

  • La toiture doit résister aux charges d’utilisation (charges permanentes, charges mobiles, charges localisées, charges réparties).
  • La toiture doit être capable de supporter la neige.

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Pour déterminer la résistance à l’écrasement de l’isolant existant, cliquez ici !
  • La toiture doit être prévue pour son usage (circulable pour les véhicules, pour les piétons, pour l’entretien, …)

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Pour déterminer la protection nécessaire, cliquez ici !
  • La toiture doit résister au vent.

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Pour déterminer l’accrochage nécessaire, cliquez ici !

Résister aux agents physiques et chimiques extérieurs

  • La membrane d’étanchéité doit résister à l’érosion éolienne et hydraulique.
  • La toiture doit résister aux chocs thermiques et au gel.
  • La membrane d’étanchéité doit résister aux rayonnements ultra-violets (UV) ou être protégée de ceux-ci.
  • La membrane d’étanchéité doit être adaptée pour résister à la pollution chimique acide de l’environnement extérieur auquel elle est exposée.

Techniques

Pour connaître les caractéristiques des différentes membranes d’étanchéités, cliquez ici !

Ne permettre aucune condensation interne

  • Le pare-vapeur doit être continu.
  • La toiture doit être étanche aux courants d’air.

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Pour vérifier le bon choix et la bonne pose du pare-vapeur, cliquez ici !

Etre facile à entretenir et à réparer

améliorer 

Pour savoir en quoi consiste l’entretien de la toiture plate, cliquez ici !

Subsidiairement, isoler phoniquement les locaux de l’environnement extérieur


Quand réaliser une toiture chaude ?

Lorsque l’isolant est pris en sandwich entre 2 étanchéités (le pare-vapeur en dessous et la membrane au-dessus), on appelle cela une toiture chaude.

Schéma toiture chaude.

A utiliser le plus souvent possible
C’est actuellement la technique la plus utilisée.

On préférera la toiture chaude à la toiture inversée pour sa facilité d’entretien, particulièrement lorsque l’environnement est fortement boisé (chute des feuilles, germination et développement de plantes).

On préférera également la toiture chaude lorsque le lestage du complexe isolation-étanchéité n’est pas possible à cause du manque de portance du support.

Avantages

  • Risque de condensation interstitielle facilement maîtrisable par le choix d’un pare-vapeur adéquat et pour les cas les plus difficiles d’un isolant étanche à la vapeur d’eau (verre cellulaire).
  • Possibilité d’utiliser des matériaux isolants à la conductivité thermique  très faible (ex : PUR)
  • Entretien facile.
  • Charge pondérale réduite (pas besoin de lester).
  • Remontées verticales d’isolant possibles autour des obstacles.
  • Si le support de toiture est massif, l’inertie thermique est préservée.
  • Protection et préservation de l’isolant par la membrane de l’étanchéité.
  • Protection du bâtiment (contraintes thermiques, dilatation, gel,…)

Inconvénients

  • Encombrement important pour des niveaux d’isolation élevés.
  • Séchage impossible de l’isolant en cas d’infiltration.

Quand réaliser une toiture inversée ?

Lorsque l’on pose l’isolant au-dessus d’une toiture existante, on réalise une toiture inversée.

Schéma toiture inversée.

Le principal avantage de la toiture inversée est la protection thermique de la membrane d’étanchéité et l’absence de dégradation importante de l’isolant en cas de fuite.

Alors que la toiture chaude est réalisable dans tous les cas, la toiture inversée n’est possible que :

  • Lorsque les rives du toit sont suffisamment hautes pour déborder d’au moins 5 cm la face supérieure de l’isolant.

  • Lorsque la forme de la toiture n’est pas trop compliquée (impossibilité de réaliser des remontées de l’isolant d’une toiture inversée).

  • Lorsque le support a une masse d’au moins 300 kg/m² (+/- 13 cm de béton armé) afin de parer au risque de condensation du fait de l’eau de pluie froide.
    L’eau qui s’infiltre sous l’isolant entraîne des déperditions calorifiques. Le déphasage entre le début des précipitations et la chute maximale de la température en sous-face du plafond augmente en fonction de l’inertie thermique qu’offre le support. Si celle-ci est importante, la suspension de la fonction isolante ne se fait sentir que très progressivement et retarde l’apparition de la condensation de surface. Dans le cas contraire, le risque augmente.
    Les toitures inversées de type léger (tôles profilées par exemple) sont sujettes après quelques minutes à des phénomènes de condensation en sous-face lorsque des précipitations coïncident avec des humidités relatives élevées à l’intérieur du local.

Avantages

  • Pas de risque de condensation interstitielle (l’isolant doit être posé en une seule couche)
  • Protection de la membrane d’étanchéité des variations thermique et des rayons UV. (NB : les membranes d’étanchéité actuelles résistent parfaitement à ces contraintes)
  • L’isolant (étanche à l’eau) ne risque pas d’être gorgé d’eau en cas de fuite à travers la membrane d’étanchéité.
  • Si le support de toiture est massif, l’inertie thermique est préservée.
  • Protection du bâtiment (contraintes thermiques, dilatation, gel,…).

Inconvénients

  • Performances thermiques de l’isolant réduites (mouillé). Nécissité donc d’augmenter l’épaisseur d’environ 20% pour compenser.
  • Encombrement encore plus  important que la toiture chaude pour des niveaux d’isolation élevés. Dans ce cas on préconisera plutôt la toiture mixte : superposition  toiture chaude + toiture inversée.
  • Les remontées verticales autour des obstacles ne sont pas possibles. À ces endroits la technique de la toiture chaude doit être appliquée.
  • Poids important dû au lestage que doit supporter la construction.
  • Entretien difficile à cause du lestage. Pente maximale de 5°.

Quand réaliser une toiture combinée ?

Lorsqu’une isolation est rapportée au-dessus d’une première couche isolante, on parle de toiture combinée .

Schéma toiture combinée.

On adoptera cette technique lorsqu’une valeur d’isolation élevée est exigée et que l’épaisseur de l’isolant à mettre en place est importante.

La couche inférieure d’isolant sert également sur certains supports à faciliter la pose de l’étanchéité.

Avantages

  • Protection de la membrane d’étanchéité contre les chocs thermiques et le rayonnement ultraviolet, et de ce fait, ralentissement de son vieillissement.
  • Diminution des risques de condensation sous la membrane d’étanchéité en cas de précipitation lors de conditions climatiques intérieures sévères.
  • Protection du bâtiment des variations de température, et par conséquent, des dilatations et contraintes thermiques, du gel et des condensations.

Inconvénients

  • Ce système n’est conseillé que lorsque des couches d’isolation très épaisses sont nécessaires.
  • Entretien plus difficile que pour une toiture chaude non lestée.

Quand isoler par l’intérieur ou isoler le faux plafond ?

Toiture froide.

Isolation sous le support.

Faux plafond isolant.

A éviter !

La pose d’un pare-vapeur continu est difficile, si bien que la vapeur d’eau de l’ambiance risque de former de la condensation dans la toiture. De plus, le support est soumis aux chocs thermiques.

Enfin, il sera très difficile d’éviter les ponts thermiques au droit des murs de support de la toiture.

Schéma ponts thermiques.

Avantages

Aucun.

Inconvénients

  • Condensation : l’isolation d’une toiture plate par ce système provoque presque inévitablement de la condensation interne. Cette condensation peut entraîner l’altération de l’isolant et la suppression de son efficacité, la pourriture des planchers, le gel des matériaux, le décollement ou le ramollissement des matériaux agglomérés, le développement de moisissures, etc.
  • Chocs thermiques : un toit plat sans isolation thermique est déjà fortement sollicité par les variations de la température en sa partie supérieure. Les tensions thermiques sont cependant tempérées par la chaleur provenant de l’intérieur du bâtiment. À cause de la position de l’isolant du côté intérieur, les variations thermiques sont augmentées, et le support ou le béton de pente subissent donc des chocs thermiques importants et peuvent se fissurer. Il peuvent également entraîner des désordres dans les parois latérales contiguës et dans la membrane d’étanchéité.
  • Ponts thermiques : la pose de l’isolant sous la toiture sans interruption est difficile à cause des murs porteurs intérieurs. Les interruptions provoquent des ponts thermiques qui entraînent l’apparition de condensation de surface locale.

Quand réaliser une toiture légère isolée à l’intérieur de la structure ?

Schéma toiture légère isolée à l'intérieur.

Cette technique est délicate et nécessite une bonne maîtrise des phénomènes de condensation par un choix adéquat du freine vapeur et du matériau isolant. Cette technique ne convient pas pour des climats intérieurs très humides (Classe IV). La toiture ne peut pas être lestée ou à l’ombre pour permettre un séchage de l’isolant en été.

Avantages

  • Encombrement réduit. L’espace occupé par la structure est utilisé pour placer l’isolant. Cela permet donc d’augmenter l’épaisseur de la couche isolante.
  • Utilisation possible de matériaux hygroscopiques organiques comme de la cellulose

Inconvénients

  • Gestion délicate de la condensation interstitielle.
  • Faible inertie thermique de la toiture

Que faire si un faux plafond est nécessaire ?

Si le faux plafond est ajouré et n’est pas isolé, il ne contribue en rien à l’isolation thermique du complexe de toiture. Il ne provoquera aucun problème de condensation.

Schéma condensation.

Si le faux plafond est muni d’un matelas isolant, il risque d’y avoir de la condensation sur la face inférieure du support de la toiture dans certaines conditions d’utilisation des locaux sous-jacents. L’isolation du faux plafond doit idéalement être évitée.

Schéma, isolation du faux plafond doit idéalement être évitée.

Toutefois, si pour des raisons d’efficacité acoustique le matelas isolant ne peut être évité, on s’arrangera pour que son épaisseur soit la plus faible possible, et on rapportera sur la toiture une épaisseur d’isolation supplémentaire pour déplacer le point de rosée au-dessus du pare-vapeur.

La somme des résistances thermiques des couches situées sous le pare-vapeur ne peut excéder 30 % de la résistance thermique globale, sinon le point de rosée risque de se trouver sous le pare-vapeur avec comme conséquence, de la condensation interne.

Choisir la couche isolante dans le versant du toit

  1. Lattes
  2. Contre-lattes
  3. Sous-toiture
  4. Isolant
  5. Charpente
  6. Pare-vapeur
  7. Finition du plafond

Suivant que l’isolation est extérieure (ou intérieure avec sous-toiture) ou intérieure sans sous-toiture, le type d’isolant et sa mise en œuvre seront différents.


Le  type de pose

Le choix du type d’isolant dépend de la façon dont on souhaite la placer, en d’autres mots, du modèle d’isolation. Les caractéristiques de chaque type d’isolant (rigidité, résistance mécanique, comportement à l’eau, etc.) font qu’il est mieux adapté à tel ou tel modèle d’isolation.

Ainsi, les isolants les mieux adaptés aux différents modèles d’isolation sont les suivants :

Isolation entre chevrons ou fermettes

  1. couverture
  2. contre-lattes
  3. lattes
  4. sous-toiture
  5. fermettes
  6. isolant
  7. pare-vapeur
  8. finition intérieure

Isolation au-dessus de la charpente
(méthode sarking)

  1. couverture
  2. contre-lattes
  3. lattes
  4. sous-toiture
  5. isolant
  6. pare-vapeur
  7. chevrons ou fermettes
  8. panne
  • panneaux de mousse synthétique,
  • plaque de verre cellulaire (sur plancher),
  • laine minérale rigide (sur plancher),
  • panneaux organiques (fibre de bois avec liant bitumineux ou caoutchouc, …)

Isolation par éléments auto-portants

  1. couverture
  2. languette d’assemblage
  3. lattes
  4. panneau de toiture préfabriqué
  5. raidisseur du panneau
  6. isolant du panneau
  7. pare-vapeur intégré éventuel
  8. plaque inférieure du panneau
  9. panne

L’isolant doit bénéficier d’un agrément technique certifiant ses qualités et sa compatibilité avec l’usage qui en est fait. La valeur de calcul de la conductivité thermique (λU) d’un isolant possédant ce type d’agrément est connue avec précision. Il est certifié par le fabricant. Il est régulièrement vérifié par des essais. Il peut être utilisé pour calculer les performances de la paroi à la place des coefficients moins favorables tabulées dans les normes (Annexe B1 de la PEB).

Le choix du matériau isolant se fait en fonction des critères ci-dessous

  • l’efficacité isolante,
  • la compatibilité avec le support,
  • le comportement au feu,
  • le prix.

C’est au concepteur de choisir ceux qui sont prioritaires.


L’efficacité isolante à atteindre

La valeur isolante du matériau dépend de son coefficient de conductivité thermique λ. Plus sa conductivité est faible, plus l’isolation sera efficace et donc plus l’épaisseur nécessaire à mettre en œuvre sera réduite. Le matériau doit également conserver une efficacité suffisante dans le temps.

Le choix l’épaisseur d’isolant doit donc se réaliser en fonction de la performance thermique à atteindre.

Exemple d’épaisseur calculée d’isolant

Remarque : les calculs ci-dessous sont faits avec l’hypothèse que la toiture est étanche à l’air. Dans le cas contraire, en pratique, les mêmes épaisseurs d’isolant peuvent mener à une valeur U 2,5 fois plus élevée que celle prévue.

Pour assurer l’étanchéité à l’air, il est préférable que la toiture soit équipée d’une sous-toiture. Si elle est rigide, la sous-toiture permet de garantir le contact entre elle et l’isolant et ainsi assurer une meilleure étanchéité à l’air.

Enfin, toujours pour éviter les infiltrations d’air, il est nécessaire de prévoir un écran étanche à l’air, car le plafond n’est pas rendu étanche par sa finition (lambris, planchettes, plaques de plâtres,…)

Il ne l’est, bien sûr, pas non plus dès que la finition intérieure est perforée pour des canalisations électriques ou pour une autre raison. Si le passage de canalisation est nécessaire, celles-ci passeront dans un vide technique aménagé entre un écran à l’air et la finition intérieure.

Calcul précis

L’épaisseur « di » de l’isolant se calcule par la formule suivante :

1/U = [1/hi + d1/λ1 + d2/λ2 + … + di/λi + Ru + 1/he]

d’où :

di = λi [(1/U) – (1/hi+ d1/λ1 + d2/λ2 + … + Ra + 1/he)]

Exemple.

Le tableau ci-dessous donne les résultats des calculs pour une configuration de toiture avec sous-toiture.

Dans les calculs, l’espace entre les éléments de couverture et la sous-toiture est considéré comme une couche d’air très ventilée.

Données concernant les différentes couches (de l’intérieur vers l’extérieur) :

  1. plaques de plâtre, 9 mm,   = 0,35 W/(mxK);
  2. gaine technique : vide non ventilé de 2 cm –> Ra = 0,17 m²K/W;
  3. isolant : MW :   = 0,041 W/(mxK); EPS :   = 0,040 W/(mxK); PUR :   = 0,028 W/(mxK); XPS :   = 0,034 W/(mxK);
  4. sous-toiture cellulose-ciment, 5 mm, = 0,23 W/(mxK).

(Valeurs extraites de la NBN B 62-002/A1)

On a donc pour U = 0,3 et :λi = 0,04

di = λi [(1/U) – (1/HI + d1/λ1 +Ra + d2/λ2 + 1/HI)]

di = 0,04[(1/0,3) – (1/8 + 0,009/0,35 + 0,17 + 0,005/0,23 + 1/8)]

di = 0,114 m

Valeur U sans isolation [W/(m²xK)] Épaisseur (en mm) d’isolant nécessaire pour obtenir :
U < 0,3 W/(m²xK)
MW, EPS PUR XPS
2,1 > 115 > 80 > 100

Calculs

Si vous voulez estimer le coefficient de transmission thermique d’une toiture à partir des différentes épaisseurs de matériaux.

Calcul simplifié

La valeur U d’une toiture est presque uniquement déterminée par la couche isolante lorsque celle-ci existe. Pour simplifier le calcul, on peut négliger la résistance thermique des autres matériaux.

La formule devient alors :

di = λi ((1/ U) – (1/he + 1/hi) [m]

Pour U = 0,3 W/m²K,

di =λi ((1/ 0,3) – (1/23 + 1/8 )) m
=λi x 3,16 [m]

L’épaisseur ne dépend plus que du choix de l’isolant et de son λi.

L’épaisseur ainsi calculée doit être adaptée aux épaisseurs commerciales existantes.

Exemple.

Si l’isolant choisi est la mousse de polyuréthane (PUR), son  i vaut 0.028 W/mK (suivant NBN B 62-002/A1)

di = 0.028 x 3.16 = 0.088 m

L’épaisseur commerciale : 90 mm

Calculs

Pour estimer vous-même, de manière simplifiée, l’épaisseur suffisante d’un isolant.

Les isolants minces réfléchissants ont fait l’objet d’une polémique importante ces dernières années.

 

Qu’en penser ? Nous reproduisons en annexe le compte-rendu détaillé de l’étude du CSTC à ce sujet, étude confirmée par plusieurs études scientifiques dans divers pays européens. L’affirmation des fabricants d’un équivalent de 20 cm de laine minérale est fantaisiste. Dans le meilleur des cas un équivalent de 4 à 6 cm peut être obtenu, ce qui est insuffisant.

Si ce produit connaît malgré tout un certain succès commercial, c’est parce que sa pose est très rapide (agrafage sous pression), donc intérêt de l’entrepreneur qui en fait la publicité, et que le produit se présente en grandes bandes continues, assurant une très grande étanchéité au passage de l’air, donc impression d’une certaine qualité pour l’occupant.

Si on souhaite les associer à un isolant traditionnel, leur faible perméabilité intrinsèque à la vapeur d’eau les prédispose naturellement à être utilisés comme pare-vapeur (pose du côté chaud) et non comme sous-toiture (risque de condensation en sous-face).


La compatibilité avec d’autres matériaux

Certains isolants sont incompatibles avec d’autres éléments de la toiture en contact avec l’isolant.

Par exemple, les mousses de polystyrène sont attaquées par les agents d’imprégnation du bois à base huileuse et par certains bitumes, par les solvants et les huiles de goudron.


La tenue au feu

Suivant le degré de sécurité que l’on souhaite atteindre, en fonction de la valeur du bâtiment et de son contenu, de son usage, de sa fréquentation, etc., on déterminera le degré d’inflammabilité acceptable pour l’isolant.

Le verre cellulaire et la laine de roche sont ininflammables. Les panneaux à base de mousse résolique ou de polyisocyanurate ont un bon comportement au feu.
Les mousses de polystyrène et de polyuréthane sont inflammables et résistent mal à la chaleur.

La chaleur produite par les spots peut dégrader ces mousses et provoquer des incendies. Si des spots doivent être placés à proximité du panneau isolant, les mousses doivent être protégées en interposant des boucliers thermiques efficaces.

On veillera également à ce que ce matériau ne dégage pas de gaz toxique lorsqu’il est exposé à la chaleur d’un incendie. C’est notamment le cas de mousses auxquelles ont été rajoutés des moyens retardateurs de feu.


L’impact écologique

Les différents matériaux isolants n’ont pas tous le même impact sur l’environnement. Pour limiter cet impact, on choisira de préférence un isolant « écologique ».

Le prix

« Le nerf de la guerre…! »

A performance égale on choisira le matériau le moins cher. Il faut cependant raisonner en coût global, et tenir compte, non seulement du coût de l’isolant, mais aussi de sa mise en œuvre.

En toiture inclinée, l’isolant de bonne qualité, correctement posé et protégé des agressions extérieures, ne nécessite aucun entretien et sa durée de vie ne pose pas de problème particulier.

Mais toute vie a une fin. Il faut donc être attentif au coût de son remplacement en fin de vie, dont le coût de mise en décharge. Dans le futur, celui-ci risque de croître, notamment pour les mousses synthétiques.


Les conseils généraux de mise en œuvre de la couche isolante

> L’isolant doit être placé sur toute la surface de la toiture sans oublier les éventuelles parties verticales ossature-bois, les joues des lucarnes, etc.

> Les joints entre les éléments suivants doivent être bien fermés :

  • entre les différents panneaux isolants,
  • entre les panneaux isolants et la charpente.

Pourquoi ?

L’air chauffé à l’intérieur d’un bâtiment se dilate. Il devient ainsi plus léger et monte. Il est alors remplacé par de l’air plus froid qui se réchauffe à son tour. Il s’établit ainsi une circulation d’air dans le local. C’est la convection. Dans une toiture, le même phénomène de rotation de l’air peut se développer autour des panneaux isolants si les joints ne sont pas fermés correctement. Il s’en suit des pertes de chaleur importantes et des risques de condensation dus à la vapeur d’eau dans l’air.

> Pour la même raison que ci-dessus et pour éviter les ponts thermiques, l’isolation de l’enveloppe doit être continue. La couche isolante de la toiture doit être raccordée avec les couches isolantes des autres parois du volume protégé.
Par exemple :

  • L’isolant de la toiture doit être en contact avec l’isolant des murs extérieurs dans le cas d’une échelle de corniche, les espaces libres doivent être remplis d’isolant.
  • Il doit être dans le prolongement et en contact avec le dormant du châssis muni d’un vitrage isolant.
  • Il doit être en contact avec l’isolant autour du conduit de cheminée.

> Les panneaux isolants ne peuvent être perforés pour la pose de conduite, etc.

> Il faut protéger et manipuler les panneaux isolants avec précautions pour éviter les écrasements, les déchirures, l’eau, la boue.

Concevoir le raccord entre versant isolé et pignon

Concevoir le raccord entre le versant isolé et le pignon - Quelques exemples


Isolation entre chevrons

Schéma Isolation entre chevrons- 01.

Rive non débordante – étanchéité par tuile de rive.

    1. Isolation
    2. Chevron ou fermette
    3. Isolation ou bloc isolant
    4. Mortier de scellement
    5. Sous-toiture
    6. Contre-latte
    7. Latte
    8. Rejet d’eau
    9. Tuile de rive
    10. Isolant entre chevrons
    11. Pare-vapeur
    12. Finition intérieure

Schéma Isolation entre chevrons- 02.

Rive en surplomb – étanchéité par tuile de rive.

      1. Isolation
      2. Chevron ou fermette
      3. Isolation ou bloc isolant
      4. Sous-toiture
      5. Contre-latte
      6. Latte
      7. Tuile de rive
      8. Isolant entre chevrons
      9. Pare-vapeur
      10. Finition intérieure

> Continuité de l’étanchéité à la pluie (= fonction de la couverture)

La couverture a pour objectif d’arrêter l’eau et de l’évacuer vers la gouttière. Les mesures ci-dessous indiquent comment assurer cette étanchéité au niveau du raccord mur pignon – toiture :

1. Étanchéité assurée par des tuiles de rive

Les tuiles de rive sont posées sur les liteaux de façon à déborder d’environ 2 cm de la face extérieure du pignon ou à affleurer la face extérieure de la planche de rive du débordant. Une rive non débordante peut parfois être munie d’une planche de rive par choix esthétique. Si nécessaire, les débordants de toiture permettent en choisissant leur porte-à-faux, d’adapter la largeur d’un versant étroit au module horizontal des tuiles.

2. Étanchéité assurée par tuiles ordinaires et tuiles à double bourrelet

Schéma étanchéité assurée par tuiles ordinaires et tuiles à double bourrelet.

Rive non débordante – étanchéité par tuiles à double bourrelet.

      1. Isolation
      2. Chevron ou fermette
      3. Isolation ou bloc isolant
      4. Mortier hydrofugé
      5. Sous-toiture
      6. Contre-latte
      7. Latte
      8. Tuile de rive
      9. Assise de maçonnerie en saillie
      10. Isolant entre chevrons
      11. Pare-vapeur
      12. Finition intérieure

La finition entre le haut du pignon et la couverture peut être réalisée d’un côté par des tuiles ordinaires de l’autre par des tuiles à double bourrelet.

La tuile ordinaire ou à double bourrelet est scellée au mur avec un mortier hydrofugé et repose ou non sur une assise de maçonnerie en saillie.

Un débordement de la tuile de 20 mm au moins doit être prévu pour éviter l’écoulement des eaux sur le parement extérieur.

Schéma étanchéité assurée par tuiles ordinaires et tuiles à double bourrelet.

Rive en surplomb – étanchéité par tuiles à double bourrelet et chéneau d’évacuation.

      1. Isolation
      2. Chevron ou fermette
      3. Isolation ou bloc isolant
      4. Sous-toiture
      5. Contre-latte
      6. Latte
      7. Tuile de rive
      8. Chéneau encastré avec pattes de fixation
      9. Agrafure et patte de fixation
      10. Pare-vapeur
      11. Finition intérieure

Un petit chéneau est fixé au-dessus de la sous-toiture. L’eau qui y est recueillie est acheminée vers la gouttière. La largeur du chéneau est fonction de celle du recouvrement de la tuile, de la longueur du versant et de son inclinaison. Cette solution est déconseillée dans un environnement poussiéreux (sable à la côte) ou arboré car elle présente un risque d’obstruction.

3. Étanchéité assurée par planche de rive et bavette métallique

Schéma étanchéité assurée par planche de rive et bavette métallique.

Rive revêtue d’une bavette en plomb .

      1. Isolation
      2. Chevron ou fermette
      3. Isolation ou bloc isolant
      4. Sous-toiture
      5. Contre-latte
      6. Latte
      7. Tuile
      8. Bavette en plomb
      9. Pare-vapeur
      10. Finition intérieure

Une bande métallique recouvre la planche de rive et une partie de la rangée de tuiles attenante. La malléabilité du plomb facilite la liaison entre les éléments. L’étanchéité à la pluie des rives réalisée de cette façon ne nécessite pas de tuiles spéciales; la dernière rangée de tuile doit éventuellement être meulée pour s’ajuster à la planche de rive.

Lorsque la rive est achevée par une tuile entière, la bavette en plomb doit se prolonger jusqu’à l’emboîtement; dans le cas de tuiles meulées, elle doit recouvrir toute la tuile.
Ce type de raccord entre pignon et couverture est nécessaire lorsque le pignon n’est pas parallèle à la ligne de pente.

     

Bavette rigide sur tuile entière.        Bavette rigide sur tuile meulée.

4. Généralités (tous types d’étanchéité)

Pour assurer l’étanchéité en tout temps et vu la pression du vent particulièrement importante sur les bords de la toiture, il est conseillé de fixer mécaniquement les tuiles couvrant ces bords.

Continuité de la sous-toiture

La sous-toiture est prolongée jusqu’au mur de parement ou jusqu’à la planche de rive.

Continuité de l’isolation

La couche isolante doit être continue pour éviter les ponts thermiques.

La continuité de l’isolation exige une bonne coordination entre les corps de métier. En effet, dans le cas d’une isolation entre chevrons, l’isolant de toiture est posé après la sous-toiture et la couverture. Or, la jonction de l’isolant entre le mur et la toiture ne peut être correctement réalisée que si elle est réalisée avant la pose de la sous-toiture (par l’extérieur); en effet, celle-ci condamne l’accès à cette zone.

Continuité du pare-vapeur et raccord de la finition intérieure de toiture avec celle des murs

Le pare-vapeur doit être correctement raccordé contre la face intérieure du pignon. La finition fixée sous le pare-vapeur est raccordée de manière étanche avec la finition intérieure du pignon de façon à supprimer tout risque de courant d’air à travers la toiture (voir détails ci-dessus).


Toiture « Sarking » – Étanchéité à la pluie réalisée par tuiles de rive

Schéma toiture "Sarking" - étanchéité à la pluie réalisée par tuiles de rive.

Rive à fleur de mur.

  1. Mur intérieur porteur
  2. Isolation du mur extérieur
  3. Chevron ou fermette
  4. Sous-toiture
  5. Panneau isolant
  6. Contre-latte
  7. Latte
  8. Tuile
  9. Pare-vapeur
  10. Finition intérieure

Schéma toiture "Sarking" - étanchéité à la pluie réalisée par tuiles de rive.

Rive en surplomb.

  1. Mur plein
  2. Isolation du mur extérieur
  3. Parement extérieur
  4. Chevron ou fermette
  5. Panneau isolant
  6. Sous-toiture
  7. Contre-latte
  8. Latte
  9. Tuile
  10. Planche de rive
  11. Ardoises
  12. Plafond de rive
  13. Latte de support de finition intérieure
  14. Pare-vapeur
  15. Finition intérieure

Continuité de l’étanchéité à la pluie (= fonction de la couverture)

L’étanchéité à la pluie des rives des toitures « Sarking » est réalisée de la même manière que celle des toiture isolées entre chevrons.

Continuité de la sous-toiture, de l’isolant, de l’écran étanche à la vapeur et à l’air

En général, les panneaux isolants de la toiture « Sarking » assument à eux seuls 3 fonctions de la toiture, à savoir, celle de la sous-toiture, celle de l’isolant et celle de l’écran étanche à l’air et à la vapeur. Ainsi, pour autant que les panneaux soient posés correctement, la continuité à ces 3 niveaux est assurée.
Cependant, dans le cas d’une rive en surplomb, l’isolant de toiture doit être prolongé au-delà de la jonction avec l’isolant du mur de manière à assurer la continuité de la fonction de la sous-toiture sur la largeur du surplomb.

Connaître les détails techniques du mur creux

Connaître les détails techniques du mur creux


3 Principes de base

Remarque : il n’est pas possible de donner une liste exhaustive de tous les détails techniques corrects que l’on peut rencontrer dans les murs creux. Aussi, nous avons préféré expliquer les différentes fonctions à assurer au niveau thermique et montrer la façon d’y arriver dans quelques cas précis de manière à avoir « les outils » pour pouvoir évaluer l’efficacité de tout autre détail de conception.

Afin d’assurer confort et efficacité énergétique, le mur creux doit assurer 3 fonctions de base :

l’étanchéité à l’eau,
l’isolation,
l’étanchéité à l’air.

Ces fonctions doivent être assurées de manière continue. Pour ce faire, elles doivent l’être :

  • aussi bien au niveau des parties courantes des murs,
  • qu’au niveau des différents points particuliers c.-à-d. au niveau des différentes jonctions (avec un châssis, avec la fondation, avec un plancher, avec une terrasse, avec la toiture, etc.) (= « détails techniques« ).

L’étanchéité à l’eau

(contre les infiltrations d’eau de pluie, l’humidité ascensionnelle, les eaux de nettoyages, ….)

> Parties courantes : le principe même du mur creux permet d’assurer une bonne étanchéité à l’eau de pluie.
> Chaque interruption de la coulisse doit être drainée par une membrane d’étanchéité placée en escalier vers l’extérieur et des joints verticaux laissés ouverts de manière à rejeter l’eau qui a pénétré dans la coulisse.
> A chaque ouverture dans le mur (fenêtres, …), il faut veiller à ce que l’eau soit rejetée vers l’extérieur et ne puisse pénétrer à l’intérieur.
> Les matériaux doivent être protégés de l’humidité ascensionnelle, des eaux de nettoyage ou de toute autre source d’eau.

 L’isolation

> Dans les parties courantes du mur creux, l’isolation doit être continue dans la coulisse.

Une discontinuité dans l’isolation des parties courantes engendre des pertes de chaleur supplémentaires de deux types :

  • des pertes par convection  par circulation d’air autour des panneaux (principalement pour les murs à remplissage partiel de la coulisse). Un espace de 5 mm suffit pour provoquer une rotation spontanée de l’air.

Schéma isolation continue dans la coulisse.

> Au droit de chaque nœud constructif, il doit y avoir continuité de la coupure thermique. Cela suppose :

Schéma isolation et nœud constructif.

  1. soit la continuité de l’isolation (cas idéal),
  2. soit l’interposition d’un élément isolant ,
  3. soit l’équivalence de la résistance thermique par un allongement du « chemin » à faible résistance thermique.

 L’étanchéité à l’air

> Outre qu’elle diminue les déperditions thermiques, l’étanchéité à l’air est très importante car elle conditionne le bon fonctionnement de l’étanchéité à l’eau du mur creux.

Elle permet une mise en équilibre des pressions de part et d’autre de la maçonnerie de parement. En l’absence d’une barrière à l’air efficace, l’eau qui aurait traversé la maçonnerie de parement au droit d’une petite discontinuité pourrait être projetée au point d’atteindre la paroi intérieure lorsque celle-ci est exposée à des pluies accompagnées de vent.

     

Pas d’étanchéité à l’air côté intérieur.   Étanchéité à l’air côté intérieur.

Elle est assurée :

> Dans les parties courantes du mur creux, par un enduit appliqué sur le mur intérieur.
> Aux jonctions entre mur et châssis, par les joints d’étanchéité (fond de joint + mastic).

Partie courante et angle d’un mur

Schéma mur creux et étanchéité à l'eau.

L’étanchéité à l’eau

Le principe même du mur creux est d’offrir une barrière efficace à l’eau de pluie.

En effet, la lame d’air entre la maçonnerie de parement et le mur porteur intérieur constitue une interruption dans les matériaux qui permettent l’acheminement de l’eau. Elle empêche donc l’eau qui aurait pu passer au travers de la maçonnerie de parement, de continuer son chemin vers l’intérieur du bâtiment.
De plus, elle permet de récolter l’eau qui a réussi à traverser le mur de parement pour la renvoyer vers l’extérieur.

Pour que ce principe de barrière capillaire fonctionne bien, il faut cependant :

  • Que le mur intérieur soit étanche à l’air.
  • Que la coulisse (3) ait une épaisseur totale de 6 cm au moins de manière à former une véritable rupture capillaire.
    Remarquons qu’une coulisse remplie complètement d’un isolant non capillaire et hydrophobe reste une coupure capillaire.
    Dans le cas d’un mur creux isolé à remplissage partiel, la lame d’air restante doit être d’au moins 3 cm.
  • Que la coulisse soit drainée au bas du mur.
  • Que la maçonnerie de parement (1) soit, de préférence, réalisée au moyen de matériaux capillaires.
    En effet, une maçonnerie capillaire peut absorber l’eau qui a pénétré par les inévitables microfissures du parement et par les joints ainsi que l’eau qui ruisselle sur ses faces externe et interne. Ainsi des matériaux de parement capillaires engendrent des pénétrations d’eau dans la coulisse beaucoup moins rapides et abondantes que des matériaux peu capillaires.
  • Que, dans le cas d’un mur creux isolé avec remplissage intégral de la coulisse, l’isolant (4b) soit non capillaire et hydrophobe (c.-à-d. qu’il ne peut ni s’humidifier dans la masse, ni transférer l’eau qui aurait traversé la maçonnerie de parement.
  • Que les crochets (5a et 5b) soient inclinés vers l’extérieur (remplissage intégral d’isolant) ou munis de casse-gouttes (remplissage partiel d’isolant).

Précautions supplémentaires lors de l’exécution

Il ne peut pas y avoir de déchets de mortier dans la coulisse.

Les joints doivent être bien fermés, le mortier de bonne qualité.

Les joints entre les panneaux isolants doivent être fermés de manière à éviter le passage d’eau entre ceux-ci.

Dans le cas d’un remplissage partiel de la coulisse, les panneaux doivent être bien maintenus contre le mur intérieur par les rondelles de manière à empêcher tout contact entre le mur de parement et le mur intérieur càd de manière à garder efficiente la coupure capillaire que forme la coulisse.

L’isolation

  • Les panneaux isolants (4a et 4b) choisis doivent être rigides ou semi-rigides pour ne pas s’affaisser dans la coulisse.
  • Dans le cas d’un remplissage partiel de la coulisse, les rondelles doivent bloquer l’isolant contre le mur intérieur.

Précautions supplémentaires lors de l’exécution

  • Les panneaux isolants doivent être protégés et manipulés avec précaution sur chantier. Il faut éviter les écrasements, la boue, les déchirures, … afin de préserver leur structure qui est à l’origine de leur pouvoir isolant.

Schéma mur creux et isolation.

    • La surface du mur porteur doit être propre et plane de manière à assurer le contact entre mur porteur et isolant (1).
    • Les panneaux doivent être posés de manière jointive. Les joints sont, de préférence alternés. En surface on utilise des bandes adhésives pour recouvrir les joints et/ou des panneaux à emboîtement (2a). Les angles peuvent être recouverts à l’aide de bandes adhésives (2b).
    • Les crochets, qui servent, entre autres, au maintien de l’isolant contre le mur intérieur, dans le cas d’un remplissage partiel de la coulisse, doivent être en nombre suffisant : 5 par m² en surface (3a), 5 par mètre courant aux angles (3b) et 3 par mètre courant autour de la baie. Ils doivent être bien ancrés.
  • Pendant l’exécution du mur, la coulisse doit être protégé (utilisation de membranes et de voliges temporaires) contre la pluie.

L’étanchéité à l’air

L’étanchéité à l’air est assurée par un enduit (7) (plafonnage, le plus souvent) sur la face interne du mur intérieur. Celui-ci réduit fortement les infiltrations d’air dans le bâtiment.
S’il n’est pas possible d’appliquer l’enduit sur la face vue de la paroi intérieure (maçonnerie intérieure apparente), on applique un enduit de ciment du côté coulisse de ce même mur.

L’enduit est moins indispensable lorsque le creux du mur est pourvu de panneaux isolants peu perméables à l’air (tels que mousse de polyuréthane, polystyrène expansé, etc.) avec jonctions bien jointives.

Précautions supplémentaires lors de l’exécution

Les joints des maçonneries intérieures et extérieures doivent être bien fermés.


Pieds de façade

Cas d’un plancher sur terre-plein

Schéma isolation et plancher sur terre-plein.

  1. Mur de structure.
  2. Bloc isolant.
  3. Isolation sur dalle.
  4. Joints verticaux ouverts.
  5. Membrane d’étanchéité.
  6. Membrane d’étanchéité.
  7. Feuille d’étanchéité.
  8. Feuille d’étanchéité.
  9. Feuille d’étanchéité.
  10. Interruption de l’enduit.
  11. Enduit.

L’étanchéité à l’eau

  • La coulisse est interrompue au-dessus de la fondation. Il faut donc la drainer à ce niveau pour renvoyer l’eau infiltrée à l’extérieur. Ce drainage est réalisé au moyen d’une membrane d’étanchéité (5) posée « en escalier » et des joints verticaux ouverts (4) (1 joint ouvert par mètre) dans la rangée de briques de parement juste au-dessus de la membrane.
    Remarque : ces joints ne servent donc pas à uniquement à ventiler la coulisse mais aussi à la drainer.
  • La membrane (6) et la feuille d’étanchéité (7) protègent le pied du mur et la dalle sur sol contre l’humidité ascensionnelle.
  • Les feuilles d’étanchéité (8) et (9) protègent l’isolant contre les eaux de nettoyage et contre l’humidité de construction de la dalle de sol.Remarque : l’utilisation d’un soubassement est tombée en désuétude ces dernières années. Or, en plus de sa fonction architecturale, ce soubassement protégeait la maçonnerie des éclaboussures.

L’isolation

  • L’isolant sur la dalle (3) freine le transfert de chaleur par conduction vers le sol.
  • La continuité entre l’isolation du mur (1) et celle du sol est assurée par un bloc plus isolant (2) que le reste du mur (bloc de béton cellulaire ou d’argile expansée).Remarque : dans certains cas, pour des raisons de stabilité, par exemple, un bloc isolant ne peut être utilisé. Il faut alors trouver un autre moyen de neutraliser le pont thermique : on place un isolant sur le trajet de la chaleur.

       

Sans correction du pont thermique et avec correction du pont thermique.

L’étanchéité à l’air

Interruption (10) de l’enduit (11) au-dessus de la membrane d’étanchéité (5) afin que l’humidité éventuelle ne contourne celle-ci.

Précautions supplémentaires lors de l’exécution

  • Ne pas encrasser le fond de coulisse (remplissage partiel).

Risque de transfert d’eau vers le mur intérieur.

  • Aux angles du mur, réaliser des jonctions étanches de la membrane d’étanchéité.

Pliage des membranes à l’angle du mur.

Remarque : il existe des profilés d’étanchéité qui assure un raccord étanche entre les membranes aux angles intérieurs et extérieurs.

  • Dans les parties courantes, assurer une jonction étanche entre les membranes (recouvrement (30 cm) ou collage); empêcher la perforation ou le déchirement des membranes.

Cas d’une fondation profonde ou d’un sol extérieur pavé

Sol extérieur pavé ou fondation profonde.

  1. Membrane d’étanchéité.
  2. Joints verticaux ouverts.
  3. Membrane d’étanchéité.

L’étanchéité à l’eau

L’eau qui pénètre dans le mur et arrive dans la coulisse est renvoyée vers l’extérieur un peu au-dessus du niveau du sol extérieur via une membrane (1) et des joints ouverts (2). Les quelques briques de parement qui se trouvent sous terre doivent être emballées sur 3 côtés par une membrane (3) de manière à empêcher l’eau d’arriver jusqu’à la coulisse.

Pour le reste, tout est identique au cas du plancher sur terre-plein.

Précautions supplémentaires lors de l’exécution

Il faut veiller à la continuité de l’isolant de part et d’autre de la membrane d’étanchéité.

Cas d’un plancher sur vide sanitaire

Schéma isolation et plancher sur vide sanitaire.

  1. Membrane d’étanchéité
  2. Joints verticaux ouverts
  3. Membrane d’étanchéité
  4. Bloc isolant
  5. Isolant sous dalle

L’isolation

  • L’isolant sous la dalle (5) freine le transfert de chaleur par convection vers le sol.
  • La continuité entre l’isolation du mur et celle du plancher est assurée par un bloc plus isolant (4) que le reste du mur (bloc de béton cellulaire, de verre cellulaire ou d’argile expansée).

L’étanchéité à l’eau

  • La coulisse est interrompue au-dessus de la fondation. Une membrane d’étanchéité (1) posée « en escalier » et des joints verticaux ouverts (2) dans la rangée de briques de parement juste au-dessus de la membrane renvoient l’eau infiltrée à l’extérieur.
  • La membrane (3) protège le pied du mur contre l’humidité ascensionnelle.Remarque : même si l’isolant sous la dalle n’est pas étanche à l’eau, il n’a pas besoin d’être protégé.
  • contre l’humidité ascensionnelle car il n’est pas en contact avec le sol,
  • contre les eaux de nettoyage car la dalle du plancher le protège,
  • et contre l’humidité de construction car l’isolant est posé par dessous après séchage de la dalle.

Pour le reste, tout est identique au cas du plancher sur terre-plein.


Jonction avec un plancher

Schéma isolation et jonction avec un plancher.         Schéma isolation et jonction avec un plancher.

L’isolant du mur doit être continu au niveau du plancher. Le hourdi doit être placé au ras du mur intérieur.

Ainsi, les différentes fonctions de l’enveloppe sont assurées de la même manière que pour les parties courantes du mur.


Seuil de fenêtre

Schéma isolation et seuil de fenêtre.

  1. Seuil
  2. Châssis
  3. joint d’étanchéité
  4. Membrane d’étanchéité
  5. Isolant
  6. enduit
  7. Tablette
  8. Pattes de fixation

> L’étanchéité à l’eau

  • Le seuil (1) renvoie toutes les eaux qui ruissellent sur le châssis ou infiltrées dans la chambre de décompression vers l’extérieur « loin » de la maçonnerie de parement.
    Le châssis (2) doit donc être posé sur le seuil avec la sortie du conduit de drainage arrivant sur la face supérieure inclinée du seuil.

    Pour bien assurer ces fonctions, le seuil doit :
    • déborder à l’intérieur de la coulisse de 3 cm minimum (5 cm dans un cas avec volet),
    • avoir une pente minimale de 5 % sur sa face supérieure,
    • être muni d’un casse-goute permettant de maintenir les eaux à distance du parement extérieur,
    • être encastré dans la maçonnerie de manière à assurer l’étanchéité de sa jonction avec la maçonnerie (et pour des questions de stabilité),
    • être d’un seul tenant ou avec joints rendus étanches au mastic dans le cas de deux pierres consécutives.
  • Un joint d’étanchéité (3) (fond de joint + mastic) entre le seuil et le châssis empêche les infiltrations à ce niveau.
  • La coulisse est interrompue par le seuil. L’eau qui aurait pénétré par celui-ci ou entre ce dernier et le châssis est renvoyée vers l’extérieur par une membrane d’étanchéité (4) placée sous le seuil et sous la tablette intérieure « en escalier descendant vers l’extérieur ».
    Pour éliminer l’eau qui aurait pénétré dans les battées verticales, il est conseillé de prévoir une membrane d’étanchéité dans le bas de cette dernière (sous le seuil), ainsi que des exutoires de part et d’autre du seuil.

> L’isolation

L’isolant est accolé contre le dormant du châssis ainsi il y a continuité dans l’isolation. Cette disposition s’adapte particulièrement bien lorsque le châssis est placé dans le prolongement de la coulisse isolée, en battée contre la brique de parement.
Le seuil de fenêtre ne peut être en contact avec les blocs intérieurs, l’isolant (5) doit contourner celui-ci et continuer jusqu’au châssis.

> L’étanchéité à l’air

  • Un joint d’étanchéité (7) doit être prévu entre l’enduit et le châssis.

> La stabilité

Les pattes de fixation (8) reprennent les charges propres ou transmises par les menuiseries et les transmettent au mur porteur. À cette fin, de manière à avoir un bon ancrage des pattes de fixation, il faut remplir le creux des blocs de la rangée supérieure de l’allège et des pieds droits de baie avec du mortier ou du béton.
On considère en général que les supports inférieurs reprennent les charges verticales.

Remarque : en principe, des cales de support sont placées sous les montants verticaux des châssis, mais dans le cas d’un seuil en pierre, il faut éviter de trop charger celui-ci en flexion et il vaut dès lors mieux prévoir des pattes de fixation qui reprennent toute la charge.

Précautions supplémentaires lors de l’exécution

  • La membrane d’étanchéité doit être d’un seul tenant; à défaut, les joints doivent être collés ou soudés.
  • Eviter la perforation et le déchirement des membranes.
  • Les pattes de fixation doivent être bien ancrées.

Cas d’un appui métallique

> L’étanchéité à l’eau

Schéma isolation et appui métallique.

  1. Châssis
  2. Tablette.
  3. Joints d’étanchéité.
  4. Seuil métallique.
  • L’appui métallique est imperméable à l’eau, la membrane d’étanchéité sous l’appui est donc inutile.
  • Un joint d’étanchéité entre l’appui et la maçonnerie empêche les infiltrations au droit de cette jonction.

> Pour les autres fonctions, tout reste identique au cas du seuil de fenêtre en pierre bleue.


Ébrasement de baie

Schéma isolation et ébrasement de baie, étanchéité à l'eau.

> L’étanchéité à l’eau

  • Un préformé en mousse à cellule fermée (1) évite le contact du châssis avec la maçonnerie humide. Ce préformé sert également de fond de joint.
  • La pénétration de l’eau dans la coulisse par la jonction entre le châssis et le gros œuvre est empêchée par la battée et par le joint en mastic (2).
    En principe, la battée est de 7 cm pour les châssis bois, PVC et polyuréthane; 4 cm pour les châssis métalliques.
    Remarque : le joint d’étanchéité doit être suffisamment large pour pouvoir reprendre les mouvements entre le châssis et le gros-œuvre (minimum 5 à 8 mm pour un cas standard).

Schéma isolation et ébrasement de baie, étanchéité à l'eau.

> L’isolation

L’isolant arrive jusqu’au ras de la baie. Après la pose du châssis, on injecte un isolant expansé à cellules fermées (3) entre celui-ci et le gros œuvre Ainsi il y a une continuité parfaite dans l’isolation.

Remarque : Dans le cas d’une coulisse très large partiellement remplie, il faut remplir la coulisse intégralement sur 15 à 20 cm (sur tout le pourtour de la baie) afin de permettre, après pose du châssis, l’injection de l’isolant de raccordement.

Schéma isolation et ébrasement de baie et isolation.

> L’étanchéité à l’air

Un joint d’étanchéité à l’air doit être prévu entre l’enduit et le châssis.

> La stabilité

  • Les pattes de fixation (9) reprennent les charges propres ou transmises par les menuiseries et les transmettent au mur porteur. À cette fin, de manière à avoir un bon ancrage des pattes de fixation, il faut remplir le creux des blocs de la rangée supérieure de l’allège et des pieds droits de baie avec du mortier ou du béton.
    On considère en général que les supports latéraux reprennent les charges horizontales (vents, sollicitations dues aux manœuvres, …).

Linteau de baie

Schéma isolation et linteau de baie.

  1. Membrane d’étanchéité
  2. Joints verticaux ouverts
  3. Isolant
  4. Joint d’étanchéité

> L’étanchéité à l’eau

  • La coulisse est interrompue au-dessus du châssis, celui-ci constitue un barrage à l’eau qui s’écoule dans la coulisse. Une membrane d’étanchéité (1) posée « en escalier descendant vers l’extérieur » et des joints verticaux ouverts (2) dans la rangée de briques de parement juste au-dessus de la membrane renvoient l’eau infiltrée à l’extérieur.
    Afin d’éviter la formation de poche d’eau et la perforation de la membrane, l’isolant doit être coupé en biseau (3) de manière à servir de support à la membrane.
    Remarque : une autre solution consiste à placer une membrane juste au-dessus du châssis. Cette solution est parfois choisie lorsque lors du placement des menuiseries, on se rend compte qu’une membrane n’a pas été prévue dans le gros œuvre.

Schéma isolation et linteau de baie, étanchéité à l'eau.

  • Un joint d’étanchéité (4) (fond de joint + mastic) entre la maçonnerie de parement et le châssis empêche les infiltrations à ce niveau.
    Remarque : le joint d’étanchéité doit être suffisamment large pour pouvoir reprendre les mouvements entre le châssis et le gros œuvre (minimum 5 à 8 mm pour un cas standard).

Schéma isolation et linteau de baie, étanchéité à l'eau.

Précautions supplémentaires lors de l’exécution

  • La membrane d’étanchéité doit être d’un seul tenant; à défaut, les joints doivent être collés ou soudés.
  • Les extrémités de la membrane doivent, de préférence, être relevées.
    À défaut, l’eau qui a pénétré dans la coulisse par le mur de parement au-dessus de la baie, peut être drainée latéralement et être évacuée par les joints laissés ouverts en pied de façade.

  • On doit veiller à ce qu’il n’y ait pas de déchets de mortier dans le fond de la coulisse au-dessus de la membrane.
  • Éviter la perforation et le déchirement des membranes.

> L’isolation – l’étanchéité à l’air

Ces deux fonctions sont assurées de la même façon que pour l’ébrasement de baie.

Précautions supplémentaires lors de l’exécution

Il faut veiller à la continuité de l’isolant de part et d’autre de la membrane d’étanchéité.

– – – – – – – – – – – –

Remarque : cette feuille s’inspire des 3 documents suivants :

  • la NIT 188 : « La pose des menuiseries extérieures » du CSTC.
  • « L’isolation thermique des murs creux – Guide pratique du maçon et du menuisier » / FFC.
  • « L’isolation thermique des murs creux – Outil didactique / FFC.

Choisir le pare-vapeur / Cas d’un comble perdu

Schéma pare-vapeur dans un comble perdu.

  1. Couverture.
  2. Lattes.
  3. Contre-lattes.
  4. Sous-toiture.
  5. Chevron.
  6. Panne.
  7. Plancher.
  8. Isolant.
  9. Pare-vapeur.

Pourquoi faut-il un pare-vapeur ?

Schéma principe du pare-vapeur.

À l’intérieur des locaux occupés, il y a toujours production de vapeur (par les occupants, par les plantes, par le nettoyage, etc.). La pression partielle de vapeur à l’intérieure des locaux occupés est donc toujours supérieure à celle présente à l’extérieur. Ainsi la vapeur d’eau va migrer au travers de la toiture en passant par le plancher isolé.

Vu que la résistance à la diffusion de vapeur de certains isolants (laines minérales, par exemple) est très faible, la pression de vapeur du côté inférieur de l’aire de foulée ou de la sous-toiture (s’il n’y a pas d’aire de foulée), ou de la couverture (s’il n’y a pas de sous-toiture) est quasi identique à la pression de vapeur à l’intérieure des locaux occupés; elle est donc relativement élevée. Or, après avoir traversé l’isolant, cette vapeur d’eau va rencontrer une paroi froide et il y a donc, suivant les cas, un grand risque de condensation interne dans l’isolant ou de condensation superficielle sur la face inférieure de l’aire de foulée, de la sous-toiture ou de la couverture.

Le pare-vapeur, placé sous l’isolant, va, grâce à sa grande résistance à la diffusion de vapeur, diminuer la pression de vapeur du côté froid de l’isolant, ainsi l’air en contact avec la paroi froide que constitue le plancher, la sous-toiture ou la couverture est déjà fortement déchargé de sa charge de vapeur et il n’y a plus de risque de condensation.

Faut-il toujours un pare-vapeur ?

Non, (voir quel pare-vapeur choisir ? ci-dessous).

Mais, le risque de condensation interne par transport de vapeur contenue dans l’air qui pourrait traverser la paroi est bien plus important que le risque de condensation interne par diffusion de vapeur. Il faut donc, en priorité, stopper le passage d’air au moyen d’un matériau résistant au passage de l’air et bien fermer les joints. Ce rôle est souvent rempli par la finition intérieure. Dans certaines configurations (fonction du type de plancher, de couverture, de sous-toiture, de classe de climat intérieur), cet écran d’étanchéité à l’air suffit à éviter toute condensation interne.

Schéma condensation interne par diffusion de vapeur.

Schéma condensation interne par diffusion de vapeur.

La vapeur qui passe par un joint non rebouché entre 2 plaques de plâtre enrobé est … 100 … 1 000 fois plus importante que la vapeur qui traverse la plaque elle-même.

Mais attention, si cette étanchéité peut être assurée, par la dalle en béton, elle ne l’est pas forcément par le plancher léger. Dans ce dernier cas, il est toujours intéressant de prévoir un écran étanche à l’air.
Si le passage de canalisation est nécessaire, celles-ci passeront dans un vide technique aménagé entre l’écran étanche à l’air et la finition inférieure.


Quel pare-vapeur choisir?

Classe du pare-vapeur

Le choix du pare-vapeur se fait en fonction :

  • du type de plancher
  • du type de sous-toiture,
  • du matériau de couverture,
  • du climat intérieur des locaux.
Sous-toiture : Classe de climat intérieur Tuiles en terre cuite, ardoises synthétiques, tôles ondulées. Ardoises naturelles, tuiles en béton ou en métal Bardeaux bitumés sur voliges
A B C A B C A B C
Aucune I
II, III E1 E1 E1
Capillaire I
II, III E1 E1 E2 E2
Non capillaire en bandes I
II, III E1 E1 E1 E1
Non capillaire continue I
II, III E2 E2 E2 E2
IV A examiner au cas par cas.

(-) :

un écran d’étanchéité à l’air suffit.

Plancher type A  : plancher lourd étanche à l’air, avec isolant sur le plancher.

Plancher type B : plancher léger étanche à l’air; l’isolant n’est pas recouvert d’un revêtement de sol.

Plancher type C : plancher léger étanche à l’air; l’isolant est recouvert d’un revêtement de sol.

Source : NIT 186 du CSCT.

Forme

Le pare-vapeur peut être :

  • incorporé à la finition dans le cas d’un plancher léger,
  • fixé aux laines minérales,
  • indépendant.

Conseils de mise en œuvre

> Le pare-vapeur doit être placé sur toute la surface du plancher.

> Il faut bien fermer les joints entre les plaques, les panneaux ou les membranes (selon le cas).

  • Dans le cas de plaques de finition avec pare-vapeur intégré, la fermeture des joints est assurée par :
    1. l’injection d’un silicone,
    2. la pose d’un enduit de finition.

Schéma sur plaques de finition avec pare-vapeur intégré.

  1. Injection de silicone
  2. Pare-vapeur
  3. Plaque plâtre
  4. Enduit de finition
  • Dans le cas d’une laine minérale munie d’un pare-vapeur, la pose de celui-ci se fait en même temps que celle de l’isolant.
  • Dans le cas d’un pare-vapeur posé indépendamment sous le gîtage d’un plancher léger, celui-ci est agrafé sur la partie inférieure des gîtes. Entre deux lés, on prévoit un recouvrement de 50 mm minimum rendu étanche à l’air et la vapeur au moyen d’un ruban adhésif simple ou double face ou d’une latte de serrage.

Schéma sur un pare-vapeur posé indépendamment sous un plancher léger.

Bande adhésive.

  1. Agrafe
  2. Pare-vapeur
  3. Bande adhésive

Schéma sur latte de serrage.

Latte de serrage.

  1. Plancher
  2. Isolant
  3. Pare-vapeur
  4. Latte de serrage
  5. Finition intérieure.
  • Dans le cas d’un pare-vapeur posé indépendamment entre le plancher (lourd ou léger) et l’isolant, celui-ci est posé avec recouvrement rendu étanche à l’air et la vapeur au moyen d’un ruban adhésif.

Avec un pare-vapeur en bitume, les joints sont collés ou soudés.

> Il faut bien fermer les raccords avec la maçonnerie :

  • soit en comprimant le pare-vapeur entre un joint souple et une latte, le tout cloué ou vissé,
  • soit au moyen d’un ruban adhésif double face adhérant parfaitement à la maçonnerie.

Schéma sur raccords avec la maçonnerie et pose d'un pare-vapeur.

Joint souple + latte fixée.

  1. Pare-vapeur
  2. Joint souple
  3. Latte

> Il faut veiller à ne pas perforer le pare-vapeur :

  • Dans le cas d’un plancher léger dont le pare-vapeur est placé sous la structure, les canalisations (eau, électricité, …) ne peuvent être encastrées au-dessus du pare-vapeur. Si elles sont nécessaires, elles sont logées dans un vide technique obtenu, par exemple, par la pose d’un lattage entre le pare-vapeur et la finition. La création de ce vide permet, en plus, le cas échéant, de rectifier la planéité de la finition du plafond. Celui-ci est couramment réalisé à l’aide de matériaux plans assez rigides : planches rainurées languettées (bois, MDF, PVC…), panneaux bois, plaques de plâtre (rejointoyées ou enduites).

Schéma plancher léger et pare-vapeur.

  1. Plancher en bois
  2. Isolant semi-rigide
  3. Pare-vapeur
  4. Latte / Vide technique
  5. Couche de finition
  • Le pare-vapeur doit rester continu derrière les éléments encastrés dans la finition (spots, boitiers, …).
  • Pour les spots, la chaleur produite peut dégrader les matières sensibles tels que les mousses synthétiques, les feuilles de polyéthylène (PE), … et provoquer des incendies. Dans le cas d’un plancher léger (pare-vapeur sous le structure), il faut donc soit choisir des matériaux pouvant résister à ces températures, soit les protéger en en interposant un écran adéquat.

Si l’on superpose deux couches d’isolant, il ne peut y avoir de pare-vapeur entre les deux couches.

Photo pare-vapeur.

Deux couches d’isolant sans pare-vapeur entre les couches.

Concevoir le mur-rideau

Concevoir le mur-rideau


Assurer l’étanchéité

Un problème complexe

Le mur-rideau étant conçu par juxtaposition d’éléments, il y a discontinuité à chaque joint entre chacun d’eux. Ces discontinuités sont potentiellement des points faibles du point de vue de l’étanchéité. Il est donc indispensable de les concevoir et de les réaliser soigneusement de façon à garantir la performance de l’enveloppe. Ce n’est pas une tâche simple car le ruissellement de l’eau additionné aux pressions du vent est un phénomène complexe : il n’est, par exemple, pas exclu de voir l’eau remonter de bas en haut sur une façade en raison de courants d’air ascendants.

On rencontre ainsi différents problèmes sur le terrain :

  • assemblage mal étanché dès la réalisation,
  • déformation sous l’effet du vent des différents éléments de châssis entrainant l’ouverture des joints et la pénétration de l’eau,
  • étanchéité difficilement assurée au droit des extrémités des montants médians des châssis coulissants,
  • discontinuité des joints d’étanchéité aux angles et raccords,
  • absence de contact entre le joint d’étanchéité du mur rideau et le gros-œuvre, cela avec ou sans effet du vent,
  • trous d’évacuation d’eau insuffisants ou obturés et orifices de ventilation non protégés,
  • quincaillerie mal conçue ou mal ajustée,
  • désordre dans les acrotères et les allèges,
  • passage d’air au droit des habillages et des étanchéités,
  • passage d’air par les capots de fermetures,
  • passage d’air par les profils d’ossatures,

Une telle liste a seulement pour objectif de comprendre l’importance de la qualité des joints et de la conception et donc du budget qu’il faut pouvoir y consacrer.

Il ne pourrait être proposé ici une analyse précise de chaque système, mais bien un fil conducteur pour vérifier la performance d’un produit proposé par un fournisseur.

Une réponse de l’architecte en plusieurs étapes

Le comportement de l’eau sur une enveloppe est dû à divers effets dynamiques :

a. Le ruissellement gravitaire :
l’eau s’écoule du haut vers le bas. Des recouvrements ou des débords convenablement disposés permettent de rejeter l’eau au-delà du joint.

Schéma ruissellement gravitaire.

b. La tension surfacique :
ces forces de tension permettent à un film d’eau « d’adhérer » à des parois même en sous-face horizontale et de pénétrer à l’intérieur du joint. Pour y remédier, il faut prévoir des ruptures de la sous-face, creux ou reliefs formant une « goutte d’eau ».

Schéma tension surfacique.

c. La capillarité :
des interstices de faible dimension permettent à l’eau de cheminer sur de longs trajets par une action similaire à une aspiration. Des élargissements du joint doivent être prévus pour rompre le cheminement de l’eau.

Schéma capillarité.

d. L’énergie cinétique :
due à la chute des gouttes d’eau et au vent, celle-ci permet à l’eau de heurter l’enveloppe avec une quantité de mouvement suffisante pour, par exemple, pénétrer horizontalement dans un joint. Cette eau doit pouvoir être recueillie et rejetée à l’extérieur de l’enveloppe, c’est le rôle du drainage.

Schéma énergie cinétique.

e. La pression différentielle :
la différence de pression entre l’extérieur et l’intérieur du bâtiment peut créer un phénomène d’aspiration de l’eau présente dans le joint. Pour l’empêcher, il faut prévoir des chambres de décompression ventilées qui mettent les cavités internes de la façade à la pression extérieure.

Schéma pression différentielle.

Globalement, pour garantir l’étanchéité d’une enveloppe soumise au ruissellement des eaux, aux effets du vent et aux pressions s’exerçant sur l’enveloppe, deux conceptions de principe sont possibles :

  • L’enveloppe totalement étanche, dont les joints excluent la totalité de l’eau c’est le cas des châssis ou des façades rideaux à ossature métalliques.
  • L’enveloppe pare-pluie, qui laisse une partie de l’eau pénétrer à l’intérieur de la façade pour ensuite l’évacuer par un vide ventilé et drainé. C’est le cas général des bardages métalliques.

Ce choix sera influencé par la manière de gérer le transfert de vapeur dans la paroi (voir ci-dessous).

L’importance de la qualité des joints

Selon le type de technologie du mur-rideau, il existe des joints :

  • entre les différents éléments de la grille,
  • entre la grille et les éléments de remplissage (panneaux ou châssis) que l’on y fixe ensuite,
  • entre les différents éléments constituant les châssis de remplissage,
  • enfin, entre le mur-rideau et le gros-œuvre (pièces d’appui et périphérie).

Ils doivent être conçus de manière à pouvoir :

  • rattraper les tolérances dimensionnelles de l’assemblage,
  • compenser ou absorber les dilatations, déformations et vibrations,
  • garder de bonnes caractéristiques au fil du temps.

Pour une enveloppe de qualité, on vérifiera que ce sont bien les fixations qui reprendront les diverses tensions, en protégeant les joints d’étanchéité.

Schéma sur fixations et tensions.

La meilleure manière de concevoir un joint est d’abord de le rendre aussi imperméable aux intempéries que possible, et ensuite de se dire que néanmoins il fuira. Il faut donc de prendre les précautions nécessaires pour empêcher l’humidité de traverser l’enveloppe ou de rester dans le mur, soit par un système interne, soit par une aération.

Choix du type de joint

On distingue :

Les éléments d’étanchéité plastiques (= mastics)

Constitués d’huile et de charges diverses, la composition des mastics et silicones est propre à chaque fabricant. En fonction de leur aptitude à la déformation, de leur cohésion et de leur dureté superficielle, ils sont classés en 6 classes.

Le choix de la classe fait intervenir de nombreux critères comme :

  • la force du vent,
  • l’environnement,
  • les vibrations,
  • l’exposition du joint,
  • le type et la matière du châssis,
  • les dimensions et la nature des vitrages.

Pour soustraire le mastic le plus possible aux tensions, on dispose par exemple de place en place des cales dont l’emploi est courant en miroiterie. La pression et la dépression résultant de l’action du vent sur les panneaux ne sont transmises aux raidisseurs que par cet intermédiaire l’élément d’étanchéité n’est alors soumis qu’à une pression limitée.

Schéma mastic soumis aux tensions.

  1. Joint avec la structure.
  2. Vitrage.
  3. Joint d’étanchéité.
  4. Structure de collage.
  5. Espaceur.
  6. Fond de joint.
  7. Plans d’adhérence.

Pour l’entretien futur, c’est à celui qui met les joints en œuvre qu’il appartient de signaler au client le type de mastic utilisé et de lui communiquer le mode d’entretien prescrit par le fabricant de mastic.

Les éléments d’étanchéité élastiques (= boudins)

Caoutchoucs naturels ou artificiels, produits de synthèse, feutres ou ressorts métalliques, ils peuvent être insérés, sous forme de bandes, entre les panneaux de remplissage et la feuillure ou la parclose. Toutefois, les bandes simplement insérées n’adhèrent pas dans leur logement et elles risquent d’en sortir sous l’effet des mouvements de la façade. Il faut soit les coller à la feuillure et à la parclose, soit les introduire dans une rainure en queue d’aronde. Une autre solution consiste à les fixer sur la bordure des panneaux de remplissage. Dans le même esprit, on peut aussi disposer autour des vitrages des bandes élastiques en forme de U par exemple.

Les éléments élastiques d’étanchéité ne sont qu’exceptionnellement employés seuls pour assurer le calfeutrement des joints. En principe, on combine bandes élastiques (comme fond de joint) et mastic de finition.

Les étanchéités réalisées seulement à l’aide de profilés en néoprène

Cas particulier d’obturation élastique sans mastic. Ils se présentent sous forme de bandes ou de profilés extrudés. Leur profil permet leur fixation au châssis par emboîtement dans une ou plusieurs rainures. Ils sont coupés d’onglets aux angles et soudés, puis montés sur les profilés métalliques.
L’étanchéité est assurée par la pression de contact existant entre le profil et la ou les surfaces du vitrage d’une part et les faces verticales de la feuillure, d’autre part.
Les profilés d’obturation existent sous plusieurs formes, selon la forme des profilés de châssis et l’épaisseur des panneaux ou vitrages. La méthode est empruntée à l’industrie automobile, où les glaces pare-brise sont posées de façon analogue dans la carrosserie.
L’utilisation de ce type de profilé d’étanchéité est généralement associée à la mise en œuvre de feuillures drainées.

On a prévu l’évacuation vers l’extérieur de l’eau
qui pénètre par accident dans la feuillure.


Gérer le transfert de vapeur d’eau

Un transfert de vapeur d’eau dans la paroi

Limiter l’entrée d’eau de pluie externe se complique par le fait de devoir gérer la sortie de la vapeur d’eau interne.

En effet, en hiver, une importante quantité de vapeur d’eau se trouve dans un bâtiment, surtout s’il est peu ventilé. La vapeur générée par les occupants reste captive à l’intérieur du bâtiment. Dehors au contraire, la température est basse et l’air plutôt sec (en humidité absolue).

L’eau sous forme gazeuse (vapeur d’eau) va tendre à passer d’une région de pression de vapeur d’eau élevée (intérieur du bâtiment) à une région de pression moins élevée (extérieur du bâtiment). Ce phénomène est comparable à l’écoulement de la chaleur. Elle traverse tous les matériaux à une vitesse qui est fonction tant de la résistance du matériau au passage de la vapeur d’eau (coefficient « μ« ) que de la différence de pression de la vapeur d’eau de part et d’autre du matériau.

La migration de la vapeur d’eau à travers la paroi n’est pas en soi un problème tant qu’il n’y a pas condensation. Mais si elle condense dans l’isolant, celui-ci, humidifié perdra en grande partie sa résistance thermique. De plus, l’humidité permanente peut être source de moisissures.

En traversant la paroi de l’intérieur vers l’extérieur, si la pression de vapeur d’eau chute avant la température, le risque de condensation est faible. Si au contraire la température chute avant la pression de vapeur d’eau, le risque de condensation est élevé.

Pour supprimer les risques de condensation,

  • soit on bloque la migration de vapeur à l’aide d’un écran pare-vapeur qui sera installé du côté intérieur de l’isolant (ou une paroi intérieure en verre ou en aluminium par exemple),
  • soit on favorise la ventilation au-delà du panneau isolant pour éliminer la vapeur d’eau (disposition d’évents vers l’extérieur sur la face extérieure du panneau de façade).

En matière de gestion du passage de la vapeur d’eau au travers de l’élément constitutif du mur-rideau, on rencontre, dès lors, 3 modes de résolution :

  • L’élément étanche, qui comporte des parois extérieures et intérieures étanches, un cadre intégré, imperméable à la vapeur d’eau et solidarisé de façon continue par une âme isolante.
  • L’élément perméant, qui comporte une paroi extérieure perméable à la vapeur d’eau et une paroi intérieure moins perméable ou étanche à la vapeur.
  • L’élément ventilé ou respirant, qui comporte derrière sa paroi extérieure une lame d’air, en communication avec l’ambiance extérieure. La paroi intérieure peut-être perméable ou étanche. Les deux parois sont solidarisées à l’isolant par l’intermédiaire d’un cadre intégré à l’élément .

En allant de l’intérieur vers l’extérieur, on peut donc trouver :

  • un éventuel doublage intérieur en acier ou en tout autre matériau,
  • un film pare-vapeur, dont le rôle est d’empêcher la migration de la vapeur d’eau au travers de la paroi,
  • un isolant thermique,
  • un vide d’air éventuel, selon les systèmes,
  • la paroi extérieure.
Un exemple

  1. Garnitures d’étanchéité à l’air.
  2. Déflecteur d’eau de pluie.
  3. Ouverture pour l’équilibre des pressions.
  4. Air.
  5. Étanchéité à la vapeur.
  6. Coupure thermique.

Gestion des infiltrations d’eau de pluie

Un pare-pluie métallique étanche a été choisi du côté extérieur. Un élément de liaison entre cet élément et le vitrage a été placé pour rigidifier la paroi (tenue contre les pressions du vent).

Les joints qui assurent la liaison doivent repousser la pluie. Mais il est possible que cette liaison ne soit pas parfaite ou s’abîme dans le temps. Une ouverture est alors prévue sous l’élément. L’espace d’air aura le même niveau de pression que celui exercé sur la surface du revêtement, ce qui neutralise la force qui fait passer l’eau à travers les ouvertures éventuelles de la façade : c’est la chambre de décompression.

Un deuxième joint est par ailleurs placé du côté intérieur afin de réaliser l’étanchéité à l’air.

Gestion du passage de vapeur d’eau

La présence d’une paroi étanche du côté extérieur (froide, donc) risque d’entraîner la condensation de la vapeur d’eau venant de l’ambiance intérieure. Premier réflexe : bloquer le flux de vapeur par la mise en place d’une nouvelle paroi intérieure métallique.

Mais des fuites peuvent se produire. Une lame d’air est conservée entre l’isolant et la paroi extérieure, lame d’air mise en contact avec la chambre de décompression. L’humidité éventuelle pourra s’échapper.


Isoler en hiver et protéger en été

Pour étudier le comportement thermique du mur rideau, on peut le décomposer en 3 parties : la partie vitrée, la partie opaque et les fixations.

Choix des vitrages

Pour le choix de la partie vitrée du mur-rideau, tant de l’importance de sa surface (pourcentage de vitrage de la façade) que des caractéristiques du vitrage à choisir, on rencontre les mêmes critères de choix  que pour une façade traditionnelle.

On sera autant attentif à limiter les pertes thermiques en hiver par des vitrages isolants, qu’à limiter les apports solaires excessifs en été par une protection solaire efficace.

Photo pare-soleil.

Une orientation Nord et Sud des façades en mur-rideau sont à privilégier, notamment parce que la présence de protections solaires architecturales permet de bien maîtriser les apports solaires de la façade Sud.

Photo persiennes.

Les persiennes sont également possibles, mais leur présence du côté interne du vitrage limite leur efficacité (la majorité de la chaleur solaire entrée dans le bâtiment ne sera pas réfléchie vers l’extérieur).

Par contre, sauf comme serre, un tel espace ne paraît pas thermiquement correct. Trop froid en hiver et étouffant en été, il peut juste être exploité comme espace tampon, fort coûteux.

Nous avons tous déjà laissé notre voiture en plein soleil pour nous en rendre compte…

Concevoir

Pour plus d’informations sur le choix des vitrages, cliquez ici !

Isolation des parties opaques

La structure classique de la partie isolée thermiquement comporte les trois constituants ci-après :

  • un parement extérieur, qui constitue une protection contre les agents atmosphériques,
  • une âme, qui est l’isolant thermique,
  • un parement intérieur, résistant aux efforts mécaniques.

Les matériaux isolants (panneaux ou matelas) doivent supporter leur propre charge en position verticale sans compression ni tassement. Le matériau idéal pour l’âme isolante d’un panneau de façade doit avoir les qualités suivantes :

  1. faible conducteur de chaleur,
  2. incombustible,
  3. résistant à la corrosion,
  4. non-absorbeur de l’humidité,
  5. léger,
  6. résistant au fléchissement et au tassement.

Les matériaux suivants sont généralement utilisés :

  • les matériaux alvéolaires (plastiques alvéolaires, mousse de verre insensible à humidité),
  • les fibres minérales (laine de roche),
  • les isolants naturels (minéraux expansés et agglomérés),
  • les granulats légers (matériaux composites).

Les matériaux isolants les plus rigides seront fixés à l’enveloppe métallique soit par des adhésifs, soit par des agrafes métalliques. Les moins rigides seront comprimés en forme de panneau solide (bourrage).

Quand un espace d’air est souhaité dans l’élément, le matériau isolant doit être choisi pour sa rigidité, tout fléchissement pouvant boucher cet espace.

L’ isolation thermique indépendante du mur-rideau :

Le mur-rideau comporte dans ce cas un parement extérieur qui résiste aux agents atmosphériques. L’isolation thermique est assurée indépendamment par un contre-mur directement attaché à la structure du bâtiment. Ceci résulte des règles imposées pour la protection contre le feu, qui prescrivent en général des murs d’allège incombustibles, mais ce n’est pas l’idéal en matière de mur-rideau.
Tous les matériaux incombustibles ou ignifuges conviennent à la confection des contre-murs (parpaing de plâtre, terre cuite, béton léger ou lourd).

Le risque de pont thermique au droit des fixations

Une qualité de l’isolation d’une enveloppe réside dans sa continuité. Or, aux points de rencontre des poutrelles, traverses métalliques et boulons, ou aux bordures des éléments du mur-rideau, il existe un risque majeur de ponts thermiques, c’est-à-dire de communication directe entre l’extérieur et l’intérieur du bâtiment.

Les murs-rideaux montés sur grille seront tout particulièrement sensibles aux ponts thermiques.

Ceci se traduira par :

  • de la condensation (et même du givre),
  • un pouvoir d’isolation du mur diminué,
  • des températures maxima de résistance au feu plus basses (en cas d’incendie, aux points de contact continus le métal subira un échauffement supérieur à la température limite de résistance),
  • des traces noires sur les surfaces intérieures qui marquent les ponts thermiques entre le bâti du panneau et les pièces de fixation (les parties froides, plus humides, de la surface accumulent plus de poussière, que les autres).

Tous les ponts thermiques entre parements métalliques extérieurs et intérieurs devront disparaître par suppression totale de contact entre eux, aussi bien sur la bordure de l’élément du mur-rideau qu’à la jonction des divers profilés intérieurs. Cette rupture de contact se fait par dédoublement des pièces métalliques et interposition entre elles d’un matériau isolant comme le liège, le néoprène, des matériaux de garniture en polyvinyle, des matériaux plastiques isolant en PVC et, plus récemment, en polyuréthane injecté sur place.

En voici le principe :

schéma isolation profilé métallique 01.schéma isolation profilé métallique 02.
schéma isolation profilé métallique 03. schéma isolation profilé métallique 04.

Et les exemples de réalisation dans les profilés :

Photo isolation profilé métallique 01.Photo isolation profilé métallique 02.Photo isolation profilé métallique 03.

Si le système de chauffage élimine généralement la condensation au droit et au-dessus de l’allège, le problème est plus difficile lorsqu’il s’agit d’éviter la condensation de la partie inaccessible du mur, devant les dalles de plancher. Il peut y avoir dépôt d’humidité en ces endroits lorsque l’air ambiant y accède et il est très difficile de l’en empêcher. L’humidité peut se condenser sur l’attache, et, si elle n’est pas évacuée, elle risque de s’écouler par gravité sur la face intérieure du mur en laissant des traces. Il semble que l’on parvient à réduire ces désordres en recouvrant la face interne des raidisseurs d’un isolant : mousse de polystyrène, par exemple.


Protéger contre la propagation du feu

Cinq règles de base pour le mur-rideau

Les cinq règles suivantes, correspondant à la notion de paroi « pare-flamme », sont à prendre en compte au niveau de la façade :

  1. Les attaches en acier, ou de résistance équivalente, liaisonnant la façade au gros-œuvre doivent être en quantité suffisante.
  2. Le parement intérieur des allèges doit être en acier ou en matériau de résistance au feu équivalente. La continuité de cette protection doit être assurée sur les parties arrières des meneaux de section importante. Dans certains cas, la grille de base en aluminium doit être renforcée par une ossature de stabilité, également en acier.
  3. La jonction orthogonale façade-nez de plancher doit être réalisée par des matériaux interdisant toute propagation verticale d’un niveau à l’autre sur les faces arrière des façades et présenter une rigidité suffisante aux dilatations et aux déformations sous de fortes températures afin d’éviter le passage des flammes, fumées et gaz.
  4. Tout effet de cheminée doit être rendu impossible au niveau des meneaux verticaux, par cloisonnement horizontal répétitif.
  5. Le choix des matériaux de synthèse utilisés doit être en conformité avec les règlements en vigueur, notamment sur la toxicité de leur dégagement de chlore et d’azote.

Résistance au feu

Les façades situées dans le volume de protection, doivent être « pare-flammes » de degré deux heures au moins.
Les matériaux constitutifs des parements extérieurs des façades, y compris les volets, etc., doivent être de catégorie A0, à l’exception des stores qui peuvent être de la catégorie A1 et des menuiseries qui peuvent être des catégories A1 ou A2 ou, quand il s’agit de menuiserie en bois, catégorie A3.

A0 : ininflammable,
A1 : faible propagation du feu,
A2 : propagation moyenne du feu,
A3 : forte propagation du feu,
A4 : ne satisfait pas aux exigences.

Une attention toute particulière doit être apportée aux abouts de dalle et à l’isolation contre le feu en nez de plancher. Par cet endroit de liaison entre la façade et l’ossature, on doit éviter que le feu ne se propage d’un étage à l’autre.

On rencontre 3 principes d’organisation de la résistance au feu :

Mur-rideau résistant au feu.

 Panneaux réfractaires sur les abouts de dalle.

 Allèges et linteaux résistants au feu.

Un vitrage résistant au feu

La résistance au feu du verre : si le matériau « verre » est en lui-même incombustible, il risque facilement d’éclater sous la chaleur et n’assure alors plus aucune protection.

Pour rendre un vitrage anti-feu, un gel intumescent est placé entre les deux feuilles de verre, gel qui se solidifie en cas d’incendie et permet de tenir ensemble les éléments de verre.

Quel que soit le sens du feu, le composant verrier à intercalaire intumescent doit toujours être positionné côté intérieur du bâtiment

Présence de contre-murs intérieurs

Dans la plupart des cas, les contre-murs en maçonnerie doivent leur existence à la réglementation contre les risques d’incendie, et particulièrement à la définition de « réfractaire ». Même lorsque les panneaux sont rendus réfractaires au prix de certaines dépenses, il reste encore le problème des éléments métalliques apparents à l’intérieur du local, lorsque la température dépasse 130°C. Les éléments concernés sont surtout les raidisseurs. Lorsqu’ils sont en acier, ils peuvent résister aux températures des essais prescrits, mais ils fondent quand ils sont en aluminium. Un panneau d’allège « réfractaire » est alors sans effet puisque son support ne tient plus.

Autres techniques de protection

Il existe d’autres systèmes de protection contre le feu :

  • la protection rapportée autour de l’acier par un matériau projeté ou en plaque (produits projetés (flocages), produits en plaques, peintures intumescentes),
  • la protection par écran horizontal (plafonds suspendus) ou écran vertical (panneau de cloison),
  • le refroidissement par eau des profils creux.

   


Limiter la transmission du bruit

L’objectif consiste généralement à ne pas dépasser un niveau de pression acoustique intérieur de 35 dB.

Cette exigence requiert un isolement acoustique du mur rideau par rapport aux bruits extérieurs, mais aussi un isolement acoustique des bruits intérieurs (passage du bruit d’un étage à l’autre le long de la façade).

Isolement aux bruits extérieurs

Pour assurer l’isolement phonique d’une façade, il faut principalement :

  • garantir l’isolement phonique des parties vitrées ;
  • veiller aux joints de raccordement des divers éléments, pour éviter la présence de « ponts » et de « fissures » acoustiques.

On pense tout particulièrement à la qualité acoustique des coffres à rideaux et à volets, ainsi qu’au raccordement soigné entre les menuiseries, les châssis et les panneaux préfabriqués. Les éléments industriels apportent probablement une meilleure garantie que ceux montés sur chantier.

Les bâtiments de grande hauteur ne possèdent pas de fenêtres ouvrantes car la pression du vent en hauteur est trop importante. Tout au plus y prévoit-on quelques ouvertures de déménagement. La performance de leur façade est donc meilleure car avec des fenêtres fixes, on a la garantie que le bruit ne passe pas par les interstices des joints des ouvrants (source de bruit n°1).

Si les parois pleines ou opaques sont en principe assez isolantes, les matériaux nouveaux mis en œuvre dans les façades légères ne répondent pas d’une façon favorable à la loi des masses (frein acoustique proportionnel au poids de la paroi pour certaines fréquences).
Les panneaux non ventilés recueillent la préférence des acousticiens, à l’encontre des panneaux ventilés, du fait de la présence de larges fentes destinées à ventiler l’isolant fibreux. Il existe toutefois maintenant des fentes comportant des pièges à son pour parer ce problème.

Pour les parois vitrées, on utilise un vitrage acoustique. Il s’agit généralement d’un double vitrage (voire un triple vitrage) avec des épaisseurs de couches différentes, d’un vitrage avec du gel entre les deux verres (mais perte de transparence), ou alors de vitrage feuilleté.

 Concevoir

Pour plus d’informations sur le choix des vitrages acoustiques, cliquez ici !

Pour les balcons et auvents, il y a intérêt à garnir d’un matelas de fibre minérale ou d’un autre matériau isolant (piège à son) les parties inférieures des balcons surplombant les baies vitrées. Ce traitement vise à absorber les ondes sonores du sol qui pénètrent au travers des fenêtres après réflexion sur ces surfaces.

Isolement aux bruits intérieurs :

Schéma isolement aux bruits intérieurs.

Les bruits intérieurs se transmettent directement par le verre de la façade (transmission par mise en vibration du mur-rideau).
Il faut donc une bonne jonction en about de dalle :

  1. raccords aux planchers,
  2. raccords aux murs de refend,
  3. raccords aux poteaux.

Quelques exemples :

Raccord aux dalles effectué au moyen de profilés élastiques en Néoprène.

Mur-rideau raccordé au nez de plancher par le plâtre du plafond..

Raccord aux dalles effectué au moyen de laine minérale.


Gérer les mouvements du bâtiment

Le joint de dilatation est un dispositif constructif qui permet d’assurer la libre déformation d’une section de bâtiment par rapport à une autre.

Quand les déformations apparaissent principalement sous les effets des variations de température, le joint n’est réalisé qu’au niveau de la superstructure. Mais des déformations peuvent également être dues à des tassements différentiels et à des mouvements de sol. On parle alors de joints de tassement ou joints de rupture; le joint en superstructure est prolongé par un joint dans les fondations correspondantes.

La présence d’un joint de dilatation impose de doubler les éléments porteurs au droit de la pile concernée ou de réaliser un appui glissant dispositif qui respecte la trame en évitant le doublement de points porteurs. Une extrémité de travée est fixe, l’autre appuyée sur une console par l’intermédiaire d’un appui glissant en Néoprène ou en Téflon. La console introduit un excentrement et peut créer un moment de torsion, toujours difficile à reprendre. Il faut donc s’assurer que l’appui peut résister à cette torsion.

La largeur des joints de dilatation varie généralement de 10 à 20 mm. L’espacement entre deux joints varie et est de l’ordre d’une quarantaine de mètres.
Les joints de dilatations doivent être prolongés en façade; ils ont donc une influence sur l’aspect fini du bâtiment. Ils doivent donc être pensés très tôt dans l’élaboration du projet.

Les calfeutrements des joints de dilatation des façades doivent assurer la continuité des fonctions remplies par la façade.

Le principe des assemblages souples et élastiques réside dans l’élasticité des matériaux, dont la forme se modifie sous l’effet des forces thermiques. Les tôles ou les profilés élastiques et minces se prêtent le mieux à la réalisation de ces assemblages à ressort, ils ont l’avantage de permettre le vissage des éléments en conservant un joint fermé sans calfeutrage supplémentaire. La grande majorité des constructions sont à joints coulissants qui s’écartent et se referment selon les variations thermiques.

Les joints entre l’ossature porteuse en acier et les éléments de remplissage sont assurés par des rubans de Néoprène ou des joints en silicone extrudé qui assurent l’étanchéité par compression. Un capot presseur formant parclose est fixé aux montants par des vis maintient les éléments de remplissage en place. La forme des feuillures est prévue pour faire obstacle à la pénétration de l’eau.

Joints et tolérances (adaptation aux mouvements du bâtiment)

Les mouvements des éléments de charpentes doivent être évalués avant l’étape de la conception des murs extérieurs. On distingue trois catégories de mouvements :

  • les fléchissements sous charges variables dus aux occupants et aux forces maximales du vent contre la façade, et les fléchissements sous charges permanentes de l’ossature du bâtiment même;
  • la dilatation et le retrait des matériaux sous l’effet de la température, du rayonnement et parfois de phénomènes hygroscopiques;
  • les mouvements lents mais inexorables causés par des déformations graduelles comme le fluage du béton, le tassement des fondations, …

Les principaux éléments qui doivent s’adapter aux mouvements du bâtiment sont les panneaux vitrés. Autour d’eux, les éléments typiques, c-à-d les supports tubulaires, les couvre-joints et les couvre-supports, doivent pouvoir s’adapter à un mouvement différentiel de 4 à 5 mm d’un étage à l’autre et entre chaque élément vertical. Sinon il faut prévoir un autre système de supports.


Assurer la sécurité

Le mur-rideau pouvant couvrir aussi bien la façade du rez-de-chaussée que le 33ème étage, de nombreux aspects sécuritaires sont à assurer.

Sécurité au vent

On consultera la norme belge concernant la résistance au vent des vitrages isolants NBN S23-002, norme qui s’est vu adjoindre un addendum concernant les surfaces maximales de vitrages admises en fonction du vent.

Sécurité au bris de glace

Problème de sécurité :

  • Verre armé : si le verre casse, les morceaux sont retenus par les treillis. Au point de vue aspect, il faut accepter la présence visible du treillis.
  • Verre trempé (sécurit) sous tension : l’opération de trempe a pour effet de mettre les couches externes du verre en compression et les couches internes en tension. S’il casse, c’est en tout petits morceaux pratiquement non coupants et qui, de ce fait, présentent peu de danger. Il a une résistance accrue à la flexion, à la pression, à la torsion et aux chocs thermiques et/ou mécaniques.
  • Verre feuilleté : une couche de plastique, intercalaire en butyral de polyvinyle (PVB) est placée entre les verres. S’il casse, les morceaux de verres restent ensemble, et l’étanchéité est maintenue. Propriétés du verre feuilleté :
    • Ne se désintègre pas en cas de chocs, les morceaux restent en place collant à l’intercalaire.
    • Ne se brise qu’au point d’impact.
    • Doit être découpé sur les deux faces du vitrage.
    • Peut facilement être intégré dans un double vitrage.
    • Est facilement disponible en toutes dimensions et se pose rapidement.
    • Existe en différentes épaisseurs.

    Avantages du verre feuilleté :

    • Minimise les risques de blessures et empêche le passage à travers le vitrage.
    • Limite les conséquences du vandalisme.
    • Elimine ou retarde toute tentative d’effraction.
    • Procure simultanément sécurité et isolation thermique.
    • Ne requiert pas de main-d’œuvre spécialisée.
    • Permet une large sélection en fonction du niveau de sécurité souhaitée.
  • Verre durci : verre qui a subi un traitement semblable à celui du verre trempé, ce qui lui confère des propriétés similaires, sauf en cas de bris de verre. L’aspect d’un verre durci cassé est proche de celui d’un verre recuit, il se casse en grands morceaux. Mais il est plus résistant que le verre recuit. Le risque de chute de verre en cas de bris est donc réduit par rapport au verre trempé : les grands morceaux restent généralement en place dans le châssis. Mais il ne peut pas être considéré comme un verre de sécurité au sens des normes.

Concevoir

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Sécurité au vandalisme et à l’effraction

Pour améliorer la résistance du mur-rideau à l’effraction, on augmente l’épaisseur (13 à 36 mm) du vitrage, et on utilise du verre feuilleté. On utilise également des panneaux pleins de type « sandwich » capables de résister aux agressions mécaniques. Dans la norme EN 356, les impacts de haches et de marteau sont les chocs utilisés pour caractériser la résistance de ces éléments.

Sécurité au tir de fusil et aux armes de poing

La variabilité des surfaces maximales de contact développées au cours des chocs, ainsi que les divers niveaux d’énergie, conduisent la norme EN 1063 à établir 7 classes de vitrages pour couvrir les exigences de protection correspondantes.

La norme EN 1063 définit une exigence complémentaire permettant de distinguer par la mention « NS » les vitrages qui, sous l’action des impacts provoqués par des armes à feu, ne génèrent pas de projection d’éclat de verre.

Découvrez quelques exemples de murs/façades-rideaux : le Berlaymont à Bruxelles et l’Aeropolis II à Schaerbeek.

Concevoir le raccord entre souche de cheminée et versant isolé

Concevoir le raccord entre la souche de cheminée et le versant isolé


Généralités

La souche de cheminée étant fort exposée aux pluies battantes, on la réalise comme un mur creux dont la paroi extérieure est en briques de parement ou en bardage.

Son pied doit donc être drainé tout comme un pied de façade en murs creux. L’eau qui s’infiltre au travers de la maçonnerie de parement et qui arrive dans la coulisse est dirigée vers l’extérieur par une membrane, via des joints verticaux ouverts.

La membrane peut dépasser de quelques millimètres le nu du parement de manière à former casse-goutte ou déborder bien davantage pour permettre son raccord avec la bande de solin. Celle-ci est nécessaire à tous les raccords de la souche de cheminée avec la toiture : amont, latéral ou aval.

Étanchéité dans le mur et bande de solin d’une pièce.

Etanchéité et bande de solin séparés.
Recouvrement dans le même joint de mortier.

Etanchéité située une rangée de briques au-dessus de la bande de solin.

Bardage.


Continuité des fonctions « couverture » et « sous-toiture » – Raccord amont avec la toiture

Continuité de la fonction de la couverture

La cheminée se situe idéalement sur le faîte du toit. C’est la position qui assure le meilleur fonctionnement du conduit de fumée, et qui évite l’arrêt des eaux de ruissellement en amont de la cheminée. Dans les autres situations, il faut prévoir un chenal qui récolte ces eaux de ruissellement et les évacue sur les côtés de la cheminée.
Lorsque la cheminée est large ou éloignée du faîte, un chéneau à base horizontale plutôt qu’un chéneau épousant la pente du versant est conseillé. Lorsque le chéneau dépasse un mètre de long, il est même conseillé de lui donner une pente.

Il faut également assurer l’étanchéité :

  • d’une part, entre le chéneau et la cheminée,
  • d’autre part, entre le chéneau et la toiture.

Continuité de la fonction « sous-toiture »

La souche de cheminée doit être protégée des eaux qui ruissellent sur la sous-toiture en amont de la cheminée; celles-ci doivent être évacuées de part et d’autre de la cheminée.

Exemples

Cas d’une isolation entre chevrons ou fermettes – 1° exemple

Schéma cheminée et isolation entre chevrons ou fermettes.

Raccord avec la couverture à l’amont de la cheminée.
Isolant placé entre les chevrons ou les fermettes.
Une membrane dévie les eaux de la sous-toiture.

  1. Isolant
  2. Sous-toiture aboutissant au-dessus de la membrane 5
  3. Contre-latte
  4. Volige supportant le chéneau
  5. Membrane pliée déviant les eaux de la sous-toiture
  6. Support du voligeage
  7. Chéneau
  8. Bande de solin
  9. Membrane d’étanchéité
  10. Joint vertical ouvert
  11. Finition de plafond
  12. Blocs isolants
  13. Pare-vapeur

Continuité de la sous-toiture :

Elle est réalisée par une membrane d’étanchéité :

Des voliges sont placées entre les fermettes ou les chevrons à l’intersection amont de la souche de cheminée et de la toiture. Une membrane est posée sur ces voliges, remonte le long de la cheminée et déborde de celle-ci latéralement. Les plaques de sous-toiture sont posées sur la membrane et jusque contre la souche de cheminée. Le débordement latéral de la membrane doit se trouver au-dessus de la sous-toiture proprement dite de manière à ce que l’eau infiltrée puisse ruisseler sur la sous-toiture.

Lorsque la cheminée se trouve très proche de la ligne de faîtage, la membrane fait office de sous-toiture entre le faîte et la cheminée.

Raccord amont d’une cheminée située à proximité du faîte
(Photo extraite de la NIT 175 du CSTC).

Continuité de l’étanchéité à la pluie (= fonction de la couverture) :

Réalisation du chéneau :

Des voliges de l’épaisseur des lattes sont placées sur les contre-lattes et forme le support du chéneau.
Le chéneau proprement dit est réalisé en métal (zinc, plomb, cuivre, aluminium, acier inoxydable) ou à l’aide d’une membrane d’étanchéité souple.

Étanchéité des raccords :

Des solins assurent l’étanchéité du raccord entre le chéneau et la cheminée.

Les éléments de couverture sont posés en porte-à-faux su la dernière latte de manière à couvrir le haut du chéneau.

Cas d’une isolation entre chevrons ou fermettes – 2° exemple :

Schéma cheminée et isolation entre chevrons ou fermettes.

Raccord avec la couverture à l’amont de la cheminée.
Isolant placé entre les chevrons ou les fermettes.
La sous-toiture aboutit dans le chéneau.

  1. Isolant
  2. Sous-toiture aboutissant au-dessus de la bavette en zinc 11
  3. Contre-latte
  4. Volige supportant le chéneau
  5. Solin en zinc
  6. Membrane d’étanchéité
  7. Chéneau
  8. Joint vertical ouvert
  9. Finition de plafond
  10. Blocs isolants
  11. Bavette en zinc
  12. Pare-vapeur
Cas d’une toiture « Sarking »

Schéma raccord cheminée / toiture "Sarking".

Cheminée avec bardage en ardoises.
Raccord avec la couverture à l’amont de la cheminée.
Isolant placé au-dessus des chevrons ou des fermettes.
Membrane ou bavette sur le panneau isolant.

  1. Couverture
  2. Latte
  3. Contre-latte
  4. Sous-toiture éventuelle
  5. Isolant
  6. Chevêtre dans le chevronnage
  7. Panne de charpente
  8. Bardage
  9. Chéneau
  10. Blocs isolants
  11. Membrane souple ou bavette métallique avec joint mastic

Cheminée avec parement en brique.
Raccord avec la couverture à l’amont de la cheminée.
Isolant placé au-dessus des chevrons ou des fermettes.
Latte d’arrêt inclinée sur le panneau isolant.

  1. Couverture
  2. Latte
  3. Contre-latte
  4. Sous-toiture éventuelle
  5. Isolant
  6. Chevêtre dans le chevronnage
  7. Panne de charpente
  8. Bande solin
  9. Chéneau
  10. Blocs isolants
  11. Latte en bois inclinée avec joint mastic

La continuité de l’étanchéité à la pluie (= fonction de la couverture) est réalisée de la même manière que dans les exemples précédents.

Quant à la fonction « sous-toiture », vu qu’elle peut être assurée par le panneau isolant lui-même et que les panneaux isolants sont rigides, sa continuité est réalisée de manière un peu différente. Elle peut être obtenue par :

  • une membrane souple ou bavette métallique fixée sur le panneau isolant d’une part et sur la souche de cheminée d’autre part (voir 1er dessin),
  • ou par ou par une latte d’arrêt fixée sur le panneau isolant (voir 2ème dessin),

et dont le raccord avec le panneau isolant est réalisé au moyen d’un joint de mastic souple.
La membrane, la bavette ou la latte doivent déborder latéralement de la cheminée pour évacuer les eaux de ruissellement de part et d’autre de la cheminée.


Continuité des fonctions « couverture » et « sous-toiture » – Raccord latéral et aval avec la toiture

Le raccord latéral et aval entre la cheminée et la toiture se traite comme le raccord entre la toiture et un mur en butée.

Raccord aval de la couverture avec la cheminée.

  1. Solin
  2. Bavette en plomb
  3. Étanchéité et joint vertical ouvert dans le parement
  4. Latte
  5. Contre-latte
  6. Sous-toiture
  7. Isolant
  8. Pare-vapeur
  9. Espace technique
  10. Finition du plafond
  11. Blocs isolants

Continuité de la fonction de la couverture

Le raccord se fait au moyen de bavettes en plomb posées sur les éléments de couverture et épousant parfaitement leur forme d’une part, et sur la souche de cheminée d’autre part. L’étanchéité est obtenue grâce à des solins engravés dans la maçonnerie.

Continuité de la sous-toiture

La liaison de la sous-toiture avec les faces latérales et aval de la cheminée peuvent être assurées comme celle avec la face amont de la cheminée. Mais dans le cas de sous-toiture en plaques rigides, on se limite, en général, à poser celles-ci contre la souche de cheminée.

Dans le cas d’une toiture « Sarking », la continuité de la fonction « sous-toiture » est assurée par le cordon de mousse de polyuréthane injecté entre le panneau isolant et la cheminée.


Continuité de la fonction « isolation »

Il doit y avoir continuité entre l’isolation de la toiture et de celle de cheminée. Cette continuité nécessite l’utilisation de blocs moins conducteurs que la maçonnerie tels que les blocs de béton cellulaire ou carrément les « blocs » en verre cellulaire.

Exemples.

Bon ! Des blocs isolants évitent les ponts thermiques.

Mauvais ! Ponts thermiques importants !


Continuité de la fonction « pare-vapeur » et « finition intérieure »

La continuité de la fonction « pare-vapeur » n’est pas spécifique à la souche de cheminée mais au type de modèle d’isolation : elle est assurée par un bon raccord au corps de cheminée :

La finition intérieure de la toiture est raccordée de manière étanche à la finition intérieure du corps de cheminée de façon à supprimer tout risque de courant d’air.

Concevoir les détails: le raccord mur-toiture-plancher [isolation]

Concevoir les détails de réalisation : le raccord mur-toiture-plancher


Schéma raccord mur-toiture-plancher- 01.

  1. Mur porteur
  2. Mur de parement
  3. Isolant thermique
  4. Structure portante (gîtes)
  5. Aire de foulée
  6. Pare-vapeur
  7. Espace technique
  8. Finition intérieure
  9. Chevron
  10. Sous-toiture
  11. Contre-lattes
  12. Lattes
  13. Couverture
  14. Panne sablière

Schéma raccord mur-toiture-plancher- 02.

La continuité de l’isolation thermique est assurée par un bloc peu conducteur de la chaleur (exemple : bloc de béton cellulaire).

  1. Mur porteur
  2. Mur de parement
  3. Isolant thermique
  4. Structure portante (gîtes)
  5. Aire de foulée
  6. Pare-vapeur
  7. Espace technique
  8. Finition intérieure
  9. Chevron
  10. Sous-toiture
  11. Contre-lattes
  12. Lattes
  13. Couverture
  14. Panne sablière
  15. Poutre de ceinture
  16. Blocs peu conducteur de la chaleur

Check-list d’un cahier des charges [isolation de la toiture inclinée]

Voici un résumé des points essentiels qui garantissent une toiture inclinée bien isolée.

EXIGENCES

Pour en savoir plus
Si les combles font partie du volume protégé, on isole le versant de toiture.

Si les combles ne font pas partie du volume protégé, on isole le plancher des combles.

Techniques

Techniques

1. L’isolation dans le versant de toiture
On choisit, de préférence, un modèle d’isolation par l’extérieur (Toiture « Sarking » ou Panneaux auto-portants). Dans ce cas, cependant, l’isolation doit être réalisée par des professionnels et il faut vérifier que la charpente peut porter ce type d’isolation.

Concevoir

Si l’on souhaite faire réaliser les travaux d’isolation par des non-professionnels ou/et que la charpente est encore en bon état mais qu’elle ne peut porter une isolation par l’extérieur, on choisit une isolation entre les chevrons ou fermettes.

Concevoir

Dans le cas d’une isolation entre chevrons ou fermettes, celle-ci doit être non ventilée : l’isolant est directement appliqué contre la sous-toiture.

Concevoir

Dans le cas d’une isolation entre chevrons ou fermettes, on place une sous-toiture. Celle-ci doit être étanche à l’eau, perméable à la vapeur et capillaire. Elle est, de préférence, rigide.

Concevoir

La sous-toiture doit être posée de manière continue.

La sous-toiture doit aboutir à l’extérieur du bâtiment, dans la gouttière ou la corniche par exemple.
Il faut veiller à n’avoir aucune contre-pente.

A chaque interruption de la sous-toiture (cheminée, lanterneau, lucarne, …), il faut assurer la déviation des eaux infiltrées.

Des contre-lattes doivent être placées sur la sous-toiture, sous les lattes.

Concevoir

L’épaisseur de l’isolant doit au moins permettre d’atteindre un coefficient de transmission thermique « U » respectant la réglementation.

Concevoir

On doit choisir un matériau isolant compatible avec les éléments de la toiture en contact avec lui. Par exemple, la mousse de polystyrène ne peut être choisie lorsque le bois de charpente est protégé par des produits à base huileuse, par certains bitumes, par des solvants et des huiles de goudron.

Concevoir

On ne choisit pas de mousse de polystyrène ou de polyuréthane si l’on doit atteindre de bonnes performances de sécurité au niveau incendie. En effet, ces matériaux sont inflammables et résistent mal à la chaleur.

Si ces matériaux sont choisis, on évite d’y encastrer des spots ou alors, ils doivent être protégés en interposant des boucliers thermiques efficaces.

Concevoir

L’isolant doit être posé de manière continue.

 

 

Concevoir

Techniques

Techniques

Techniques

Techniques

L’isolant doit bénéficier d’un agrément technique certifiant ses qualités et sa compatibilité avec l’usage qui en est fait.

Concevoir

Lorsqu’on place une bonne sous-toiture, un pare-vapeur n’est pas indispensable dans les bâtiments de classes de climat intérieur I, II ou III.

Lorsqu’on utilise un isolant non étanche à l’air (laines minérales) ou des isolants étanches à l’air, sans être certain de la qualité des joints, un pare-vapeur peut être indispensable dans le cas d’une classe de climat intérieur IV.

Concevoir

Si un pare-vapeur est nécessaire, celui-ci doit être posé de manière continue.

Concevoir

Si l’on superpose deux couches d’isolant, il ne peut y avoir de pare-vapeur entre les deux couches.

Concevoir

Une finition intérieure étanche à l’air est absolument indispensable s’il n’y a pas de pare-vapeur.

Concevoir

Concevoir

Si des câbles ou des spots doivent être placés dans le plafond, il faut prévoir un espace entre l’isolant (ou le pare-vapeur) et la finition intérieure.

Concevoir

Techniques

Les ouvrages de raccord doivent assurer la continuité des fonctions des différents composants de la toiture dans sa partie courante; à savoir, les fonctions de :

  • la couverture,
  • de la sous-toiture,
  • de l’isolant,
  • du pare-vapeur éventuel et de la finition intérieure.

Concevoir

Concevoir

Concevoir

Concevoir

2. L’isolation du plancher des combles
Dans le cas d’un plancher léger, tous les modèles sont valables.
Cependant, si des appareils relativement importants doivent être encastrés dans le plafond, il faut choisir un modèle où l’isolant est placé au-dessus des gîtes. Si une aire de foulée est prévue, celle-ci doit trouver un support suffisamment résistant : avec une isolation entre gîtes, ce support est constitué des gîtes, avec une isolation au-dessus des gîtes, il faut soit prévoir des panneaux isolants rigides pouvant supporter l’aire de foulée, soit des lambourdes avec isolant souple ou semi-rigide entre elles. Enfin, l’isolation au-dessus du gîtage n’est appropriée que si la hauteur sous-toiture est suffisante.

Concevoir

Dans le cas d’un plancher lourd, on choisit un modèle où l’isolant est posé au-dessus du plancher. Si une aire de foulée est prévue, celle-ci doit trouver un support suffisamment résistant : il faut soit prévoir des panneaux isolants rigides pouvant supporter l’aire de foulée, soit des lambourdes avec isolant souple ou semi-rigide entre elles.

Concevoir

L’épaisseur de l’isolant doit au moins permettre d’atteindre un coefficient de transmission thermique « U » respectant la réglementation.

Concevoir

On ne choisit pas de mousse de polystyrène ou de polyuréthane si l’on doit atteindre de bonnes performances de sécurité au niveau incendie. En effet, ces matériaux sont inflammables et résistent mal à la chaleur.

Si ces matériaux sont choisis, on évite d’y encastrer des spots ou alors, ils doivent être protégés en interposant des boucliers thermiques efficaces.

Concevoir

L’isolant doit bénéficier d’un agrément technique certifiant ses qualités et sa compatibilité avec l’usage qui en est fait.

Concevoir

L’isolant doit être placé de manière continue.

Concevoir

Un pare-vapeur n’est pas indispensable dans le cas d’un plancher lourd dans les bâtiments de classes de climat intérieur I, II ou III. Il peut être nécessaire dans ces mêmes bâtiments dans le cas d’un plancher léger.
Il peut l’être également dans le cas d’une classe de climat intérieur IV.

Concevoir

Si le pare-vapeur est nécessaire, celui-ci doit être posé de manière continue.

Concevoir

Si l’on superpose deux couches d’isolant, il ne peut y avoir de pare-vapeur entre les deux couches.

Concevoir

Avec un plancher léger, s’il n’y a pas de pare-vapeur continu, un plafonnage ou des plaques de carton-plâtre correctement rejointoyées sous le plancher doit assurer l’étanchéité à l’air.

Concevoir

Concevoir

Les ouvrages de raccord au plancher doivent assurer la continuité des fonctions des différents composants du plancher isolé du comble perdu dans sa partie courante; à savoir, les fonctions :

  • de l’isolant,
  • du pare-vapeur éventuel,
  • et de la finition intérieure.

Concevoir

Concevoir

Choisir le mode de pose de l’étanchéité

Les étanchéités bitumineuses

– Sur du béton ou du béton léger monolithe, l’étanchéité bitumineuse peut être :

– Sur des panneaux en béton cellulaire ou en fibro-ciment, l’étanchéité bitumineuse peut être :

  • si un lestage lourd est possible,
    • posée en indépendance,
  • si un lestage lourd n’est pas possible,
    • posée en adhérence totale par collage au bitume ou soudage avec bandes libres sur tous les joints,
    • posée en adhérence totale par collage à froid avec bandes de pontage sur les joints d’about,
    • posée en semi-indépendance par collage à froid, collage au bitume ou soudage, avec bandes de pontage sur les joints d’about,
    • (éventuellement) fixée mécaniquement à l’aide de vis.

– Sur des panneaux multiplex en particules de bois, l’étanchéité bitumineuse peut être :

  • si un lestage lourd est possible,
    • posée en indépendance,
  • si un lestage lourd n’est pas possible,
    • posée en adhérence totale par collage au bitume ou soudage avec bandes de pontage sur les joints d’about,
    • posée en adhérence totale par collage à froid,
    • posée en semi-indépendance par collage à froid, collage au bitume ou soudage,
    • fixée mécaniquement à l’aide de clous ou de vis.

– Sur des panneaux en fibre de bois liées au ciment, l’étanchéité bitumineuse peut être :

  • si un lestage lourd est possible,
    • posée en indépendance,
  • si un lestage lourd n’est pas possible,
    • posée en adhérence totale  par collage à froid, collage au bitume ou soudage.

– Sur des planchers en bois, l’étanchéité bitumineuse peut être :

  • si un lestage lourd est possible,
    • posée en indépendance,
  • si un lestage lourd n’est pas possible,
    • fixée mécaniquement à l’aide de clous ou de vis.

– Sur des panneaux isolants en mousse de polyuréthane (PUR), en mousse de polyisocyanurate (PIR) ou en mousse résolique (PF) revêtus, l’étanchéité bitumineuse peut être :

  • si un lestage lourd est possible,
    • posée en indépendance,
  • si un lestage lourd n’est pas possible,
    • posée en adhérence totale par collage à froid,
    • posée en semi-indépendance par collage à froid, collage au bitume ou soudage,
    • fixée mécaniquement au support, à travers l’isolant, à l’aide de clous ou de vis.

– Sur des panneaux isolants en mousse de polystyrène expansé (EPS) revêtus, l’étanchéité bitumineuse peut être :

  • si un lestage lourd est possible,
    • posée en indépendance,
  • si un lestage lourd n’est pas possible,
    • posée en adhérence totale par collage à froid,
    • posée en semi-indépendance par collage à froid ou collage au bitume,
    • fixée mécaniquement au support, à travers l’isolant, à l’aide de clous ou de vis.

– Sur des panneaux isolants en laine de roche (MW) ou en perlite (EPB), l’étanchéité bitumineuse peut être :

  • si un lestage lourd est possible,
    • posée en indépendance,
  • si un lestage lourd n’est pas possible,
    • posée en adhérence totale par collage à froid ou collage au bitume, lorsque les panneaux ne sont pas revêtus d’un film thermofusible,
    • posée en adhérence totale par soudage lorsque les panneaux sont soudables,
    • fixée mécaniquement au support, à travers l’isolant, à l’aide de clous ou de vis.

– Sur des panneaux isolants en liège (ICB), l’étanchéité bitumineuse peut être :

  • si un lestage lourd est possible,
    • posée en indépendance,
  • si un lestage lourd n’est pas possible,
    • posée en adhérence totale par collage à froid ou collage au bitume,
    • fixée mécaniquement au support, à travers l’isolant, à l’aide de clous ou de vis.

– Sur des panneaux isolants en verre cellulaire (CG), l’étanchéité bitumineuse est généralement :

  • posée en adhérence totale  par collage à froid, collage au bitume ou soudage,
  • posée en semi-indépendance par collage à froid, collage au bitume ou soudage.

– Sur une étanchéité existante qui ne pose pas de problème, mais dont la durée de vie touche à sa fin, l’étanchéité bitumineuse peut être posée en adhérence totale par collage à froid, collage au bitume ou soudage.


Les étanchéités synthétiques

(D’après le tableau 1 de la NIT 151 du CSTC).
La pose des étanchéités synthétiques varie selon le matériau et est différente de celle des étanchéités bitumineuses. Exemples:

Les élastomères

  • EPDM Copolymère d’éthylène, de propylène et de diène-monomère vulcanisé

    Il sera posé en adhérence totale, en adhérence partielle ou en pose libre lestée. L’adhérence au support se fait par collage à l’aide de colle à chaud à base de bitume et d’EPDM, à l’aide de colle de contact, ou à l’aide de bitume lorsque les feuilles sont pourvues d’une couche dorsale constituée d’un voile qui sert à réaliser l’adhérence avec le bitume.Des membranes EPDM pourvues en leur sous-face d’une couche de bitume modifié SBS existent. Elles peuvent être soudées au chalumeau.Sur des tôles profilées en acier, l’EPDM est fixé mécaniquement au niveau des joints ou avec un système de vis spéciales qui ne traversent pas la membrane.

Les plastomères

  • PVC Polymère de chlorure de polyvinyle avec plastifiantLes membranes en PVC peuvent être soit fixées mécaniquement selon différentes méthodes (lorsqu’elles sont résistantes aux UV), soit être posées librement et lestées.Elles peuvent également être collées à la colle de contact ou au bitume chaud (dans le cas d’un PVC résistant au bitume).Dans de nombreux cas, comme avec le PVC non armé, il est utile de fixer l’étanchéité le long des rives pour maîtriser le retrait.

Choisir la pente [isolation – Toiture plate]

Le type de toiture plate

Toiture chaude : pente minimale 2 % (sauf toiture jardin).
Toiture inversée : pente minimale 3 %.
Bien que certaines membranes supportent relativement bien les stagnations, il est conseillé de respecter ces pentes minimales.
La structure porteuse sera prévue en conséquence.
En cas de pente insuffisante, celle-ci sera augmentée par l’adjonction d’une couche inclinée compatible avec la force portante du support.
Grâce à une évacuation rapide de l’eau, une pente suffisante :

  • diminue la quantité d’eau infiltrée en cas de fuite au point bas d’une zone de stagnation,
  • offre une surface rapidement sèche et dépourvue de dépôts,
  • diminue l’humidité dans les protections lourdes,
  • diminue l’humidité autour de l’isolant des toitures inversées,
  • diminue les efflorescences salines à la surface des dalles posées sur chape,
  • diminue, dans le cas des protections lourdes en béton ou ciment, la production de dépôts calcaires pouvant obstruer les évacuations d’eau pluviale,
  • permet en cours de réalisation un assèchement plus facile de la surface de la surface à couvrir (préparation du support).

Le type de protection

Gravier : pente maximale 5 % afin d’empêcher que le gravier ne se déplace.
Toiture jardin : Afin de retenir les eaux de pluie et d’arrosage, on renonce à toute pente, ce qui permet d’obtenir un niveau d’eau uniforme.

Le type de fixation de la membrane

Colle bitumineuse à froid

Lorsque la membrane est fixée à l’aide de colle bitumineuse à froid, la pente maximale admissible est de 15 %, à cause de la plasticité de la colle.

Choisir l’accrochage de la toiture

Choix du système d’accrochage

La stabilité au vent de la toiture plate peut être assurée de différentes manières

Lestage par la couche de protection lourde.

Si la pente de la toiture est < 5 % et si la structure de la toiture est suffisamment portante, une couche de protection lourde est possible sur la membrane d’étanchéité ou sur l’isolant. Elle permet une durabilité accrue de l’étanchéité, car elle limite fortement les variations de température tant de la membrane d’étanchéité que de son support, et elle protège en même temps la membrane des rayonnements U.V. Sur une toiture inversée, c’est actuellement la seule façon d’accrocher l’isolant (XPS). Lorsque la toiture est accessible aux piétons, la protection lourde fait en même temps office d’aire de circulation.

Lorsqu’un incendie se déclare à l’extérieur d’un bâtiment, le lestage lourd assure une meilleure protection contre les débris incandescents et le rayonnement des flammes, et contre la propagation du feu.

Par contre, la présence du gravier ralentit l’évacuation de l’eau pluviale et peut devenir un foyer de micro-organismes qui favorisent le vieillissement de certains matériaux d’étanchéité (comme certains PVC).

La présence d’arbres à proximité, de sable, de poussières industrielles, … nécessitera un entretien plus important de la protection lourde. Nettoyage ou renouvellement.

Le lestage permet une pose en indépendance partielle ou totale de l’étanchéité ce qui améliore la répartition de la tension de vapeur sous l’étanchéité et diminue les risques de cloquage.

Lorsque la structure ne supporte pas la charge du lestage, la toiture sera nécessairement de type « toiture chaude« , et les différentes couches du complexe toiture devront être fixées.

Collage des couches

Chaque couche est collée à la couche sous-jacente.

Cette méthode convient lorsque le support est constitué d’un béton monolithe, de panneaux de béton cellulaire ou de fibro-ciment, de panneaux de multiplex, ou de panneaux de fibres de bois liées au ciment.

Cette méthode est également utilisée lorsque l’isolant est du verre cellulaire (CG).

La pose en adhérence totale offre une meilleure résistance au vent.

La pose en semi-indépendance permet une meilleure répartition des tensions dans la membrane, et une meilleure répartition de la tension de vapeur sous la membrane.

Les matériaux d’étanchéité et d’isolation doivent avoir une cohésion suffisante pour résister à un délaminage éventuel.

Fixation mécanique

Cette méthode convient lorsque le support est constitué d’un plancher en bois, de panneaux de multiplex, ou de tôles profilées en acier. Elle est également utilisée sur des panneaux en béton cellulaire.

La fixation mécanique dans le support se fait à travers l’isolant, sauf dans le cas du verre cellulaire qui n’autorise pas ce genre de fixation.

Cette méthode permet d’adapter le nombre de fixations suivant les zones de toiture (rives, angles, …)

La fixation à l’aide de vis est surtout utilisée sur les tôles en acier. La fixation à l’aide de clous est surtout utilisée sur les planchers en bois.

En résumé

Toiture Support Pente Isolant Environnement
(arbres/industrie/
sable)
LESTAGE COLLAGE MECANIQUE
Inversée Béton portant < 5 % XPS (non polluant) +
Chaude Béton portant < 5 % MW/EPB/PUR/
PIR/EPS/ICB
non polluant (+) (+)
Chaude Béton portant < 5 % MW/EPB/PUR/
PIR/EPS/ICB
polluant +
Chaude Béton portant ³ 5 % MW/EPB/PUR/
PIR/EPS/ICB
+
Chaude Béton portant < 5 % CG non polluant (+) +
Chaude Béton portant < 5 % CG polluant +
Chaude Béton portant ³ 5 % CG +
Chaude Béton non portant MW/EPB/PUR/PIR
/EPS/ICB/CG
+
Chaude Bois ou aggloméré MW/EPB/PUR/
PIR/EPS/ICB
(+) (vis/clous)
Chaude Bois ou aggloméré CG +
Chaude Fibre org. ciment MW/EPB/PUR/
PIR/EPS/ICB
(+) (vis)
Chaude Fibre org. Ciment CG +
Chaude Tôles profilées MW/EPB/PUR/
PIR/EPS/ICB
vis
Chaude Tôles profilées CG +

(+) (+) soit l’un, soit l’autre, éventuellement les deux
(+) + certainement un, éventuellement les deux


Dimensionnement du système d’accrochage

Protections lourdes

Lorsque la couche de protection lourde doit compenser les effets du vent sur la toiture, son poids doit atteindre au moins 1.5 fois l’action du vent.

En outre :

Le gravier

Le gravier doit avoir au moins le diamètre (en mm) défini dans le tableau ci-dessous (même s’il ne fait pas office de lestage mais uniquement de protection) (NBN B03-002 et BRE Digest 311).

Hauteur de toit en m. jusqu’à :

s
i
t
u
a
t
i
o
n
Bord de mer
Zone rurale
Zone urbanisée
Ville
11.5 24.0
4.0 9.5 18.0 27.0 47.0
10.0 19.0 32.0 46.0 74.0
18.0 32.0 50.0 66.0 99.0
z
o
n
ed
e
t
o
i
t
u
r
e
Angle de bâtiment bas
Angle de bâtiment élevé
Rive de bâtiment bas
Rive de bâtiment élevé
Partie courante de bâtiment bas
Partie courante de bâtiment élevé
40 48 56 64 72
36 45 53 59 67
16 18 20 25 30
16 18 20 25 30
12 14 16 18 20
16 18 20 25 30

Les dalles

Les dalles et panneaux doivent au moins avoir le poids (en kg/m²) défini dans le tableau ci-dessous (même s’il ne fait pas office de lestage mais uniquement de protection).

Ces valeurs sont valables sur un terrain plat sans bâtiment de double hauteur à proximité.

Hauteur de toit en m. jusqu’à :

s
i
t
u
a
t
i
o
n
Bord de mer
Zone rurale
Zone urbanisée
Ville
7.0 9.0 11.5 14.5 18.0 24.0
5.0 6.0 7.5 9.5 12.0 14.0 18.0 22.0 27.0 32.0 39.0 47.0
5.0 11.0 13.0 16.0 19.0 23.0 27.0 32.0 40.0 46.0 54.0 63.0 74.0
18.0 19.0 22.0 26.0 32.0 37.0 42.0 50.0 57.0 66.0 76.0 87.0 99.0
z
o
n
ed
e
t
o
i
t
u
r
e
Angle de bâtiment bas
Angle de bâtiment élevé
Rive de bâtiment bas
Rive de bâtiment élevé
Partie courante
54 56 59 64 68 72 76 81 85 89 93 98 102
43 45 48 51 54 58 61 65 68 71 75 78 82
43 45 48 51 54 58 61 65 68 71 75 78 82
32 33 36 38 41 43 46 48 51 54 56 59 61
22 22 24 25 27 29 31 32 34 36 37 39 41

Le collage

Pour connaître la résistance au vent des systèmes collés, on se base sur les résultats d’essais au vent réalisés sur toiture suivant les directives UEAtc.

La pose en adhérence totale offre une plus grande résistance au vent que la pose en semi indépendance.

La résistance utile dépend surtout de la colle et des panneaux isolants. Elle peut varier fortement : entre 500 Pa et 4 000 PA.

La résistance utile déduite des essais comprend un coefficient de sécurité de 1.5, qui tient compte d’un collage imparfait possible à certains endroits.

Les systèmes collés à froid à base de solvant n’atteignent leur résistance qu’après un certain délai. Elle est limitée durant les premiers jours, ou même plus longtemps, suivant les conditions climatiques. En pratique, pendant le séchage, aucune précaution n’est généralement prise, car la colle encore visqueuse assure une adhérence provisoire suffisante (sans colle, une feuille de plastic mouillée tient sur une vitre).

L’action du vent pris en considération pour la vérification de l’accrochage est celle relative à une période de retour de 200 ans et vaut 1.5 fois l’action du vent calculée pour une période de retour de 10 ans.

La fixation mécanique

Pour connaître la résistance au vent des fixations mécaniques, on se base sur les résultats d’essais au vent réalisés sur toiture suivant les directives UEAtc.

Il existe des systèmes courants ayant une résistance utile d’au moins 300N par vis.

La résistance utile déduite des essais comprend des facteurs de correction qui tiennent compte des dimensions et du nombre de fixations de l’élément testé, et comprend un coefficient de sécurité de 1.5, qui prévoit le manque éventuel d’une fixation, les fixations les plus proches devant alors reprendre une charge de 50 % supérieure.

L’action du vent pris en considération pour la vérification de l’accrochage est celle relative à une période de retour de 200 ans et vaut 1.5 fois l’action du vent calculée pour une période de retour de 10 ans.

Concevoir la fenêtre dans le versant isolé

Concevoir la fenêtre dans le versant isolé


Exemples

Fenêtre dans toiture isolée entre chevrons ou fermettes

Schéma fenêtre dans toiture isolée entre chevrons ou fermettes.   Schéma fenêtre dans toiture isolée entre chevrons ou fermettes.

  1. Contre latte.
  2. latte.
  3. Tuiles.
  4. Solin au-dessus des tuiles à la base du châssis.
  5. Raccord de la sous-toiture au châssis.
  6. Partie mobile de la fenêtre.
  7. Vitrage isolant.
  8. Étanchéité en plomb ou chéneau encastré.
  9. Raccord sous-toiture châssis.
  10. Chéneau en amont de la fenêtre.
  11. Isolation thermique.
  12. Etanchéité à l’air et à la vapeur.
  13. Volige de pied.
  14. Partie fixe de la fenêtre.
  15. Sous-toiture.
  16. Chevron.
  17. Finition intérieure devant espace technique.
  18. Cadre isolant.

Fenêtre dans toiture« Sarking »

Schéma fenêtre dans toiture"Sarking". 

  1. Chevron ou fermette.
  2. Panneau isolant.
  3. Isolation entre chevrons.
  4. Raccord de la sous-toiture au châssis.
  5. Contre latte.
  6. Latte.
  7. Latte d’arrêt.
  8. Joint de mastic souple.
  9. Volige de pied.
  10. Couverture.
  11. Support de finition.
  12. Isolation de remplissage.
  13. Ouvrant.
  14. Dormant.
  15. Bavette.
  16. Chéneau en amont de la fenêtre.
  17. Couloir métallique d’étanchéité.
  18. Finition intérieure.
  19. Cadre isolant.

Continuité de la fonction « couverture »

Raccord amont

Le raccord entre le châssis et la toiture est réalisé par une tôle pliée formant chéneau. Celle-ci est fournie avec le châssis. La tôle est supportée, par une volige de l’épaisseur des lattes, d’une part; elle est fixée au châssis d’autre part.
L’étanchéité entre la tôle et la toiture est assurée par la pente, celle entre la tôle et le châssis, par un raccord avec le capot de recouvrement de la traverse supérieure du dormant de la fenêtre. La tôle est parfois munie d’un joint souple d’étanchéité qui sera comprimé par les éléments de couverture.

Les eaux récupérées par le chéneau sont renvoyées latéralement vers les côtés du châssis.

Raccords latéraux

Ces raccords se font également par des tôles pliées, soit continues sur toute la hauteur du châssis, soit en plusieurs pièces. Elles sont supportées d’une part par les lattes, d’autre part par le châssis. La tôle est parfois munie d’un joint souple d’étanchéité qui sera comprimé par les éléments de couverture. L’étanchéité entre la tôle et le châssis est assurée par le capot de recouvrement des montants latéraux du dormant de la fenêtre.

Raccord aval

Le raccord se fait au moyen d’une tôle pliée (éléments de couverture plats) ou d’une bavette en plomb éléments de couverture ondulés) posées sur les éléments de couverture et épousant parfaitement leur forme. L’étanchéité entre la tôle ou la bavette et le châssis est assurée par le capot de recouvrement de la traverse inférieure du dormant de la fenêtre.


Continuité de la fonction « sous-toiture »

Cas d’une toiture avec sous-toiture

Une toiture isolée entre les chevrons ou fermettes est par exemple une toiture avec sous-toiture.

En partie supérieure, l’étanchéité entre la sous-toiture et le châssis est réalisée par une tôle pliée ou une membrane souple. Elle est placée sous la sous-toiture au-dessus du chevron, d’une part et contre le châssis (sous le raccord assurant la continuité de la fonction « couverture ») d’autre part.

Sur les côtés du châssis, le même principe est appliqué à la différence que la pièce de raccord est posée au-dessus de la sous-toiture.

A la base du châssis, aucun raccord n’est nécessaire sauf en cas de faible pente.

Cas d’une toiture sans sous-toiture

Une toiture « Sarking » est par exemple une toiture sans sous-toiture.

Une membrane souple est posée :

  • d’une part, sur le panneau isolant,
  • et d’autre part, sur tout le pourtour du dormant (sous le raccord assurant la continuité de la fonction « couverture »)

Cette membrane assure également l’étanchéité à l’air.

Au raccord amont, l’étanchéité est renforcée par une latte d’arrêt avec joint en mastic souple, fixée sur le panneau isolant. La latte légèrement en pente doit déborder latéralement du châssis pour évacuer les eaux de ruissellement.


Continuité de la fonction « isolation »

L’isolation doit être posée correctement jusque contre le châssis. Il ne peut pas y avoir de vide entre le châssis en bois et le matériau d’isolation. Pour y arriver, une isolation de remplissage est parfois nécessaire.


Continuité de la fonction « pare-vapeur » et « finition intérieure »

Le pare-vapeur éventuel doit être raccordé de manière étanche contre le châssis. Il en va de même de la finition intérieure de manière à supprimer tout risque de courant d’air à travers la toiture.

Concevoir le mur creux


Remplissage partiel ou intégral ?

En général…

… on choisit, de préférence, un remplissage intégral de la coulisse du murs creux par de l’isolant car :

  1. Cette technique est moins délicate au niveau de l’exécution.
  2. Cela permet d’augmenter la résistance thermique du mur.

1. Exécution

Des défauts d’exécution sont très fréquents lors d’un remplissage partiel de la coulisse.

Exemples de défauts d’exécution

Des déchets de mortier tombés dans l’espace laissé vide encombrent la lame d’air entre le parement et l’isolant.

Les panneaux isolants ne sont pas placés contre le mur intérieur (en remplissage partiel) : ce qui engendre des pertes de chaleur par convection autour des panneaux.

Les panneaux d’angle ne sont pas superposés.

Exemples de détails corrects

  

Un placement correct de l’isolation en remplissage partiel veille essentiellement à assurer une jonction parfaite entre les panneaux isolants ainsi qu’entre les panneaux et le mur porteur. En outre la lame d’air doit être propre et dégagée de tous déchets.

La KUL a effectué des mesures de coefficients de transmission thermique moyens réels sur des murs creux où la mise en œuvre de l’isolant a été soignée et sur les mêmes murs creux où la mise en œuvre a été exécutée sans soin particulier; et ce, pour des murs creux isolés avec remplissage partiel et intégral.

En voici les résultats :

Uthéorique (W/m²xK) Upratique (W/m²xK)
Pas d’isolant dans le mur creux 1,34 1,35

Remplissage partiel du creux

Pose correcte de l’isolant. 0,42 à 0,49 0,54 à 0,61
Pose déficiente de l’isolant. 0,42 à 0,49 0,99

Remplissage intégral du creux

Pose correcte de l’isolant. 0,27 à 0,32 0,39 à 0,44
Pas de soin particulier apporté à la mise en œuvre de l’isolant. 0,27 à 0,32 0,39 à 0,44

Les mesures montrent qu’une mise en œuvre de l’isolant réalisée avec soin apporte finalement peu de diminution du coefficient de transmission thermique dans le cas d’un remplissage intégral. Ceci s’explique par le fait que le remplissage intégral du creux d’un mur souffre moins des erreurs de pose que le remplissage partiel.

2. Amélioration de la résistance thermique

Le remplissage intégral de la coulisse permet de profiter au maximum de la largeur de celle-ci pour isoler; un vide d’air est moins bénéfique qu’un supplément d’isolant au niveau de la résistance thermique du mur.

En effet, en cas de remplissage partiel, la lame d’air entre la paroi extérieure et le matériau d’isolation doit avoir une épaisseur minimale de 3 cm.
Une lame d’air de cette épaisseur a une résistance thermique maximale de 0,35 [m²xK/W] (cas d’une couche d’air verticale, une des faces latérales a une émissivité diminuée, la lame d’air est non ventilée) (Annexe A de la NBN EN ISO 6946).
Si l’on remplit cet espace de laine minérale (isolant le plus couramment utilisé dans le cas d’un remplissage intégral) cette dernière va augmenter la résistance thermique de la paroi de R = d/λ = 0,03/0,04 = 0,75 [m²xK/W], ce qui est nettement supérieur à la résistance thermique apportée par l’épaisseur de lame d’air supplémentaire.

Remarque.
Le coût d’un isolant un peu plus épais risque d’être plus élevé, mais est insignifiant vis-à-vis de l’augmentation de coût d’exécution dû à une mise en œuvre plus difficile d’un remplissage partiel.

Dans certains cas…

Le remplissage partiel (parfaitement exécuté) est choisi lorsque le vide ventilé est recommandé; seul ce remplissage permet la présence d’un vide ventilé.


Lame d’air ventilée ou non ventilée ?

> Un vide ventilé est nécessaire dans les deux cas suivants : 

  1. Les façades très exposées aux pluies battantes,
  2. Les façades dont la maçonnerie de parement est recouverte d’une couche faiblement perméable à la vapeur (briques émaillées, maçonnerie peinte, certains crépis,…) ou dont le parement lui-même est étanche à la vapeur (pierre naturelle, briques de grès, tôle métallique).

1. Façades très exposées aux pluies battantes :

Par « façades très exposées aux pluies battantes », il faut entendre celles des bâtiments :

  • situés en site urbain ou suburbain et dont la hauteur est supérieure à 50 m,
  • situés en zone rurale et dont la hauteur est supérieure à 25 m,
  • situés en zone côtière et dont la hauteur dépasse 8 m,
  • construits en bord de mer.

2. Parements peu perméables à la vapeur :

Dans le cas d’un mur de parement recouvert, sur sa face extérieure, d’une couche faiblement perméable à la vapeur d’eau (peinture, briques émaillées, …), un séchage effectif ne peut s’effectuer que par sa face intérieure et, pour le favoriser, il est nécessaire de ventiler le creux.

En effet, une couche d’émail ou de peinture a deux effets sur le comportement hydrique du mur :

  • D’une part, elle augmente l’étanchéité à l’eau de pluie, mais celle-ci n’est pas totale.
    Si la peinture, par exemple, peut réduire considérablement la quantité d’eau infiltrée dans le mur par capillarité, l’eau peut, malgré tout, pénétrer dans le mur par les inévitables petites discontinuités (joints incomplètement remplis, petits trous, fissures, …) qui ne peuvent pas toujours être colmatées par le feuil de peinture (le rôle de la peinture réside donc essentiellement dans la décoration et non dans la réalisation d’une étanchéité).
  • D’autre part, elle diminue la perméabilité à la vapeur d’eau. Or l’eau infiltrée dans le mur ne pourra s’évacuer par évaporation par la face extérieure qu’en fonction de la perméabilité à la vapeur de cette face.
    Il est apparu, lors d’études effectuées par le CSTC et la KUL, que toute peinture ralentissait tellement le séchage du parement qu’une humidité progressive s’installait dans celui-ci.

Ce comportement se présente aussi lorsque le parement lui-même est étanche à la vapeur : pierre naturelle, briques émaillées, tôle métallique, … et le vide ventilé est, dans ce cas également, fortement conseillé.

Dans tous les autres cas, bien qu’elle ne constitue pas un défaut, la ventilation du mur creux ne présente aucun avantage; on choisit donc une coulisse non ventilée avec remplissage intégral.
En effet, dans le cas d’un remplissage partiel (avec isolation correctement posée), le coefficient de transmission thermique du mur augmente légèrement (4,7 % avec un vent de 26 m/sec – résultat calculé sur base de modèles mathématiques) lorsque le vide est ventilé; on a donc tout intérêt à choisir un remplissage intégral.

Remarque.
Beaucoup d’idées reçues circulent à propos de la ventilation des murs creux. Celles-ci plaident en sa faveur mais sont sans fondement !
Le texte ci-dessous est très largement inspiré de l’article « Faut-il remplir intégralement d’isolant le creux de mur extérieur ? » paru dans le magasine Je vais construire n°148 de février 1992.

Une idée reçue…

La ventilation du creux du mur permet d’éviter les infiltrations d’eau vers l’intérieur du bâtiment.

En réalité…

En cas de fortes pluies prolongées, le mur de parement finit par laisser passer l’eau.

La coulisse a alors pour fonction d’empêcher le transfert de cette eau vers le mur intérieur. Elle remplit la fonction de rupture capillaire, de chambre de décompression et de canal d’évacuation (elle interrompt le passage de l’eau au travers des matériaux, elle évite que l’eau qui a pu traverser la paroi extérieure ne soit projetée par le vent sur la paroi intérieure et permet à cette eau de s’écouler sur la face interne du parement).

Ces fonctions peuvent aussi bien être remplies par un vide (c’est le cas en remplissage partiel) que par un isolant non capillaire (c’est le cas de la laine minérale en remplissage intégral).

La ventilation du vide ne joue donc aucun rôle déterminant à cet égard.

Les seuls problèmes rencontrés au niveau du passage de l’eau de pluie résultent soit d’erreurs d’exécution (déchets de mortier coincés entre les murs extérieurs et intérieurs, pose déficiente des membranes d’étanchéité, crochets non inclinés vers l’extérieur (remplissage intégral) ou sans casse-gouttes (remplissage partiel), soit d’un défaut d’étanchéité à l’air du mur intérieur.

Une autre idée reçue…

La ventilation du creux du mur empêche toute condensation interne.

En réalité…

La condensation interne est de si faible importance dans le cas d’un mur creux qu’elle ne mérite pas d’être évoquée. La ventilation ou non de la coulisse n’a donc aucune influence sur le phénomène.

Une autre idée reçue…

La ventilation du creux du mur accélère le séchage du mur de parement et permet de la sorte d’éviter tout dégât par le gel de la maçonnerie.

Schéma ventilation du creux du mur.

En réalité…

Un mur de parement complètement trempé s’assèche en deux phases

  • Assèchement rapide : quelle que soit la saison, l’assèchement par la face en contact avec le vide ventilé n’atteint qu’au maximum 5 % de l’assèchement obtenu par la face extérieure.

Shéma assèchement rapide du mur creux.

  • Assèchement approfondi : une fois que la contenance en humidité du mur s’abaisse de manière telle que l’assèchement de surface doit faire place à un assèchement par diffusion, le vide ventilé joue un rôle plus important  55 % de l’assèchement s’effectue encore par l’extérieur pour 45 % par le vide ventilé.
    À ce moment toutefois, on se situe déjà au niveau d’une humidité structurelle qui ne risque plus d’engendrer de dégâts à la maçonnerie en cas de gel.
    Une accélération de l’assèchement du mur n’est plus aussi vitale.
Une dernière idée reçue…

La ventilation du creux du mur évite la condensation superficielle et la moisissure à l’intérieur du bâtiment.

En réalité…

Les problèmes de condensation superficielle dans un bâtiment résultent généralement d’une combinaison négative de 4 facteurs :

  1. Un comportement thermique défaillant du bâtiment provenant soit de l’absence d’isolation thermique, soit d’une mise en œuvre déficiente de l’isolation, soit encore de la présence de ponts thermiques.
  2. Un apport d’air neuf insuffisant (ventilation insuffisante).
  3. Une température intérieure trop basse.
  4. Une production anormalement élevée d’humidité dans le bâtiment.

La discussion de l’utilité d’une ventilation du creux de mur dans le cadre des problèmes de condensation superficielle ne concerne évidemment que le 1er facteur (la qualité thermique de l’enveloppe du bâtiment). La chance de réduire ces ennuis par la ventilation du creux de mur serait effective si l’on parvenait de la sorte à réduire la valeur du coefficient U et à effacer l’effet des ponts thermiques.
Ce n’est évidemment pas le cas et l’on constate, au contraire, qu’en pratique la ventilation du creux de mur accentue le risque de formation de moisissures en cas de pose défaillante de l’isolant (rotation d’air autour des panneaux). Par ailleurs, si l’isolation est placée conformément aux règles de l’art, aucun problème de ce type n’apparaît quelle que soit la structure adoptée (remplissage total de laine minérale, remplissage partiel avec vide ventilé ou non) mais le résultat le meilleur est obtenu avec un remplissage intégral du creux de mur, le moins bon avec le vide ventilé.

Vouloir écarter le problème des moisissures en ventilant le creux de mur est donc un non-sens.


Quel type d’isolant?

L’eau étant un très bon conducteur de chaleur, il faut éviter que l’isolant ne s’humidifie. Un bon isolant thermique est donc étanche à l’eau ou hydrophobe et non capillaire, c.-à-d.. qu’il ne peut ni s’humidifier dans la masse, ni transférer l’eau qui aurait traversé la maçonnerie de parement.

L’étanchéité à l’air du mur creux étant assurée par un enduit, la perméabilité à l’air de l’isolant est une propriété de moindre importance. De même, la condensation interne ne posant pas de problème dans un mur creux, la perméabilité à la vapeur d’eau est également une caractéristique de moindre importance. Enfin, vu le faible risque d’exposition à la chaleur de l’isolant, la réaction au feu de l’isolant est une propriété d’importance secondaire.

Pour les murs creux, il est fortement conseillé de choisir des panneaux rigides ou semi-rigides, càd. une mousse rigide ou une laine minérale ayant une masse volumique supérieure ou égale à :

  • 20 kg/m³ pour la laine de verre;
  • 45 kg/m³ pour la laine de roche.

Cas d’un remplissage partiel

Le remplissage partiel se fait en général avec des plaques isolantes rigides ou semi-rigides en matériaux tels que :

Cas d’un remplissage intégral

Dans le cas d’un remplissage intégral, on choisit généralement des panneaux de laines minérales rigides ou semi-rigides ayant reçu un traitement hydrofuge. En effet, ceux-ci permettent de bien colmater la coulisse : les deux parois (intérieure et extérieure) sont maçonnées pour que les faces vues soient planes, il en résulte des irrégularités sur les faces se trouvant dans la coulisse; celles-ci sont « reprises » par un matériau suffisamment souple.

L’épaisseur d’isolant dépendra du type d’isolant choisi, de sa configuration dans la paroi et des performances thermiques à atteindre.

Choisir le modèle d’isolation du plancher des combles

Le plancher léger sans aire de foulée

Dans le cas du plancher léger sans aire de foulée, l’isolation peut :

  • être placée entre les gîtes,
  • envelopper complètement le plancher,
  • être posée au-dessus du gîtage.

L’isolation entre les gîtes

isolation entre les gîtes

Avantages

  • permet la pose ultérieure d’une aire de foulée ou d’entreposage;
  • encombrement minimum du plancher.

Inconvénients

  • difficulté d’encastrer des appareils dans le plafond;
  • léger pont thermique au droit des gîtes;
  • ajustage de l’isolant nécessaire.

Elle peut se réaliser de plusieurs façon :

Par panneaux semi-rigide entre les gîtes


Isolant semi-rigide entre gîtes
d’un plancher non circulable
.

Par matelas à languettes entre les gîtes

Matelas isolant avec languettes
entre gîtes d’un plancher non circulable
.

Par panneaux rigides entre les gîtes


Panneaux isolants rigides
entre gîtes d’un plancher non circulable.

Par flocons ou granulés d’isolant entre les gîtes

Isolant posé en vrac
entre les gîtes d’un plancher non circulable.

L’isolation enveloppant, par le haut, l’ensemble du plancher

isolation enveloppant, par le haut, l'ensemble du plancher

Avantages

  • pas de pont thermique au droit des gîtes;
  • pas de découpage de l’isolant.

Inconvénients

  • pose difficile;
  • difficulté d’encastrer des appareils dans le plafond;
  • ne permet pas la pose ultérieure d’une aire de foulée ou d’entreposage sans enlever l’isolant;
  • surface d’isolant nécessaire plus importante.

Par matelas de laine minérale

Isolation enveloppant l’ensemble du plancher non circulable.

L’isolation au-dessus du gîtage

isolation au-dessus du gîtage

Avantages

  • pas de pont thermique au droit des gîtes;
  • pas de découpage de l’isolant et pose facile;
  • possibilité d’encastrer les appareils d’éclairage dans le plafond;
  • permet éventuellement la pose ultérieure d’une aire de foulée ou d’entreposage sans enlever l’isolant si celui-ci résiste suffisamment à la compression.

Inconvénients

  • plaque de support supplémentaire;
  • épaisseur de plancher (isolant compris) plus importante.

Isolation continue au-dessus du gîtage
d’un plancher non circulable.


Le plancher léger avec aire de foulée

Dans le cas d’un plancher léger avec aire de foulée, l’isolation peut :

  • être placée entre les gîtes;
  • être posée au-dessus du plancher, sous l’aire de foulée.

L’isolation entre les gîtes

plancher léger avec aire de foulée et isolation entre les gites.

Avantages

  • encombrement minimum du plancher.

Inconvénients

  • difficulté d’encastrer des appareils dans le plafond;
  • léger pont thermique au droit des gîtes;
  • ajustage de l’isolant nécessaire.

Par panneaux de laine minérale semi-rigide entre les gîtes

Isolant semi-rigide
entre gîtes d’un plancher circulable.

Par matelas à languettes entre les gîtes

Matelas isolant avec languettes
entre gîtes d’un plancher circulable.

Par panneaux rigides entre les gîtes

Panneaux isolants rigides entre gîtes
d’un plancher circulable.

Par flocons ou granulés d’isolant entre les gîtes

Isolant posé en vrac entre les gîtes
d’un plancher circulable
.

L’isolation au-dessus du plancher et sous l’aire de foulée

isolation au-dessus du plancher et sous l'aire de foulée

Avantages

  • pas de pont thermique au droit des gîtes dans le cas où l’isolant est rigide et ne nécessite pas de lambourdes;
  • pas de découpage de l’isolant et pose facile dans le cas où l’isolant est rigide et ne nécessite pas de lambourdes;
  • possibilité d’encastrer les appareils d’éclairage dans le plafond;

Inconvénients

  • plaque de support supplémentaire;
  • épaisseur de plancher (isolant compris) plus importante.

Par isolants souples ou semi-rigides entre lambourdes

Isolation entre lambourdes au-dessus
du gîtage d’un plancher circulable.

Par panneaux isolants rigides

Isolation continue au-dessus
du gîtage d’un plancher circulable
.


Le plancher lourd sans aire de foulée

Dans le cas du plancher lourd sans air de foulée, l’isolant doit de préférence être placé au-dessus du plancher lourd. Il est vivement déconseillé de placer l’isolant sous le plancher lourd.

L’isolation au-dessus du plancher lourd

isolation au-dessus du plancher lourd

Avantages

  • pas de pont thermique;
  • pas de découpage de l’isolant et pose facile;
  • le plancher lourd ne subit pas de contraintes internes dues à une variation importante de température;
  • permet éventuellement la pose ultérieure d’une aire de foulée ou d’entreposage sans enlever l’isolant si celui-ci résiste suffisamment à la compression.

L’isolation au-dessus du plancher lourd se fait :

Par matelas de laine minérale sur le plancher

Matelas isolant au-dessus
d’un plancher lourd non circulable
.

Par panneaux rigides sur le plancher

Isolant rigide au-dessus
d’un plancher lourd non circulable
.

Par flocons ou granulés d’isolant sur le plancher

Isolant posé en vrac au-dessus
d’un plancher lourd non circulable
.

Le placement de l’isolant sous le plancher (une solution à éviter !)

placement de l'isolant sous le plancher

Avantages

  • l’aire de foulée est facile à aménager plus tard.

Inconvénients

  • ponts thermiques à l’aplomb des murs porteurs;
  • pose difficile de l’isolant au plafond;
  • le plancher lourd subit des contraintes internes dues à une variation importante de température;
  • difficulté de placer correctement le pare-vapeur par le dessous. D’où risque de condensation interne.


Le plancher lourd avec aire de foulée

Dans le cas du plancher lourd avec air de foulée, l’isolant doit de préférence être placé au dessus du plancher lourd, sous l’aire de foulée.
Il est vivement déconseillé de placer l’isolant sous le plancher lourd.

L’isolation au-dessus du plancher lourd

isolation au-dessus du plancher lourd

Avantages

  • pas de pont thermique;
  • pas de découpage de l’isolant et pose facile;
  • le plancher lourd ne subit pas de contraintes internes dues à une variation importante de température;

Inconvénients

  • l’aire de foulée est moins solide que la dalle brute.

L’isolation au-dessus du plancher lourd se fait :

Par isolants souples ou semi-rigides entre lambourdes

Isolation entre lambourdes au-dessus
d’un plancher lourd circulable.

Par panneaux rigides sur le plancher lourd

Isolant rigide au-dessus
d’un plancher lourd circulable
.

L’isolation sous le plancher lourd circulable (Une solution à éviter !)

isolation sous le plancher lourd circulable

Avantages

  • une aire de foulée très solide et facile à aménager.

Inconvénients

  • ponts thermiques à l’aplomb des murs porteurs;
  • pose difficile de l’isolant au plafond;
  • le plancher lourd subit des contraintes internes dues à une variation importante de température.

Remarque générale relative à l’étanchéité à l’air du plancher

Dans tous les cas, l’étanchéité à l’air du plancher des combles doit être assurée de manière à éviter « la condensation interne par transport de vapeur par convection ».

Cette étanchéité est en général assurée lorsque le plancher est une dalle en béton.

Elle est forcément garantie si l’on pose un pare-vapeur correctement sous l’isolant.

Sinon, cette étanchéité à l’air peut être obtenue, par un plafonnage ou par des plaques de carton-plâtre correctement rejointoyées sous le plancher léger.

Le plafond n’est pas étanche à l’air lorsqu’il est constitué de planchettes de bois. Dans ce cas les planchettes doivent être doublées par un écran étanche à l’air.

Il ne l’est, bien sûr, pas non plus dès que la dalle en béton, le pare-vapeur, la finition intérieure ou l’écran d’étanchéité à l’air est perforé pour permettre le passage de conduites électriques ou pour une autre raison.

Si la présence de canalisation est nécessaire, celles-ci passeront dans un vide technique aménagé entre la finition intérieure et la couche de matériau sensée assurer l’étanchéité à l’air.

Choisir la couche isolante du plancher des combles [Concevoir]

L’efficacité isolante

La valeur isolante du matériau dépend de son coefficient de conductivité thermique. Plus sa conductivité est faible, plus l’isolation sera efficace et donc plus l’épaisseur nécessaire à mettre en œuvre sera réduite. Le matériau doit également conserver une efficacité suffisante dans le temps.

Le choix l’épaisseur d’isolant doit donc se réaliser en fonction de la performance thermique à atteindre.

Exemple d’épaisseur calculée d’isolant

Remarque.

Les calculs ci-dessous sont faits avec l’hypothèse que le plancher est étanche à l’air. Dans le cas contraire, la valeur U peut être très fortement dégradée.

Pour éviter les courants d’air à travers les planchers légers, on choisira une finition inférieure de type :

  • plafonnage;
  • plaques de carton-plâtre correctement rejointoyées;
  • ou des panneaux de fibres de bois liées au ciment, avec enduit.

Le plafond n’est, par contre, pas rendu étanche par une finition en lambris ou planchettes.
Il ne l’est, bien sûr, pas non plus dès que la finition intérieure est perforée pour des canalisations électriques ou pour une autre raison. Si le passage de canalisation est nécessaire, celles-ci passeront dans un vide technique aménagé entre un écran à l’air et la finition intérieure.
Un plancher lourd ne pose généralement pas de problème de courant d’air.

Calcul précis

L’épaisseur « di » de l’isolant se calcule par la formule suivante :

1/U
=  [1/hi + d11 + d2/ λ2 + … + di/λi + Ru + 1/he]

<=> di = λi [(1/U) – (1/hi + d11 + d22 + … + Ru + 1/he)]

où,

  • λi est le coefficient de conductivité thermique de l’isolant,
  • U est le coefficient de transmission thermique de l’ensemble « plancher des combles + versants de toiture » à atteindre (exemple : 0,3 W/m²K),
  • he et hi les coefficients d’échange thermique entre le toit et les ambiances extérieures et intérieures valant respectivement 23 W/m²K et 8 W/m²K,
  • dxx la résistance thermique des autres couches de matériaux,
  • Ru est la résistance thermique des combles. Elle comprend la résistance thermique de l’espace d’air et la résistance thermique de la toiture (en pente).

Le tableau ci-dessous donne les résultats des calculs pour des toitures avec sous-toiture et pour différents modèles d’isolation de plancher.

Sous-toiture
+

Valeur U sans isolation [W/(m²xK)] Épaisseur (en mm) d’isolant nécessaire pour obtenir :
U < 0,3 W/(m²xK)
Plancher : MW, EPS


0.045
W/(mK)

PUR


0.035
W/(mK)

XPS


0.040
W/(mK)

Plancher léger étanche à l’air; sans aire de foulée.

2.6 > 133 > 103 > 118

Plancher léger étanche à l’air; avec aire de foulée.

1.5 > 120 > 93 > 107

Plancher lourd étanche à l’air.

2.3 > 130 > 101 > 116

Calcul simplifié

La valeur U d’une toiture est presque uniquement déterminée par la couche isolante. Pour simplifier le calcul, on peut négliger la résistance thermique des autres matériaux.

La formule devient alors :

ei = λi ((1/ U) – (1/he + 1/hi) [m]

Exemple pour U = 0,3 W/m²K,

ei = λi ((1/ 0,3) – (1/23 + 1/8 )) m
= λi x 3,16 [m]

L’épaisseur ne dépend plus que du choix de l’isolant et de son λi.

L’épaisseur ainsi calculée doit être adaptée aux épaisseurs commerciales existantes.

Exemple.

Si l’isolant choisi est la mousse de polyuréthane (PUR).

Son λi vaut 0.039 W/mK (suivant NBN B62-002)
ei = 0.039 x 3.16 = 0.12324 m

L’épaisseur commerciale : 13 cm (par exemple : 6 + 7 cm).

Calculs

Pour estimer vous-même, de manière simplifiée, l’épaisseur suffisante d’un isolant.

L’adéquation avec le support

Un isolant semi-rigide :

  • s’intercale facilement dans les espaces qui lui sont réservés (pose entre les gîtes);
  • calfeutre correctement les raccords (autour de l’isolant);
  • ne résiste pas à la compression (non circulable).

Un isolant souple :

  • peut suivre la forme très compliquée d’un plancher (contournement des gîtes);
  • s’intercale facilement dans les espaces qui lui sont réservés (pose entre les gîtes);
  • calfeutre correctement les raccords (autour de l’isolant);
  • ne résiste pas à la compression (non circulable);

doit être supporté (par le plafond).
Un isolant rigide :

  • résiste mieux à la compression (peut éventuellement supporter une aire de foulée);
  • calfeutre moins facilement (entre les gîtes ou lambourdes);
  • s’adapte plus difficilement à des formes compliquées.

Les flocons ou granulés :

  • s’intercalent facilement dans les espaces qui leur sont réservés (pose entre les gîtes);
  • calfeutrent correctement les raccords (autour de l’isolant);
  • ne résistent pas à la compression (non circulable);
  • doivent être supporté (par le plafond);
  • se déplacent facilement.

Le choix de l’isolant dépend des caractéristiques énumérées ci-dessus et du modèle d’isolation choisi en fonction du type de plancher (lourd ou léger).

Le plancher lourd

Le plancher lourd sera idéalement isolé par le haut afin de lui maintenir une température constante. On évite ainsi des contraintes internes dans la structure et les désordres qu’elles risquent de provoquer. Le volume protégé profite également de l’inertie thermique importante du plancher lourd.

Non circulable

Si le plancher ne doit pas être circulable, tous les isolants en matelas ou en panneaux conviennent.
Si, en outre, la face supérieure du plancher est compliquée ou irrégulière, on préférera les matelas d’isolant souples qui épousent mieux la forme.
Les matelas souples seront idéalement enveloppés d’un papier perméable à la vapeur qui le protège de la poussière.

Circulable

Si le plancher doit être circulable, tous les panneaux rigides conviennent à condition que leur résistance à l’écrasement soit compatible avec les surcharges prévues.
Ils seront ensuite couverts par des plaques de protection constituant l’aire de foulée.
Ces panneaux rigides ne nécessitant pas de lambourdes pour porter l’air de foulée, les ponts thermiques sont évités.

Si pour des raisons économiques ou de protection au feu un isolant semi-rigide ou souple devait être posé, il le serait entre lambourdes. (voir plancher léger, isolation entre gîtes).

Le plancher léger

Non circulable

Isolation sur le plafond entre les gîtes

On utilisera idéalement des matelas rigides ou semi-rigides, car ils sont faciles à ajuster et à calfeutrer.
On peut également utiliser des flocons ou granulés. Ils sont plus faciles à poser, mais risquent d’être déplacés avec le temps par des facteurs mécaniques extérieurs (vent, circulation intempestive, rongeurs, oiseaux, …).
Isolation autour des gîtes

On utilisera exclusivement un matelas souple épousant bien la forme du support. Les matelas souples seront idéalement enveloppés d’un papier perméable à la vapeur qui le protège de la poussière.
Isolation au-dessus du plancher

Si le plancher ne doit pas être circulable, tous les isolants en matelas ou en panneaux conviennent.
Si on utilise des panneaux suffisamment résistants, ceux-ci peuvent être recouverts ultérieurement d’une aire de foulée et le plancher des combles serait ainsi rendu circulable, si nécessaire.
Dans ce cas, il ne faut pas oublier de prévoir le pare-vapeur éventuellement requis.

Circulable

Le plancher léger circulable sera généralement isolé dans son épaisseur pour des raisons d’économies d’espace et de matériaux.
Dans ce cas, on utilisera idéalement des matelas rigides ou semi-rigides, car ils sont faciles à ajuster et à calfeutrer.
Lorsque le plafond est posé avant l’aire de foulée, on peut utiliser des flocons ou granulés. Ils sont faciles à mettre en place.

Dans certains cas lorsqu’il n’y a pas de plafond ou lorsque des appareils volumineux sont encastrés dans celui-ci, on pose l’isolant sur une plaque de support reposant sur le gîtage.
Tous les panneaux rigides conviennent à condition que leur résistance à l’écrasement soit compatible avec les surcharges prévues.
Ils seront ensuite couverts par des plaques de protection constituant l’aire de foulée.

Ces panneaux rigides ne nécessitant pas de lambourdes pour porter l’air de foulée, les ponts thermiques sont évités.

Si pour des raisons économiques ou de protection au feu un isolant semi-rigide ou souple devait être posé, il le serait entre lambourdes. (Voir plancher léger, isolation entre gîtes).

Attention !

Certains isolants sont incompatibles avec d’autres éléments du plancher en contact avec l’isolant.
Par exemple, les mousses de polystyrène sont attaquées par les agents d’imprégnation du bois à base huileuse et par certains bitumes, par les solvants et les huiles de goudron.


Le comportement au feu

Lorsque le support résiste mal au feu (plancher en bois, tôles profilées métalliques), l’inflammabilité de l’isolant joue un rôle important.
Suivant le degré de sécurité que l’on souhaite atteindre, en fonction de la valeur du bâtiment et de son contenu, de son usage, de sa fréquentation, etc., on déterminera le degré d’inflammabilité acceptable pour l’isolant.

Le verre cellulaire et la laine de roche sont ininflammables. Les panneaux à base de mousse résolique ou de polyisocyanurate ont un bon comportement au feu.
Les mousses de polystyrène et de polyuréthane sont inflammables et résistent mal à la chaleur.

La chaleur produite par les spots peut dégrader ces mousses et provoquer des incendies. Si des spots doivent être placés à proximité du panneau isolant (solution à éviter), les mousses doivent être protégées en interposant des boucliers thermiques efficaces.

On veillera également à ce que ce matériau ne dégage pas de gaz toxique lorsqu’il est exposé à la chaleur d’un incendie. C’est notamment le cas de mousses auxquelles ont été rajoutés des moyens retardateurs de feu.


L’impact écologique

Les différents matériaux isolants n’ont pas tous le même impact sur l’environnement. Pour limiter cet impact, on choisira de préférence un isolant « écologique ».

Le prix

« Le nerf de la guerre…! »

A performance égale on choisira le matériau le moins cher. Il faut cependant raisonner en coût global, et tenir compte, non seulement du coût de l’isolant mais aussi de sa mise en œuvre.
Lorsqu’ils sont posés dans les planchers, les isolants correctement posés et protégés des agressions extérieures ne nécessitent aucun entretien et leur durée de vie ne pose pas de problème particulier.


Les conseils généraux de mise en œuvre

 

  • L’isolant doit être placé sur toute la surface du plancher sans oublier les éventuelles parties verticales, les trappes d’accès, etc.

 

  • Les joints entre les différents panneaux isolants et entre les panneaux isolants et les gîtes (planchers légers) doivent être bien fermés.

Pourquoi ?

L’air chauffé à l’intérieur d’un bâtiment se dilate. Il devient ainsi plus léger et monte. Il est alors remplacé par de l’air plus froid qui se réchauffe à son tour. Il s’établit ainsi une circulation d’air dans le local. C’est la convection. Dans une toiture, le même phénomène de rotation de l’air peut se développer autour des panneaux isolants si les joints ne sont pas fermés correctement. Il s’en suit des pertes de chaleur importantes et des risques de condensation dus à la vapeur d’eau dans l’air.

  • Pour la même raison que ci-dessus et pour éviter les ponts thermiques, l’isolation de l’enveloppe doit être continue. La couche isolante de la toiture doit être raccordée avec les couches isolantes des autres parois du volume protégé.
    Par exemple :

    • L’isolant du plancher doit être en contact avec l’isolant des murs extérieurs et des éventuels murs intérieurs du grenier;
    • Il doit être dans le prolongement et en contact avec le dormant du trapillon isolant des accès.
    • Il doit être en contact avec l’isolant autour du conduit de cheminée.
    • Les panneaux isolants ne peuvent être perforés pour la pose de conduite, etc.
    • Les panneaux isolants doivent être protégés et manipulés avec précaution pour éviter les écrasements, les déchirures, l’eau, la boue.

Check-list d’un cahier des charges [isolation de la toiture plate]

La rénovation de la toiture plate est programmée. Voici les points essentiels que doit contenir le cahier des charges.
On sera attentif à 4 aspects du projet :

Le choix des techniques

Exigences

Pour en savoir plus

L’isolant doit idéalment se trouver du côté extérieur par rapport au support. (Pas de toiture froide ! ) (l’isolation à l’intérieur de la structure est délicate à réaliser).

Concevoir

Préférer le lestage aux autres formes de protection, si la pente et la capacité portante du support le permettent.

Concevoir

Toujours protéger la membrane d’étanchéité des rayonnements UV, sauf si celle-ci les supporte et ne risque pas de provoquer la corrosion des accessoires métalliques situés en aval.

Concevoir

Préférer un système d’étanchéité bicouche à un système monocouche, surtout si les conséquences d’une infiltration risquent d’être graves.

Concevoir

Préférer la toiture chaude à la toiture inversée.

Concevoir

Si la membrane d’étanchéité existante est neuve, envisager la toiture inversée ou combinée.

Concevoir

Une toiture inversée doit être lestée, il faut vérifier la capacité portante du support.

Concevoir

  • La pente minimale pour une toiture chaude doit être de 2 cm/m.
  • La pente minimale pour une toiture inversée doit être de 3 cm/m.
  • La pente maximale pour une toiture lestée au gravier est de 5 cm/m.
  • La pente maximale pour une étanchéité collée à la colle bitumineuse à froid est de 15 cm/m.
  • La pente d’une toiture jardin est de préférence nulle.

Concevoir

Vérifier si un pare-vapeur est nécessaire, et dans ce cas, le prescrire.

Concevoir

Compartimenter l’isolant d’une toiture chaude, sauf ci celui-ci est du verre cellulaire.

Concevoir

Réduire les ponts thermiques.

Concevoir


Le choix des matériaux

Exigences

Pour en savoir plus

Prescrire des matériaux agréés BENOR ou bénéficiant d’un agrément technique UBAtc.

Réglementations

Seule la mousse de polystyrène extrudé convient actuellement pour l’isolation thermique des toitures inversées.

Concevoir

Si un pare-vapeur est nécessaire dans une toiture chaude, il sera de même nature que la membrane d’étanchéité.

Concevoir

Utiliser de la colle à froid plutôt que coller au bitume chaud ou plutôt que souder à la flamme, lorsqu’il y a des risques importants en cas d’incendie.

Concevoir

Préférer l’usage du verre cellulaire complètement étanche à la vapeur, pour l’isolation thermique de locaux à température élevée et forte humidité relative (Classe de climat IV).

Techniques

Ne pas poser d’isolant à base de polystyrène sous une membrane d’étanchéité bitumineuse.

Concevoir

Préférer les membranes bitumineuses aux membranes synthétiques si on ne dispose pas d’un personnel de pose spécialisé et qualifié.

Concevoir

Choisir un isolant dont la résistance mécanique est compatible avec les contraintes d’usage de la toiture.

Concevoir


Le dimensionnement des matériaux

Exigences

Pour en savoir plus

Pour être sûr d’obtenir un coefficient de conductivité thermique U répondant aux exigences de la réglementation, il faut calculer l’épaisseur minimale nécessaire en fonction du type d’isolant choisi.

Concevoir

Pour que le pare-vapeur soit efficace, il faut que sa résistance à la diffusion de vapeur µd ait une longueur minimale en fonction du type d’isolant, du type de support et de la classe de climat intérieur des locaux couverts.

 Concevoir 

Le système d’accrochage du complexe de toiture (isolation-étanchéité) doit être dimensionné en fonction de l’action du vent.
L’action du vent est plus importante le long des rives et aux angles de la toiture plate.
Le poids du lestage doit atteindre au moins 1.5 fois l’action du vent.
La résistance utile des fixations et des colles est indiquée par les fabricants sur bases d’essais réalisés suivant les directives UEAtc.

 Concevoir 


Les recommandations de bonne pratique

Exigences

Pour en savoir plus

Faire respecter les codes de bonne pratique, les normes, les prescriptions des fabricants et les prescriptions des agréments techniques UBAtc.

Réglementations

Vérifier le taux d’humidité du support avant réalisation et étudier les possibilités de séchage.

Évaluer

Soigner la continuité de l’isolant et sa pose.

Concevoir

Ne jamais enfermer d’humidité dans l’isolant de la toiture chaude.

Evaluer

Vérifier la compatibilité des matériaux entre eux.

Concevoir

Ne pas surchauffer les matériaux (isolant, étanchéité, métaux, …) qui perdent leurs propriétés ou s’enflamment.

Concevoir

Poser correctement un pare-vapeur continu.

Concevoir

Exiger et vérifier l’absence totale de courant d’air à travers la toiture.

Concevoir

Toujours souder les joints des membranes d’étanchéité bitumineuse.

Concevoir

Protéger les étanchéités des agressions mécaniques.

Concevoir

Prévoir un contrat d’entretien périodique lié à la garantie décennale.

Améliorer

Choisir la protection extérieure

En fonction du type de toiture

Toiture inversée

Les parties courantes

La couche isolante d’une toiture inversée est actuellement réalisée uniquement à l’aide de mousse de polystyrène extrudé. Ce matériau ne résiste pas au rayonnement ultraviolet, en outre, il doit être lesté pour éviter son soulèvement sous l’effet du vent ou par flottaison.

Les seules protections qui conviennent dans ce cas sont donc les protections lourdes :

Les remontées d’étanchéité en rives

Remontées d'étanchéité en rives.

Lorsque la membrane d’étanchéité utilisée doit être protégée des rayonnements UV (voir plus loin), les remontées d’étanchéité qui ne peuvent être protégées par la protection lourde doivent l’être par une protection légère.

Toiture chaude

Les parties courantes

Tous les systèmes de protection sont possibles pour les toitures chaudes.

Le choix de la protection ne dépendra plus que de la nature de l’étanchéité et de la force portante du support.

Si le support le permet, on préférera une protection lourde qui protège mieux la membrane des chocs thermiques, à cause de l’inertie thermique de la protection, et dispense d’accrocher l’étanchéité.

Si le support ne le permet pas, on se contentera d’une protection légère.

Les remontées d’étanchéité en rives

lorsque la membrane d’étanchéité utilisée doit être protégée des rayonnements UV, les remontées d’étanchéité qui ne peuvent être protégées par la protection lourde doivent l’être par une protection légère.


La pente de la toiture

Les protections légères peuvent être appliquées quelle que soit la pente de la toiture.

Les protections lourdes ne conviennent que pour les toitures relativement horizontales, ainsi :

  • lorsque la pente de la toiture dépasse 5 %, la membrane ne peut être protégée par du gravier,
  • lorsque la pente de la toiture dépasse 10 %, la membrane ne peut être protégée par des dalles.

La nature de la membrane d’étanchéité

En fonction de leur nature, les membranes d’étanchéité devront ou pas être protégées des rayonnements solaires.

Membranes bitumineuses

S’il s’agit d’une membrane à base de bitume SBS une protection contre les rayons UV est indispensable, ce qui n’est pas le cas avec une membrane à base de bitume APP.
Une protection des membranes APP est cependant nécessaire lorsque les évacuations d’eaux pluviales situées en aval sont métalliques pour éviter leur oxydation (oxydation des accessoires de toiture).
La protection légère est généralement constituée de paillettes d’ardoise appliquées en usine. Elle peut également être assurée par une couche de peinture compatible avec la membrane.
Plus rarement, la membrane est revêtue d’une feuille de cuivre ou d’aluminium.

Membranes synthétiques

La majorité des membranes synthétiques offrent une résistance suffisante aux rayons UV et aux chocs thermiques.
Seules les membranes en PVC, doivent être stabilisées aux UV lorsqu’elles risquent d’être exposées à ceux-ci.
Attention ! Le lestage en gravier ralentit l’évacuation de l’eau pluviale et peut devenir un foyer de micro-organismes qui favorisent le vieillissement de certains PVC.

En fonction de la capacité portante du support

Seule une toiture dont la capacité portante est suffisante pourra supporter une protection lourde. Sinon seule une protection légère peut convenir.

Exemples de poids de lestage :


En fonction de l’utilisation de la toiture

Toiture inaccessible sauf pour l’entretien

Lorsque la toiture n’est pas prévue pour la circulation des piétons ou des véhicules, la protection de l’étanchéité peut être légère ou lourde.

Toiture accessible pour la circulation piétonne

Ces toitures doivent être capables de supporter la charge d’utilisation, et la protection circulable.

Celle-ci sera du type protection lourde : carrelage sur chape, dalles sur plots, dalles drainantes, pavage sur gravillon, asphalte coulé ou revêtement drainant pour terrain de sport.
L’étanchéité peut également être recouverte d’un plancher ou d’un caillebotis en bois. Il ne s’agit pas d’une protection lourde. Elle ne fait pas office de lestage de l’étanchéité. Celle-ci doit donc être fixée en conséquence.

Toiture carrossable

Ces toitures doivent supporter la charge de circulation, et la protection carrossable.

Celle-ci sera du type protection lourde.

Les dalles sur plots de grand format, l’asphalte coulé et les enrobés hydrocarbonnés admettent une circulation légère.

Les pavements sur asphalte coulé permettent la circulation de camions légers.

Seules les dalles fractionnées en béton armé permettent le charroi lourd.

Toitures jardins

Pour des raisons esthétiques, la protection de l’étanchéité et son accrochage peuvent être assurées par des plantations et leur substrat.

On sera attentif à plusieurs aspects :

  • La force portante du support doit être suffisante. Un jardin de toiture peut peser de 25 à 200 kg/m² voire plus dans certains cas de végétation intensive.
  • L’étanchéité doit être protégée mécaniquement des coups de bêche accidentels.
  • La membrane d’étanchéité doit être conçue pour résister aux racines.
  • La réserve d’eau doit être suffisante pour être capable d’assurer l’alimentation des plantes choisies.
  • L’épaisseur de terre doit être adaptée aux plantes choisies.

Concevoir le raccord entre le bas du versant isolé et le mur

Concevoir le raccord entre le bas du versant isolé et le mur


Isolation entre chevrons – cas d’une gouttière pendante

Schéma - isolation entre chevrons - gouttière pendante

  1. Sablière.
  2. Pare-vapeur.
  3. Isolant.
  4. Sous-toiture rigide.
  5. Contre-latte.
  6. Lattes.
  7. Couverture.
  8. Planche de rive.
  9. Chevron.
  10. Voliges.
  11. Gouttière.
  12. Finition intérieure.
  13. Latte de pied.
  14. Peigne.
  15. Bande de raccord de la gouttière.
  16. Tuile de pied à bord recourbé.
  17. Crochet.

Continuité de la fonction de la couverture (étanchéité à la pluie)

La couverture a pour objectif d’arrêter l’eau et de l’évacuer vers la gouttière.

Comment placer la gouttière pendante pour éviter les risques d’infiltrations ?

> Des voliges sont fixées entre ou sur les chevrons ou fermettes avec découpes éventuelles de ces derniers. Celles-ci vont servir de support à la gouttière.
Des planches de rive viennent fermer l’espace sous la toiture.

> La gouttière proprement dite prolongée par une bande de raccord est agrafée sur les voliges prévues à cet effet. L’extrémité de la bande de raccord doit se trouver au moins 80 mm plus haut que le côté extérieur de la gouttière.

Remarque : la bande de raccord de gouttière peut être indépendante de la gouttière pour autant qu’il n’existe pas de risque de remontée d’eau.

> Dans le cas de tuiles, la position et l’épaisseur de la première latte en pied de toiture est déterminée en fonction de la position des tuiles de pied :

  • le débordement de ces tuiles par rapport à la gouttière doit être d’environ 1/3 de la largeur de la gouttière;
  • la pente de ces tuiles doit être la même que celle des autres tuiles.

Attention, la bande de raccord de la gouttière et la sous-toiture ne peuvent être perforées lors du clouage de cette latte.

> Une bande métallique ou synthétique (ou peigne plastique) protège la latte de pied contre la pluie et évite la pénétration d’oiseaux ou d’insectes.

  1. Ardoises.
  2. Lattes.
  3. Contre-lattes.
  4. Sous-toiture.
  5. Volige.
  6. Peigne.

> Contrairement aux prescriptions, il n’est en général pas donné de pente aux gouttières pendantes, et ce pour des raisons de pratique et d’esthétique. Cette dérogation n’entraîne, en général, pas de problème en pratique.

Continuité de la fonction de la sous-toiture (évacuation des eaux infiltrées ou condensées)

> La sous-toiture doit aboutir dans la gouttière.

> Le recouvrement minimal entre la sous-toiture et la bande de raccord de la gouttière est de 60 mm en projection verticale

Continuité de l’isolation

La continuité de l’isolation exige une bonne coordination entre les corps de métier.

En effet, dans le cas d’une isolation entre chevrons, l’isolant de toiture est posé après la sous-toiture et la couverture.

Or, la jonction correcte de l’isolant entre le mur et la toiture ne peut être réalisée que par l’extérieur, et la sous-toiture déjà posée condamne l’accès à cette zone.

Aussi, une partie de l’isolant, celle située au-dessus du mur de façade et raccordée à l’isolant de la façade, doit être posée juste avant la pose de la sous-toiture.

Continuité du pare-vapeur et raccord de la finition intérieure de toiture avec celle des murs

Le pare-vapeur doit être correctement raccordé contre la face intérieure du mur de façade. La finition fixée sous le pare-vapeur est raccordée de manière étanche avec la finition intérieure du mur de façade de façon à supprimer tout risque de courant d’air à travers la toiture.


Isolation entre fermettes – cas d’un chéneau et de combles non utilisés

Schéma - isolation entre fermettes - chéneau et de combles non utilisés

  1. Panne sablière.
  2. Volige.
  3. Planche de rive.
  4. Fond de chéneau.
  5. Fermette.
  6. Sous-toiture.
  7. Contre-latte.
  8. Lattes.
  9. Couverture.
  10. Double latte.
  11. Bande métallique ou synthétique.
  12. Porte à faux de la tuile de pied.
  13. Bande de raccord de la gouttière.
  14. Pare-vapeur.
  15. Vide technique.
  16. Finition intérieure.
  17. Echelle de corniche.
  18. Plafond de rive.
  19. Étanchéité du chéneau.
  20. Comble perdu.

Une échelle de corniche en bois mise à plat au-dessus du mur porteur ou de la dalle permet de réaliser le support du chéneau en porte-à-faux. Elle remplace ou supporte la sablière.

Continuité de la fonction de la couverture (étanchéité à la pluie)

La couverture a pour objectif d’arrêter l’eau et de l’évacuer vers la gouttière.

Comment placer la gouttière pour éviter les risques d’infiltrations ?

Des cales posées sur l’échelle vont servir à donner la pente au chéneau.
Des voliges sont fixées entre ou sur les chevrons ou fermettes (avec découpes de ces dernières dans le second cas). Celles-ci vont servir de support à la bande de raccordement du chéneau.
Des planches (planche de rive, plafond de rive + moulure de finition, fond de chéneau, …) viennent former la corniche assurant par la même occasion la fermeture du bâtiment au pied du versant de la toiture.

Le caisson en bois de la corniche est pourvu d’une étanchéité métallique, en plastique rigide ou en matériaux souples d’étanchéité tels que le bitume polymère armé de polyester et/ou de fibre de verre.

De plus, comme dans le cas précédent :

> L’extrémité de la bande de raccordement de la gouttière doit se trouver au moins 80 mm plus haut que le côté extérieur de la gouttière.

> La hauteur de la première pièce de support des éléments de couverture (liteaux, voliges) en pied de toiture, est adaptée de manière à leur conserver la même pente.
Attention, la bande de raccord de la gouttière et la sous-toiture ne peuvent être perforées lors du clouage de cette pièce.

> Dans le cas de tuiles, la position de la première de latte en pied de toiture est déterminée de manière à ce que la tuile de pied déborde au-dessus du chéneau.

> Une bande métallique ou synthétique (ou peigne plastique) protège la latte de pied contre la pluie et évite la pénétration d’oiseaux ou d’insectes.

Continuité de la fonction de la sous toiture (évacuation des eaux infiltrées ou condensées)

Comme dans le cas précédent :

> La sous-toiture doit aboutir dans la gouttière.

> Le recouvrement minimal entre la sous-toiture et la bande de raccord du chéneau est de 60 mm en projection verticale.

Continuité de l’isolation

L’échelle de corniche permet de réaliser une jonction continue entre l’isolation du mur et de la toiture (ici, la dalle des combles).

Continuité du pare-vapeur et raccord de la finition intérieure de toiture avec celle des murs

Le pare-vapeur doit être correctement raccordé contre la face intérieure du mur de façade. La finition fixée sous le pare-vapeur est raccordée de manière étanche avec la finition intérieure du mur de façade de façon à supprimer tout risque de courant d’air à travers la toiture.


Toiture « Sarking » – cas d’une gouttière pendante

Au niveau du raccord, la continuité, de la fonction de la couverture, est assurée de la même manière que pour une toiture traditionnelle (isolée par l’intérieur).

Par contre la continuité des fonctions :

  • de la sous-toiture;
  • de l’isolation thermique;
  • et de l’étanchéité à la vapeur et à l’air,

est spécifique à la toiture « Sarking », vu que le panneau isolant assure, à lui seul, ces différentes fonctions.

Cette technique impose de tenir compte de l’épaisseur supplémentaire apportée par l’isolant.

Schéma - Toiture "Sarking" - gouttière pendante.

  1. Panne sablière.
  2. Chevron ou fermette.
  3. Planche de rive.
  4. Cale de bois.
  5. Panneaux isolants.
  6. Isolant entre chevrons ou fermette.
  7. Sous-toiture éventuelle.
  8. Contre-latte.
  9. Lattes.
  10. Latte plâtrière.
  11. Couverture.
  12. Gouttière.
  13. Bavette indépendante.
  14. Peigne.
  15. Finition intérieure.

Une cale en bois est fixée sur le chevron en bas de versant, celle-ci servira à poser le premier panneau isolant.

Des planches (planches de rive, …) viennent fermer l’espace sous la toiture. La gouttière est fixée dans la planche de rive.

Continuité de la fonction de la sous-toiture

Pour assurer la continuité de la fonction de la sous-toiture des panneaux isolants en bas de versant, une bavette indépendante est engravée dans la partie supérieure du panneau sur une profondeur minimum de 30 mm. Elle est maintenue en place par un joint continu de mastic souple. La bavette est constituée d’un matériau rigide (cuivre, zinc, aluminium).

Continuité de l’isolation

Afin d’assurer la continuité de l’isolation entre celle du mur et celle de la toiture, via la panne sablière, des panneaux d’isolation complémentaires doivent être placés sur la panne sablière, entre les chevrons.

Étanchéité à l’air

Ces panneaux d’isolation complémentaire doivent également assurer l’étanchéité à l’air au niveau de bas de versant. Sinon, des dispositions spéciales sont à prévoir.


Toiture « Sarking » – cas d’un chéneau

Au niveau du raccord, la continuité, de la fonction de la couverture, est assurée de la même manière que pour une toiture traditionnelle (isolée par l’intérieur).

Par contre la continuité des fonctions :

  • de la sous-toiture;
  • de l’isolation thermique;
  • et de l’étanchéité à la vapeur et à l’air,

est spécifique à la toiture « Sarking », vu que le panneau isolant assure, à lui seul, ces différentes fonctions.

Cette technique impose de tenir compte de l’épaisseur supplémentaire apportée par l’isolant.

Schéma - Toiture "Sarking" - cas d'un chéneau.

  1. Mur de parement extérieur.
  2. Mur porteur intérieur.
  3. Isolation.
  4. Ossature corniche.
  5. Panne sablière.
  6. Chevron ou fermette.
  7. Cale de pente.
  8. Fond de chéneau.
  9. Volige.
  10. Panneaux isolants.
  11. Isolant entre chevrons ou fermettes.
  12. Sous-toiture.
  13. Contre-latte.
  14. Latte.
  15. Peigne.
  16. Bavette indépendante.
  17. Couverture.
  18. Planche de rive.
  19. Plafond de rive.
  20. Chéneau.
  21. Finition intérieure.

Une volige est fixée sur le chevron en bas de versant, celle-ci servira à poser le premier panneau isolant.

Continuité de la fonction de la sous-toiture

Pour assurer la continuité de la fonction de la sous-toiture des panneaux isolants en bas de versant, une bavette indépendante est engravée dans la partie supérieure du panneau sur une profondeur minimum de 30 mm. Elle est maintenue en place par un joint continu de mastic souple. La bavette est constituée d’un matériau rigide (cuivre, zinc, aluminium).

Continuité de l’isolation

Afin d’assurer la continuité de l’isolation entre celle du mur et celle de la toiture, via la panne sablière, des panneaux d’isolation complémentaires doivent être placés sur la panne sablière, entre les chevrons.

Étanchéité à l’air

Ces panneaux d’isolation complémentaire doivent également assurer l’étanchéité à l’air au niveau de bas de versant. Sinon, des dispositions spéciales sont à prévoir.

Comment poser correctement de l'isolant ?

Comment poser correctement de l’isolant ? [toiture plate]

Comment poser correctement de l'isolant ?


 La toiture inversée

Étanchéité posée librement, en semi indépendance ou collée Isolant lesté

 La toiture chaude

Étanchéité lestée Isolant posé librement
Isolant posé en semi-indépendance (*)
Isolant fixé mécaniquement (*)
Étanchéité fixée mécaniquement à travers l’isolant Isolant posé librement
Isolant posé en semi-indépendance (*)
Isolant fixé mécaniquement (*)
Étanchéité collée Isolant collé
Isolant fixé mécaniquement

(*) pour faciliter la mise en œuvre.

 La toiture isolée à l’intérieur de la structure (délicat)

Étanchéité posée librement, en semi indépendance ou collée Isolant souple ou en vrac remplissant intégralement la cavité

Le collage au bitume chaud ne convient pas sur les tôles métalliques profilées sauf lorsque l’isolant est du verre cellulaire (CG).

La technique de pose à la colle bitumineuse à froid ne convient pas pour le polystyrène expansé (EPS).

La fixation mécanique est généralement utilisée sur des supports en bois ou en tôles profilées. Elle ne convient pas lorsque l’isolant est du verre cellulaire (CG).

Lorsque l’isolant et l’étanchéité sont uniquement collés, il convient de vérifier si l’isolant lui-même est capable de résister au délaminage et au pelage. Dans les autres cas (fixation mécanique et lestage) seuls la résistance de la fixation ou le poids du lestage servent à accrocher la couverture.

Concevoir

Pour en savoir plus sur l’accrochage 

L’isolant devra être posé de telle façon qu’il y ait le moins possible de ponts thermiques.

La meilleure façon de ne pas avoir de pont thermique en toiture est d’ éviter toute interruption de la couche isolante.

L’isolant sera donc si possible continu, d’épaisseur constante et sec.

Lorsqu’un pont thermique a été repéré, on tentera de le neutraliser.

Évaluer

Pour savoir comment repérer les ponts thermiques

Améliorer

Pour savoir comment neutraliser les ponts thermiques

Compartimenter l’isolant [toiture plate]

La fragmentation se fait en reliant l’étanchéité et l’écran pare-vapeur.

Compartimenter l'isolant

Les surfaces cloisonnées auront 100 à 300 m² dans le cas d’une couche de protection difficile à enlever.

Les surfaces cloisonnées auront 400 à 600 m² dans le cas d’une couche de protection facile à enlever.

La dimension des aires séparées dépend du niveau de risque accepté. Plus la surface des compartiments est réduite, plus la fiabilité est élevée.

Les barrières de compartimentage seront implantées au-dessus des points hauts du support.

La fragmentation doit être indiquée sur les plans « as built » pour pouvoir connaître la limite des zones inondées en cas de fuite.

Le compartimentage permet également pendant le chantier d’effectuer des fermetures de zone et de pouvoir réaliser la toiture en plusieurs phases.

Lorsque l’isolant est du verre cellulaire (CG) posé suivant la technique de la toiture compacte, il n’est pas nécessaire de compartimenter la couche d’isolant, celui-ci n’étant pas inondable.

Comment poser correctement de l'isolant ?

Choisir l’isolant [Concevoir la toiture plate]

Comment poser correctement de l'isolant ?

Quelle matière choisir ?

Le choix du matériau isolant dépendra de plusieurs facteurs. C’est au concepteur de choisir ceux qui sont prioritaires.

  • L’efficacité isolante,
  • les sollicitations mécaniques externes,
  • la compatibilité avec le support,
  • la compatibilité avec la composition de toiture,
  • le comportement au feu,
  • le prix,
  • la compatibilité avec les autres matériaux mis en œuvre,
  • la perméabilité à la vapeur d’eau.

L’efficacité du matériau isolant

La valeur isolante du matériau dépend de son coefficient de conductivité thermique. Plus sa conductivité est faible, plus l’isolation sera efficace et donc plus l’épaisseur nécessaire à mettre en œuvre sera réduite. Le matériau doit également conserver une efficacité suffisante dans le temps. Celle-ci dépendra du comportement du matériau aux sollicitations mécaniques, à l’humidité, au vieillissement, …

Les matériaux isolants couramment utilisés pour les toitures plates sont les suivants (du plus isolant au moins isolant) :

Les valeurs reprises sur le schéma de droite sont celles fournies par les spécifications techniques européennes de l’EOTA (European Organisation for Technical Approvals), les déclarations volontaires de qualité ATG (agréments techniques de l’UBAtc – Union belge pour l’agrément technique dans la construction) ou les certificats Keymark du CEN (Comité européen de normalisation).

Exemple.

Pour obtenir une isolation équivalente à 10 cm de polystyrène expansé (EPS) dont vaut 0.040 W/mK il faut 12 cm de verre cellulaire (CG) dont vaut 0.048 W/mK

R = e(EPS) / λ(EPS) = e(CG) / λ(CG)

0.10 m / 0.040 W/mK = 0.12 m / 0.048 W/mK = 2.5 (m²K)/W

On utilise également des panneaux composites, dont le pouvoir isolant dépend des matériaux qui les composent.

La résistance à l’écrasement

Les sollicitations et l’utilisation de la toiture qui pourra être accessible ou non, limiteront le choix des matériaux isolants.

Chacun des matériaux disponibles sur le marché possède une résistance à l’écrasement spécifique.

Si on classe les matériaux isolants couramment utilisés pour les toitures plates, du plus résistant au moins résistant, on obtient :

  • Le verre cellulaire,
  • la perlite expansée,
  • le liège,
  • la mousse de polystyrène extrudé,
  • la mousse de polystyrène expansé,
  • la mousse résolique, la mousse de polyuréthane, la mousse de polyisocyanurate,
  • la laine de roche.

Les isolants rigides, comme le verre cellulaire, conviennent pour les toitures destinées à recevoir de lourdes charges (moyennant dans certains cas, l’interposition d’une plaque de répartition entre la charge et l’isolant).

Les isolants semi-rigides, comme les mousses synthétiques, conviennent pour les toitures sur lesquelles il faut circuler régulièrement pour accéder à des locaux techniques situés en toiture.

On n’utilise jamais la laine de verre comme isolant des toitures chaudes à cause de sa faible résistance à l’écrasement.

Les isolants souples, comme la laine de roche, ne conviennent que pour les toitures qui ne doivent être accessibles que pour l’entretien de la toiture elle-même.

Connaissant les contraintes d’utilisation, on choisira un isolant qui présente une résistance à la compression suffisante.

Exemple.

Ainsi si on souhaite placer sur une toiture une charge permanente de 200 kg (2kN) répartie sur une surface de 200 cm² (10 cm x 20 cm) la contrainte de compression sur l’isolant est de 10 N/cm².
Le verre cellulaire est capable de reprendre sans se déformer 28 N/cm² (minimum de la valeur moyenne de rupture : 70 N/cm² avec un coefficient de sécurité de 2.5) et donc convient largement. On prendra toutefois la précaution d’interposer un matelas de caoutchouc entre le socle et la membrane pour répartir correctement la charge et éviter un poinçonnement dû à un défaut ponctuel du socle.

Dans le cas des autres matériaux isolants que le verre cellulaire, toute charge amène un écrasement. Celui-ci augmente avec la charge et diffère suivant le matériau isolant. L’écrasement n’est pas directement proportionnel à la charge. Il convient d’interroger le fabricant de l’isolant pour connaître la déformation résultante de la charge. Il faut ensuite vérifier si cette déformation est compatible avec la membrane utilisée en interrogeant le fabricant des membranes.

Selon la norme SIA271 (Ch) l’écrasement de l’isolant ne peut dépasser 10 % sous une charge de 11 N/cm².

Compatibilité avec le support

Lorsque le support est relativement souple et exposé à des mouvements dus au vent, aux charges, etc. (tôles profilées), il y a intérêt à choisir un matériau isolant suffisamment souple comme la laine de roche, pour suivre le mouvement sans subir de contraintes internes importantes.

Les laines minérales et les mousses sont flexibles. Le verre cellulaire est raide et peut contribuer à rigidifier la toiture. Cette toiture n’est cependant circulable que pour l’entretien.

La compatibilité avec le système de toiture

Toiture inversée

Lorsque la toiture est du type « toiture inversée » le seul matériau isolant généralement utilisé est la mousse de polystyrène extrudé XPS, à cause de son caractère hermétique.

Il existe aussi, au stade expérimental, un système de toiture inversée non lestée utilisant de la laine de roche MW comme isolant. Ce système n’a jusqu’à présent pas été développé.

Toiture chaude

La mise en œuvre de panneaux de mousse de polystyrène extrudé XPS dans une toiture chaude n’est pas indiquée à cause de son coefficient de dilatation thermique élevé.

La mousse de polystyrène expansé EPS ne peut être utilisée dans une toiture chaude que moyennant certaines précautions prescrites par les fabricants. Elle doit être suffisamment stabilisée (retrait de naissance) et recouverte sur les deux faces d’un voile de verre bitumé avec recouvrement au droit des joints.
Il est conseillé de couvrir d’un lestage une toiture chaude isolée à l’aide de ce matériau, car celui-ci résiste mal à une température supérieure à 70°C.

Dans le cas de revêtements d’étanchéité posés sur de la mousse PUR ou PIR, le matériau isolant doit être revêtu d’un voile de verre bitumé sur les deux faces. La masse volumique de la mousse est de 32 kg/m³ au moins. (NIT 134 p 30).

En dehors des réserves qui précèdent, tous les autres matériaux peuvent être mis en œuvre dans les toitures chaudes moyennant le suivi des prescriptions du fabricant.

Le comportement au feu

Lorsque le support de la toiture résiste mal au feu (plancher en bois, tôles profilées métalliques), ou lorsque la mise en œuvre de l’étanchéité nécessite l’usage d’une flamme, l’inflammabilité de l’isolant joue un rôle important.

Suivant le degré de sécurité que l’on souhaite atteindre, en fonction de la valeur du bâtiment et de son contenu, de son usage, de sa fréquentation, etc., on déterminera le degré d’inflammabilité acceptable pour l’isolant.

Les mousses de polystyrène et de polyuréthane sont inflammables et résistent mal à la chaleur.

Les seuls isolants ininflammables pour toitures plates sont le verre cellulaire et la laine de roche.

Les panneaux à base de mousse résolique ou de polyisocyanurate ont un bon comportement au feu.

On veillera également à ce que ce matériau ne dégage pas de gaz toxique lorsqu’il est exposé à la chaleur d’un incendie. C’est notamment le cas de mousses auxquelles ont été rajoutés des moyens retardateurs de feu.

Pour diminuer la propagation du feu par l’isolant, il est possible de compartimenter celui-ci à l’aide de panneaux isolants ininflammables.

Compartimentage de la couche isolante à l’aide d’un isolant ininflammable.

Un lestage en gravier protège efficacement l’isolant du feu venant de l’extérieur (incendie d’un bâtiment voisin, par exemple).

Protection de l’étanchéité par le gravier du lestage.

L’isolant sera protégé du feu venant de l’intérieur par la résistance au feu du support lui-même.

Protection de la couverture par le caractère RF du support.

Le prix

« LE NERF DE LA GUERRE ».

À performance égale on choisira le matériau le moins cher.

Il faut cependant tenir compte dans la détermination de ce prix, de l’épaisseur nécessaire pour obtenir une résistance thermique égale, et du prix de la mise en œuvre.

Exemple.

Supposons deux isolants possible a et b.

Ils conviennent tous les deux pour l’usage prévu (résistance à la compression, résistance à la vapeur d’eau, comportement au feu, compatibilité avec les supports et avec l’étanchéité, etc.).

  • a coûte 300 €/m³, sa pose coûte 7 €/m², son coefficient de conductivité thermique λi vaut 0.028 W/mK
  • b coûte 200 €/m³, sa pose coûte 4 €/m², son coefficient de conductivité thermique λi vaut 0.054 W/mK

La résistance thermique à atteindre pour la couche isolante est de 2.5 m²K/W.

  • L’épaisseur d’isolant a à mettre en œuvre est de : 7 cm (épaisseur disponible).
  • L’épaisseur d’isolant b à mettre en œuvre est de : 13.5 cm -> 14 cm (épaisseur disponible).

Coût total fourniture et pose de a = 28 €/m²

Coût total fourniture et pose de b = 32 €/m²

D’où le choix de a pourtant plus cher au m³ et à la pose, mais thermiquement plus performant.

Attention ! Dans le souci d’une bonne gestion, il faut raisonner en coût global, et tenir compte, non seulement du coût de l’isolant et de sa mise en œuvre, mais aussi :

  • des coûts d’entretien;
  • des coûts de réfection prévisibles;
  • de la durée de vie moyenne de l’isolant;
  • de sa fragilité pouvant provoquer une rupture de l’étanchéité et une dégradation du bâtiment entraînant des coûts de réparation et des troubles de jouissance;
  • des frais de chauffages supplémentaires entraînés par une humidification anormale ou accidentelle de l’isolant.

La compatibilité avec les autres matériaux mis en œuvre

La compatibilité chimique entre les matériaux isolants (principalement les mousses synthétiques) et les solvants utilisés dans les colles et les membranes doit être vérifiée.

On sera attentif aux prescriptions des fabricants et aux agréments techniques relatifs aux produits.

La perméabilité à la vapeur d’eau

Dans le cas d’un climat intérieur très humide (Classe IV) il sera parfois intéressant d’utiliser le verre cellulaire comme isolant, surtout lorsque la pose correcte d’un pare-vapeur très performant est difficile.

Le verre cellulaire est en effet complètement étanche à la vapeur. On évite ainsi les condensations internes dans l’isolant qui conserve ses performances thermiques.

L’impact écologique

Les différents matériaux isolants n’ont pas tous le même impact sur l’environnement. Pour limiter cet impact, on choisira de préférence un isolant « écologique« .


Quelle épaisseur choisir ?

Les performances thermiques que l’on désire atteindre détermineront l’épaisseur minimale d’isolant nécessaire en fonction du coefficient de conductivité thermique λ de celui-ci.

Le choix de l’épaisseur de l’isolant doit se réaliser en fonction de la performance énergétique à atteindre.

Rem: On peut bien entendu choisir une valeur U plus contraignante que ce qu’impose la réglementation si on désire augmenter le confort et diminuer les consommations (temps de retour de l’investissement à calculer).

calculs

Pour calculer le temps de retour de l’isolation d’une paroi.

Par exemple, si on veut obtenir une valeur U = 0.3 W/m²K, l’épaisseur ei de l’isolant se calcule par la formule suivante (pour des couches homogènes) :

e= λ( (1/U) – (1/h+ 1/h+ e1/λ1 + e2/λ+ e3/λ+ … ) )

où,

  • λi est le coefficient de conductivité thermique de l’isolant,
  • U est le coefficient de transmission thermique U de la paroi à atteindre : 0.3 W/m²K,
  • he et hi les coefficients de transmission thermique entre le toit et les ambiances extérieures et intérieures valant respectivement 23 W/m²K et 8 W/m²K,
  • ex/λx la résistance thermique des autres couches de matériaux.

La valeur U d’une toiture est presque uniquement déterminée par la couche isolante. Pour simplifier le calcul, on pourrait négliger la résistance thermique des autres matériaux, tout en assurant à U une valeur inférieure à 0.3 W/m²K. La formule devient alors :

e= λ((1/ 0.3) – (1/23 + 1/8 )) m = λx 3.16 m

L’épaisseur ne dépend plus que du choix de l’isolant et de son λi.

L’épaisseur ainsi calculée doit être adaptée aux épaisseurs commerciales existantes.

Exemple.

Si l’isolant choisi est la mousse de polyuréthane (PUR).

Son λi vaut 0.039 W/mK (suivant agrément technique du produit),

ei = 0.039 x 3.16 = 0.12324 m

L’épaisseur commerciale : 13 cm (par exemple : 6 + 7 cm).

Dans le cas de la toiture inversée, l’épaisseur doit être augmentée pour compenser la perte d’efficacité due à l’écoulement de la pluie ou de la neige fondue entre l’isolant et l’étanchéité.

calculs

Pour estimer l’épaisseur suffisante d’un isolant.

Remarque.
La résistance thermique totale des couches situées sous le pare-vapeur ne peut excéder 30 % de la résistance thermique globale, sinon le point de rosée risque de se trouver sous le pare-vapeur avec comme conséquence, de la condensation interne.
La couche d’isolant apportée doit donc être suffisamment épaisse pour atteindre 70 % de la résistance thermique totale de la toiture.

Définir les éléments de contrôle [isolation de la toiture plate]

Définir les éléments de contrôle [toiture plate]

Il s’agit d’éléments tubulaires qui drainent la couche d’isolant et qui permettent de détecter la présence d’eau avant que celle-ci ne puisse provoquer des dégâts plus importants.

En outre, de tels points de contrôle permettent la vérification de la réalisation correcte de la toiture, par exemple lors de la réception des travaux.

Les dispositifs de contrôle se placent aux points bas du support.

Lorsque l’isolant est du verre cellulaire (CG) posé suivant la technique de la toiture compacte, ce dispositif est inutile, l’isolant étant imperméable.

Évaluer

Le contrôle de l’humidité sous la membrane d’étanchéité peut également être réalisé à l’aide d’un scanner de plate-forme ou hygromètre électronique que possèdent certains fabricants d’isolant et de membranes d’étanchéité.

Placer l’isolant dans le versant ou dans le plancher des combles ? [Concevoir]

Placer l'isolant dans le versant ou dans le plancher des combles ?

Isolation dans le versant de toiture et dans le plancher des combles.


En bref !

L’isolant doit être placé à la limite de l’espace protégé.

Ce choix sera dicté par différents facteurs :

Si les combles doivent être habitables, il faut évidemment placer l’isolation dans les versants de toiture. Il ne faut pas oublier d’isoler les pignons jusqu’à la pointe.

Si les combles ne doivent pas être habitables, il est préférable d’isoler leur plancher. On réduit ainsi le volume chauffé mais surtout aussi la surface de déperdition thermique. Cela n’empêche pas l’utilisation des combles comme espace de rangement pour des objets insensibles au froid. On crée ainsi un espace adjacent non chauffé (EANC) qui protège thermiquement le bâtiment en servant de tampon entre le volume protégé et l’environnement extérieur.

Dans certains cas cependant,  pour simplifier la forme de l’enveloppe du volume protégé, on intégrera les combles non habitables au volume protégé. On diminue ainsi les nœuds constructifs  qui sont sources potentielles de ponts thermiques ou les raccords de la barrière d’étanchéité à l’air qui sont sources potentielles de fuites (infiltrations – exfiltration) d’air.

Pour être efficace, la barrière d’étanchéité à l’air d’une toiture légère (généralement le pare-vapeur )  doit être posée le plus près possible de la couche isolante. De plus, cette barrière d’étanchéité doit être la plus continue possible (le moins de raccords possible). On tiendra compte de cette contrainte pour choisir l’emplacement de l’isolant (plancher ou versant).

La présence de conduites de ventilation ou de chauffage dans les combles peut également influencer le choix. On se posera la question de savoir s’il est préférable d’isoler les conduites ou bien d’isoler les combles dans lesquels elles se trouvent. Cela dépendra notamment de la facilité de réaliser  la barrière d’étanchéité à l’air et du nombre de percement de celles-ci par les conduites.

Choisir la sous-toiture d’un versant isolé

Schéma explicatif de la sous-toiture.

  1. Lattes
  2. Contre-lattes
  3. Sous-toiture
  4. Isolant
  5. Charpente
  6. Pare-vapeur
  7. Finition du plafond

Pourquoi une sous-toiture ?

La sous-toiture récolte et évacue vers l’extérieur du bâtiment, l’eau qui se serait infiltrée accidentellement entre les éléments de couverture lors de conditions climatiques particulières (pluie torrentielle, chute de neige poudreuse, vent fort, dégel,…) ou en cas d’envol ou de rupture d’une tuile ou ardoise. A priori, la sous-toiture n’est pas destinée à servir de couverture ou même de bâche durant l’exécution de la toiture même si certaines sous-toitures offrent cet avantage. Elle a aussi pour rôle d’évacuer l’eau qui se serait condensée sur la face inférieure de la couverture suite au sur-refroidissement. Elle protège ainsi l’isolation.

En outre, elle limite les infiltrations d’air et empêche le passage de poussières.
Enfin, elle renforce la résistance de la couverture lors d’une tempête.

Faut-il toujours une sous-toiture ?

Non, dans certains modèles d’isolation, tels que l’isolation par panneaux isolants rigides au-dessus des chevrons ou fermettes (toiture « Sarking ») ou par panneaux autoportants au-dessus des pannes, les fonctions de la sous-toiture sont parfois remplies par les panneaux isolants eux-mêmes. Dans ce cas, il ne doit pas y avoir de sous-toiture proprement dite et la sous-toiture fait partie intégrante de la couche isolante.

D’autre part, pour les couvertures en tuiles, la NIT 186 « exige » une sous-toiture.

L’étanchéité à la pluie et à la neige d’une couverture en ardoises naturelles est plus grande que celle d’une couverture en tuiles. Dans ce cas, une sous-toiture n’est donc pas aussi indispensable mais elle est néanmoins vivement recommandée.


Quelle sous-toiture choisir ?

Les qualités d’une bonne sous-toiture

La sous-toiture doit être :

  • étanche à l’eau et résistante à l’humidité,
  • résistante au gel,
  • durable,
  • de préférence, ininflammable,
  • de préférence, perméable à la vapeur,
  • de préférence, capillaire,
  • de préférence rigide.

Vu que l’on peut trouver beaucoup de matériaux répondant aux premières exigences, la qualité d’une sous-toiture se mesure surtout par sa réponse aux trois dernières exigences, à savoir :

La perméabilité à la vapeur

Il est conseillé de placer une sous-toiture plus perméable à la vapeur que la finition intérieure sous l’isolant, car, même si la toiture est munie d’un pare-vapeur parfaitement mis en œuvre :

  • Le pare-vapeur peut être perforé par la pose d’équipements sans que l’on s’en rende compte.
  • Les matériaux et le bois en particulier peuvent contenir de l’humidité résiduelle.

La capillarité

Par effet « buvard », une sous-toiture capillaire permet de limiter, voir de supprimer « l’égouttement » en cas d’infiltration ou de condensation sur la sous-toiture froide (phénomène du sur-refroidissement).

Une sous-toiture micro-perforée n’est qu’une succession de pleins et de trous. Les pleins étant froids, une condensation s’y produira.
Une sous-toiture capillaire est préférable pour retenir l’eau en attendant qu’elle s’évapore !

La rigidité

Il existe des sous-toitures rigides, comme les plaques renforcées aux fibres organiques ou minérales et des sous-toiture souples comme les membranes plastiques microperforées ou non.

Une sous-toiture rigide a pour avantage de :

  • permettre le contact entre elle et l’isolant et ainsi assurer une bonne étanchéité à l’air,
  • ne pas réduire le vide au-dessus de la sous-toiture sous la poussée de l’isolant,
  • diminuer la charge de vent sur les éléments de couverture,
  • ne pas produire de vibrations bruyantes par temps venteux.

Mauvaise mise en œuvre d'une toiture souple.

Mauvaise mise en œuvre d’une toiture souple.

Vide réduit au-dessus d'une sous-toiture souple.

Risque d’un vide réduit au-dessus d’une sous-toiture souple.

Exemple

Une sous-toiture de type fibres ciment-cellulose, par exemple, remplit les différentes fonctions ci-dessus.


Conseils de mise en œuvre

  • On commence la pose en bas de la toiture et on remonte vers le faîte. La sous-toiture doit aboutir dans la gouttière.
  • Les plaques ou les bandes sont placées au-dessus des chevrons ou fermes, leur plus long côté parallèle à la gouttière. Dans le cas d’une isolation par l’extérieure par panneaux isolants rigides posés sur les chevrons ou fermes, la sous-toiture souple est posée directement sur l’isolant.
  • Aux joints horizontaux, le recouvrement minimal est de 60 mm en projection verticale; ce qui correspond à un recouvrement « l » qui varie en fonction de la pente de la toiture tel que donné dans le tableau ci-dessous :
Pente du toit (α)

Recouvrement (l)

30° 120 mm
35° 105
40° 93
45° 85
50° 78
l = 60 mm/sinα

Conseils de mise en œuvre-1.

  1. Chevron.
  2. Sous-toiture.
  3. Contre-lattes.
  4. Contre-lattes amincie.

Amincissement de la contre-latte au droit des recouvrements des plaques de sous-toiture.

Il en va de même pour le recouvrement sur la bande de raccord de la gouttière.

Conseils de mise en œuvre-2.

Amincissement de la contre-latte au droit des recouvrements des plaques de sous-toiture.

  1. Chevron ou fermette.
  2. Sous-toiture.
  3. Vide entre la sous-toiture et les tuiles.
  4. Contre-lattes.
  5. Latte.
  6. Latte de pied. Sa hauteur et sa position sont telles que la pente des tuiles de la 1° rangée corresponde à celle des rangées supérieures.
  7. Bande métallique ou synthétique (ou peigne en plastique) destinée à protéger la latte de pied contre la pluie et à éviter la pénétration d’oiseaux.
  8. Gouttière.
  9. Bande de raccord, métallique ou synthétique, de la gouttière en dessous de la sous-toiture.
  10. Crochet de gouttière.
  • Dans le sens de la largeur, les plaques sont posées jointivement et les joints sont recouverts par les contre-lattes.
    Pour les bâtiments fortement exposés, il est conseillé de prévoir un recouvrement latéral de 100 mm environ. Ce recouvrement se fait au niveau de certains chevrons ou fermes. Au-dessus des autres, l’absence de double épaisseur est comblée par des languettes débitées dans la sous-toiture.
    Dans le cas d’une sous-toiture souple (en rouleau), on s’arrangera pour que la longueur des lès couvre toute la largeur du versant de la toiture.
  • Les membranes souples sont posées de manières relativement lâches pour éviter les tensions. On veille cependant à ne pas la repousser vers le haut lors du placement de l’isolant.
  • Toute perforation de la sous-toiture doit être soigneusement évitée lors du chantier.
  • A chaque interruption de la sous-toiture (cheminée, lanterneau, lucarne, …), il faut assurer la déviation des eaux infiltrées par la réalisation de « gouttières ».
  • La sous-toiture doit aboutir à l’extérieur du bâtiment, dans la gouttière ou la corniche par exemple, sans créer de poches inférieures. Il faut veiller à n’avoir aucune contre-pente, particulièrement à cet endroit.

Les contre-lattes
Pour que la sous-toiture puisse assurer correctement son rôle d’évacuation de l’eau, des contre-lattes doivent être placées sur la sous-toiture, sous les lattes; sans quoi, l’eau aurait tendance à stagner le long des lattes.

Pour un écart de 400 mm entre chevrons ou fermettes, les contre-lattes ont une épaisseur de 15 à 26 mm et une largeur minimale de 32 mm.
Elles sont en pin ou en épicéa. Elles doivent être droites, bien équarries et d’épaisseur régulière. Le bois doit être traité.
Elles doivent être fixées par-dessus la sous-toiture dans la structure secondaire, en suivant la pente, au moins deux fois par mètre courant.
La mise en œuvre tient compte du type de sous-toiture et des prescriptions du fabricant.

Concevoir le mur isolé par l’extérieur

Concevoir le mur isolé par l'extérieur


Choix du système

> Le choix du système d‘isolation par l’extérieur se fait en fonction des critères suivants :

Les performances d’étanchéité à atteindre

Le système le plus performant est le panneau isolant protégé par un bardage. Celui-ci assure une excellente étanchéité à l’eau. De plus si de l’eau pénètre malgré tout accidentellement, celle-ci est drainée par la coulisse et évacuée par le bas du mur. Ainsi isolant et mur sont parfaitement protégés des pluies.

Il est en outre facile à démonter pour vérifier l’état de l’isolant.

L’esthétique recherchée et contraintes urbanistiques

Bien qu’actuellement très varié au niveau de l’aspect extérieur (ardoises naturelles, synthétiques, bois, feuilles métalliques, …) le bardage ne correspond pas toujours à l’esthétique recherchée ou aux contraintes urbanistiques imposées. L’enduit de finition est généralement plus largement accepté.

Si l’on souhaite un parement extérieur classique en briques, on choisit soit une isolation par l’extérieur par éléments isolants préfabriqués (recouvert de plaquettes de briques), soit on crée un mur creux à partir de la maçonnerie existante.

Les performances énergétiques

L’enduit isolant nécessite des épaisseurs excessives pour atteindre le coefficient de transmission thermique U recommandé.

Les systèmes tels que panneaux isolants plus enduit ou les éléments isolants préfabriqués présentent une très bonne continuité de l’isolation.

Un système avec structure (bardage ou enduit supporté par une structure) présente une isolation discontinue et donc moins efficace pour une même épaisseur d’isolant.

Une structure métallique est déconseillée car elle engendre des ponts thermiques.

La complexité de la façade

Le tandem panneaux isolants + enduit est plus approprié dans les cas d’une façade complexe très découpée. Un bardage est plus approprié dans le cas d’une façade sans ou avec peu de découpes.

Le prix

« Le nerf de la guerre…! »

Les prix peuvent être très variables en fonction du type de finition (différents types de bardages, différents revêtements pour les éléments isolants préfabriqués, ….), de la complexité de la surface à isoler, de la préparation du support, et du coût des installations de chantier (distances, échafaudages, hauteur, protections, …).

La création d’un mur creux revient nettement plus cher.

> Les systèmes d’isolation par l’extérieur qui comportent une finition sous forme d’enduit doivent disposer d’un agrément technique ATG.

Les composants doivent faire partie d’un même système (colle, isolant, mortier, armature et finition). L’exécution nécessite un savoir-faire particulier, surtout pour ce système et est donc, de préférence, confiée à un entrepreneur spécialisé.
Il en va de même pour le système des panneaux isolants couverts de plaquettes en briques.


Choix de l’isolant

Type d’isolant

L’isolant est placé directement contre le mur. Si l’isolant est souple, il épouse parfaitement la forme de son support même si celui-ci est un peu irrégulier. Si l’isolant est rigide, il est nécessaire de régler le support avant de poser l’isolant.

Un isolant perméable à l’air (laine minérale, par exemple) ne peut être choisi que si le mur-support sur lequel il est posé est lui-même étanche à l’air (maçonnerie plafonnée, …). Si la maçonnerie doit rester apparente à l’intérieur du bâtiment, pour rendre le mur étanche à l’air, la face extérieure du mur plein doit être enduite avant pose de ce type d’isolant.

Les produits minces réfléchissants (PMR), dont l’efficacité est beaucoup moins élevée que celle annoncée par les fabricants, sont à proscrire dans une isolation par l’extérieur puisqu’ils constituent un film pare-vapeur placé « du côté froid » du mur, susceptibles de provoquer une forte condensation sur la face interne (entre le mur et l’isolant).

Épaisseur de l’isolant

Les épaisseurs d’isolant sont calculées à partir des performances à atteindre.

Conseils de mise en œuvre

> Les panneaux isolants doivent être posés de manière parfaitement jointive et appliqués contre le mur-support afin d’éviter les interruptions dans la couche isolante (= pont thermique) et les courants de convection.

Schéma pose des panneaux isolants.

Courants de convection.

Remarque : le risque de courants de convection est encore plus important lorsqu’il y a une lame d’air ventilée entre l’isolant et le parement extérieur.

> Afin d’éviter les ponts thermiques, l’isolation de l’enveloppe doit être continue. Elle doit être dans le prolongement et en contact avec le dormant du châssis muni d’un vitrage isolant. La couche isolante du mur doit être raccordée aux couches isolantes des autres parois du volume protégé.

> Il faut protéger et manipuler les panneaux isolants avec précautions pour éviter les écrasements, les déchirures, l’eau, la boue.


Choix de l’enduit éventuel

Lorsque le mur est isolé par l’extérieur, mur et isolant doivent rester parfaitement secs.

Lorsque le système d’isolation par l’extérieur choisi comporte un enduit, c’est celui-ci qui assure l’étanchéité à l’eau.

Les enduits disponibles sur le marché – qu’ils soient minéraux ou synthétiques – présentent une absorption d’eau faible et assure ainsi l’étanchéité à l’eau pour autant qu’ils soient appliqués en suivant les recommandations et qu’ils ne présentent pas de fissurations importantes (> 1 à 2 mm).

Outre l’étanchéité à l’eau, les enduits doivent également :

  • Présenter une bonne résistance mécanique : ils doivent pouvoir résister à des chocs modérés principalement au rez-de-chaussée, adhérer suffisamment à leur support, disposer d’une cohésion adéquate et résister à la fissuration. Les enduits – qu’ils soient minéraux ou synthétiques – présentent, en général, ces qualités pour autant qu’ils soient appliqués en suivant les recommandations et sur un support bien préparé. Lorsque l’enduit est appliqué directement sur l’isolant thermique, une armature est généralement prévue pour limiter le risque de fissuration.
  • Donner l’aspect décoratif recherché. Cette variété décorative est donnée par la grande variété de composition, de teinte et d’état de surface : lisse, gratté, tyrolien, ….).

Les enduits, aussi bien minéraux que synthétiques, sont préparés en usine afin d’obtenir une meilleure constance dans les mélanges et limiter de ce fait les variations de teinte et d’état de surface.

Vu les sollicitations importantes dues aux variations thermiques que peuvent subir les enduits, on choisit, de préférence, un enduit de couleur claire. Il sera suffisamment déformable pour limiter le risque de fissuration.

L’enduit nécessite un entretien tous les 10 à 15 ans pour des raisons esthétiques (encrassement).


Détails d’exécution

L’isolation par l’extérieur est un système qui permet d’isoler un mur de manière continue pour autant que les détails aux interruptions dans le mur (tels que ceux montrés ci-dessous) et les raccords avec les parois adjacentes soient réalisés avec soin. Seul le pont thermique au droit d’un balcon reste difficile à éviter.

La baie de fenêtre

Seuil et linteau – cas du panneau isolant revêtu d’un enduit

  1. Mur existant + enduit intérieur.
  2. Arrêt d’enduit + mastic.
  3. Panneau isolant collé.
  4. Armature et mortier d’enrobage.
  5. Enduit de finition.
  6. Armature d’angle.
  7. Retour d’isolation au niveau du linteau (panneau collé revêtu des mêmes couches que le mur).
  8. Profilé d’interruption fixé mécaniquement à la maçonnerie.
  9. Retour d’isolation au niveau du seuil.

Bruxelles Environnement a édité une vidéo illustrative de la mise en œuvre de ce détail :

Isolation : Pose d’un seuil de fenêtre[Vidéo réalisée dans le cadre du projet Conclip, soutenu par Bruxelles Environnement].

Ébrasement de baie – cas du panneau isolant revêtu d’un enduit

  1. Mur existant + enduit intérieur.
  2. Arrêt d’enduit + mastic.
  3. Panneau isolant collé.
  4. Armature et mortier d’enrobage.
  5. Enduit de finition.
  6. Armature d’angle
  7. Retour d’isolation au niveau de l’ébrasement (panneau collé revêtu des mêmes couches que le mur).

Seuil et linteau – cas de l’ isolant protégé par un bardage

  1. Retour d’isolation au niveau du linteau.
  2. Retour d’isolation au niveau du seuil de fenêtre.
  3. Retour au niveau de l’ébrasement de fenêtre.
  4. Feuille métallique.

Retour d’isolation au niveau du linteau et au niveau de l’ébrasement : des lattes sont fixées sur le linteau et sur l’ébrasement de fenêtre. L’isolant est posé entre les lattes. Le tout est recouvert d’une finition ( feuille métallique par exemple).

Joints de mouvement – cas du panneau isolant revêtu d’un enduit

Les joints de dilatation ou de tassement doivent être répercutés dans l’isolation et dans l’enduit. Les rives libres des panneaux, ainsi que les bords des joints de mouvement sont protégés par des profilés « ad hoc » faisant partie du système.

Joint de mouvement en partie courante

Schéma joint de mouvement en partie courante.

Joint de mouvement dans un angle

Schéma joint de mouvement dans un angle.

Raccord avec une paroi adjacente

Schéma raccord avec une paroi adjacente.

  1. Mur existant.
  2. Panneau isolant collé.
  3. Armature et mortier d’enrobage.
  4. Enduit de finition.
  5. Profil protecteur.
  6. Joint élastique d’étanchéité.
  7. Fond de joint.
  8. Joint mécanique.

Construction en encorbellement – cas du panneau isolant revêtu d’un enduit

Schéma panneau isolant revêtu d'un enduit.

  1. Enduit.
  2. Revêtement de sol.
  3. Chape.
  4. Isolant acoustique.
  5. Dalle de plancher.
  6. Mur plein.
  7. Panneau isolant.

Faut-il ventiler la toiture ?

Faut-il ventiler la toiture ?


Couverture traditionnelle

  1. Lattes
  2. Contre-lattes
  3. Sous-toiture
  4. Isolant (remplissage partiel)
  5. Charpente
  6. Pare-vapeur
  7. Finition du plafond.
  8. Lame d’air ventilée

Faut-il ventiler l’espace entre l’isolant et la sous-toiture ?

Non, car :

  • Contrairement à ce que l’on croit souvent, l’air amené en hiver par la ventilation ne sèche pas la toiture car il est froid et très humide (80 à 90 % d’humidité relative).
  • L’introduction d’air humide extérieur par l’espace ventilé peut produire de la condensation sur la face inférieure de la sous-toiture qui peut être plus froide que l’air par sur-refroidissement. L’eau ainsi produite, va couler sur l’isolant et le mouiller.
  • En cas de mauvaise étanchéité à l’air des couches situées sous la sous-toiture (isolant, pare-vapeur, finition), la lame d’air ventilée crée une dépression et un appel d’air intérieur, ce qui amplifie les pertes de chaleur et les risques de condensation.

Pour empêcher la ventilation de la toiture, il faut fermer les entrées d’air entre la sous-toiture et l’isolant tant au pied qu’au faîte de la toiture.

Faut-il une lame d’air entre l’isolant et la sous-toiture ?

De préférence pas, car la présence d’une lame d’air favorise les courants convectifs qui augmentent les pertes de chaleur et les risques de condensation.

Si l’étanchéité à l’air est correcte, on peut laisser une lame d’air mais celle-ci doit être non ventilée. En cas de doute sur l’étanchéité à l’air, cette solution n’est pas recommandée.

Et pourtant…. !

La lame d’air ventilée a été préconisée pendant longtemps… !

En effet, en cas de remplissage total, on pense souvent que le bois de charpente pourrit car l’humidité présente est emprisonnée entre deux couches étanches : le pare-vapeur et la sous-toiture.

[A]
  1. Sous-toiture étanche à la vapeur
  2. Ecran insuffisamment étanche à la vapeur ou mal réalisé : La vapeur d’eau entrée ne peut sortir.
    Risque important de condensation !
[B]
  1. Sous-toiture étanche à la vapeur
  2. Ecran étanche à la vapeur : La vapeur d’eau résiduelle est piégée.
    Risque de condensation !

Pour remédier à ce problème on a proposé, à tort, de laisser une lame d’air ventilée pour sécher la charpente.

La solution au risque de pourrissement de la charpente évoqué ci-dessus, se trouve plutôt dans le choix des matériaux et dans le soin apporté à l’exécution. Les points suivants doivent être respectés :

  • Côté intérieur, un écran étanche à l’air ou, le cas échéant, un pare-vapeur adéquat dont les joints sont bien réalisés.
  • La sous-toiture doit être étanche à l’eau et à l’air mais perméable à la vapeur d’eau; ainsi la vapeur d’eau qui serait présente entre le pare-vapeur et la sous-toiture peut être évacuée vers l’extérieur.
    La sous-toiture est, de préférence, capillaire afin de jouer le rôle de régulateur d’humidité.
  • Le bois de charpente doit respecter les prescriptions techniques en vigueur : il doit avoir un taux d’humidité non excessif (max. 15 %) et avoir reçu un traitement fongicide et insecticide.

Ces précautions éliminent le risque de condensation et de pourrissement de la charpente.

  1. Sous-toiture perméable à la vapeur
  2. Ecran étanche à la vapeur :
    La vapeur d’eau résiduelle peut sortir
    Pas de risque de condensation !

Cas particulier : la couverture métallique

Faut-il ventiler la toiture et comment ?

  1. Couverture métallique
  2. Voligeage
  3. Chevrons
  4. Ventilation
  5. Isolant (remplissage partiel)
  6. Charpente
  7. Pare-vapeur
  8. Finition du plafond

Oui, si la ventilation est exigée par le fabricant pour garantir son produit. Mais dans ce cas, elle doit se faire entre le voligeage et la sous-toiture. (c’est-à-dire : AU-DESSUS de la sous-toiture).

  1. Couverture métallique
  2. Voligeage
  3. Contre-latte
  4. Ventilation
  5. Sous-toiture
  6. Chevrons
  7. Isolant (remplissage partiel)
  8. Charpente
  9. Pare-vapeur
  10. Finition du plafond

La ventilation permet de créer, en sous-face de la couverture, une couche de patine qui protège le métal.

Pratiquement, l’air circule :

  • au bas du versant, grâce aux espaces laissés libres entre les contre-lattes;
  • au sommet du versant, grâce aux ouvertures aménagées dans la faîtière.

Dans cette configuration, la sous-toiture est indispensable. En effet, les températures de la couverture peuvent descendre sous la température de l’air ambiant par sur-refroidissement. L’air amené par la ventilation va donc condenser au contact de la face inférieure de la couverture. La sous-toiture va récolter ces eaux de condensation et les envoyer vers la gouttière, protégeant ainsi l’isolant.
Ici aussi, il est indispensable que le bois des voliges ait reçu un traitement fongicide.