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 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

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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

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

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 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.

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.