Energie Plus Le Site

Outil d'aide à la décision en efficacité énergétique des bâtiments du secteur tertiaire. Réalisé par Architecture et Climat, Faculté d'architecture, d'ingénierie architecturale, d'urbanisme (LOCI), site de Louvain-la-Neuve, Université catholique de Louvain, Belgique avec le soutien de la Wallonie.

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Category Archives: Enveloppe

Author Image Posted By : geoffrey.vanmoeseke 19 Avr, 2024

Impacts environnementaux : focus sur les fenêtres

Dans cette page, nous proposons une comparaison des impacts environnementaux des parois reprises dans la bibliothèque de TOTEM durant l’été 2023, afin d’identifier de bonnes pratiques en termes de choix constructifs. En particulier, nous nous intéressons aux toitures.

Recommandations avant comparaison:

 

Ca change vite

Les bibliothèques TOTEM s’enrichissent régulièrement, les EPD (déclaration environnementale de produit)  se multiplient… L’exercice fait ici est donc vrai pour en un temps t, et l’analyse peut changer rapidement. Cependant, puisqu’il ne s’agit pas de trouver un « meilleur élève », mais d’identifier des tendances, l’exercice vaut la peine.

Travailler à l’échelle de l’élément

Totem préconise la comparaison à partir du niveau hiérarchique correspondant aux éléments, de façon à considérer matériaux mis en œuvre ! En effet, si l’on comparait par exemple deux matériaux non mis en œuvre (deux isolants par exemple), on négligerait l’impact des matériaux additionnels nécessaires à celle-ci (fixation, mortier éventuel,…), et l’on pourrait mal estimer la durée de vie des matériaux, qui elle aussi peut dépendre des conditions de mise en œuvre .

Nous travaillons donc ici sur base des bibliothèques d’éléments prédéfinis dans TOTEM (planchers, murs, toitures,…). Il s’agit donc de bien de discuter de complexes multicouches, et non de matériaux individuellement.

Peut-on comparer des éléments n’ayant pas la même valeur U ?

L’impact environnemental de l’énergie consommée durant la phase d’utilisation de l’élément est pris en compte dans le score environnemental global. Une telle comparaison est donc possible, pour autant que l’on s’en tienne à une comparaison de l’impact sur l’ensemble des étapes du cycle de vie. Cela n’aurait évidemment aucun sens de comparer uniquement la phase de fabrication de parois n’ayant pas la même performance thermique.

Précisons cependant que la méthode de calcul utilisée pour l’évaluation de l’énergie consommée « in use » est discutable car relativement simpliste (méthode des degrés jours), et que l’impact de cette énergie n’est pas le même selon le type de système énergétique considérée (chauffage gaz ? pompe à chaleur ?). Les comparaisons qui sont faite sont donc à nuancer et contextualiser.

Peut-on comparer des éléments n’ayant pas la même durée de vie ?

Si l’on travaille à l’échelle des éléments, TOTEM uniformise les durées de vie à 60 ans, en intégrant un rythme de remplacement des éléments qui ne vivraient pas autant. La comparaison est donc possible.

Si vous voulez en savoir plus sur les hypothèses de calcul de TOTEM, dont la durée de vie, nous vous recommandons la video ci-dessous :

Peut-on comparer des élément n’ayant pas le même statut (Neuf ><Réno) ?

Oui et non. Il est intéressant de regrouper ces deux type d’éléments, pour mettre en évidence l’intérêt relative de la conservation d’éléments ou de composants existants. Mais une fois cela établi, c’est la comparaison d’éléments similaires qui a le plus d’intérêt pratique.

Vue générale sur les fenêtres

Le graphique ci-dessous représente l’ensemble des fenêtres répertoriés dans la bibliothèque TOTEM. En abscisse sont reprises les valeurs U (W/m2K) et en ordonnée le score agrégé de performance environnementale en millipoints par unité fonctionnelle.

Notons d’abord que plusieurs de ces fenêtres ne respectent pas l’exigence minimale U=< 1.5 W/m²K. Si l’on se concentre sur les autres, on remarque ne assez grande variabilité de score environnemental, puisque celui-ci varie entre 43 et 74 mPt/UF.

Comparaison d’éléments : les fenêtres prédéfinies de la bibliothèque TOTEM

Quelles tendances identifier ?

  • Premièrement, les fenêtres avec châssis bois présentent le meilleur score environnemental, que ce soit en simple ou, encore mieux, en triple vitrage. Le bois-alu arrive deuxième, et le PVC troisième. Le châssis aluminium ferme la marche.
  • Deuxièmement, le passage au triple vitrage permet systématiquement d’améliorer le score environnemental global, à matériau de châssis équivalent. L’ordre de grandeur de ce bénéfice est cependant inférieur à celui d’un changement de matériau de châssis. Par exemple, passer d’un châssis aluminium double vitrage à un aluminium triple vitrage vous fera gagner une dizaine de millipoints, alors que le passage vers un châssis bois double vitrage vous en fait gagner près de 20.

Attention cependant, ce chapitre de la bibliothèque TOTEM ne contient que peu de points. L’analyse sera donc à refaire lorsque cette bibliothèque se sera enrichie.

Vers une trop grande complexité de vitrages ?

Pour compléter l’analyse générale ci-dessous, nous pouvons nous trouver vers les recherche du dr. Jean Souviron((Jean Souviron. Glazing Beyond Energy Efficiency: An Environmental Analysis of the Socio-Technical Trajectory of Architectural Glass. Architecture, space management. Université Libre de Bruxelles (U.L.B.), Belgium, 2022. English.)), dont la thèse de doctorat porte sur l’analyse de cycle de vie des vitrages. En particulier, il analyse la tendance à la complexification des technologies de vitrages ces dernières décennies (doublement puis triplement des feuilles de verre, ajout de couches basses émissivité, remplissages gazeux, etc.) et s’interroge sur le bilan environnemental de ces vitrages dans un scénario de rénovation énergétique de bureaux : est-ce que les bénéfices des ces technologies lors de l’utilisation du bâtiment surpassent le coût environnemental d’une production plus complexe ? Ceci en se basant sur une analyse détaillée des cycles de production et des potentiels de récupérations et recyclage des vitrages.

Pour vous la faire courte, voici ses principales conclusions :

  • le meilleur vitrage est … celui qu’on ne produit pas. avant de se questionner sur quel vitrage pour remplacer ceux en fin de vie, il convient de se pencher sur la nécessité de ces vitrages, dnas une logique de réduction globale des quantités de matières utilisées. A noter cependant qu’il centre sont travail sur la rénovation des murs rideaux, pour lesquels effectivement la quantité de verre peut être mise en question. La situation est différente pour une architecture de fenêtres.

The most significant (impact) would be to minimise the production of flat glass due to the energy-intensive nature of float plants and their dependence on fossil fuels.

  • l’impact environnemental des vitrages est grevé par une grande difficulté à recycler les produits développés aujourd’hui, principalement du fait des difficultés à dissocier les composants des complexes de vitrage.

This means that the design of insulating glass units itself should be revised so that they provide sufficient acoustic and thermal insulation, while the materials from which they are made can be easily separated.

  • Sur la valeur ajoutée des vitrages « complexes », il pointe l’énorme incertitude qui entoure les analyses de cycle de vie actuelles, dans un contexte climatique changeant, un mix énergétique en transition, une variété d’hypothèses d’utilisation et de gains internes ou de systèmes HVAC et, potentiellement, une remise en question des ambiances intérieures à maintenir dans les bâtiments à l’avenir.

If the hypotheses and the definition of the life cycle scenarios can significantly change the conclusions of an LCA, how can the uncertainties related to the socio-technical trajectory of buildings be better taken into account?

  • Pour en venir au choix des complexes de vitrage dans une situation donnée, ses résultats indiquent une … équivalence de consommations énergétique globale pour les simples (sg), double (dg) et triples vitrages (tg). Signe que les vraies pistes de réduction d’impact ne sont peut-être pas dans un choix de technologie.
Figure 4.29 de la thèse du dr. Jean Souviron, montrant la consommation d’énergie totale sur le cycle de vie de différentes solutions de vitrages simple (sg), double (dg) ou triple (tg), pour une application de bureau et différentes solutions d’ombrage

Incohérent avec ce qui précède ? Non, nous ne le pensons pas. L’incertitude des analyses de cycle de vie est aujourd’hui encore grande, tout le monde le reconnais. Des résultats non convergents sont donc « attendus ». A ce stade des connaissances, les ACV peuvent donner des indications, pas des certitudes. Et dans le cas présent, concluons qu’aucune tendance claire en fonction de l’une ou l’autre technologie ne se dégage au niveau des vitrages « classiques » (résultats du dr. Souviron) et qu’au niveau des châssis, le bois semble tirer son épingle du jeu (résultats TOTEM).

Cet article a été révisé pour la dernière fois en été 2023. Les données et analyses présentées reflètent l’état des connaissances et des ressources disponibles à ce moment-là. Le domaine de la construction et de l’évaluation environnementale évoluant rapidement, nous encourageons nos lecteurs à vérifier si des mises à jour ou des compléments d’information ont été publiés depuis.

Author Image Posted By : geoffrey.vanmoeseke 4 Avr, 2024

Impacts environnementaux : focus sur les toitures

Dans cette page, nous proposons une comparaison des impacts environnementaux des parois reprises dans la bibliothèque de TOTEM durant l’été 2023, afin d’identifier de bonnes pratiques en termes de choix constructifs. En particulier, nous nous intéressons aux toitures.

Recommandations avant comparaison

Ca change vite

Les bibliothèques TOTEM s’enrichissent régulièrement, les EPD (déclaration environnementale de produit)  se multiplient… L’exercice fait ici est donc vrai pour en un temps t, et l’analyse peut changer rapidement. Cependant, puisqu’il ne s’agit pas de trouver un « meilleur élève », mais d’identifier des tendances, l’exercice vaut la peine.

Travailler à l’échelle de l’élément

Totem préconise la comparaison à partir du niveau hiérarchique correspondant aux éléments, de façon à considérer matériaux mis en œuvre ! En effet, si l’on comparait par exemple deux matériaux non mis en œuvre (deux isolants par exemple), on négligerait l’impact des matériaux additionnels nécessaires à celle-ci (fixation, mortier éventuel,…), et l’on pourrait mal estimer la durée de vie des matériaux, qui elle aussi peut dépendre des conditions de mise en œuvre .

Nous travaillons donc ici sur base des bibliothèques d’éléments prédéfinis dans TOTEM (planchers, murs, toitures,…). Il s’agit donc de bien de discuter de complexes multicouches, et non de matériaux individuellement.

Peut-on comparer des éléments n’ayant pas la même valeur U ?

L’impact environnemental de l’énergie consommée durant la phase d’utilisation de l’élément est pris en compte dans le score environnemental global. Une telle comparaison est donc possible, pour autant que l’on s’en tienne à une comparaison de l’impact sur l’ensemble des étapes du cycle de vie. Cela n’aurait évidemment aucun sens de comparer uniquement la phase de fabrication de parois n’ayant pas la même performance thermique.

Précisons cependant que la méthode de calcul utilisée pour l’évaluation de l’énergie consommée « in use » est discutable car relativement simpliste (méthode des degrés jours), et que l’impact de cette énergie n’est pas le même selon le type de système énergétique considérée (chauffage gaz ? pompe à chaleur ?). Les comparaisons qui sont faite sont donc à nuancer et contextualiser.

Peut-on comparer des éléments n’ayant pas la même durée de vie ?

Si l’on travaille à l’échelle des éléments, TOTEM uniformise les durées de vie à 60 ans, en intégrant un rythme de remplacement des éléments qui ne vivraient pas autant. La comparaison est donc possible.

Si vous voulez en savoir plus sur les hypothèses de calcul de TOTEM, dont la durée de vie, nous vous recommandons la video ci-dessous :

Peut-on comparer des élément n’ayant pas le même statut (Neuf ><Réno) ?

Oui et non. Il est intéressant de regrouper ces deux type d’éléments, pour mettre en évidence l’intérêt relative de la conservation d’éléments ou de composants existants. Mais une fois cela établi, c’est la comparaison d’éléments similaires qui a le plus d’intérêt pratique.

Vue générale sur les toitures plates

Le graphique ci-dessous représente l’ensemble des toitures plates répertoriés dans la bibliothèque TOTEM. En abscisse sont reprises les valeurs U (W/m2K) et en ordonnée le score agrégé de performance environnementale en millipoints par unité fonctionnelle de chaque complexe de paroi.

Avant de commencer, pointons qu’un élément en béton cellulaire affichant un score dépassant les 250 mPt/UF a été supprimé du graphique. Alors que tous les autres éléments restent sous la barre des 100 mPt / UF, celui-là venait écraser les résultat et complexifier la lecture.

Cet élément (ID ET969) a été fortement impacté par une récente mise à jour, qui l’a fait passer 13,95 mPt/UF à 256,84 mPt/UF. Il est donc passé du « podium » à « l’élimination ».

Comparaison d’éléments : les toitures plates prédéfinies de la bibliothèque TOTEM

Qu’observons nous ?

  • Les éléments de charpente en bois scorent généralement mieux que les charpente en acier ou en béton. Sachant que le bois a cette capacité de stocker du CO2 pendant une partie de son cycle de vie, ce meilleur score par rapport à d’autre éléments structurels en maçonnerie ou métallique était attendu. On ne voit pas ici les nuances qu’il a fallu apporter dans l’analyse des murs extérieures à ossature bois.
  • Indépendamment du cas exceptionnel pointé plus haut, les éléments préfabriqués en béton (Dalle TT ou poutres en béton précontraint) affichent des scores variables dont certains voisins de bons profilés de charpente en bois. Par exemple, l’élément ET270 « TP_Dalle TT_Béton précontraint_BIB_Neuf_01 » affiche un score respectable de 15,4 mPt/UF, très proche de l’élément ET286 « TP_Solives et arbalétriers_Bois résineux_BIB_Neuf_04 » pour un même U= 0.23 W/m²K.

Podium des toitures plates

Voici les trois compositions de paroi présentant le meilleur score environnemental parmi les toitures plates :

  • Une toiture avec profilés FIJ et flocons de cellulose (référence TOTEM : TP_Profilés FJI 350_Bois lamellé_BIB_Neuf_01, ID  ET275) : U=0.13 W/m²K pour 9,9 mPt/UF et 28cm
C1 : Feuille d’étanchéité en EPDM ; C2 : Panneau de laine de roche (60 mm) ; C3 : Feuille d’étanchéité PP – LDPE ; C4 : Panneau OSB vissé ; C5 : Profilés en bois résineux ; C6 : couche composée : Profilés FJI 350 en bois lamellé – OSB (5%), combiné à des flocons de cellulose (95%) (240 mm) ; C7 : Lattes en bois résineux ; C8 : Panneau en plâtre ; C9 : Peinture acrylique
  • Une toiture avec solives en bois résineux et flocons de cellulose (référence TOTEM TP_Solives bois résineux_BIB_Neuf_02, (ID  ET273) : U=0.17 W/m² K pour 11,42 mPt/UF et 39 cm
C1 : Feuille d’étanchéité en EPDM ; C2 : Panneau de laine de roche (60 mm) ; C3 : Feuille d’étanchéité PP – LDPE ; C4 : Panneau OSB vissé ; C5 : Profilés en bois résineux ; C6 : couche composée : solives en bois résineux (22%), combiné à flocons de cellulose (78%) (225 mm) ; C7 : Lattes en Bois résineux ; C8 : Panneau en plâtre ; C9 : Peinture acrylique
  • Une variante de la précédente avec isolation en laine de roche uniquement par au-dessus (référence TOTEM TP_Solives bois résineux_BIB_Neuf_04, ID  ET286) : U=0.23 W/m²K pour 14,09 mPt/UF et 46cm

 

C1 : Feuille d’étanchéité EPDM ; C2 : Panneau de laine de roche (130 mm) ; C3 : Feuille d’étanchéité PP – LDPE ; C4 : Panneau OSB vissé ; C5 : Profilés en bois résineux ; C6 : Solives en bois résineux ; C7 : Lattes en bois résineux ; C8 : Panneau en fibre-gypse ; C9 : Papier peint

 

Le trio de tête est donc constitué de parois bois, et deux d’entre elles proposent une isolation en flocons de cellulose. Mais il nous semble nécessaire de mentionner que le 4ème meilleur score est atteint par une paroi béton (Référence TOTEM : TP_Dalle TT_béton précontraint_BIB_Neuf_01,  ID  ET273) : U=0.24 W/m²K pour 15,4 mPt/UF et 53cm:

C1 : Feuille d’étanchéité EPDM ; C2 : Panneau PUR (100 mm) ; C3 : Feuille d’étanchéité en bitume ; C4 : Enduit épais en béton maigre ; C5 : Béton coulé sur site ; C6 : Dalle TT en béton précontraint ; C7 : Enduit épais en plâtre ; C8 : Peinture acrylique

 

Vue générale sur les toitures en pente

Comparaison d’éléments : les toitures en pente prédéfinies de la bibliothèque TOTEM

On retrouve ici des éléments d’analyse similaires à ceux des murs extérieurs :

  • Il n’y a pas de corrélation évidente entre niveau U et score environnemental. Si les toitures « passives » (U<0,15W/m2K) ont de bons résultats environnementaux, on trouve également des parois à U=0,15W/m2K dont le score est très haut.
  • Les ossatures métalliques sont globalement à exclure.
  • Les ossatures bois présentent une grande variété de scores, signe que le mode constructif ne fait pas tout.
  • Plus spécifique aux toitures : les fermes semblent plus intéressantes que les fermettes.

Podium des toitures en pente

Voici les trois compositions de paroi présentant le meilleur score environnemental parmi les toitures inclinées :

  • Une toiture « passive » avec profilés FJI et laine de roche (référence TOTEM TI_Fermes en forme de A_Bois résineux_BIB_Neuf_02, ID  ET298) : U=0.11 W/m²K pour 8.54 mPt/UF et 68cm
C1 : Tuiles céramique non émaillée ; C2 et C3 : Lattes en bois résineux ; C4 : Panneau en fibre de bois ; C5 : Couche composée : profilés FJI en bois lamellé (5%), combiné à un matelas de laine de roche (95%) (360 mm) ; C6 : Poutres en bois résineux ; C7 : Feuille d’étanchéité PP – LPDE ; C8 : Lattes en bois résineux ; C9 : Panneau en plâtre ; C10 : Peinture acrylique
  • Une toiture avec profilés FJI et flocons de cellulose (référence TOTEM TI_Fermes en forme de A_Bois résineux_BIB_Neuf_03, ID  ET299) : U=0.17 W/m²K pour 9.23 mPt/UF et 56 cm
C1 : Tuiles céramique non émaillée ; C2 et C3 : Lattes en bois résineux ; C4 : Panneau en fibre de bois ; C5 : Couche composée : profilés FJI en bois lamellé (5%), combiné à un matelas de laine de roche (95%) (240 mm) ; C6 : Poutres en bois résineux ; C7 : Feuille d’étanchéité PP – LPDE ; C8 : Lattes en bois résineux ; C9 : Panneau en plâtre ; C10 : Peinture acrylique
  • Une toiture avec profilés FJI et laine de verre (référence TOTEM TI_Pannes bois résineux_BIB_Neuf_15, ID  ET323) : U=0.24 W/m²K pour 10.24 mPt/UF et 48 cm
C1 : Tuiles céramique non émaillée ; C2: Lattes en bois résineux ; C3 : Feuille d’étanchéité PE ; C4 : Panneau de toiture ouvert : 12mm particules + 170mm laine de verre ; C5 : Papier peint ; C6 : Poutres en bois résineux

Ces parois sont assez proches dans leur nature, la principale différence étant le choix du matériau isolant, avec le matelas de laine de roche (360mm) en pole position, devant la cellulose (240mm) et la laine de verre (170mm). Notons que les valeurs U atteintes ne sont pas identiques, la meilleur paroi étant aussi la plus isolante (U=0,11 W/m2K).

Cet article a été révisé pour la dernière fois en été 2023. Les données et analyses présentées reflètent l’état des connaissances et des ressources disponibles à ce moment-là. Le domaine de la construction et de l’évaluation environnementale évoluant rapidement, nous encourageons nos lecteurs à vérifier si des mises à jour ou des compléments d’information ont été publiés depuis.

Author Image Posted By : geoffrey.vanmoeseke 4 Avr, 2024

Impacts environnementaux : focus sur les murs extérieurs

Dans cette page, nous proposons une comparaison des impacts environnementaux des parois reprises dans la bibliothèque de TOTEM durant l’été 2023, afin d’identifier de bonnes pratiques en termes de choix constructifs. En particulier, nous nous intéressons aux murs extérieurs.

Recommandations avant comparaison

Ca change vite

Les bibliothèques TOTEM s’enrichissent régulièrement, les EPD (déclaration environnementale de produit) se multiplient… L’exercice fait ici est donc vrai pour en un temps t, et l’analyse peut changer rapidement. Cependant, puisqu’il ne s’agit pas de trouver un « meilleur élève », mais d’identifier des tendances, l’exercice vaut la peine.

Travailler à l’échelle de l’élément

Totem préconise la comparaison à partir du niveau hiérarchique correspondant aux éléments, de façon à considérer matériaux mis en œuvre ! En effet, si l’on comparait par exemple deux matériaux non mis en œuvre (deux isolants par exemple), on négligerait l’impact des matériaux additionnels nécessaires à celle-ci (fixation, mortier éventuel,…), et l’on pourrait mal estimer la durée de vie des matériaux, qui elle aussi peut dépendre des conditions de mise en œuvre .

Nous travaillons donc ici sur base des bibliothèques d’éléments prédéfinis dans TOTEM (planchers, murs, toitures,…). Il s’agit donc de bien de discuter de complexes multicouches, et non de matériaux individuellement.

Peut-on comparer des éléments n’ayant pas la même valeur U ?

L’impact environnemental de l’énergie consommée durant la phase d’utilisation de l’élément est pris en compte dans le score environnemental global. Une telle comparaison est donc possible, pour autant que l’on s’en tienne à une comparaison de l’impact sur l’ensemble des étapes du cycle de vie. Cela n’aurait évidemment aucun sens de comparer uniquement la phase de fabrication de parois n’ayant pas la même performance thermique.

Précisons cependant que la méthode de calcul utilisée pour l’évaluation de l’énergie consommée « in use » est discutable car relativement simpliste (méthode des degrés jours), et que l’impact de cette énergie n’est pas le même selon le type de système énergétique considérée (chauffage gaz ? pompe à chaleur ?). Les comparaisons qui sont faite sont donc à nuancer et contextualiser.

Peut-on comparer des éléments n’ayant pas la même durée de vie ?

Si l’on travaille à l’échelle des éléments, TOTEM uniformise les durées de vie à 60 ans, en intégrant un rythme de remplacement des éléments qui ne vivraient pas autant. La comparaison est donc possible.

Si vous voulez en savoir plus sur les hypothèses de calcul de TOTEM, dont la durée de vie, nous vous recommandons la video ci-dessous :

Peut-on comparer des élément n’ayant pas le même statut (Neuf ><Réno) ?

Oui et non. Il est intéressant de regrouper ces deux type d’éléments, pour mettre en évidence l’intérêt relative de la conservation d’éléments ou de composants existants. Mais une fois cela établi, c’est la comparaison d’éléments similaires qui a le plus d’intérêt pratique.

Vue générale

Le graphique ci-dessous représente l’ensemble des murs extérieures (79) répertoriés dans la bibliothèque TOTEM. En abscisse sont reprises les valeurs U (W/m2K) et en ordonnée le score agrégé de performance environnementale en millipoints par unité fonctionnelle de chaque complexe de paroi.

Les différents types de murs extérieurs sont regroupés selon le matériau de l’élément porteur du mur. Par exemple, on retrouve un groupe (vert) d’ossatures bois, un groupe (rouge) de mur en maçonnerie composé de briques isolantes, un groupe (bleu) de mur dont l’ossature est de l’acier, … Les points violets – de plus petite taille que les autres points colorés – représentent les complexes de parois de type RENO. Il s’agit dans ce cas-ci de murs extérieurs en briques.

Comparaison d’éléments : les 79 murs extérieurs prédéfinis de la bibliothèque TOTEM

Que peut-on observer en première lecture ?

  • Presque tous les murs issus de la bibliothèque TOTEM ont des valeurs U réglementaires ou améliorées. La bibliothèque est donc composée d’éléments prédéfinis représentatifs de parois neuves ou lourdement rénovées mais non représentatives du bâti « à rénover ». Pour le devenir, ces éléments prédéfinis sont modifiables par l’utilisateur lorsque ceux-ci sont mobilisés au sein d’un projet. En consultation (en lecture seule), il ne sont pas modifiables. La volonté de Totem est d’étoffer des éléments prédéfinis « reno » présents dans la bibliothèque, mais à l’heure actuelle ces éléments sont encore marginaux.
  • Les scores environnementaux sont assez dispersées mais on pressent l’émergence de certains clusters. Les éléments en ossature acier (points bleus) apparaissent d’emblée comme les « moins bons élèves » tandis que les points représentant des éléments en lamellé-collé, des éléments en briques, des éléments en ossature bois, des éléments de maçonnerie constitués de blocs creux s’agglutinent dans le « bon peloton ». Ce peloton correspond aux points qui tendent à rejoindre le bas du graphique, entre 10 et 20 mPt/UF.
  • Les éléments situés vers le coin inférieur gauche du graphique conjuguent un faible impact environnemental (score bas en mPt) ainsi qu’une petite valeur U (bonne isolation). On voit que les parois les plus isolées ne sont pas nécessairement les moins impactantes, sans pour autant moins bien « performer » que les autres, signe que la question de l’impact environnemental ne se limite pas à une question d’isolation : les autres éléments de la paroi ont un rôle important dans la discussion.

Il ne faut néanmoins pas aller trop vite sur l’idée de clusters. Si certains groupes de parois semblent se distinguer par des impacts relativement faibles (lamellé-collé, briques), on voit bien que tous les éléments d’une même sous-catégorie ne scorent pas de façon homogène. Comme l’atteste par exemple cet élément en lamellé-collé qui se détache du « bon peloton » et affiche un score plus impactant.

Zoom sur les parois PEB conformes

Intéressons-nous maintenant aux éléments présentant une bonne valeur U proche de la réglementation actuelle ( < ou égal 0,24 W/m²K).

Le graphique ci-dessous présente un zoom sur quelques « brochettes » d’éléments tirées de la figure précédente, constituées d’empilements d’éléments autour des valeurs U suivantes: 0.22 W/m²K, 0.23 W/m²K et 0.24 W/m²K.

Comparaison de murs extérieurs présentant un U proche de la réglementation en vigueur.

On constate d’emblée un empilement hétérogène des valeurs qui ne permet pas de tirer de grandes généralité. Des supposés « bons élèves » peuvent présenter un score très haut. On s’attendrais par exemple à ce que toutes les parois « bois » aient un score en mPt/UF bas, mais ce n’est pas le cas.

Il faut regarder en détail afin d’identifier dans leur groupe respectif les parois qui se distinguent de façon trop impactantes. Par exemple, dans le groupe des éléments en ossature bois, celles qui ont un score haut le doivent à chaque fois à une des couches du complexe de paroi (une isolation en laine de mouton, un bardage plastique ou des profilés alu pour plaques de revêtement en céramique émaillée). Une première conclusion s’impose: il ne suffit pas de définir l’élément structurel de la paroi pour atteindre un faible score, mais de bien réfléchir le complexe de paroi dans son ensemble.

Ceci dit, les ossatures d’acier se distinguent assez nettement dans le haut de la pile (allant de 28 à 71 mPt/UF), du fait de l’impact très lourd de la production de l’acier…

Podium

Le meilleur élément de la figure est ce point mauve apparaissant à la base de la « brochette » 0.22 W/m²K). Il s’agit d’une paroi de briques pleines en terre cuite « Reno ». Cela veut dire que certains composants de cet élément n’ont pas le même statut que celui de la majorité des éléments prédéfinis : les phases de production et chantier ne sont pas considérées pour ceux-ci. C’est donc une situation particulière.

En dehors de ce cas particulier, les éléments sur le podium sont :

  • une structure en lamellé-collé isolée en cellulose et avec un enduit extérieur posé sur un panneau de fibre de bois (référence TOTEM : ME_Profilés FJI 250_Bois lamellé_BIB_Neuf_02, ID ET44) : U=0.17 W/m²K pour 9,68 mPt/UF et 32 cm
C1 : Enduit épais : enduit traditionnel; C2 : Panneau de fibre de bois (18 mm); C3 : Couche composée : Profilés FJI 250 (5%), combinés à des flocons de cellulose insufflé sur site (95%) (240 mm); C4 : Panneau OSB vissé; C5 : Feuille d’étanchéité PP – PE; C6 : Lattes en bois résineux; C7 : Panneau en plâtre; C8 : Peinture acrylique
  • La paroi « biosourcée » type : Une ossature bois isolée par ballots de paille, avec enduits d’argile intérieures et extérieures (référence TOTEM : ME_Ossature_Bois résineux_BIB_Neuf_01, ID  ET103) : U=0.14 W/m² K pour 9,98 mPt / UF et 53 cm
C1 : Enduit épais : Mortier de chaux-trass ; C2 : Couche composée : Ossature en bois résineux (11%), combinés à des ballots de paille (89%) (480 mm) ; C3 : Enduit à l’argile
  • Une paroi maçonnée avec isolé collé EPS et revêtement en plaquette (référence TOTEM : ME_Briques isolantes_terre cuite_BIB_Neuf_09, ID  ET77) : U=0.22 W/m²K pour 11,17 mPt / UF et 33 cm
C1 : Plaquettes de terre cuite ; C2 : Enduit épais ; C3 : Panneau EPS (150 mm) ; C4 : Briques isolantes en terre cuite ; C5 : Enduit plâtre ; C6 : Papier peint

 

Maçonnerie ou ossature bois ?

La présence d’une paroi en maçonnerie dans notre podium invite à s’intéresser plus largement au nuage de points rouges. Celui-ci performe plutôt bien, chacun de ces points étant situés à la base de chaque « brochette ». La construction en maçonnerie n’est pas antinomique avec réduction d’impact environnemental global.

Le graphique suivant reprend l’ensemble des parois en maçonnerie de briques isolantes et des parois ossature bois, pour comparaison.

Comparaison d’éléments à base briques isolantes ou d’ossature bois

Difficile de tirer une généralité, mais nous voyons que certains éléments en ossature-bois affichent des scores intéressants, à la fois en terme de performance environnementale et de performance énergétique. Ceux-là présentent des isolations en paille, laine de roche ou cellulose). Mais d’autres sont bien moins intéressant. Le point isolé (44mPt/UF) présente une isolation en granulés de liège expansé, mais ne nous y laissons pas prendre : ce n’est nullement la couche isolante qui est impactante dans cet élément, mais bien la couche de revêtement intérieure en céramique ! Le graphique affichant le détail par composant est très instructif en la matière lorsqu’il s’agit de se rendre compte de ce qui est impactant au sein de l’élément.

Nous constatons également que le nuage de points des parois en briques isolantes est relativement homogène avec un score qui s’échelonne entre 11 mPt/UF pour celle isolée avec de l’EPS (polystyrène expansé) et 16 mPt /UF pour celle isolée en XPS (polystyrène extrudé). Cette famille a donc l’avantage d’une relative prévisibilité des performances. Par contre, elle présente un moindre potentiel de réemploi des composants, vu l’emploi fréquent de colles pour les isolants et revêtements.

Author Image Posted By : Gregory Leonard 7 Oct, 2019

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Author Image Posted By : Gregory Leonard 3 Juin, 2019

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Author Image Posted By : Sylvie 10 Juin, 2013

Types d’isolants : généralités

Types d'isolants : généralités

Un matériau est généralement considéré comme « isolant » lorsque son coefficient de conductivité thermique à l’état sec est inférieur ou égal à 0.07 W/mK.

Les grandes catégories d’isolants

Les isolants synthétiques

On regroupe sous ce nom les isolants tels que les mousses de polyuréthane et de polystyrène. Ces matériaux sont très défavorables. Issus de la chimie du chlore et du pétrole, ils sont produits à partir de matières non renouvelables et selon des procédés énergivores.

Ces isolants contiennent des substances qui appauvrissent la couche d’ozone (comme les HCFC) et libèrent des gaz toxiques et mortels en cas d’incendie. Des substituts aux CFC commencent à être utilisés et on a recours lors de la fabrication à de plus en plus de matériaux recyclés.

Dans cette catégorie, la mousse phénolique semble faire exception. Ces très bonnes caractéristiques thermiques associées à son caractère renouvelable, au faible rejet de polluant au long de sa durée de vie la rendent plus intéressante que les autres isolants synthétiques. Mais ce matériau récent ne possède pas encore réellement de filière de distribution et le retour pratique sur son utilisation et sa mise en œuvre est encore réduite.

Pour en savoir plus sur les isolants synthétiques : cliquez ici !

Les laines minérales

Ces isolants sont issus de matériaux abondants (roches volcaniques et sable) et présents en Europe. Ils sont souvent composés de matériaux recyclés. Tant que la teneur en liant reste inférieure à 5%, leur élimination se fait par mise en décharge comme matériaux inertes ou par recyclage complet (laine de roche). Leur procédé de fabrication est toutefois également très énergivore.

Pour en savoir plus sur les laines minérales.

Les isolants biosourcés

Ces isolants combinent généralement un matériau issu de sources renouvelables (végétaux, cellulose recyclée), et un mode de production peu énergivore.

Remarquons que la matière première est parfois peu abondante, ou disponible uniquement dans certaines régions (ex. liège).

En général, l’élimination des isolants « écologiques » peut se faire sans danger par compostage. Mais cela dépend du mode de fabrication. Par exemple, les isolants à base de chanvre ou de lin contiennent souvent du polyester.

Pour en savoir plus sur les isolants biosourcés.

Les formes d’isolant

Selon leur nature, les matériaux isolants présentent différentes formes, raideurs et résistances à la compression :

Formes Matériaux
Matelas semi-rigide ou souple : La laine de roche, la laine de verre, les fibres traitées organiques (chanvre, …) ou animales (laine, ….) …
Panneaux rigides : La mousse de polyuréthane, de polystyrène expansé ou extrudé, le verre cellulaire, les panneaux organiques (fibre de bois avec liant bitumineux ou caoutchouc, …), le liège …
Les flocons ou granulés : Les granulés de perlite ou de vermiculite, les granulés de polystyrène expansé, les granulés de liège, les flocons de laine minérale insufflés, les flocons de papier recyclé …

Les matériaux composites

Il existe des matériaux composites qui sont constitués de plaques juxtaposées de matériaux différents, isolants ou non.

Ces panneaux combinent les propriétés des matériaux qui les composent : résistance à la compression, imperméabilité à la vapeur, qualités thermiques, comportement au feu, comportement à l’humidité, aspect fini, etc.
Exemples :

Panneaux sandwiches autoportants avec ou sans armature de renforcement.

Panneaux de mousse PUR avec lestage ou surface circulable en béton.

Panneau complexe.

Panneaux complexes comprenant une couche d’isolant collé à une plaque de plâtre enrobé de carton avec interposition éventuelle d’un pare-vapeur entre le plâtre et l’isolant. L’isolant peut être de la mousse de polystyrène expansé ou extrudé, de la mousse de polyuréthanne, de la laine minérale.

Les isolants à pente intégrée

Les mousses synthétiques, le verre cellulaire, la laine de roche existent sous forme de panneaux dont les faces ne sont pas parallèles et forment un système permettant de faire varier l’épaisseur de l’isolant de façon continue. Des panneaux à double pente et des pièces spéciales de noues et d’arêtes sont en général également disponibles.

Isolant à pente intégrée sur une
toiture plate avant pose de l’étanchéité.

Grâce à ce système, il est possible de créer ou d’augmenter la pente de la couverture.

Les fabricants disposent généralement de services qui étudient la toiture et fournissent un plan de pose des isolants à pente intégrée.

Avantages

La réalisation ou la correction de la pente ne nécessite qu’une seule opération.

La charge sur le support est plus faible que s’il est fait usage d’un autre matériau pour réaliser la pente.

Inconvénients

L’épaisseur n’étant pas constante, l’isolation de la toiture plate le sera également. L’isolation devant être suffisante partout, une épaisseur suffisante d’isolant doit être prévue au point bas de la pente.

Pour former les pentes, une quantité importante d’isolant est donc nécessaire avec une conséquence sur le coût. À cela s’ajoutent les coûts liés aux difficultés de fabrication et d’études.

Quel isolant pour quel usage ?

Le tableau suivant présente une partie des choix envisageables pour isoler un bâtiment. Cette liste n’est bien entendue pas exhaustive. La colonne « choix traditionnel » montre ce qui est traditionnellement réalisé. Les deux autres colonnes, montre vers quelles solutions il faut se tourner lorsque l’on veut se rapprocher d’une démarche d’éco-construction.

Choix traditionnel

Choix plus écologique

Choix plus écologique

+

++

Dalle de sol

Polyuréthane

Polystyrène

Laine de roche haute densité

Verre cellulaire.

Argile expansé.

Double mur extérieur

Polyuréthane

Polystyrène

Laine minérale

Laine végétale et animale.

Chaux-chanvre (ossature bois).

Flocons de cellulose (ossature bois).

Toiture à versants

Laine minérale

Laine végétale et animale.

Chaux-chanvre (ossature bois).

Flocons de cellulose (ossature bois).

Toiture plate

Polyuréthane

Polystyrène

Laine minérale

Verre cellulaire.

Argile expansée.

Flocons de cellulose (ossature bois).

Tableau présentant les différentes solutions techniques d’isolation envisagées classiquement.

Caractéristiques principales des différents matériaux isolants

TYPE

–

Matériau

Masse

Conduct. therm.λi

Perm. à la vapeur µ moyen

Résist. à la compr.

Réact.
au feu

–

–

–

Kg/m³

W/mK

–

kg/cm²

–

 Minéral

MW

  Laine de roche

150 à 175

0.045

1.5

0.7 à 1.3 (*)

+

–

GW

 Laine de verre

13 à 60

0.045

1.5

0.2 (*)

+

–

CG

 Verre cellulaire

120 à 135

0.055

infini

7 à 16 (**)

+

–

EPB

 Perlite expansée

170

0.060

5 à 10

3,5 (*)

+

 Synthétique

PUR

 Polyuréthane

30

0.035

100

1.2 (*)

–

–

PIR

Polyisocyanurate

30

0.035

50

1.2 (*)

+

–

PF

Mousse phénolique

40

0.045***

80

1.2 (*)

+

–

EPS

 Polystyrène expansé

15 à 40

0.045

20 à 150

0.7 à 3.5 (*)

–

–

XPS

 Polystyrène extrudé

32 à 45

0.040

225

3 à 7 (*)

–

 Végétal

ICB

 Liège

100 à 120

0.050

12 à 28

–

+

Produits minces réfléchissants

PMR

 Multicouche composé de feuilles d’aluminium, mousses plastiques, polyéthylène, …

+ 70

0.050

12 à 28

–

+

(*) à 10 % de déformation (valeur moyenne)
(**) à la rupture
(***) pour les plaques en mousse résolique à cellules fermées revêtues, cette valeur est ramenée à 0,03 W/(mxK).

Remarques.

  • Les valeurs de λi sont tirées de l’annexe VII de la PEB. Elles correspondent à des matériaux non certifiés. Ces valeurs sont pessimistes.
  • Des valeurs plus favorables peuvent être considérées lorsque le matériau est connu quant à sa nature et certifié. Ces valeurs sont également données dans la NBN B 62-002/A1.
  • Lorsque les matériaux sont connus quant à leur nature, leur nom de marque et leur type et qu’ils sont certifiés, on considère leλi donné dans leurs certificats BENOR, ATG ou documents équivalents. Ces valeurs peuvent être beaucoup plus favorables que les précédentes, comme le montre le graphique ci-dessous.

Conductivité thermique maximale et minimale des isolants 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), quels que soient l’application et les autres facteurs d’influence éventuels.

Données

 Pour connaitre les valeurs conductivité thermique d’autres matériaux : cliquez ici !

Coût des différents types d’isolant

Les coûts repris ci-dessous sont indicatifs des matériaux que l’on peut trouver facilement en Belgique en 2008. Il s’agit de tarifs moyens annoncés par quelques fournisseurs. En effet, les prix varient en fonction des quantités achetées.

Coût Unité Épaisseur

Polystyrène extrudé

 7 à 25 € /m² hTVA 40 à 120 mm

Polystyrène expansé

 5 à 15 € /m² hTVA 40 à 120 mm

Polyuréthane

 6.5 à 27.5 € /m² hTVA 40 à 120 mm

Laine de verre

 5 à 18 € /m² hTVA 40 à 180 mm

Laine de roche

 5 à 18 € /m² hTVA 40 à 180 mm

Verre cellulaire

 25 à 35 € /m² hTVA 40 à 60 mm

Perlite expansée pure

 0.1 à 0.2 € /l hTVA /

Vermiculite expansée pure

 0.1 à 0.2 € /l hTVA /

Argile expansé

 7 à 12 € /m² hTVA 10 mm

Panneaux fibre de bois

 7 à 24 € /m² hTVA 30 à 100 mm

Cellulose en vrac

 0.13 € /l hTVA /

Laine de cellulose en vrac

 0.25 € /l hTVA /

Laine de cellulose en panneaux

 7 à 25 € /m² hTVA 40 à 160 mm

Liège en vrac

 0.2 € /m² hTVA /

Liège en panneaux

 5 à 12 € /kg hTVA 20 à 80 mm

Liège en rouleaux

 5 à 15 € /m² hTVA 2 à 6 mm

Laine de chanvre

 5 à 30 € /m² hTVA 5 à 200 mm

Feutre de jute

 4.5 € /m² hTVA /

Laine de mouton

 0.7 à 1.2 € /kg hTVA /

Impact sur la santé

L’impact des isolants sur la santé est encore difficilement estimable. En effet, si l’effet d’un composé est aujourd’hui connu, l’effet de la combinaison de produits toxiques est plus compliqué à analyser.  De plus pour déterminer les impacts des polluants, il y a toujours lieu de prendre en compte simultanément les trois paramètres suivants :

  • temps d’exposition
  • intensité de la pollution
  • sensibilité de la personne

En ce qui concerne les isolants synthétiques, ils dégagent tout au long de leur durée de vie des produits gazeux dangereux, mais comme ils ne sont pas en contact direct avec l’ambiance, on estime que leur impact est limité. Une chose reste sûre, ils ont le défaut de dégager des fumées très toxiques en cas d’incendie !

Les isolants fibreux ne posent pas non plus de problème une fois qu’ils ont été posés. Mais il faudra être très vigilant lors de leur mise en place, car leur structure fibreuse peut dans certains cas provoquer des problèmes pulmonaires suite à l’inhalation de particules fines. Cela dépendra du type de fibre et leur bio-persistance.  Ils ont le grand avantage d’être peu ou non combustible de par leur nature et leur structure, ou suite à un traitement au sel de bore.

Author Image Posted By : Sylvie 7 Juin, 2013

Isolants minéraux

Isolants minéraux

On distingue généralement les laines minérales des isolants minéraux  à proprement dits.

Les laines d’origine minérale

La laine de roche (MW)

Photo laine de roche (MW).Photo laine de roche, détail.

Les fibres de la laine de roche sont obtenues par la fonte de la roche diabase. Elles sont liées à l’aide de résines synthétiques polymérisées pour former des rouleaux et des panneaux. Ceux-ci peuvent présenter différentes rigidités et finitions de surface. La laine de roche a une composition non uniforme (parties infibrées).

La laine de roche est totalement perméable à la vapeur d’eau, mais est non hygroscopique. Elle est non capillaire (n’absorbe pas l’eau). Elle est totalement perméable à l’air. Elle se caractérise par une bonne stabilité thermique, un bon comportement au feu. Elle est fort compressible et résiste mal au délaminage.

Les panneaux de laine de roche destinés aux toitures plates seront de densité importante (ρ= 150 à 175 kg/m³) et de fabrication particulière (sens des fibres) pour garantir une rigidité suffisante, et une résistance suffisante au délaminage. Ces panneaux sont surfacés de voile de verre et/ou de bitume.

La laine de verre (GW)

Photo laine de verre (GW).    Photo laine de verre, détail.

Les fibres de la laine de verre sont obtenues par la fonte de verre et de sable quartzeux. Elles sont traitées par un produit hydrofuge. Elles sont liées à l’aide d’un produit thermodurcissant pour former des rouleaux et des panneaux. Ceux-ci peuvent présenter différentes rigidités et finitions de surface. La laine de verre a une composition uniforme.

Tout comme la laine de roche, la laine de verre est totalement perméable à la vapeur d’eau, mais est non hygroscopique. Elle est non capillaire (n’absorbe pas l’eau). Elle est totalement perméable à l’air. Elle se caractérise par une bonne stabilité thermique, un comportement au feu légèrement moins bon que la laine de roche.

La laine de verre n’est plus utilisée pour les toitures plates à cause de sa faible résistance au délaminage et à la compression.

Les isolants minéraux

Le verre cellulaire (CG)

Photo verre cellulaire (CG).   Photo verre cellulaire, détail.

Le verre cellulaire est une mousse de verre obtenue par expansion de celui-ci lorsqu’il est en fusion. Les cellules ainsi formées contiennent un gaz inerte.

Son procédé de fabrication conduit à la production d’un isolant léger à cellules fermées. Le verre cellulaire est ainsi est complètement étanche à la vapeur d’eau, à l’eau et à l’air. Il se caractérise par une bonne stabilité thermique et un bon comportement au feu. Bien qu’incompressible, ce matériau est relativement fragile et nécessite un support régulier et rigide lorsqu’il est soumis à des contraintes mécaniques.

Disponible en panneaux ou en gros granulés, son seul défaut, en plus de son coût élevé, est d’être produit par des procédés de fabrication très énergivore.

La perlite expansée (EPB)

Photo perlite expansée (EPB).

La perlite expansée est obtenue à partir de pierre volcanique rhyolitique concassée et expansée à une température de +/- 900°C.

La perlite expansée est mélangée à des fibres cellulosiques et à un liant bitumineux pour former des panneaux mais peut aussi être utilisée en vrac.

La perlite expansée se caractérise par une grande résistance à la compression et au poinçonnement, un bon comportement au feu et une résistance limitée au pelage. Elle ne résiste pas à une humidification prolongée.

La vermiculite

Photo vermiculite.
Granule de vermiculite grossi.
(doc. Agroverm).

La vermiculite est produite à partir de mica expansé. Elle est disponible sous forme de granulés ou de panneaux. Comme la perlite, ce matériau peut être déversé en vrac ou être incorporé dans les mortiers, bétons allégés, enduits isolants et dans les blocs de constructions.

L’argile expansée

Elle est vendue en vrac, en panneaux ou incorporée dans des bétons allégés, des blocs de construction préfabriqués.

L’argile expansée présente un excellent classement au feu et offre une bonne résistance à l’humidité.

Photo argile expansée. 

Granules d’argile expansée et Granule d’argile expansée grossie et coupée (doc. TBF).

Author Image Posted By : olivier 8 Mar, 2012

Isolation à l’intérieur de la structure

Isolation à l'intérieur de la structure

Cette technique, délicate par la résolution des risques de condensation et ponts thermiques, consiste au placement d’isolation entre les éléments de structure.

Author Image Posted By : Sylvie 12 Mai, 2011

Définition, fonctions et types de planchers inférieurs

Définition, fonctions et types de planchers inférieurs

Définition du plancher

Nous appellerons plancher inférieur la paroi qui délimite le volume protégé. Les technologies relatives aux planchers dépendront de l’environnement extérieur et du type de support. Par contre, comme ils font partie de l’enveloppe du volume protégé, ils devront, quelque soit leur technologie, avoir une résistance thermique et une étanchéité à l’air suffisante.

Types d’environnement extérieur

Le sol

Le plancher peut être en contact avec le sol. Dans ce cas il peut soit supporter uniquement son propre poids et les charges découlant de son utilisation (dalle sur sol), soit il peut porter l’ensemble du bâtiment et des charges (radier).

Dalle sur sol.

Radier.

Le vide

Le plancher peut aussi porter au-dessus du vide en s’appuyant sur des parois verticales. Ce vide peut être l’air extérieur, un espace adjacent non chauffé (EANC), un vide sanitaire ou une cave.

Sur l’extérieur – Sur espace adjacent non chauffé (EANC) – Sur cave – Sur vide sanitaire.

Types de support

Les planchers non portants sur sol

Ces planchers sont directement posés sur le sol. Ils sont généralement en béton armé. Ils ne sont pas solidaires des murs et bougent librement par rapport à ceux-ci. Ils doivent résister à leur propre poids et aux charges d’utilisation.

Le plancher ne porte pas le bâtiment.

Les radiers

Le radier est une forme de fondation qui a la particularité de répartir le poids du bâtiment sur une grande surface lorsque la portance du sol est limitée. Ils servent ainsi de fondation continue à  l’ensemble des murs porteurs. Ils sont réalisés en béton armé. Les armatures sont beaucoup plus importantes que lorsqu’il s’agit d’un plancher non portant.

Le radier porte l’ensemble du bâtiment.

Les planchers autoportants

Le plancher inférieur du bâtiment peut aussi être appuyé sur les murs comme les autres planchers d’étages.

  • Les planchers autoportants lourds
    Ces planchers massifs sont réalisés en béton. Ils peuvent être totalement coulés sur place ou préfabriqués et solidarisés ensuite à l’aide d’une dalle de compression en béton armé.

Plancher en béton massif coulé sur place.

Eléments de plancher en béton armé.

Hourdis (poutrains + entrevoûts).

(4 schémas : BA, Hourdis, prédalles et poutrains + entrevoûts)

  • Planchers portants légers
    Ces planchers sont constitués d’une ossature en bois portant une aire de foulée en bois ou en panneaux de bois. Leur face inférieure pout être habillée ou non.

Plancher en bois.

Fonctions du plancher

Résistance mécanique (autoportant, non portant)

Lorsque le plancher est non portant, les armatures sont principalement technologiques. Elles ont pour fonction d’aider la dalle à répartir les charges d’utilisation sur le terrain et d’éviter une fissuration de celle-ci.

Lorsque le plancher est portant, il devra être calculé pour résister aux charges et empêcher des déformations qui dépassent les normes admises.

Résistance thermique

Lorsque le plancher est posé sur la terre ou est situé au-dessus d’une cave ou d’un vide sanitaire, la présence du sol constitue déjà une forme d’isolation thermique du plancher. La chaleur doit parcourir un long chemin dans le sol pour parvenir à l’extérieur. Cela n’est cependant pas suffisant pour que le bâtiment soit thermiquement performant (la réglementation PEB en Wallonie exige une  résistance thermique minimale de ce plancher).

La mise en œuvre d’une couche isolante est donc nécessaire. Elle peut être placée au-dessus de la dalle ou en dessous de celle-ci (contre la terre). Dans ce dernier cas, il est nécessaire d’employer un matériau isolant qui résiste à l’humidité et à la compression.

La chaleur doit traverser le sol pour atteindre l’environnement extérieur.

Le plancher est situé au-dessus d’un EANC ou de l’environnement extérieur, il doit être isolé au même titre que les autres parois de l’enveloppe du volume protégé (la réglementation PEB en Wallonie exige que le coefficient de transmission thermique U de ce  plancher ne dépasse certaines valeurs maximales).
L’isolant peut être placé sous le plancher, dans la structure portante d’un plancher léger ou sur le support, mais en dessous de l’aire de circulation (chape ou panneaux).

Isolation au-dessus du support.

  1. Finition intérieure
  2. Couche de séparation
  3. Isolant
  4. Étanchéité éventuelle (si terre-plein)
  5. Support existant

Isolation dans le support.

  1. Plancher
  2. Isolant
  3. Structure
  4. Finition intérieure

Isolation sous le support.

  1. Plancher existant
  2. Isolation
  3. Finition éventuelle

Protection contre l’humidité

Lorsque le plancher est situé au- dessus du vide, les problèmes d’humidité ne se posent généralement pas.

Plancher sur vide.

  1. Niveau du terrain
  2. Vide ventilé
  3. Humidité ascensionnelle
  4. Barrière d’étanchéité

Lorsque le plancher est posé directement sur le sol, des précautions doivent être prises.
Si le sol est suffisamment drainant et sec, aucun risque n’est à craindre. Sinon une couche d’étanchéité est à prévoir. Elle sera d’autant plus soignée qu’il y a un risque que le plancher se trouve occasionnellement ou en permanence sous le niveau de la nappe phréatique.

Plancher sur sol drainant.

  1. Dalle sur sol
  2. Sol drainant
  3. Humidité du sol
  4. Eaux de ruissellement (écartée)
  5. Terrain

Plancher sur sol humide.

  1. Niveau du terrain
  2. Nappe phréatique éventuelle
  3. Étanchéité

Attention une simple feuille de polyéthylène n’est pas à proprement parler une membrane d’étanchéité. Elle sert uniquement, lors de la mise en œuvre du béton coulé sur place, à éviter  que sa laitance ne se perdre dans le sol ou entre les panneaux isolants. Cette feuille est parfois remplacée par un béton de propreté.

Inertie thermique

Un plancher lourd non isolé ou isolé par le dessous représente une masse d’inertie thermique importante. Dans le cas des bâtiments légers à faible inertie, seul le sol permet une certaine stabilité thermique et réduit les risques de surchauffe.

Étanchéité à l’air et aux gaz (Méthane, Radon, …)

Comme les autres parois du volume protégé, les planchers doivent être le plus possible étanches à l’air pour éviter les déperditions thermiques inutiles et les désordres provoqués par des condensations internes à la paroi. Une bonne étanchéité à l’air sera plus facile à obtenir si le plancher est coulé sur place. L’éventuelle membrane d’étanchéité à l’eau permet également une étanchéité à l’air performante.

Dans le cas des planchers légers, une barrière d’étanchéité à l’air est nécessaire.
Dans certaines régions, des gaz toxiques (Méthane, Radon, …) s’échappent du sol. Une parfaite étanchéité à l’air du plancher est alors indispensable.

    

  1. Empêcher le Radon de rentrer dans le bâtiment.
  2. Permettre au Radon de s’échapper du sol sous le bâtiment.
Author Image Posted By : Sylvie 4 Mar, 2011

Aperçu des modèles d’isolation de l’espace protégé [Enveloppe – toiture inclinée]

Les combles qui seront occupés et chauffés doivent être isolés de l’ambiance extérieure.

Le toit incliné est dans ce cas la limite de l’espace protégé. C’est donc à ce niveau que doit être posé l’isolant et son pare-vapeur éventuel.

L’isolant peut être situé entre les éléments de charpente et/ou en dessous de ceux-ci (isolation par l’intérieur), ou au-dessus des éléments de charpente (isolation par l’extérieur).

Isolation par l’intérieur :
    1. couverture
    2. contre-lattes
    3. lattes
    4. sous-toiture
    5. chevrons ou fermettes
    6. isolant
    7. pare-vapeur
    8. finition intérieure
    9. panne

[1]  Isolation entre chevrons ou fermettes

Isolation par l’extérieur :

[1]  Isolation au-dessus des chevrons ou des fermettes (« Sarking »)
    1. couverture
    2. contre-lattes
    3. lattes
    4. sous-toiture
    5. isolant
    6. pare-vapeur
    7. chevrons ou fermettes
    8. pannes

[2]  Isolation au-dessus des pannes à l’aide de panneaux préfabriqués
    1. couverture
    2. languette d’assemblage
    3. lattes
    4. panneau de toiture préfabriqué
    5. raidisseurs du panneau
    6. isolant du panneau
    7. pare-vapeur intégré éventuel
    8. plaque inférieure du panneau
    9. pannes
Author Image Posted By : Sylvie 4 Mar, 2011

Aperçu des modèles d’isolation du plancher des combles [Enveloppe – Le plancher des combles ]

Lorsque les combles ne sont pas prévus pour être chauffés, le plancher de celui-ci constitue la limite supérieure de l’espace protégé. C’est donc à ce niveau que doit être posé l’isolant et son pare-vapeur éventuel. Ce qui permet :

On distingue les planchers légers (en général, constitués d’une structure en bois supportant un plancher en bois et/ou un plafond en plâtre), des planchers lourds (en général, constitué de béton ou de terre-cuite).
Dans les deux cas, on précisera si le plancher des combles doit être circulable, pour permettre le rangement d’objets par exemple.

Les planchers légers

[1]   léger sans aire de foulée

  1. Gîte.
  2. Isolant.
  3. Pare-vapeur.
  4. Finition du plafond.

[2]  Plancher léger avec aire de foulée

  1. Gîte.
  2. Isolant (remplissage partiel).
  3. Pare-vapeur.
  4. Finition du plafond.
  5. Isolant (remplissage complet).
  6. Aire de foulée.

Les planchers lourds

[1]  Plancher lourd sans aire de foulée

  1. Isolant.
  2. Pare-vapeur.
  3. Support lourd.
  4. Finition du plafond.

[2]  Plancher lourd avec aire de foulée

  1. Aire de foulée.
  2. Lambourde (facultative).
  3. Isolant.
  4. Pare-vapeur.
  5. Support lourd.
  6. Finition du plafond.
Author Image Posted By : Sylvie 4 Mar, 2011

Longueur du chemin de moindre résistance thermique

Longueur du chemin de moindre résistance thermique

Il existe des situations dans lesquelles les couches isolantes ne peuvent pas se joindre directement et dans lesquelles il n’est pas possible d’intercaler un élément isolant (par exemple, pour des raisons de stabilité). La coupure thermique ne peut pas, dans de telles situations, être conservée. Cela ne signifie pas pour autant qu’on ait à faire à un détail mal étudié. La réglementation PEB prévoit en effet une possibilité d’obtenir quand même, sans coupure thermique, un nœud constructif suffisamment performant du point de vue thermique.

Le flux thermique suivra toujours le chemin le plus facile de l’intérieur vers l’extérieur. Si la coupure thermique n’est pas présente, alors cela signifie que le flux thermique suit le chemin vers l’extérieur qui passe par l’interruption des couches isolantes, ce que l’on appelle le chemin de moindre résistance.  Le chemin de moindre résistance ne passe donc jamais à travers une couche isolante.

Exemple : poutre extérieure.

Exemple : fondation.

Le chemin de moindre résistance est strictement défini comme le plus court trajet entre l’environnement intérieur, et l’environnement extérieur ou un espace adjacent non chauffé, et qui ne coupe nulle part une couche d’isolante ou un élément isolant d’une, ont la résistance thermique est plus grande, supérieure ou égale à la plus petite des deux résistances R1 et R2 (= les résistances thermiques des couches isolantes des parois). Cela signifie qu’on doit dessiner, sur le plan de coupe du nœud constructif, la ligne la plus courte, de l’intérieur vers l’extérieur ou vers un EANC qui ne coupe nulle part une couche isolante.  Si la longueur totale de cette ligne est inférieure à 1 mètre, alors il est alors recommandé d’ajouter de l’isolant, à condition que cet isolant présente une résistance thermique plus grande, supérieure ou égale à la plus petite des valeurs de R1 et R2.  Le chemin de moindre résistance doit contourner les « obstacles », ce qui l’allonge automatiquement et permet de satisfaire l’exigence pour le nœud constructif.

Exemple : poutre extérieure.

Exemple : fondation.

Dans le cadre de la réglementation PEB, on considère le nœud constructif comme suffisamment performant du point de vue thermique lorsque le chemin de moindre résistance est suffisamment long, à savoir, plus grand ou égal à 1 mètre. Lorsque c’est le cas, le flux thermique doit franchir une distance suffisamment grande et la déperdition thermique peut rester limitée.

Author Image Posted By : Sylvie 4 Mar, 2011

Interposition d’éléments isolants

Interposition d'éléments isolants

Dans certains cas, les couches isolantes ne peuvent pas se raccorder directement l’une à l’autre. Il existe alors la possibilité d’intercaler des éléments isolants. Ces éléments isolants assument localement la fonction d’isolation thermique des couches isolantes, de manière à maintenir ainsi la coupure thermique, comme par exemple au raccord d’un toit plat avec un mur extérieur ou à un appui de fondation.

Élément isolant en verre cellulaire entre la couche
isolante de la façade et celle du plancher inférieur.

La réglementation PEB indique que pour que le nœud constructif soit conforme,  tous les éléments isolants doivent répondre simultanément aux trois exigences suivantes :

  1. La conductivité thermique λ de la couche isolante de l’élément isolant ne peut pas dépasser 0.2 W/m.k.
  2. La résistance thermique de l’élément isolant doit être plus grande que la moitié  de la résistance thermique de la couche isolante  des parois la moins thermiquement résistante ou être supérieure à 2 m²K/W.Cas particulier des châssis et portes
    Lorsqu’un châssis de fenêtre ou de porte joint l’élément isolant, il n’est pas tenu compte de la résistance thermique de la fenêtre, mais uniquement  de la résistance thermique de la couche isolante de la paroi opaque. La résistance thermique de l’élément isolant doit être plus grande que la moitié  de la résistance thermique de la couche isolante de cette paroi ou être supérieure à 1.5 m²K/W.
  3. L’épaisseur de contact entre l’élément isolant et la couche isolante de la paroi jointe doit être au moins égale à la moitié de l’épaisseur de la couche isolante de la paroi jointe ou de l’épaisseur de l’élément isolant.
    Si un élément isolant est accolé à un autre élément isolant, l’épaisseur de contact doit être au moins égale à la moitié de l’épaisseur de l’élément isolant le moins épais.
    Ces épaisseurs doivent être mesurées perpendiculairement aux couches isolantes.

 

L’épaisseur de contact minimale doit être respectée pour tous les raccords.

           Cas particulier des châssis et portes

  • Châssis de fenêtre ou de porte sans coupure thermique
    L’épaisseur de contact doit être au moins égale à la moitié de l’épaisseur de l’élément isolant ou de l’épaisseur du dormant du châssis mesurée perpendiculairement au plan du vitrage.

Exemple : coupe en plan du piédroit SANS coupure thermique.

  • Châssis avec coupure thermique
    L’élément isolant doit nécessairement être en contact direct avec la coupure thermique, et ce, sur toute l’épaisseur de la coupure thermique.

Exemple : coupe en plan du piédroit AVEC coupure thermique.

Author Image Posted By : Sylvie 4 Mar, 2011

Continuité de l’isolant

Continuité de l'isolant

Pour qu’un nœud constructif soit considéré comme thermiquement performant, il suffit que la coupure thermique soit garantie. Cela signifie que les couches isolantes de 2 parois jointives de la surface de déperdition doivent s’accoler de manière toujours continue. Cela signifie au moins qu’on peut parcourir à l’aide d’un crayon les couches isolantes et les parties isolantes intercalées sans devoir relever ce crayon.

Continuité de l’isolant au raccord de deux façades.

La continuité des couches isolantes n’est garantie que si elles sont jointes directement l’une à l’autre avec une épaisseur de contact minimale.

Du point de vue thermique, la meilleure solution pour ces nœuds constructifs est de joindre au maximum les couches isolantes l’une à l’autre, ce qui signifie que l’épaisseur de contact entre les deux couches isolantes (d contact) doit être égale à l’épaisseur de la couche. Du point de vue pratique cette situation n’est pas toujours faisable. C’est pourquoi, la réglementation PEB prévoit la possibilité de s’écarter jusqu’à une certaine limite de cette situation thermiquement idéale.

L’épaisseur de contact doit être au moins égale à la moitié de l’épaisseur de la couche isolante la moins épaisse des parois qui se joignent. Ces épaisseurs doivent être mesurées perpendiculairement aux couches isolantes.


Exemple : coupe en plan à l’angle de deux façades.Schéma coupe en plan à l’angle de deux façades.

Cas particulier des châssis et portes

Châssis de fenêtre ou de porte sans coupure thermique

L’épaisseur de contact doit être au moins égale à la moitié de l’épaisseur de la couche isolante de la paroi ou de l’épaisseur du dormant du châssis mesurée perpendiculairement au plan du vitrage.

Schéma châssis de fenêtre ou de porte sans coupure thermique.

Exemple : coupe en plan du piédroit d’une fenêtre SANS coupure thermique.

Châssis avec coupure thermique

La couche isolante de la paroi doit nécessairement être en contact direct avec la coupure thermique, et ce, sur toute l’épaisseur de la coupure thermique.

Schéma châssis avec coupure thermique.

Exemple : coupe en plan du piédroit d’une fenêtre AVEC coupure thermique.

Définition de la couche isolante dans le cadre de la prise en compte des nœuds constructifs

La couche isolante d’une paroi de la surface de déperdition est par définition la couche de matériau avec la plus grande résistance thermique.

La couche isolante peut également être constituée de plusieurs couches de matériaux, homogènes ou non (les membranes doivent être négligées). À condition que :

  • les couches accolées de matériaux se succèdent  ET
  • il n’y ait aucune couche d’air intercalée ET
  • chacune des couches de matériaux ait une valeur λ inférieure ou égale à 0.2 W/mK.

Dans ce cas, les couches isolantes doivent être considérées comme une couche isolante assemblée, avec une épaisseur d  égale à la somme des épaisseurs de chacune des couches di et la résistance thermique R égale à la somme des résistances thermiques de chacune des couches Ri

Pour l’application de la réglementation PEB relative aux nœuds constructifs, s’il y a plusieurs couches isolantes non accolées, une seule des couches isolantes est prise en considération. C’est celle qui a la plus grande résistance thermique qui sera considérée comme la couche isolante de la paroi.
Author Image Posted By : Sylvie 3 Mar, 2011

Nœud constructif ponctuel

Nœud constructif ponctuel

On est en présence d’un nœud constructif ponctuel lorsque la couche isolante d’une paroi est interrompue ou réduite ponctuellement.

Exemples

  • Colonnes qui traversent la couche isolante d’un plancher au-dessus de l’extérieur, d’un parking, d’une cave… ;

Colonne dans un parking non chauffé.

  • Poutres perpendiculaires à une paroi qui en interrompent la couche isolante ;

 

Console supportant une coursive.

  • Points de fixation de capteurs solaires, mâts… qui traversent la couche isolante ;

 

  • Ancrages ponctuels de supports de maçonneries (par exemple supports ponctuels de cornières utilisées localement pour soutenir des maçonneries) ;

  • …

Exceptions

Ne sont pas considérés comme des nœuds constructifs ponctuels :

  • Les percements de paroi par des passages de canalisations (gaines de ventilation, conduits de fumée, évacuations d’eau pluviale et autres passages de conduite) ;

 

  • Les intersections de deux ou trois nœuds constructifs linéaires ;

 

  • L’interruption ponctuelle de la couche isolante d’une paroi en contact direct avec le sol.

 

Author Image Posted By : Sylvie 3 Mar, 2011

Nœud constructif linéaire

Nœud constructif linéaire

Un nœud constructif linéaire peut se présenter aux deux endroits suivants :

  • Là où deux parois de l’enveloppe du volume protégé  se rejoignent ;
  • Là où, dans une même paroi de la surface de déperdition, la couche isolante est interrompue ou réduite linéairement.

Rencontre de deux parois

Ce type de nœud constructif linéaire peut être repéré sur un plan ou une coupe d’un bâtiment.

Là où deux parois de la surface de déperdition se rejoignent, qu’elles soient dans le même plan ou non, il s’agit toujours d’un nœud constructif, même si la coupure thermique est assurée dans le détail pour éviter la création d’un pont thermique.

Là ou deux parois seront considérées comme différentes dès :

  • qu’elles ne sont pas dans le même plan ;

Façade – angle extérieur.

Façade – angle intérieur.

Raccord façade – toiture.

Raccord façade – plancher inférieur.
  • que leurs compositions varient (matériaux différents par leur nombre, leurs natures et/ou leurs épaisseurs) ;

Composants variant par leurs nombres, ordres, natures, épaisseurs.

  • que leur environnement extérieur varie.

Environnements extérieurs différents.

Interruption linéaire de la couche isolante

Là où une couche isolante d’une paroi est entièrement ou partiellement interrompue linéairement par un matériau avec une conductivité thermique plus élevée, on parle d’un nœud constructif linéaire.

Élément de structure.

Descente d’eau.

Balcon (coupe).

Appui de mur intérieur (coupe).

Ce type de nœud constructif linéaire se présente uniquement dans un même plan, à savoir le plan de la paroi elle-même. La couche isolante ne peut, et c’est important, être interrompue que sur une distance maximale de 0.4 m. Cela signifie qu’en coupe, la plus courte distance entre les deux extrémités de l’interruption de la couche isolante complète ne peut être plus grande que 0.4 m.

L’interruption de l’isolant ne
peut pas dépasser 40 cm.

Si cette distance est plus grande que 0.4 m, alors l’interruption doit être considérée comme une paroi à part entière avec son propre coefficient de transmission thermique U et une superficie déterminée à partir des dimensions extérieures. De plus, il faut remarquer que dans ce cas, deux nœuds constructifs linéaires apparaissent le long des deux côtés de la nouvelle paroi, étant donné qu’à ces endroits, deux parois de la superficie de déperdition se joignent.

Exceptions

Ne sont pas considérés comme des nœuds constructifs linéaires :

  • L’interruption linéaire de la couche isolante d’une paroi en contact direct avec le sol.

Ceci N’est PAS un nœud constructif !

  • Les endroits où la couche isolante est entièrement conservée (pas d’interruption, pas d’amincissement/élargissement, pas de décalages, pas de changement de direction de la couche isolante) même si les autres couches de matériaux varient.

(Vue en plan).

(Vue en coupe).

 

Author Image Posted By : Sylvie 3 Mar, 2011

Définition d’un noeud constructif

Définition d'un noeud constructif

Définition

Le terme « nœuds constructifs » désigne les endroits où les parois de l’enveloppe du volume protégé  se rejoignent (jonction) et les endroits où la couche isolante est interrompue localement linéairement ou ponctuellement (acrotères, fondations, raccords aux fenêtres, …)

On distinguera deux types de nœuds constructifs :

Ils ne sont pas à confondre avec les « interruptions linéaires et ponctuelles propres à une paroi » qui ne sont pas considérées comme des nœuds constructifs.

Ces interruptions sont réparties de manière régulière dans les différentes parois de l’enveloppe du volume protégé et sont directement prise en compte dans le coefficient de transmission thermique U de la paroi (montants et traverses en bois dans une paroi à ossature, crochets d’un mur creux, intercalaire d’un double vitrage, …)

Paroi à ossature.

Crochets de maçonnerie.

Intercalaire des vitrages.

Caractéristiques thermiques

Lorsqu’on considère une paroi extérieure avec une structure homogène et un coefficient de transmission thermique U bien déterminé et homogène, les isothermes (= lignes d’égale température) seront toujours parallèles au plan de la façade et les lignes de flux de chaleur perpendiculaires à celui-ci.

      

Une paroi extérieure avec une structure homogène présente des isothermes parallèles au plan de façade (au milieu) et des lignes de flux perpendiculaires au plan de façade (à droite).

Aux nœuds constructifs induits par une géométrie variante et/ou par la présence d’éléments constructifs de transmission thermique  différente, les isothermes et les lignes de flux diffèrent de ce modèle unidimensionnel et la méthode de calcul sur base des valeurs U n’est plus correcte.

    

À certains endroits de l’enveloppe les isothermes et les lignes de flux diffèrent du modèle unidimensionnel.

Un calcul numérique bi- ou tridimensionnel validé est nécessaire pour pouvoir déterminer avec précision le flux thermique par transmission à l’endroit des nœuds constructifs. À partir de là, on peut déduire le coefficient de transmission thermique linéaire ou ponctuel des nœuds constructifs, qui corrige le flux thermique par transmission calculé de manière unidimensionnelle.

Author Image Posted By : Sylvie 3 Mar, 2011

Isolation à l’intérieur de l’ossature d’un plancher inférieur

Isolation à l’intérieur de l’ossature d’un plancher inférieur

Principe technique

On profite de l’espace disponible entre les éléments de l’ossature pour poser un maximum d’isolant.

  1. L’isolant peut être placé en matelas fabriqués en usine. Ceux-ci sont découpés à la forme des cavités présentes dans la paroi. La fermeture d’une des faces de ces cavités par des panneaux ou des membranes se fait avant la pose de l’isolant.
  2. La pose de l’isolant peut également se faire par dépose de flocons ou de billes en vrac dans les cavités. Ce travail doit être confié à un entrepreneur spécialisé, car, pour que la pose soit correcte, il nécessite une bonne expérience et un outillage adapté. On évite ainsi que l’isolant soit insuffisamment ou trop tassé, voir mal réparti. La face inférieure du plancher est posée avant placement  de l’isolant. La face supérieure est généralement posée lorsque l’isolant est en place.

Les isolants généralement utilisés seront suffisamment souples et élastiques pour assurer un calfeutrement parfait contre les éléments de structures. Ainsi des fibres organiques ou minérales conviennent parfaitement. On sera cependant très attentif à prévoir du côté intérieur (côté chaud de l’isolant) un freine-vapeur ou pare-vapeur adapté à l’hygroscopicité de l’isolant à la perméabilité à la vapeur de la finition extérieure et  aux caractéristiques du climat intérieur. Cette protection indispensable fera également office de barrière d’étanchéité à l’air, point faible des parois à ossature.

Schémas de principe

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

Précautions

  • Les isolants utilisés devront avoir une bonne stabilité dans le temps (tassement, humidité, vermine, …)
Author Image Posted By : Sylvie 3 Mar, 2011

Isolation au-dessus du plancher support, sous l’aire de foulée

Isolation au-dessus du plancher support, sous l'aire de foulée

Principe technique

L’isolant est posé sur le support du plancher (béton armé, hourdis, …). Sur l’isolant est posée l’aire de foulée (chape + finition, panneaux, …). La chape peut être chauffante. C’est configuration peut s’appliquer tant pour les planchers sur sol que pour les planchers sur vide.

Schémas de principe

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

Précautions

  • L’isolant doit résister à la compression. Il n’est pas soumis à l’humidité.
  • Les canalisations hydrauliques (chauffage, ECS) dans le sol doivent se trouver au-dessus de l’isolant pour des raisons d’économie d’énergie.
  • Les nœuds constructifs aux appuis des maçonneries en élévation doivent être conçus afin d’éviter au maximum les ponts thermiques.
  • Les mouvements libres en périphérie (tassement et dilatation).
  • La chape qui recouvre l’isolant doit être suffisamment résistante (flexion et poinçonnement).
  • L’impact de la diminution de l’inertie thermique devrait être évalué (réduction de la capacité d’absorption et de déphasage par rapport à une dalle non isolée : avantageux dans le cas du chauffage par le sol mais désavantageux pour la gestion de la surchauffe.)
Author Image Posted By : Sylvie 3 Mar, 2011

Isolation sous le plancher sur vide

Isolation sous le plancher sur vide

Principe technique

La pose de l’isolant sur la face extérieure des parois délimitant volume protégé amène de nombreux avantages : continuité de l’isolant, maintien de la paroi à une température constante intérieure, moins de risque de condensation interne, meilleure inertie thermique, etc. C’est également le cas pour les planchers situés au-dessus du vide.

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

Précautions

  • Tous les isolants conviennent.
  • Prévoir ou non une finition extérieure ventilée.
  • Nœuds constructifs aux appuis sur les fondations.
Author Image Posted By : Sylvie 3 Mar, 2011

Isolation sous le plancher sur sol

Isolation sous le plancher sur sol

Principe technique

La pose de l’isolant sur la face extérieure des parois délimitant le volume protégé amène de nombreux avantages : continuité de l’isolant, maintien de la paroi à une température constante intérieure, moins de risque de condensation interne, meilleure inertie thermique, etc. C’est également le cas pour les planchers contre terre.

Schémas de principe

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

Schémas de principe avec support, étanchéité éventuelle, isolation, protection éventuelle, drainage éventuel (prévoir des variantes : avec ou sans nappe phréatique ; radiers <-> semelles et dalles ; etc.)

Précautions

Les isolants utilisés devront avoir certaines caractéristiques

  • Ils devront être étanches à l’eau pour conserver leurs  performances thermiques,
  • Ils devront résister à l’écrasement.
Author Image Posted By : Sylvie 3 Mar, 2011

Isolation enterrée

Isolation enterrée

Principe technique

La pose de l’isolant sur la face extérieure des parois appartenant à l’enveloppe du volume protégé amène de nombreux avantages : continuité de l’isolant ; maintien de la paroi à une température constante intérieure ; moins de risque de condensation interne ; meilleure inertie thermique ; etc. C’est également le cas pour les  murs contre terre.

  1. Mur enterré
  2. Étanchéité
  3. Isolant thermique
  4. Filtre
  5. Drain
  6. Fondation du drain
  7. Raccord entre le mur enterré et le bas de la façade
  1. Mur du local enterré
  2. Isolant thermique
  3. Matelas drainant
  4. Bavette en attente pour la finition supérieure
  1. Membrane d’étanchéité éventuelle
  2. Isolant thermique
  3. Filtre
  4. Drain
  1. Isolant thermique
  2. Drain (sable)
  3. Exemple de raccord d’étanchéité dans le haut du mur enterré

Schémas de principe avec support, étanchéité éventuelle, isolation, protection éventuelle, drainage éventuel (prévoir des variantes : avec ou sans nappe phréatique.

Précautions

Les isolants utilisés devront avoir certaines caractéristiques

  • Ils devront être étanches à l’eau pour conserver leurs  performances thermiques ;
  • Ils devront résister à l’écrasement.
Author Image Posted By : Sylvie 3 Mar, 2011

Isolation à l’intérieur de l’ossature en bois d’un mur

Isolation à l'intérieur de l'ossature en bois d’un mur

Principe technique

On profite de l’espace disponible entre les éléments de l’ossature pour poser un maximum d’isolant.

  1. Structure bois
  2. Pare-pluie
  3. Cavité
  4. Isolant
  5. Freine vapeur

Ossature bois avant la pose de l’isolation.

1. L’isolant peut être placé en panneaux fabriqués en usine découpés à la forme des cavités présentes dans la paroi. La fermeture d’une des faces de ces cavités par des panneaux ou des membranes se fait après la pose de l’isolant.

 

Isolation à l’aide de matelas souples.

2. La pose de l’isolant peut également se faire par insufflation de flocons dans les cavités qui, dans ce cas, sont complètement fermées avant insufflation. Ce travail doit être confié à un entrepreneur spécialisé, car, pour que la pose soit correcte, il nécessite une bonne expérience et un outillage adapté. On évite ainsi que l’isolant soit insuffisamment ou trop tassé, ou bien que des vides sans isolant subsistent.

  

Insufflation, pare-vapeur en feuille transparente.

Avant insufflation, pare-vapeur réalisé à l’aide de panneaux.

Les isolants généralement utilisés seront suffisamment souples et élastiques pour assurer un calfeutrement parfait contre les éléments de structures. Ainsi, des fibres organiques ou minérales conviennent parfaitement. On sera cependant très attentif à prévoir du côté intérieur un freine-vapeur ou pare-vapeur adapté à l’hygroscopicité de l’isolant à la perméabilité à la vapeur de la finition extérieure et aux caractéristiques du climat intérieur. Cette protection indispensable fera également office de barrière d’étanchéité à l’air, point faible des parois à ossature.

Schémas de principe avec ossature bois, isolant, finitions intérieure et extérieure, pare-vapeur, espace technique, …

Précautions

Les isolants utilisés devront avoir une bonne stabilité dans le temps (tassement, humidité, vermine, …).

Author Image Posted By : Sylvie 3 Mar, 2011

Mur enterré

Mur enterré

Définition

Lorsqu’un bâtiment est partiellement enterré, des parois séparent les locaux du terrain extérieur. Les qualités des faces intérieures de ces parois doivent être équivalentes à celles des autres murs. Le contact avec le sol et les contraintes liées implique des principes constructifs différents de ceux des murs en élévation.

En général, les murs enterrés seront en maçonnerie pleine ou en béton armé. Ils peuvent être isolés par l’intérieur ou par l’extérieur. Ils devront de plus être rendus étanches aux infiltrations par des systèmes d’étanchéité et/ou de drainage.

Fonctions

Résistance mécanique

Le mur enterré supporte le poids de la construction. Il doit aussi résister à des contraintes obliques ou horizontales dues à la poussée du sol ou à la pression hydrostatique de l’eau qu’il contient lorsqu’il est situé plus bas que le niveau de la nappe phréatique.

Origines des contraintes mécaniques

Schéma origines des contraintes mécaniques.
  1. Poids du bâtiment
  2. Poussée des terres
  3. Pression hydrostatique (si nappe phréatique)
  4. Appui

Les murs enterrés sont donc généralement réalisés en maçonneries pleines (blocs de béton, de terre cuite ou briques). Ces maçonneries seront dans certains cas armées horizontalement dans les joints ou verticalement à travers les blocs creux pour résister aux contraintes horizontales. Ils peuvent aussi être renforcés par un galandage de poutres et de colonnes en béton.
Le poids du bâtiment situé au-dessus du mur enterré renforce sa résistance aux poussées latérales.

Les parois enterrées peuvent aussi être réalisées à l’aide de voiles en béton armé dont les armatures sont calculées pour qu’elles résistent aux contraintes auxquelles elles sont soumises.

Le poids du bâtiment situé au-dessus du mur enterré renforce sa résistance aux poussées latérales.

Résistance à l’humidité et infiltration d’eau

Types d’infiltrations :

Schéma types d'infiltrations.
  1. Remontée capillaire
  2. Eau de ruissellement
  3. Eau de la nappe phréatique

Lorsqu’il abrite des locaux habitables, il est primordial que la face intérieure du mur enterré reste sèche (moins important lorsqu’il s’agit de caves ou de garages). Des mesures d’étanchéité doivent donc être prises.

Lorsque le mur est situé plus bas que le niveau de la nappe phréatique une étanchéité continue à l’aide d’une membrane d’étanchéité ou d’un cuvelage est mise en œuvre. Cette étanchéité est idéalement posée sur la face extérieure du mur de manière le maintenir sec. Elle doit résister aux racines.

Un cuvelage peut éventuellement être réalisé sur la face intérieure du mur. Dans ce cas, il faut être certains que les matériaux qui constituent le mur peuvent être noyés en permanence. Le cuvelage intérieur permet  de rendre étanche a posteriori un local enterré sans devoir enlever les terres extérieures et un raccordement continu avec une étanchéité posée sur le plancher de sol (cuvelage complet). Attention, l’eau présente dans le mur aura tendance à monter par capillarité vers les éléments situés plus haut. Des barrières contre cette humidité capillaire doivent être réalisées.

Lorsque le mur est situé au-dessus du niveau de la nappe phréatique, une  étanchéité extérieure (membrane ou cimentage hydrofuge) est également nécessaire, mais les contraintes hydrostatiques subies sont moins importantes. Un drainage du sol situé contre le mur est réalisé soit à l’aide d’une couche de granulats drainants (sable, gravier, …) protégée du colmatage par un filtre en géotextile, soit à l’aide d’une nappe drainante (feuille synthétique embossée, nappe filamentaire plissée, isolant rainuré, …) qui peut également être protégée par un filtre. Ces nappes protègent aussi mécaniquement les couches d’étanchéité.

A la base du drain vertical, un drain horizontal (tuyau muni de percements) évacue les eaux de ruissellement et de percolation vers le réseau d’égouttage.

  1. Mur de cave
  2. Couche hydrofuge
  3. Couche drainante verticale
  4. Filtre géotextile
  5. Fondation du drain horizontal
  6. Drain horizontal
  7. Solin de protection

Résistance thermique

La présence du sol constitue déjà une forme d’isolation thermique du mur enterré. La chaleur doit en effet parcourir un chemin plus long dans le sol pour parvenir à l’extérieur.

Schéma résistance thermique.

Cela n’est cependant pas suffisant pour que le bâtiment soit thermiquement performant (la réglementation PEB exige une  résistance thermique minimale de ce mur).
La mise en œuvre d’une couche isolante est donc nécessaire. Elle peut être placée du côté intérieur ou du côté extérieur du mur (contre le sol).

La pose de l’isolant sur la face extérieure nécessite l’emploi d’un matériau résistant à l’humidité et à la compression. Il peut être combiné avec le système de drainage et de protection de la membrane d’étanchéité.

Inertie thermique

Lorsque les caves n’étaient pas isolées, du fait de la présence du sol derrière les murs massifs, la température dans ces locaux était particulièrement stable, ce qui apportait un confort tant en été qu’en hiver.

Le fait d’isoler les murs enterrés entraîne une perte de l’inertie thermique et rend par là le local plus sujet aux variations rapides de température.

Author Image Posted By : Sylvie 22 Fév, 2011

Mur à ossature

Mur à ossature

Les performances thermiques des murs dépendent principalement des qualités de la couche isolante. L’impact de son épaisseur est ainsi très important (plus l’épaisseur est grande meilleure est l’isolation). L’avantage des murs à ossature est de ménager dans la paroi des espaces suffisamment épais pour permettre la pose d’une couche épaisse d’isolant. Cette couche n’est malheureusement pas continue à cause des montants et traverses de la structure.

L’étanchéité à l’air de ce type de mur est plus difficile à obtenir que lorsque le mur est monolithe et enduit (murs en maçonnerie ou en béton). La pose d’un freine vapeur assurera l’étanchéité à l’air d’une telle paroi. Une  attention particulière devra aussi être apportée à la réalisation des raccords.

Ossature bois

Schéma principe mur à ossature bois.
  1. Finition intérieure
  2. Structure de l’espace technique
  3. Espace technique
  4. Isolant (éventuel) dans l’espace technique
  5. Pare-vapeur (freine-vapeur)
  6. Isolant dans la paroi
  7. Pare-pluie
  8. Structure de la paroi
  9. Vide ventilé
  10. Finition extérieure (parement ou bardage)

Ce type de mur est constitué d’une résille de montants (colonnes) et de traverses (poutres) en bois qui assurent la stabilité de la paroi. L’ensemble est triangulé pour le rigidifier. Les espaces libres entre les éléments de structure contiennent l’isolant. Ces cavités sont généralement entièrement remplies pour obtenir des performances les plus élevées possible.

L’ossature est ensuite refermée :

  • du côté intérieur, une couche étanche à l’air et plus ou moins étanche à la vapeur d’eau (freine vapeur) choisi en fonction des conditions climatiques intérieures, de la nature de l’isolant, de la perméabilité à la vapeur d’eau de la couche extérieure.
  • du côté extérieur, La face extérieure est fermée par une couche de matériau étanche à l’eau et le plus perméable possible à la vapeur (pare pluie).

Du côté intérieur, un espace technique (vide ou rempli d’une couche supplémentaire d’isolant), est généralement aménagée entre le freine vapeur et la couche de finition pour permettre le passage des conduites (chauffage, ECS, électricité, …) sans percement du freine vapeur.

Pose des conduites dans l’espace technique
sans percer le pare-vapeur.

Du côté extérieur, la paroi est protégée par un bardage (bois, ardoises, plaques ondulées ou planes, …) ou un parement en brique. La brique à l’extérieur ne se justifie que par des contraintes urbanistiques. Son inertie thermique est inutile à l’extérieur. Elle donne la fausse impression que le bâtiment est réalisé en maçonnerie.

Le calcul de performances thermiques du mur à ossature bois tiendra compte de la présence du bois.

Ossature métallique

Schéma principe mur à ossature métallique.
  1. Colonne en acier
  2. Bac horizontal en acier
  3. Isolant
  4. Bardage extérieur en acier

Les façades des bâtiments industriels sont régulièrement réalisées à l’aide d’ossatures métalliques recouvertes d’un bardage extérieur en plaques ondulées. Des caissons métalliques horizontaux sont fixés aux colonnes en acier. Le bardage extérieur vertical est à son tour, fixé au caisson. L’isolation thermique est obtenue par remplissage des caissons à l’aide d’un matériau isolant.

L’acier étant thermiquement 1 000 fois plus conducteur que le bois, les pertes de chaleur par les liaisons entre les caissons et le bardage sont très importantes. De plus, les tôles intérieures et extérieures répartissent la chaleur sur de grandes surfaces et la résistance d’échange thermique superficielle est, de ce fait quasi nulle.

Pour remédier à cette faiblesse, un isolant résistant suffisamment aux contraintes métalliques est interposé entre les caissons et le bardage. Cela réduit ainsi  considérablement les ponts thermiques ponctuels répartis sur la paroi.

Schéma principe mur à ossature métallique - 2.
  1. Colonne en acier
  2. Bac horizontal en acier
  3. Isolant
  4. Isolant interposé sous le bardage
  5. Bardage extérieur en acier

Le calcul des performances thermique d’un mur à ossature métallique est relativement compliqué et nécessite l’usage d’un programme de calcul numérique. Dans le cadre de la réglementation PEB, ce programme doit satisfaire à toutes les exigences qui sont indiquées dans les normes.

Author Image Posted By : Sylvie 22 Fév, 2011

Objectifs d’une bonne toiture

Objectifs d'une bonne toiture

Objectifs d’une bonne toiture

La toiture sera stable et protégera les occupant des agresseurs extérieurs :

  • l’eau,
  • le froid,
  • la poussière,
  • le vent,
  • le bruit.

Assurant ainsi le confort des occupants à un coût énergétique avantageux.

Comment composer une toiture qui remplisse ces objectifs ?

Pour visualiser la composition d’une toiture inclinée, consulter la partie ci-dessous :

1. Le bâtiment sans toiture

Inspiré de « L’isolation thermique des toitures » CIFUL /  FFC.

© Architecture et climat 2023.

Sources d’inconfort.
Toiture et accessoires.
Effets de la toiture sur les sources d’inconfort.
– – – – – – – – –

  1. Pluie, vent et neige
  2. Température extérieure de 0°
  3. Production de vapeur d’eau
  4. Air intérieur de 0°
  5. Mur creux isolé

2. La toiture élémentaire

Inspiré de « L’isolation thermique des toitures » CIFUL /  FFC.

© Architecture et climat 2023.

Sources d’inconfort.
Toiture et accessoires.
Effets de la toiture sur les sources d’inconfort.
– – – – – – – – –
  1. Pluie, vent et neige
  2. Température extérieure de 0°
  3. Production de vapeur d’eau
  4. Air intérieur de 1°
  5. Mur creux isolé
  6. Eau infiltrée
  7. Migration de la vapeur de l’intérieur vers l’extérieur
  8. Gouttière et évacuation

-> Les composants mis en œuvre :

La charpente, la couverture et les évacuations d’eau pluviale

  • La charpente assure la stabilité de la toiture.
  • La couverture protège les occupants contre les intempéries.
  • La couverture et les évacuations écartent les eaux pluviales.

3. La toiture sans infiltration

Inspiré de « L’isolation thermique des toitures » CIFUL /  FFC.

© Architecture et climat 2023.

Sources d’inconfort.
Toiture et accessoires.
  Effets de la toiture sur les sources d’inconfort.
– – – – – – – – –
  1. Pluie, vent et neige
  2. Température extérieure de 0°
  3. Production de vapeur d’eau
  4. Air intérieur de 5°
  5. Mur creux isolé
  6. Eau infiltrée
  7. Migration de la vapeur de l’intérieur vers l’extérieur
  8. Gouttière et évacuation
  9. Pose d’une sous-toiture étanche à l’eau et perméable à la vapeur d’eau + contre-lattes

-> Les composants mis en œuvre :

La charpente, la couverture et les évacuations d’eau pluviale

  • La charpente assure la stabilité de la toiture.
  • La couverture protège les occupants contre les intempéries.
  • La couverture et les évacuations écartent les eaux pluviales.

La sous-toiture

  • Elle limite les infiltrations d’air.
  • Elle protège le bâtiment des eaux accidentellement infiltrées et des poussières.

4. Vers une toiture isolée

Inspiré de « L’isolation thermique des toitures » CIFUL /  FFC.

© Architecture et climat 2023.

Sources d’inconfort.
Toiture et accessoires.
Effets de la toiture sur les sources d »inconfort.
– – – – – – – – –

  1. Pluie, vent et neige
  2. Température extérieure de 0°
  3. Production de vapeur d’eau
  4. Air intérieur de 18°
  5. Mur creux isolé
  6. Eau infiltrée
  7. Migration de la vapeur de l’intérieur vers l’extérieur
  8. Gouttière et évacuation
  9. Pose d’une sous-toiture étanche à l’eau et perméable à la vapeur d’eau + contre-lattes
  10. Pose d’un isolant thermique

-> Les composants mis en œuvre :

La charpente, la couverture et les évacuations d’eau pluviale

  • La charpente assure la stabilité de la toiture.
  • La couverture protège les occupants contre les intempéries.
  • La couverture et les évacuations écartent les eaux pluviales.

La sous-toiture

  • Elle limite les infiltrations d’air.
  • Elle protège le bâtiment des eaux accidentellement infiltrées et des poussières.

L’isolation

  • Elle limite les pertes de chaleur.
  • Elle protège les occupants du bruit extérieur.

DANGER ! RISQUES DE CONDENSATION

5. La toiture isolée complète

Inspiré de « L’isolation thermique des toitures » CIFUL /  FFC.

© Architecture et climat 2023.

Sources d’inconfort.
Toiture et accessoires.
Effets de la toiture sur les sources d’inconfort.

– – – – – – – – –

  1. Pluie, vent et neige
  2. Température extérieure de 0°
  3. Production de vapeur d’eau
  4. Air intérieur de 20°
  5. Mur creux isolé
  6. Eau infiltrée
  7. Migration de la vapeur de l’intérieur vers l’extérieur
  8. Gouttière et évacuation
  9. Pose d’une sous-toiture étanche à l’eau et perméable à la vapeur d’eau + contre-lattes
  10. Pose d’un isolant thermique
  11. Pose d’un écran étanche à l’air et à la vapeur
  12. Finition intérieure

-> Les composants mis en œuvre :

La charpente, la couverture et les évacuations d’eau pluviale

  • La charpente assure la stabilité de la toiture.
  • La couverture protège les occupants contre les intempéries.
  • La couverture et les évacuations écartent les eaux pluviales.

La sous-toiture

  • Elle limite les infiltrations d »air.
  • Elle protège le bâtiment des eaux accidentellement infiltrées et des poussières.

L’isolation

  • Elle limite les pertes de chaleur.
  • Elle protège les occupants du bruit extérieur.

L’écran étanche à l’air et à la vapeur, et la finition intérieure

  • Ils suppriment les courants d’air.
  • Ils protègent la toiture des condensations internes et lui conservent son aspect, son efficacité thermique et sa stabilité.
isolants écologiques dans le cadre d'une rénovation
Author Image Posted By : 19 Jan, 2009

Isolants biosourcés

Date :

  • Janvier 2009

Auteur :

  • B.J., corrigé par Arnaud Evrard et Sophie Trachte

Notes :

  • Conforme à la mode PEB août 2008
  • En attente des droits de publications des photos issues du livre de Oliva.
  • 26-03-2009 : Application des nouveaux styles de mise en page. Julien.

Source :

  • IBGE, Infos fiches-éco-construction, Mat05, Isolation thermique : Choisir des matériaux sains et écologiques. Consultable dans la farde ENERGIE+\2008\ISOLATION1
  • Réseau éco-consommation, fiche n°79, Les matériaux d’isolation : les connaître pour bien les choisir. Consultable dans la farde ENERGIE+\2008\ISOLATION1
  • Une isolation plus saine, conseil et fiches matériaux, de www.pie.dromenet.org. Consultable dans la farde ENERGIE+\2008\ISOLATION1

Antidote :

  • Oui

Photo : Aline Branders.

Pour s’inscrire dans une démarche d’éco-construction, il est nécessaire de ne pas choisir un isolant uniquement sur base de ses propriétés thermiques, techniques et économiques.
Il y a lieu d’évaluer son impact environnemental (et sur la santé) tout au long de sa vie :

  • en tenant compte de l’énergie grise (renouvelable et non renouvelable) consommée sur l’ensemble de son cycle de vie (traitement en fin de vie inclus) ;
  • en tenant compte des différentes émissions (gaz à effet de serre, gaz acidifiant, gaz à formation d’ozone…) sur l’ensemble du cycle de vie, qui auront un impact sur l’environnement et la santé ;
  • en tenant compte des matières premières et de l’eau consommée ;
  • en tenant compte des substances nocives utilisées lors de la fabrication et pendant la mise en œuvre (solvants, COV…) ;
  • en estimant les émissions de composés organiques volatiles (COV), formaldéhydes et autres produits nocifs durant sa vie en œuvre ;
  • en appréciant les possibilités de recyclage pour la phase de déconstruction.

La prise en compte de tous ces paramètres conduit à l’utilisation d’isolants dits « écologiques ». Nous parlerons dans la suite de cet article plus particulièrement des isolants dits « biosourcés », c’est-à-dire d’origine végétale ou animale.

Origines, traitements, transformations, domaines d’application et spécificités de chacun des isolants permettront d’approcher la notion de développement durable dans le bâtiment. Nous y verrons les isolants suivants :

  • Isolants à base de cellulose
  • Isolants sous forme de laine d’origine végétale ou animale
  • Isolants à base de fibre de bois
  • Isolants à base de liège
  • Isolants à base de chanvre
  • Isolants à base de paille
  • Isolants à base de textile recyclé

Ils seront passés en revue afin de donner un aperçu des avantages et inconvénients à prendre en compte dans le choix de l’isolant.

De l’approche classique à l’éco-construction

Certaines lignes directrices simples, énoncées dans le tableau suivant, permettent d’évoluer vers une démarche éco-constructive en partant d’une approche tout à fait classique.

Déconseillé Les isolants minces réfléchissants. Ces isolants sont difficiles à mettre en œuvre, leurs performances  sont réduites et il est très difficile de les recycler (assemblage de plusieurs matériaux)
Minimum Éviter les isolants synthétiques (mousses de polyuréthane, de polystyrène…) autant que possible. Dans les situations où ces isolants ne s’imposent pas, leur préférer les laines végétales et animales, les laines minérales, ou le verre cellulaire.
Conseillé Choisir des matériaux naturels à la place des matériaux courants : laines végétales ou animales et isolants à base de cellulose, de liège, de chanvre ou d’autres sources renouvelables…

Mais attention, beaucoup de ces isolants ne possèdent pas d’agrément technique belge ou européen
Tableau inspiré de la fiche « Matériaux d’isolation thermique : Choisir des matériaux sains, avec un écobilan favorable » de l’IBGE.

Les types d’isolants biosourcés classiques

Isolants à base de cellulose

Isolants à base de papier ou journal recyclé, leur conductivité est comparable à celle des laines minérales. Ce matériau possède la caractéristique de pouvoir absorber la vapeur d’eau et permet ainsi de réguler l’humidité. Son absorption acoustique est excellente.

Les flocons de cellulose sont soufflés sous pression soit dans des caissons fermés soit sur des surfaces horizontales. Certains critères ont été définis afin de garantir le non-tassement ultérieur des flocons dans les caissons.

Ces isolants à base de cellulose existent aussi sous forme de panneaux semi-rigides ou flexibles. Ils sont utilisés pour l’isolation des sols, des toitures, des cloisons légères et des murs à ossature bois.Bien qu’elle constitue un bon rempart contre l’humidité, l’ouate de cellulose n’est pas résistante au feu ! Par conséquent, un traitement chimique nécessaire dévalorise sa valeur écoresponsable. En effet, afin de protéger cet isolant des attaques d’insectes, de champignons ou du feu, un traitement au sel de bore est nécessaire. Aussi, si vous privilégiez ce type d’isolant, prenez soin de vous poser des questions relatives à la provenance et à la teneur en résidus d’encre dans l’ouate de cellulose afin d’anticiper les odeurs désagréables sur le long terme. Enfin, insufflée, elle provoque beaucoup de poussières et implique l’utilisation d’équipements de protection adéquats.

     

Panneaux de cellulose (doc. Homatherm) et flocons de cellulose humidifiés et projetés.

Jean-Pierre Oliva , L’isolation écologique, conception, matériaux, mise en œuvre, éditions Terre vivante, 2001.

Isolants sous forme de laine d’origine végétale ou animale

Il existe de nombreux types de laine végétale ou animale disponibles en vrac, en feutre fin,  en rouleaux ou en panneaux semi-rigides. On trouve par exemple des laines en fibre de coco, de lin, de chanvre, de bois ou en mouton. Certains de ces isolants reçoivent un traitement au sel de bore qui les protège des attaques d’insectes, des champignons et du feu.
Ils possèdent la capacité d’absorber et de restituer l’humidité (la laine de mouton peut absorber jusqu’à 33% de son poids en eau((Les matériaux biosourcés dans le bâtiment, FFB, novembre 2015))), remplissant ainsi la fonction de régulateur d’humidité.

Son domaine d’application est l’isolation des murs, des combles et des rampants de toiture. Sa version conditionnée sous forme d’écheveaux sert à l’isolation de gaines et de tuyaux, mais également de calfeutrement. Sous forme de panneaux ou rouleaux, elle se pose de façon classique. Seul le soufflage de la laine en vrac demande l’intervention d’un professionnel spécialisé.

De par leur caractère fibreux, ces isolants possèdent aussi de très bonnes caractéristiques acoustiques. En plus de ses vertus d’isolant acoustique, elle est difficilement inflammable, ne dégage pas de gaz toxiques en cas d’incendie et est une ressource renouvelable.

En termes d’inconvénients, certains de ces isolants reçoivent, tout comme la cellulose, un traitement au sel de bore qui les protège des attaques d’insectes, des champignons et du feu. De plus, même si la laine (de type animale) subit un lavage et un pressage, elle pourrait, après sa pose, dégager une odeur désagréable.

Laine de lin en vrac, laine de lin en rouleaux et laine de lin en panneaux (doc. Textinap).

Laine de chanvre en rouleaux (doc. LCDA) et laine de chanvre en panneaux semi-rigides (doc. Haga).

Noix de coco sciée et panneaux et rouleaux de laine de coco (doc. EMFA).

Jean-Pierre Oliva , L’isolation écologique, conception, matériaux, mise en œuvre, éditions Terre vivante, 2001.

Isolants à base de fibre de bois

Les panneaux de fibre de bois sont fabriqués à partir de déchets de scierie.

Après son sciage, le bois peut :

  • se transformer directement en matériaux pour structures portantes et bardages
  • être broyé ou défibré pour servir à la production de copeaux en vrac ou de fibre de bois pour la confection de la laine isolante
  • être déroulé, tranché et lié afin de servir à la fabrication de panneaux isolants solides pour la construction.

Les panneaux sont perméables à la vapeur, ils complètent très bien les autres isolants.

Son domaine d’application concerne principalement l’isolation thermique intérieure et extérieure de murs, combles et rampants de toiture lorsqu’il est sous forme de laine ou de fibres utilisées en partie aussi pour leurs qualités acoustiques.

Lorsque plusieurs panneaux sont collés ensemble pour obtenir une plus grosse épaisseur d’isolant, de la colle est utilisée, ce qui dévalorise son caractère écologique. Le bois peut aussi servir d’isolant sous son format en vrac, mais va alors nécessiter un traitement chimique préventif, fongicide et insecticide((Les matériaux biosourcés dans le bâtiment, FFB, novembre 2015)).

Panneaux de bois feutré (doc. Pavatex).

Jean-Pierre Oliva , L’isolation écologique, conception, matériaux, mise en œuvre, éditions Terre vivante, 2001.

Isolants à base de liège

Cet isolant est extrait des écorces des chênes-liège ou du recyclage de bouchons, le liège est broyé pour former des granulats de liège en vrac, puis assemblé pour la fabrication de panneaux et de rouleaux qui nécessitent l’intervention d’un liant chimique.

Les panneaux en liège constituent une alternative écologique idéale pour l’isolation

  • des planchers
  • des murs par l’intérieur ou l’extérieur
  • des combles perdus
  • des rampants de toiture.

Tout comme le bois, les avantages en termes d’isolation thermique et acoustique sont incontestables. Ajoutons son imputrescibilité, cet isolant est également difficile inflammable.

Du point de vue des inconvénients, certains panneaux sont renforcés avec des colles synthétiques et dégagent du formaldéhyde, il est donc important de se renseigner avant l’achat afin d’éviter ce type d’isolants à base de liège. Mais le principal problème, en plus de son coût élevé, réside dans sa disponibilité. Il perd en effet de sa valeur écologique et locale à cause de son importation.

Liège.

Isolants à base de chanvre

Fabriqué à partir du défibrage de la tige de chanvre, on peut obtenir à partir de cette plante deux supports de base :

  • la fibre en vrac ou qui servira pour la laine ;
  • la chévenotte utilisée pour la fabrication de panneaux, enduits et bétons (composée d’un mélange de lient à base de chaux aérienne et de copeaux de chanvre).

Le chanvre est par ailleurs une plante à croissance rapide qui ne nécessite pas ou peu d’engrais.

Compressé, il sert pour l’isolation des murs, des sols, des façades intérieures et extérieures et des combles non aménageables après sa transformation en

  • Blocs de béton
  • Laine
  • Panneaux

En vrac, il sert dans l’isolation des murs et des combles non aménageables par soufflage.

Actuellement l’usage le plus fréquent de ce type d’isolant est le remplissage des murs à ossature bois (30 cm) ou d’enduits isolants (10 cm) sur un support existant.

Son coefficient d’isolation est proche de celui du bois massif (λ = ± 0.1), mais le matériau possède d’importantes qualités du point de vue de l’inertie thermique et de la régulation de la vapeur d’eau. Sa résistance au feu lorsqu’il est sous forme de béton, sa fourniture locale ainsi que ses caractéristiques naturellement insecticides constitue également des avantages non négligeables.

Isolants à base de paille

La paille, en tant que matériaux biosourcés, revêt différentes formes :

  • D’un mélange de terre et de paille naît un enduit appelé « terre/paille »
  • Sans pressage, elle se présente sous forme de bottes de paille compressée sous forme de ballot, forme utilisée depuis très longtemps  comme isolant à part entière ou au sein d’une structure propre.

Produit local, la paille constitue un isolant bon marché qui ne nécessite que très peu de traitement en usine ce qui lui confère une réelle valeur ajoutée dans la construction à caractère écologique. Aujourd’hui, ce type d’isolant est  de plus en plus documenté, référence et normalisé comme système de construction et comme isolant reconnu.

Le ballot de paille n’a pas des caractéristiques thermiques homogènes. L’orientation de ses fibres par rapport au flux de chaleur va impacter sur sa conductivité thermique. Celle-ci sera plus faible si les fibres sont perpendiculaires au flux (λ d’environ 0,05) et plus élevés si les fibres sont parallèles aux flux (λ variant autour de 0,07… 0,08). Il est en plus nécessaire de s’assurer des ballots de pailles de qualité pour rencontrer les exigences du monde de la construction.

Toutefois, suite à l’étude de construction paille en occupation, il a été montré que si elle est correctement mise en œuvre et à l’abri de pluies battantes, les risques de dégradations à long terme sont négligeables et la paille comme isolant est capable d’apporter de bonnes performances thermiques ainsi que les conforts d’été et d’hiver attendus.
En outre, la paille n’a pas seulement un rôle isolant, le ballot de paille peut également servir de support à un enduit voir de structure en soi sans en altérer ses caractéristiques. Ainsi, combiner plusieurs de ces rôles (isolant et mécanique et/ou structurel) permet de diminuer le bilan écologique de la paroi. Attention cependant, à utiliser une paille provenant de culture durable.

L’inconvénient de la paille réside dans l’inconfort de pose à cause du poids de chaque botte. De plus, son volume implique de concevoir des murs d’une épaisseur relativement conséquente à isoler.

Si vous souhaitez en savoir plus sur l’isolant à base de paille, consultez le site www.apropaille.be  qui réunit le monde pas si petit que ça de la paille en Belgique.

Isolants à base de textile recyclé

Né du recyclage des textiles usagés ou des déchets des fabricants de vêtements, le textile recyclé est traité en usine avant de devenir un matériau de construction en soi.

D’abord effiloché, on le métamorphose ensuite en panneaux et rouleaux isolants grâce à des techniques de pressage. Sa version en vrac permet, tout comme l’ouate, d’être insufflée et d’isoler les murs.

Alternative idéale pour isoler pour les murs et les combles non aménageables en priorisant l’économie circulaire, notez que les isolants et autres matériaux de construction en textile recyclé sont traités chimiquement pour résister aux flammes. Parmi les autres inconvénients, prenez en compte que son application verticale implique un tassement du matériau sur le long terme.

Par contre, ce matériau biosourcé reste très facile à poser et il ne nécessite pas de formation préalable ou obligatoire. Grâce à sa compression, le textile recyclé n’émet aucune poussière. Enfin, il peut absorber jusqu’à 25% de son poids en eau, ce qui constitue un isolant contre l’humidité très efficace((Les matériaux biosourcés dans le bâtiment, FFB, novembre 2015)).

Performances des isolants biosourcés

La performance thermique des isolants est renseignée par la valeur de la conductivité thermique  (λ). Plus celle-ci est élevée, moins le matériau sera isolant. Mais cela ne veut pas dire qu’il faut nécessairement abandonner l’utilisation d’un matériau qui aurait un λ élevé. En effet, il suffit d’augmenter l’épaisseur de la couche isolante pour obtenir une performance thermique globale équivalente!
Pour choisir son isolant, il faut donc tenir compte de plusieurs critères en même temps:

  • la conductivité thermique  (λ)
  • le coût (plus l’épaisseur augmente, plus le coût augmente)
  • l’encombrement

Les performances des isolants biosourcés sont reprises dans le tableau suivant.

Résistance mécanique Conductibilité thermique Conductibilité thermique Diffusion de la vapeur d’eau Diffusion de la vapeur d’eau Inflammable
ρ [daN/m³] λ [W/mK] λ [W/mK] μ [-] μ [-]
Selon la documentation Selon la norme NBN B62-002 (humide et sec) (humide et sec) selon la documentation
Perlite expansée pure 50-80 0.046 / 5 à 7 / Non
Vermiculite expansée pure <100 0.058 / 5 à 7 / Non
Argile expansée 0.103 à 0.108 / / / Non
Bois feutré en panneaux mous ± 160 ± 0.042 / / 3 à 4 Difficilement
Bois feutré en panneaux mi-durs ± 270 ± 0.07 / / 3 à 4
Cellulose en vrac 35-50 0.035 à 0.04 / / 1 à 2
Laine de cellulose en panneaux 70-100 0.04 / / / Auto-extingible
Liège expansé 18 0.04 à 0.045 / 4.5 à 29 / Difficilement
Liège expansé en panneaux 80-120 0.032 à 0.045 / / 5 à 30
Chanvre ou laine de chanvre 25-210 0.039 à 0.08 / / 1 à 2 Difficilement
Lin en vrac 18-35 0.037 à 0.045 / / 1à 2 Difficilement
Lin en panneaux 400-500 0.05 à 0.065 / / / Difficilement
Laine de coco 20-50 0.047 à 0.05 / / 1à 2 Ignifugé au sel de bore
Laine de coton 20-30 0.04 / / 1 à 2 Sans dégagement toxique
Panneaux de roseau ± 100 0.056 / / 1 à 1.5
Laine de mouton 10-30 0.035 à 0.045 / / 1 à 2 Sans dégagement toxique
Paille (dans le sens des tiges) rechercher valeurs 0.08 / / / /
Paille (perpendiculairement aux tiges) rechercher valeurs 0.052 / / / /
Valeurs issues de l’ouvrage L’isolation thermique de la toiture inclinée, ministère de la Région Wallone, L’isolation écologique de J-P. Olivia, éditions terre Vivante, 2001, ouverture d'une nouvelle fenêtre ! www.livios.be, ainsi que des documentations des fabricants.

La PEB impose, lors du calcul du coefficient de transmission des parois (U) que l’on utilise pour les différents constituants des valeurs de conductivité thermique (λ) certifiées (essais réalisés conformément aux normes européennes EN ISO 10456) ou les valeurs par défaut reprises dans l’annexe VII de la PEB.
Malheureusement, l’Annexe VII de la PEB ne fournit pas de valeur pour les matériaux repris dans le tableau ci-dessus. Si aucune certification (agréments techniques…) n’existe, la couche d’isolant ne pourra pas être prise en compte dans le calcul du U des parois pour la PEB  qui est d’application pour les travaux soumis à permis d’urbanisme.

Intérêts des isolants biosourcés

Comme le montre le tableau suivant, les isolants possédant une capacité thermique élevée, garante d’une diffusivité faible et d’une effusivité importante sont généralement les isolants « écologiques » :

ρ ρ * c
[kg/m³] [Wh/m³]
Laine de bois 160 90
Laine de bois 55 31
Liège expansé (vrac) 60 31
Ouate de Cellulose (insufflée) 60 31
Perlite expansée 80 22
Polyuréthane rigide 30 12
Laine de mouton 10 5
Polystyrène 7 3

Mais attention, si le confort d’été est amélioré, l’utilisation d’isolant permettant d’obtenir ces caractéristiques peut conduire à un autre problème. En effet, une trop grande effusivité produira dans la pièce une sensation de surface froide au toucher.

Pour aller plus profondeur sur ce sujet, n’hésitez pas également à visiter notre page consacrée à l’inertie thermique.

Stockage de CO2

Les isolants à base de végétaux, via le processus de photosynthèse, permettent de stocker le CO2 atmosphérique.

Performances hygrothermiques

Outre leur caractère “écologique”, les isolants biosourcés qui nous intéressent ici possèdent des propriétés hygrothermiques prometteuses. Par leur capacité plus ou moins grande à absorber l’humidité, les matériaux en contact avec l’ambiance intérieure peuvent stabiliser les conditions hygrothermiques d’un local et, de la sorte, avoir un impact positif sur le confort.

De nombreuses recherches ont été menées sur ce sujet. Comme par exemple celle réalisée par le département d’ingénierie de la Technical University of Denmark qui a conduit à la définition du paramètre appelé Moisture Buffer Value (valeur de régulation de l’humidité) qui indique la quantité d’eau que l’isolant absorbe et restitue par  unité de surface durant une certaine période quand il est soumis à des variations de l’humidité relative de son environnement. Ce paramètre permet d’analyser le rôle de régulateur d’humidité joué par l’isolant.

Certifications

C’est à ce niveau que se complique la démarche d’éco-construction ! Comme dit auparavant, lors du calcul du U des parois, la PEB implique que l’on utilise comme valeur de λ :

  • une valeur certifiée sur base de la norme de produit NBN EN ou d’un ATE (Agrément Technique Européen). Ces valeurs sont regroupées sur le site ouverture d'une nouvelle fenêtre ! www.epbd.be.
  • ou la valeur par défaut renseignée dans l’annexe VII de la PEB.

Cette manière de faire a pour but de protéger le consommateur, en garantissant la qualité des matériaux utilisés.

Le problème avec les matériaux d’isolations biosourcés est que ces derniers ne sont pas repris dans l’Annexe VII de la PEB et l’utilisation de ceux-ci nécessite donc la réalisation d’une certification pour tous travaux soumis à permis.

Labellisation

Comme annoncé précédemment, l’utilisation d’un matériau issu de sources renouvelables ne garantit pas en pratique le caractère “écologique” de l’isolant (ajout de colle, procédé de fabrication énergivore…). Pour s’assurer que l’isolant a été réalisé dans les règles de l’art, on peut se tourner vers les labels comme www.svanen.se en Suède www.blauer-engel.de en Allemagne ou encore www.certivea.fr en France.

Pour en savoir plus sur les normes en vigueur qui régissent l’utilisation de chacun de ces isolants, voici quelques sources qui peuvent être utiles :

Concernant les isolants à base de cellulose :

Concernant les isolants à base de laine d’origine végétale ou animale :

Concernant les isolants à base de fibre bois :

Concernant les isolants à base de liège :

Concernant les isolants à base de chanvre :

  • réglementation professionnelle et validation en laboratoire des enduits chaux/chanvre pour béton : construire-en-chanvre.fr

Concernant les isolants à base de paille :

Concernant les isolants à base de textile recyclé :

Author Image Posted By : Sylvie 29 Oct, 2007

Objectifs d’une protection solaire

Objectifs d'une protection solaire

Limiter les surchauffes

En période d’ensoleillement la quantité d’énergie solaire transmise au travers de vitrages peut entraîner par effet de serre, des surchauffes inadmissibles pour le confort des occupants. Dans le cas de locaux climatisés, la présence de protections solaires efficaces doit permettre une diminution notable de la quantité de froid à produire.

Améliorer

 En cliquant ici, vous pouvez visualiser les résultats d’une simulation du comportement d’un bureau standard. On y a comparé les coûts d’achat et d’exploitation d’un climatiseur et d’un store extérieur.

De plus, malgré une température ambiante supportable, le rayonnement chaud du vitrage et le rayonnement direct du soleil sur une partie du corps peuvent devenir rapidement insupportable pour les occupants.

Comment déterminer si le soleil est à l’origine de la surchauffe ?

Dans les locaux fortement vitrés et orientés à l’est, au sud ou à l’ouest, les gains solaires constituent souvent les apports gratuits les plus importants.
Notons que l’orientation ouest est souvent la plus critique car les apports solaires viennent s’ajouter à la chaleur emmagasinée durant la journée.

Rénovation énergétique 

 Pour en savoir plus sur comment repérer l’origine de la surchauffe, cliquez-ici !

Calculs

 On peut établir un bilan de l’ensemble des apports de chaleur d’un local en cliquant ici !

Il calcule la puissance frigorifique nécessaire pour maintenir une température de consigne (24°C par exemple) dans le local, alors que la température extérieure est de 30°C. Il est possible ainsi de mesurer l’impact d’une protection solaire sur les besoins en froid. On peut également visualiser l’importance d’avoir un local avec une inertie thermique importante. Ou encore une toiture isolée.

Limiter l’éblouissement

L’ensoleillement direct pour être aveuglant tout comme une luminance trop élevée d’une paroi peut impacter le confort visuel. Hors, le confort visuel joue un rôle important sur la possibilité de réalisation de certaines tâches et donc sur la productivité des occupants d’un local.

Ce phénomène n’est pas forcément le plus crucial pour des fenêtres orientées au sud durant la saison chaude. Les problèmes d’éblouissement sont également très importants lorsque le soleil est bas sur l’horizon : le matin pour les fenêtres orientées à l’est, le soir pour l’orientation ouest, ou encore au sud en hiver. De même, dans les locaux nord, la vision directe d’un ciel trop lumineux peut devenir gênante et nécessiter aussi une protection.

Les objectifs secondaires

Augmenter le pouvoir isolant de la fenêtre

L’utilisation de protections solaires modifie de façon plus ou moins importante les caractéristiques de transmission thermique des vitrages. Cette propriété sera principalement recherchée durant les nuits en hiver.

Assurer l’intimité des occupants ou occulter un local

Ces deux objectifs sont des cas particuliers. On parlera alors plus d’occultation que de protection solaire.

Quelles soient intérieures ou extérieures, les protections parallèles au vitrage permettront d’apporter une certaine intimité voire d’occulter le local. Cette propriété dépendra principalement des vides laissés par la protection solaire et de sa couleur.

Décorer la fenêtre

De nombreuses protections ont un but décoratif plutôt qu’énergétique. Cet objectif est souvent associé avec le souhait de garantir l’intimité des occupants.

Institut du Monde Arabe – Paris.

Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Pare-vapeur

Pare-vapeur

Généralités

Toutes les matières sont plus ou moins perméables à la vapeur.

Sous l’influence de la différence de pression de vapeur d’eau des deux côtés d’une paroi, la vapeur a tendance à vouloir migrer par diffusion à travers celle-ci.

Pour éviter les phénomènes de condensation interne, il est parfois nécessaire de placer du côté chaud de l’isolant d’une paroi, une couche de matériau relativement étanche à la vapeur d’eau.

Cette couche de matériau est appelée « écran pare-vapeur ».

Le pare-vapeur remplit les fonctions suivantes :

  • Éviter une condensation excessive.
  • Empêcher, dans l’isolant thermique, l’absorption d’eau par capillarité en provenance des éléments de construction contigus.
  • Assurer l’étanchéité provisoire à l’eau de pluie lors de la construction.
  • Assurer l’étanchéité à l’air.

Selon les exigences :

Classe Résistance à la diffusion de vapeur Exemples de matériaux utilisables comme pare-vapeur
E1 2 m < µd < 5 m Papier bitumé
Film en PE 0,2 mm
Papier de tapisserie plastifié
Peinture à l’huile
Peinture au caoutchouc chloré
E2 5 m < µd < 25 m Carton-plâtre recouvert d’une feuille d’aluminium
Film de PE 0,2 mm et laminé d’aluminium
Voile de polyester bitumineux P150/16
Voile de verre bitumineux V50/16
Membrane en PVC épaisseur > 1 mm
E3 25 m < µd < 200 m Bitume armé P3 ou P4 ou V3 ou V4
Bitume polymère APP ou SBS
Film PIB
E4 200 m < µd Bitumes armés avec film métallique (alu 3)
Système bitumineux multicouche ( ³ 8 mm)

Pare-vapeur, freine vapeur ou membranes intelligentes ?

Le risque principal de condensation est lié à la diffusion de vapeur en hiver, ou quand la pression de vapeur est plus importante à l’intérieur qu’à l’extérieur et que la vapeur a donc tendance à traverser la paroi de l’intérieur vers l’extérieur.

Les modèles d’évaluation statiques (comme celui de Glaser) entraînent presque systématiquement le choix d’une membrane très étanche à la vapeur du côté intérieur.

Néanmoins, essayer d’éviter le risque principal de condensations internes par diffusion en choisissant une membrane totalement étanche à la vapeur peut engendrer un risque secondaire à cause de la difficulté qu’a le mur pour sécher du côté intérieur

Lorsque l’on affine l’analyse, il apparaît que le choix d’une membrane plus faiblement étanche à la vapeur est parfois suffisant.

On parle alors de « freine-vapeur ». La valeur μd des pare-vapeur n’est pas définie avec précision, mais en pratique, elle sera de plusieurs dizaines de mètres (par exemple 50 ou même 100 m) alors que la valeur μd des freine-vapeur ne sera que de quelques mètres seulement (par exemple 2 m à 5 m, mais rarement plus de 10 m).

Le choix d’un freine-vapeur, plus ouvert au passage de la vapeur, permet souvent de se prémunir du risque, dit secondaire, de condensations internes en été ou au printemps, ou quand la pression de vapeur est plus importante à l’extérieur qu’à l’intérieur et que la vapeur a donc tendance à traverser la paroi de l’extérieur vers l’intérieur. En effet, le flux de vapeur n’est pas complètement bloqué vers l’intérieur ce qui facilite le séchage du mur.

Les membranes intelligentes

D’autres membranes, dites intelligentes, sont de ce point de vue encore plus adaptées. En effet, leur perméabilité à la vapeur évolue avec l’humidité relative. Elles sont conçues pour être relativement fermées à la vapeur quand l’humidité relative est faible et pour s’ouvrir au passage de la vapeur quand l’humidité relative est plus élevée. Ce principe est illustré sur l’illustration ci-contre. Dès lors, elles freinent le passage de la vapeur quand l’air intérieur est plus sec (généralement en hiver), et permettent le séchage du mur, lorsque l’humidité relative intérieure est plus élevée (généralement en été ou au printemps).

Principe de fonctionnement d’une membrane intelligente.

Source : Proclima.

Plusieurs types de membranes intelligentes existent avec une valeur  μd moyenne allant de quelques mètres à une dizaine de mètres. Remarquons que ces changements de μd ne sont pas instantanés et que le choix de la membrane doit d’abord se faire sur base de l’ambiance globale du local pour éviter le risque principal de condensations internes par diffusion. On pense ici au cas des salles d’eau qui sont le lieu des charges d’humidité élevées, mais ponctuelles dans temps.

Le placement

Le pare-vapeur doit être placé de manière continue et avec des joints étanches.

Les films seront posés autant que possible sans joint. Les joints inévitables et les jonctions avec d’autres éléments de construction sont à réaliser par collage ou soudage avec recouvrement, de manière à assurer la continuité du pare-vapeur.

La classe E4 exige une mise en œuvre sur support continu.

Remarquons enfin que la présence d’une membrane, en plus de permettre la régulation de la vapeur, permet aussi de bloquer le passage de l’air (et des pertes de chaleur associées) et donc d’éviter le risque de condensation par convection, pour autant bien sûr que la mise en œuvre soit d’une qualité irréprochable (notamment au niveau des nœuds constructifs).

Attention !
Un matériau pare-vapeur placé à un mauvais endroit peut fortement perturber le comportement hygrothermique de la toiture (entre autres augmenter les condensations internes ou empêcher l’élimination de l’humidité de construction).

Source : certains passages de cette feuille sont extraits du guide Isolation thermique par l’intérieur des murs existants en briques pleines réalisé par Arnaud Evrard, Aline Branders et André De Herde (Architecture et Climat-2010) dans le cadre de la recherche ISOLIN, financée par le département Énergie et Bâtiment durable du Service Public de Wallonie. Disponible sur le site : energie.wallonie.be

 

Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Modèles d’isolation – plancher lourd sans aire de foulée

Modèles d'isolation - plancher lourd sans aire de foulée

L’isolation du plancher lourd de combles non circulables peut se faire par divers systèmes :

Matelas souple ou semi-rigide sur le plancher

L’isolant utilisé, en générale de la laine minérale, peut être souple (en rouleaux) ou semi-rigide (en panneaux). Les rouleaux peuvent éventuellement être revêtus d’un papier kraft et/ou d’un pare-vapeur.

Le pare-vapeur éventuel est déroulé soigneusement sur le plancher lourd.

L’isolant est ensuite déposé de façon continue, les panneaux ou rouleaux étant parfaitement jointifs. Si l’isolant est muni d’un pare-vapeur, celui-ci doit se trouver en dessous de l’isolant.

L’isolant sera correctement fixé sur les parties verticales ou inclinées.

Matelas isolant souple ou semi-rigide au-dessus d’un plancher lourd non circulable.

  1. Isolant.
  2. Pare-vapeur éventuel.
  3. Support lourd.
  4. Finition du plafond.

Panneaux rigides sur le plancher

L’isolant utilisé peut être de la mousse synthétique ou du verre cellulaire.

La face supérieure du plancher lourd doit être bien plane. Il faut donc, au besoin, l’égaliser à l’aide d’une fine chape ou de sable.

Le pare-vapeur éventuel est déroulé soigneusement sur le plancher lourd avant la pose de l’isolant.

L’isolant est ensuite déposé de façon continue.

Les panneaux en mousse synthétique sont munis de rainures et languettes, ils doivent être correctement emboîtés.

Les panneaux en verre cellulaire sont posés jointifs.
L’isolant doit être correctement fixé sur les parties inclinées ou verticales éventuelles.

Isolant rigide au-dessus d’un plancher lourd non circulable.

  1. Isolant.
  2. Emboîtement.
  3. Pare-vapeur éventuel.
  4. Egalisation éventuelle.
  5. Support lourd.
  6. Finition du plafond.

Flocons ou granulés d’isolant sur le plancher

Le matériau isolant utilisé est constitué de granulés de perlite ou de polystyrène expansé, ou de flocons de laine minérale posés en vrac sur le plancher lourd.

On sera attentif à ce que l’épaisseur soit régulière.

Lorsqu’un pare-vapeur est nécessaire, celui-ci est placé sur le plancher avant pose de l’isolant.

Isolant posé en vrac au-dessus d’un plancher lourd non circulable.

  1. Isolant en vrac.
  2. Pare-vapeur éventuel.
  3. Support lourd.
  4. Finition du plafond.

Isolant sous le plancher : une solution à éviter !

L’isolant est fixé sous le plancher lourd.

La fixation est difficile et dépend du type d’isolant.

Un pare-vapeur efficace indispensable (sauf en cas d’utilisation du verre cellulaire) est soigneusement placé sous l’isolant. Les joints seront particulièrement soignés. Il ne peut pas être déchiré.

La finition du plafond est ensuite réalisée en prenant toutes les précautions nécessaires pour éviter de blesser le pare-vapeur.

Aucune installation technique ne pourra être aménagée dans le plafond.

Le plancher lui-même ne pourra être percé.

Un espace technique pourrait éventuellement être aménagé entre le pare-vapeur et le plafond.

Toute cette mise en œuvre nécessite un soin parfait difficile à réaliser sur chantier.

Isolation en dessous du plancher lourd non circulable.

  1. Plancher lourd.
  2. Isolant.
  3. Pare-vapeur.
  4. Finition du plafond.
Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Toiture froide

Toiture froide

Généralités

La toiture froide désigne la toiture plate dont l’isolant est placé en dessous du support de l’étanchéité avec une lame d’air ventilée interposée.

Jadis régulièrement mis en œuvre, ce système est actuellement complètement dépassé et est à proscrire.

  1. Lestage (éventuel)
  2. Membrane d’étanchéité
  3. Support
  4. Lame d’air ventilée
  5. Isolant
  6. Pare vapeur étanche à l’air
  7. Plafond

En effet, l’isolation d’une toiture plate par ce système provoque presque inévitablement de la condensation interne.

La vapeur d’eau qui migre de l’intérieur vers l’extérieur se condense sur le support d’étanchéité, dans l’isolant ou dans l’espace aéré et retombe sur l’isolant. La ventilation réelle de la lame d’air est souvent plus faible que celle nécessaire.

Le support d’étanchéité est parfois beaucoup plus froid que l’air extérieur de ventilation dont la vapeur se condense sur la face inférieure de l’étanchéité (surrefroidissement).

Lorsque le plafond n’est pas étanche à l’air, l’air intérieur chaud est aspiré dans l’espace ventilé et s’y condense d’autant plus que les courants d’air sont importants.

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. 

Variantes

De même que l’on évitera de réaliser des toitures froides, on s’abstiendra en règle générale de placer l’isolant à la face inférieure du plancher de toiture, dans un faux plafond, ou entre le plancher et le béton de pente.

Isolation par l’intérieur

  1. Lestage (éventuel)
  2. Membrane d’étanchéité
  3. Support
  4. Isolant
  5. Pare vapeur (éventuel)

Isolation dans le faux plafond

  1. Lestage (éventuel)
  2. Membrane d’étanchéité
  3. Support
  4. Vide du plafond
  5. Isolant
  6. Pare-vapeur
  7. Plafond

Isolation sous béton de pente

  1. Lestage (éventuel)
  2. Membrane d’étanchéité
  3. Béton de pente
  4. Isolant
  5. Pare vapeur
  6. Support
Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Toiture combinée

Toiture combinée

La toiture combinée consiste en un mélange des techniques « toiture chaude » et « toiture inversée« .

L’isolation est mise en place en deux couches.

La première couche d’isolant est recouverte par la membrane d’étanchéité.

La deuxième couche d’isolant est placée sur la membrane d’étanchéité. La technique de la toiture combinée protège ainsi la membrane d’étanchéité contre les chocs thermiques et le rayonnement ultraviolet, et de ce fait, ralentit son vieillissement.

Un écran pare-vapeur est parfois interposé entre le support et l’isolant inférieur.Celui-ci n’est pas nécessaire lorsque la résistance thermique de la couche supérieure est deux fois plus importante que la résistance thermique de la couche inférieure.
Le lestage est nécessaire.

  1. Lestage
  2. Natte de protection
  3. Isolant 1
  4. Membrane d’étanchéité
  5. Isolant 2
  6. Pare vapeur
  7. Support
Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Isolation par panneaux rigides au-dessus des chevrons ou des fermettes (Toiture « Sarking »)

Isolation par panneaux rigides au-dessus des chevrons ou des fermettes (Toiture "Sarking")

Isolation au-dessus des chevrons ou des fermettes.

  1. couverture
  2. contre-lattes
  3. lattes
  4. sous-toiture
  5. isolant
  6. pare-vapeur
  7. chevrons ou fermettes
  8. pannes

La toiture « SARKING »

Le système sarking est un procédé d’isolation thermique des toitures inclinées caractérisé par la pose de panneaux isolants rigides au-dessus des chevrons ou des fermettes.

La toiture sarking vu de l’intérieur.

Les panneaux sont généralement en mousse synthétique ou en verre cellulaire, plus rarement en laine de roche rigide incompressible.

Les joints entre panneaux isolants étant rendus étanches à l’air, les panneaux isolants assument, à eux seuls, 3 fonctions de la toiture :

Lorsque les joints entre les panneaux isolants ne sont pas rendus étanches, une sous-toiture souple capillaire permettant la diffusion de vapeur est posée sur l’isolant.

Un écran rigide, sorte de plancher incliné dans le plan de la couverture, peut être éventuellement placé directement sur les chevrons ou fermettes, sous les panneaux isolants. Il peut alors servir de finition intérieure, de sécurité incendie. En outre il facilite grandement la pose d’un éventuel pare-vapeur pour lequel il sert de support.

Il est constitué, par exemple, de :

  • panneaux multiplex ou de bois aggloméré,
  • voliges rainurées bouvetées ou non,
  • plaques de fibre-ciment.

La mise en œuvre de verre cellulaire ou de laine de roche rigide incompressible, impose ce support rigide.

Isolant supporté par une plaque rigide.

  1. Couverture.
  2. Lattes.
  3. Contre-lattes.
  4. Isolant.
  5. Plaque de support.
  6. Chevrons ou fermettes.
  7. Pannes.

En l’absence de plancher, la finition intérieure est réalisée sous les chevrons, en plaques de plâtre, par exemple.

La finition intérieure, qu’elle soit constituée du support ou d’une autre finition, doit être en matériau isolant au feu de manière à retarder la transmission de flammes vers les isolants en mousses synthétiques (PUR, PIR, XPS, EPS) qui sont combustibles.

Les contre-lattes sont clouées dans les chevrons ou les fermettes au travers de l’isolant.

Conseils de mise en œuvre

Les panneaux isolants rigides de mousse synthétique (XPS, EPS) de la toiture « Sarking » sont placés parallèlement à l’horizontale.

Les joints verticaux des panneaux se retrouvent de préférence au-dessus et à l’axe du support (chevron ou fermette).

Bâtiments de classe de climat intérieur I, II ou III

Dans les bâtiments de classe de climat intérieurI, II ou III, la fonction d’étanchéité à l’air et à la vapeur est assurée par le panneau isolant lui-même à condition d’avoir des joints et des raccords étanches.
L’étanchéité à l’air et à la vapeur des joints et des raccords peut être obtenue :

  • par la mise en place de bandes de mousse souple d’épaisseur suffisante à l’intérieur des joints, ou
  • par des cordons de mastic élastique compatible à la jonction des panneaux, ou encore
  • par des bandes auto-collantes disposées sur les joints.

La fonction « sous-toiture » peut être assurée par le panneau isolant à condition de rendre étanche à l’eau la face supérieure de tous les joints entre panneaux et des raccords. Dans ce cas, une bavette collée sur la dernière rangée de panneaux ou engagée dans l’épaisseur de cette dernière, doit assurer l’évacuation des infiltrations d’eau éventuelles.

  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 autre solution consiste à poser sur les panneaux isolants ou à intégrer à ceux-ci, lors de leur fabrication, une sous-toiture sous forme de membrane ou de plaques rigides imperméables à l’eau mais très perméables à la vapeur. La sous-toiture souple est posée sur l’isolant avec recouvrement des joints longitudinaux et transversaux. La sous-toiture rigide est posée sur l’isolant avec recouvrement des joints longitudinaux. La jonction verticale se fait bord à bord, dans l’axe des chevrons ou fermettes. Le joint vertical est comprimé par la contre-latte fixée au chevron ou à la fermette à travers l’isolant. Les joints verticaux de l’isolant et de la sous-toiture rigide ne peuvent pas se superposer. La sous-toiture doit être prolongée dans le bas du versant jusqu’à la gouttière ou au-delà de la façade pour assurer l’évacuation des infiltrations d’eau éventuelles.

Exemple, système proposé par un fabricant.

Joint horizontal entre deux panneaux

  1. chevron ou fermette
  2. crochet de mise en place cloué au chevron
  3. panneau isolant
  4. bande de mousse souple adhésive
  5. latte de mise en place
  6. deuxième rangée de panneaux isolants à glisser contre la première rangée
  7. couche de revêtement avec rebord (200 mm) (= sous-toiture)

Joint vertical entre deux panneaux

  1. chevron ou fermette
  2. bande adhésive
  3. panneau isolant avec sous-toiture souple intégrée
  4. contre-latte

Les joints verticaux sont alignés au-dessus et à l’axe du chevron. De cette façon, l’étanchéité à l’air est assurée par la contre-latte. Une étanchéité à l’air supplémentaire peut être obtenue en plaçant une bande adhésive souple sur le support avant la mise en place des panneaux et en appliquant une même bande sur la face supérieure des joints avant la pose des contre-lattes.
Autre exemple, système proposé par un autre fabricant : 

Panneau rainuré et languetté sur le pourtour + profil le rendant étanche à l’air et à la vapeur d’eau. En outre, la face supérieure est pourvue d’une membrane de sous-toiture étanche à l’eau qui chevauche le panneau de part et d’autre.

On trouve sur le marché des panneaux de polystyrène expansé à rainures et languettes dont le fabricant propose simplement, pour réaliser l’étanchéité entre panneaux, la pose par-dessus le panneau isolant, d’une membrane étanche à l’eau de pluie et perméable à la vapeur, sans étanchéité à l’air et à la vapeur supplémentaire à la face inférieure des panneaux.

Les tenons des plaques doivent toujours être orientés vers le haut.

Ce système est moins exigeant au niveau hygrothermique que l’ensemble des précautions énoncées ci-dessus et extraites de l’article « Dossier : la toiture SARKING », paru dans le magasine « Roof Belgium » de septembre 1998, écrit sur base d’un document technique du CSTC exposant les aspects principaux de la toiture Sarking. Néanmoins, ce système, pour autant qu’il soit pourvu d’un plancher ou d’une finition intérieure étanche à l’air sous les chevrons, est conforme aux recommandations du CSTC concernant le choix du pare-vapeur, puisque ces recommandations n’exigent pas de pare-vapeur dans le cas d’une sous-toiture capillaire et perméable à la vapeur d’eau.

Bâtiments de classe de climat intérieur IV

Dans les bâtiments de classe de climat intérieur IV, les recommandations ci-dessus concernant la fonction « sous-toiture » restent valables, tandis que la fonction d’étanchéité à la vapeur d’eau nécessite la pose d’un pare-vapeur continu. La mise en place de celui-ci sera facilitée par la présence, sous les panneaux isolants, d’un « plancher » sur lequel il sera posé.

Remarque générale.

Pour une construction sûre en matière d’incendie, on doit prévoir une finition intérieure en carton-plâtre ou en tout autre matériau résistant au feu. Celle-ci permet de retarder la transmission de flammes vers les mousses synthétiques (PUR, PIR, XPS, EPS) qui sont combustibles.
Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Charpente

Charpente

La charpente en bois reste la plus courante pour réaliser la structure portante de la toiture inclinée.

Cependant, pour des raisons thermiques, acoustiques ou de stabilité, la structure portante peut consister en dalles inclinées de béton coulées sur place ou en hourdis de béton lourd ou cellulaire posés en pente.

Charpente traditionnelle (à pannes et chevrons)

Le principe de la structure traditionnelle est de superposer, en les croisant perpendiculairement, des éléments linéaires. La portée diminuant au fur et à mesure des différentes couches, leur section et entre axe diminue également jusqu’à la pose aisée des éléments de couverture.

La charpente traditionnelle proprement dite, est constituée de pannes et de chevrons*.
Les pannes sont portées par les murs pignons et les murs porteurs de refend; des fermes peuvent remplacer les murs de refend si l’on veut garder de grands espaces sous la toiture.

* Remarque : dans le cas d’une isolation par panneaux autoportants, la charpente ne nécessite pas de chevrons; les panneaux sont directement fixés sur les pannes.

Schéma charpente traditionnelle.

  1. Ferme.
  2. Panne.
  3. Panne faîtière.
  4. Panne sablière.
  5. Chevrons.
  6. Sous-toiture éventuelle.
  7. Contre-lattes.
  8. Panneaux de toiture autoportants.
  9. Liteaux ou voliges.

Charpente traditionnelle à pannes et chevrons.

Le bois de charpente doit, de préférence, avoir été traité (pour résister aux insectes, aux champignons, …).

Les pannes (structure primaire)

Les pannes sont parallèles au faîte.
Outre les pannes, la structure primaire peut comprendre des sablières, des échelles de corniche, des noues, des arêtiers et des fermes.

Dans le cas d’une corniche en bois, une échelle en bois, mise à plat au-dessus du mur porteur et du parement, remplace ou supporte la panne sablière. L’échelle permet, d’une part de réaliser le porte à faux au-delà du mur porteur, d’autre part d’assurer une jonction continue entre l’isolation du mur et de la toiture.

Schéma pannes.

  1. Gîte de versant + isolant.
  2. Echelle de corniche.
  3. Maçonnerie renforcée.
  4. Cale de pente.
  5. Planche de face.
  6. Fermeture.

Echelle de corniche (N°2).

Les chevrons (structure secondaire)

Auparavant, les chevrons destinés à des toitures-greniers non isolées étaient de section carrée. Actuellement, les chevrons sont parfois remplacés par des « gîtes de versant », pièces de bois plus hautes, de largeur minimale de 38 mm et de hauteur minimale de 100 mm. Ces pièces permettent de poser une couche d’isolant plus épaisse en une seule fois. En outre, elles diminuent le nombre de pannes nécessaires, ce qui libère en partie l’espace sous-toiture.

Remarque : Dans ce cas, les pannes doivent être calculées pour reprendre des charges plus importantes. Elles portent en effet de plus grandes surfaces de toiture.

Au-dessus du mur pignon, une échelle de bois sert parfois de structure secondaire. Elle couvre toute l’épaisseur du mur (mur porteur – vide isolé – mur de parement). Elle permet, de réaliser le porte à faux au-delà du mur porteur. Elle permet également d’assurer une jonction continue entre l’isolation du mur et de la toiture.

Schéma chevrons.

Échelle de pignon.

Le support de couverture (contre-lattes, liteaux ou lattes, voligeage)

En général, lorsque la couverture est constituée de tuiles ou d’ardoises fixées au moyen de crochets, leur support est constitué de liteaux ou lattes. Lorqu’elle est constituée d’ardoises posées au moyen de clous, de « feuilles » ou de petits éléments relativement souples (ex : bardeau bitumineux), leur support est constitué d’un voligeage.
La pose d’ardoises sur liteaux est de plus en plus pratiquée, mais dans le cas de petites ardoises, la pose au clou sur voliges reste plus indiquée.

Actuellement, des panneaux de bois peuvent remplacer les voliges; dans ce cas, on veillera particulièrement, à suivre les prescriptions des fabricants et des agréments techniques.

Des voliges sont également utilisées comme support des ouvrages de rives et de raccords (rives libres, rives en butée, faîtes, noues, arêtiers, bacs de cheminée, corniches …).

Schéma support de couverture.

  1. Couverture.
  2. Lattes.
  3. Volige.
  4. Chéneau en zinc.
  5. Contre-lattes.
  6. Sous-toiture.
  7. Isolant.
  8. Pare-vapeur.
  9. Espace technique.
  10. Finition intérieur.

Noue.

Charpente à fermettes

Les fermettes remplacent les chevrons ou gîtes de versant, ainsi que les pannes.
Elles sont réalisées en atelier.

Remarque.
Une fermette se distingue d’une ferme de charpente par la section plus réduite des pièces qui la constitue et par la distance qui la sépare de la pièce voisine.

Schéma charpente à fermettes.

  1. Fermette.
  2. Entrait (de la fermette).
  3. Sablière.
  4. Sous-toiture (éventuelle).
  5. Contre-latte.
  6. Liteau ou voligeage.

Charpente préfabriquée avec fermettes.

Vu que la charpente est constituée uniquement d’éléments verticaux, un contre-ventement doit être prévu entre les fermettes.

Les fenêtres de toitures, lucarnes et raccords entre versants sont un peu plus compliqués à réaliser que pour une charpente traditionnelle.

Il existe des fermettes pour combles utilisables ou non utilisables.
Fermette pour combles non utilisables

Exemple schématique.
Combles non utilisables.

Fermette pour combles utilisables

Exemple schématique.
Combles utilisables.

Généralement, les fermettes sont posées au niveau du plafond de l’étage inférieur. Elles constituent la structure portante du plafond et éventuellement du plancher des combles à condition d’être calculée en conséquence.

Pour le reste, les principes sont identiques à ceux d’une charpente traditionnelle.

Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Toiture plate : types de supports

Toiture plate : types de supports

Tant en construction neuve qu’en rénovation, la nature du support du complexe isolant-étanchéité est généralement défini.

C’est donc la nature du support qui influencera les techniques choisies pour réaliser l’isolation thermique et l’étanchéité, et non l’inverse.

Les supports sont à considérer en fonction de leur :

  • capacité portante,
  • déflexion,
  • coefficient de transmission thermique,
  • comportement hygrothermique.

On distinguera :

Les dalles monolithes

La dalle monolithe peut-être :

  • Un béton armé plein coulé sur place.

Béton coulé sur place.

  • La couche de compression d’éléments préfabriqués en béton ou en terre cuite.

Couche de compression sur poutrains et claveaux.

  • Un béton de pente avec granulats lourds ou légers.

La forme de pente ne peut être réalisée en béton léger (NIT 134 p 30).

Béton de pente.

Les éléments fractionnés en béton ou en terre cuite

Sont compris dans cette catégorie

  • Les éléments préfabriqués en béton sans couche de compression.
  • Les éléments en terre cuite sans couche de compression.
  • Les éléments préfabriqués en béton léger.

Éléments préfabriqués sans couche de compression.

Les planchers en bois et les panneaux en matière végétale

Cette catégorie comprend

  • Les planchers ou voligeages en bois.

Tous les éléments en bois doivent être traités contre les champignons et les insectes avant d’être mis en œuvre. Les produits de traitement doivent être compatibles avec les autres matériaux mis en œuvre : isolation, pare-vapeur, étanchéité, accessoires, etc.

Plancher en bois.

  • Les panneaux de particules de bois.

Si la structure est un panneau de bois aggloméré celui-ci doit appartenir à la classe « B » suivant STS 04.6

Panneau en bois aggloméré.

  • Les panneaux multiplex.

Si la structure porteuse est en multiplex, celui-ci doit être de qualité pour menuiserie extérieure.

Panneau en bois multiplex.

Les panneaux en fibres organiques liées au ciment

Panneau en fibres de bois liées au ciment.

Les tôles profilées

Tôle profilée.

Les panneaux de toiture composites

Panneaux composites agglo + EPS + agglo
renforcé par des poutrelles métalliques.

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Étanchéité à l’eau et à l’air des châssis

Étanchéité à l'eau et à l'air des châssis

Le châssis associé au vitrage doit être imperméable à l’eau et à l’air. Il peut cependant permettre le renouvellement périodique de l’air mais de façon contrôlée.

L’étanchéité à l’air conditionne le niveau d’isolation acoustique et de confort thermique. L’étanchéité à l’eau est indispensable afin de préserver un taux d’humidité convenable et d’éviter les dégradations des matériaux.

Les niveaux de performance

Concernant les châssis, les STS définissent des niveaux de performance d’étanchéité à l’eau (PE2, PE3, PE4, PEe ) et à l’air ( PA2, PA2B, PA3 ) recommandés en fonction de la hauteur du châssis par rapport au sol.

Les niveaux PE2, PE3, PE4, PEe signifient qu’aucune infiltration d’eau ne peut se produire jusqu’à une pression respectivement de 150 Pa, 300 PA, 500 PA, et une pression maximale à précisé, et cela pour une vitesse de vent correspondante respectivement de 56 , 80, 103, et maximale (km/h).

Les niveaux PA2, PA2B, PA3 représentent des plages définies dans des graphiques donnant le débit d’air en fonction de la pression de vent. Lors des tests d’étanchéité, les résultats sont placés dans le graphique et le niveau de résistance d’étanchéité au vent correspond à celui de la zone dans laquelle le résultat se trouve.

Ces niveaux de performance doivent être établis au cours de tests réglementés d’étanchéité à l’air et à l’eau réalisés sur un échantillonnage des châssis commandés.
S’il s’agit de châssis standards agréés, ces niveaux de performance sont signalés dans leurs agréments techniques.

Facteurs influençant le niveau d’étanchéité des châssis

Le type de matériau

Le choix du matériau pour le châssis a peu d’influence sur la classe d’étanchéité de la fenêtre. Les châssis en bois, en aluminium, et en matière plastique présentent en effet une étanchéité à peu près pareille.

Le type d’ouvrant

Le type d’ouvrant influence fortement le niveau d’étanchéité.

Le tableau suivant commenté reprend une évaluation des performances d’étanchéité des différents types d’ouvrants.

Type d’ouvrant Pivot à axe vertical Pivot à axe horizontal Coulissante
à la française double battant sans meneau double battant avec meneau à l’anglaise pivotant simple pivotant à axe horizontal à visière oscillo-battantt basculante coulissante guillotine
Étanchéité à l’eau bon difficile
pourquoi ?[1]		 bon excellent difficile
pourquoi ?[2]		 difficile
pourquoi ?[2]		 bon excellent bon moyen
pourquoi ?[4]		 moyen
pourquoi ?
Étanchéité à l’air bon moyen
pourquoi ?[1]		 bon excellent moyen
pourquoi ?[2]		 moyen
pourquoi ?[2]		 difficile
pourquoi ?[3]		 bon bon bon difficile
pourquoi ?[5]
  1. Il existe un point faible au droit de la rencontre des deux battants dans la partie supérieure et intérieure. La déformation du châssis dans le temps accentue les risques de fuites locales à cet endroit. Cependant des améliorations sont possibles, par adjonction d’une ouverture de drainage au milieu de la traverse inférieure.
  2. Il existe des infiltrations d’eau et d’air par les pivots où l’interruption des joints d’étanchéité est inévitable. Les infiltrations d’eau sont les plus conséquentes. Possibilité d’utiliser des pivots compliqués et coûteux pour remédier à cet inconvénient.
  3. Il existe des infiltrations d’air par les pivots où l’interruption des joints d’étanchéité est inévitable.
  4. Infiltration d’eau inévitable dans le bas du châssis, entre la partie fixe et le ventail coulissant même si la pression du vent est très faible.
    Une amélioration possible : l’adjonction de profilés d’une hauteur suffisant du côté intérieur de la fenêtre permet souvent d’éviter que l’eau pénétrant dans la fenêtre ne s’introduise à l’intérieur de l’habitation. L’eau sera alors évacuée par des systèmes de drainage adéquats. Le montage doit être soigné afin d’obtenir autant que possible une continuité entre les joints verticaux et horizontaux.
  5. L’étanchéité à l’eau reste mauvaise étant donné le nombre réduit de points de fermeture qu’offre ce type de châssis.

On remarque une tendance croissante à utiliser les châssis oscillo-battants à la place des châssis pivotants horizontaux. Il offre en effet de nombreux avantages pratiques et une très bonne étanchéité à l’eau et à l’air en raison du nombre élevé de fermetures dont il dispose.

Détails de conception permettant d’améliorer l’étanchéité des châssis

Des améliorations peuvent être réalisées au niveau :

  • du détail des profilés
  • des détails des dispositifs architecturaux de protection de la façade

Détail des profilés

Selon le niveau d’étanchéité recherché, des améliorations importantes peuvent être apportées aux profilés.

Le niveau d’étanchéité au vent et à l’eau dépend :

  • Du nombre de frappes (simple, double ou triple) entre les ouvrants et les dormants.
  • De la présence et de l’emplacement des joints et le soin accordé au joint entre le châssis et le vitrage.
  • De la continuité des joints dans un même plan et dans les angles.
  • Des précautions prises contre les déformations du châssis, créant des espacements propices aux infiltrations d’eau et d’air.

Dès lors, on accordera une attention particulière …..

– Aux barrières d’étanchéité

  • Actuellement, le principe de la double barrière d’étanchéité est appliqué à la quasi-totalité des châssis de menuiserie extérieure.
  • Les barrières d’étanchéité à l’eau et à l’air devront être continues et chacune située idéalement dans un même plan.
  • Il faudra choisir, en fonction du profilé, des barrières d’étanchéité à l’air adaptées et qui conservent leur élasticité dans le temps afin d’assurer un écrasement suffisant contre la battée. Un défaut d’étanchéité à l’air compromet l’efficacité de la barrière d’étanchéité à l’eau mais aussi le contrôle de la ventilation et de l’isolation acoustique.
  • Il faudra préciser en cas de châssis en bois, les protections en aluminium ou en PVC à incorporer au profilé.

– A la prévention des risques de déformation des profilés de châssis par :

  • Un bon dimensionnement des sections des profilés afin d’assurer, sous l’effet des sollicitations, une flèche de ces derniers inférieure à 1/300, compte non tenu de la raideur apportée par le vitrage.
  • Un renforcement des profilés (conseillé si il s’agit de châssis en PVC).
  • Une quincaillerie adaptée et résistante.
  • Pour les châssis en bois : prévenir les déformations dues au travail du bois, au niveau des joints d’étanchéité.

Compte tenu des déformations inévitables des châssis, on procédera à un réglage régulier de la quincaillerie de façon à maintenir un écrasement du préformé d’étanchéité à l’air de 2 mm.

– Aux dispositifs d’évacuation des eaux infiltrées

  • Il faut prévoir une chambre de décompression pour recueillir les eaux d’infiltration éventuelles (étanchéité à la pluie) et pour réduire la pression du vent sur le préformé d’étanchéité (étanchéité au vent).
  • Il faut veiller à ce qu’en cas de double barrière d’étanchéité, le drainage de la feuillure du vitrage soit assuré en amont de l’étanchéité à l’air du profilé.

Accorder une importance au dimensionnement et à la mise en  place correcte du casse-gouttes

En cas de châssis en bois, on veillera à ne pas recouvrir les joints d’étanchéité lors de l’application de la finition/protection du bois, sans toutefois négliger le traitement du casse-goutte.

Détails des dispositifs architecturaux de protection pouvant limiter les risques d’infiltration

Détails architecturaux.

 
  • Dépassant de toitures, balcons,….
  • Le retour de baie sera d’autant plus efficace que le profilé est situé en retrait par rapport au nu des façades.
  • Un casse-goutte (ou lamier) en amont du châssis de façon à empêcher l’eau ruisselante sur les façades d’atteindre les profilés.
  • L’inclinaison suffisante des seuils de fenêtre de façon à limiter les éclaboussures et la stagnation de l’eau.
  • Dépassant de toitures, balcons,….
  • Le retour de baie sera d’autant plus efficace que le profilé est situé en retrait par rapport au nu des façades.
  • Un casse-goutte (ou lamier) en amont du châssis de façon à empêcher l’eau ruisselante sur les façades d’atteindre les profilés.
  • L’inclinaison suffisante des seuils de fenêtre de façon à limiter les éclaboussures et la stagnation de l’eau.
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Description des châssis

Description des châssis

Les châssis se différencient entre eux par leur matériau constitutif principal, par leur mode d’ouverture, par le détail du profil des ouvrants et par leur performance thermique.

Les parties du châssis

Le dormant

Partie du châssis fixée au gros œuvre. Si le châssis n’a pas d’ouvrant (châssis appelé fixe), le dormant comprendra la feuillure et la parclose de fixation du vitrage

L’ouvrant

Partie mobile du châssis. Les profilés constituant l’ouvrant créent avec ceux du dormant, des barrières étanches à l’eau et à l’air.
Il existe de nombreux types d’ouvrants.

La double barrière d’étanchéité

La barrière d’étanchéité à l’eau et la barrière d’étanchéité à l’air sont physiquement dissociées :

 

  1. L’étanchéité à l’eau.
    Son rôle est d’empêcher au maximum le passage de l’eau. Elle est située du côté extérieur, protégeant la barrière d’étanchéité à l’air des sollicitations climatiques.
  2. L’étanchéité à l’air.
    Elle est située du côté intérieur et composée habituellement de joints d’étanchéité en matériau souples susceptibles de perdre leur efficacité sous l’action de l’humidité et des rayons ultraviolets.

Entre les deux barrières se trouve une zone de drainage, appelée chambre de décompression.

Une troisième barrière (ou frappe) peut être prévue dans le profilé assurant une amélioration de l’isolation acoustique du châssis. Celle-ci se place du côté intérieur du châssis.

Le principe de la double barrière d’étanchéité est actuellement appliqué sur la quasi-totalité des châssis de menuiserie extérieure et ceci quel que soit le matériau de base (bois, aluminium, PVC, PUR).

Remarque.
Le niveau d’étanchéité au vent et à l’eau dépend :

  • du nombre de frappes (simple, double ou triple) entre les ouvrants et les dormants,
  • de la présence et de l’emplacement des joints,
  • de la continuité des joints dans un même plan et dans les angles).

La chambre de décompression

Elle se trouve entre les barrières d’étanchéité à l’air et à l’eau.

Elle assure :

  • Le drainage et l’évacuation, par le biais des exutoires de drainage, des eaux qui n’ont pas pu être retenues par la barrière d’étanchéité à l’eau.
  • La réduction de la pression du vent sur le joint d’étanchéité à l’eau.
  • L’absence d’eau en contact avec le joint d’étanchéité à l’air.

Schéma chambre de décompression.

Le principe d’équilibre des pressions dans la chambre de décompression :

La pression atmosphérique qui règne dans la chambre de décompression est identique à celle exercée du côté extérieur du châssis étant donné que ces deux zones communiquent entres elles par le biais des exutoires de drainage. Par contre, la chambre de décompression est isolée de l’ambiance intérieure par la barrière à l’air.
Dès lors, une goutte d’eau située à la hauteur de la barrière d’étanchéité à l’eau ne subit aucune poussée vers l’intérieur permettant ainsi de limiter les risques d’infiltration d’eau au sein du châssis.

Feuillure et parcloses

La feuillure permet de recueillir l’eau infiltrée dans le joint entre le vitrage et le châssis, suite à une perte d’efficacité ou d’une discontinuité du joint d’étanchéité en mastic.

Le fond de feuillure doit permettre un positionnement correct des cales de support du vitrage.

Le drainage de fond de feuillure est obligatoire pour le double vitrage : il évite toute présence d’eau stagnante dans la feuillure, risquant de s’infiltrer entre les deux vitres.
Le tableau suivant donne les hauteurs utiles minimales (en mm) des feuillures en fonction de la surface du vitrage en m². Ces hauteurs doivent être augmentées des déformations éventuelles des supports.

Surface S du vitrage [en m²]
< 0.25 0.25 < S < 2 2 < S < 6 6 < S
Simple vitrage 10 mm 13 mm 18 mm 25 mm
Double vitrage 18 mm 8 mm 18 mm 25 mm

Les parcloses servent à fixer le vitrage et à permettre son emplacement. Leur hauteur doit araser celle de la feuillure. Elles doivent pouvoir se démonter pour permettre le remplacement du vitrage.
Les systèmes de fixation des parcloses sont multiples :

  • par pointage ou vissage,
  • par clipsage sur des boutons,
  • par clipsage sur des ressorts ou des rainures,
  • par vissage en applique.

Les conduits de drainage

Ils permettent l’évacuation des eaux infiltrées dans la chambre de décompression ou dans la feuillure.

Schéma conduits de drainage.

Ils doivent répondre à certains critères :

  • Ils doivent déboucher à l’extérieur ou en amont de l’étanchéité à l’air.
  • Ils doivent être équidistants de 50 cm au maximum et situés à proximité immédiate des angles du châssis.
  • Leur section doit être comprise entre 0,5 et 2,5 cm², selon leur exposition.
  • La différence de niveau entre la chambre de décompression et le débouché de l’exutoire doit être de 4 mm au minimum (14 mm est recommandé).

Les calages

Leur fonction est d’assurer le maintien correct du vitrage dans la feuillure. Des cales ponctuelles évitent le contact entre le vitrage et le châssis et permettent de reporter le poids du vitrage sur des points précis du châssis.

Un mauvais calage entraîne souvent un décollement des intercalaires entre les feuilles des doubles vitrages. Il y a donc embuage, ce qui rend ce vitrage inopérant thermiquement et crée un voile intérieur.

Les cales doivent être en matériaux imputrescibles et compatibles avec les produits de calfeutrement choisis et avec les matériaux des châssis (en bois, en polychloroprène, en élastomères, en plomb, …).

Il existe différents types de cales :

Schéma cales.

  1. Les cales latérales ou d’espacement (C1) :
    ces cales empêchent le vitrage de bouger. Elles sont nécessaires durant la période pendant laquelle le mastic n’a pas encore acquis sa plasticité définitive.
  2. Les cales périphériques ou de distance (C2) :
    ces cales doivent permettre la libre dilatation du verre et pour se faire, elles ne sont jamais placées en serrage (on laisse un léger jeu ou on utilise un matériau de dureté moindre que celui utilisé pour les cales d’appui).
  3. Les cales d’assises ou de support (C3) : ces cales doivent avoir une largeur suffisante pour assurer un appui efficace sur toute l’épaisseur du vitrage.

L’emplacement des cales dépend de plusieurs paramètres tels que le type d’ouvrant, le système de verrouillage et le système de suspension.

Les joints d’étanchéité

Ils assurent l’étanchéité des feuillures à l’eau et à l’air tout en compensant ou en absorbant les dilatations, les déformations et les vibrations sans perdre leurs caractéristiques avec les temps.

On distingue les mastics plasto-élastiques associés aux préformés de bourrage et les préformés élastiques.

Le casse-goutte

Schéma casse-goutte.

Il est destiné à empêcher que l’eau accidentellement attirée vers l’intérieur du châssis ne puisse atteindre la barrière d’étanchéité à l’air. Ce dispositif est donc placé en aplomb de la chambre de décompression et en avant de la barrière d’étanchéité à l’air.

Pour assurer une efficacité suffisante du casse-goutte en cas de châssis fortement exposé, les grandeurs suivantes sont recommandées : une largeur de 6 mm et une profondeur de 4 mm minimum.

Les types d’ouvrants

Types d’ ouvrants (vus de l’intérieur)

Pivot à axe vertical :

À la française : vantail ouvrant vers l’intérieur.

À l’anglaise : vantail ouvrant vers l’extérieur.

Pivotant simple : vantail ouvrant vers l’intérieur en partie gauche vers l’extérieur en partie droite.

Pivot à axe horizontal :

Pivotant à axe horizontal : vantail ouvrant vers l’intérieur en partie haute et vers l’extérieur en partie basse.

À visière : vantail ouvrant principalement vers l’extérieur.

Oscillo-battant : 2 types d’ouverture vers l’intérieur.

Basculante : vantail ouvrant vers l’intérieur.

Coulissant :

Coulissante : translation horizontale.

A guillotine : translation verticale.

Le châssis en bois

Châssis en bois.

  1. Première frappe : étanchéité à l’eau.
  2. Chambre de décompression.
  3. Exutoires de drainage.
  4. Deuxième frappe : étanchéité à l’air.
  5. Canal de drainage de la feuillure du vitrage.

Châssis bois avec rejet d’eau en aluminium fixé au dormant.

  1. Première frappe : étanchéité à l’eau.
  2. Chambre de décompression drainée
  3. Récupération des eaux et évacuation vers l’extérieur.
  4. Deuxième frappe avec joint périphérique continu : étanchéité à l’air
  5. Chambre pour loger la quincaillerie.
  6. Troisième frappe : amélioration acoustique.

Caractéristiques thermiques

Les châssis en bois ont un coefficient de transmission thermique Uf  peu élevé par rapport à leur homologue métallique.

De plus, certains châssis d’apparence bois comprenant des cavités ou constituées de plusieurs plis de lamellés collés présentent des performances thermiques accrues.

Les types de bois pour les menuiseries

Le tableau suivant reprend les caractéristiques des différents types de bois (nomenclature et durabilité) et leurs performances.

Nom commercial Nom botanique Durabilité Couleur Préservation (*)
  Convient pour portes et fenêtres :
Acajou d’Afrique Khaya spp III rose à rouge brun clair 1
Acajou d’Amérique Swietenia macrophylla II rouge brun à brun clair 1
Afromosia Pericopsis elata I/II brun doré 1
Chanfuta, Lingué Afzelia spp. I ocre clair à rouge brun 1
Afzélia Doussié Afzelia bipindensis I ocre clair à rouge brun 1
Chêne d’Europe Quercus robut et Q. petrea II/III jaune à jaune brun pâle 2
Chêne blanc d’Amérique Quercus spp. II/III clair à brun doré 2
Epicea Picea abies IV jaune brun blanchâtre 3
Framiré Terminialia ivorensis II/III jaune à jaune brun pâle 2/3
Hemlock Tsuga heterophylla IV gris jaune à gris brun 3
Iroko (Kambala) Chlorophora excelsa et C. regia I/II jaune doré à brun foncé 1
Jatoba Hymenaea courbaril II rouge orangé à brun 1
Makoré Tieghemelle hexkelii I brun rosâtre à brun rouge 1
Mengkulang Heritiera app. IV brun rouge 3
Merandi,Red Shorea spp. II/IV brun rouge à brun rosâtre 2/3
Merbeau Intsia I/II brun clair à brun rouge 1
Moabi Baillonella toxisperma I brun rosâtre à brun rouge 1
Movingi Distemonanthus benthamianus III jaune pâle à jaune 2
Niangon Hertiera utili et h.densiflora III brun rosâtre à brun rouge 1
Douglas ( ou Oregon pine) Pseudotsuga menzieslii III clair à brun clair 2/3
Padouk Pterocarpus soyauxii I rouge à brun violacé 1
Panga-panga Millettia stuhlmannii II brun noir 1
Pin des Landes Pinus penaster III/IV brun rougeâtre strié 3
Pin du Nord Pinus sylvestris III/IV clair à brun rouge jaunâtre 3
Pin sylvestre Pinus sylvestris III/IV clair à brun rouge jaunâtre 3
Pitch-pine Pinus caribea III brun clair à brun rouge 2/3
Sapelli Entandrophragma cylindricum III brun rouge 1
Sipo Entandrophragma utile II/III brun rouge 1
Southern pine Pinus spp. III brun jaune clair 3
Tatajuba Bagassa quianensis I/II brun doré 1
Teck Tectona grandis I brun moyen à foncé 1
Tola Gossweilerodendron balsamiferum II/III brun jaune rosâtre 2
Tornillo Cedrelinga catenaeformis III brun rose à brun havane 2
Wengé Millettia laurentii II brun noir 1
Western pine Pinus spp. IV jaune à brun rouge clair 3
Western red cedar Thuya plicata II brun 2
  Convient moins pour portes et fenêtres :
Azobé Lophira alata I/II rouge mauve 1
Balau, Red Shorea spp. III/IV rouge brun à brun gris 2/3
Balau, Yellow/ Bangkirai Shorea spp. II/III brun jaune à brun rouge 1
Bilinga Naucla diderrichij et N. gilletii I jaune orangé à ocre 1
Jarrah Eucalyptus marginata I brun rouge 1
Kapur Dryobalanops spp. II rouge brun à brun gris 1
Keruing Dipterocarpus spp. III brun à brun rouge 1
Kosipo Entandrophragma candollei II/III rouge violacé à brun 1
Mélèze Larix decidua III brun rouge 2/3
Robinier Robinia pseudoacacia I/II vert jaune à brun doré 1
Tiama Entandrophragma angolense III rouge brun à brun gris 1

(*) La préservation du bois :

  • 1 = pas nécessaire
  • 2 = finition comprenant ou précédée d’un traitement de surface C1
  • 3 = préservation en profondeur souhaitable
  • 2/3 = préservation souhaitable en cas de présence d’une part importante d’aubier ou de durabilité générale inférieure des éléments concernés (pour plus de détail, se référer au point suivant : traitement et entretien du bois).

Traitement et entretien de la menuiserie

Un traitement de la menuiserie comprend deux opérations distinctes :

  • La protection
  • La finition

Un choix adéquat de la protection et de la finition ainsi qu’un entretien régulier et approprié de la finition assurera la conservation des menuiseries extérieures.

La protection

La protection est nécessaire lorsque le bois n’a pas une durabilité naturelle suffisante contre les attaques éventuelles de champignons et/ou d’insectes.

Type de protection Description du produit
A3 : procédé de préservation
  • produit soluble dans l’eau, appliqué par immersion ou par imprégnation sous vide;
  • non filmogène (perméable à la vapeur d’eau);
  • contient des fongicides contre la pourriture, un insecticide et un agent antibleu ( facultatif).
C1 : produit de préservation
  • incolore ou légèrement pigmenté
  • non filmogène (perméable à la vapeur d’eau), teneur en matières sèches : 10 à 20 %;
  • contient un fongicide contre le bleuissement et la pourriture ainsi qu’un insecticide;
  • épaisseur indicative par couche : 1 à 5 µm ( à l’état sec).

La finition

La finition du bois est réalisée après la protection éventuelle du matériau et comprend généralement plusieurs couches.

Elle est obligatoire. En effet, la pose d’une menuiserie extérieure en bois sans finition n’est pas conforme aux dispositions générales des STS.

Elle ne peut être appliquée que sur des éléments en bois suffisamment durables pour résister à tous les agents d’agression susceptibles d’affecter le matériau.

Elle permet de remplir les fonctions suivantes :

  • Rehausser l’aspect esthétique.
  • Préserver le bois des agressions climatiques telles que :
    • les rayonnements ultraviolets et infrarouges, grâce aux pigments;
    • les variations importantes du taux d’humidité sous l’effet des précipitations, de l’humidité relative de l’air et des vents, augmentant les risques de fissuration et de déformation des éléments des menuiseries.
    • le lessivage des substances ligneuses et le tachage dû à l’humidité.
  • Faciliter l’entretien.
  • Accroître la longévité de la menuiserie.

Les produits de finition se différencient par le degré de perméabilité à la vapeur qu’ils offrent, allant de peu perméable (filmogène) à perméable (peu filmogène).

Types de finitions

 Descriptions

Peu filmogène :
C2 : lasure légèrement pénétrante avec fongicide
  • pigmentée;
  • légèrement filmogène, teneur en matières sèches : 20 à 35 %;
  • contient des biocides pouvant avoir une action fongicide (contre les champignons), insecticide et anti-bleuissement;
  • épaisseur indicative par couche : 15 à 20 µm (à l’état sec).

Ce type de finition est le seul assurant en outre une protection préventive du bois.
Entretien : nettoyage de la menuiserie, suivi immédiatement de l’application d’une nouvelle couche de produit 1 à 2 an après la mise en œuvre.

Semi filmogène :
C3 : lasure légèrement pénétrante sans fongicide
  • pigmentée;
  • nettement filmogène, teneur en matières sèches : 20 à 35 %;
  • contient uniquement un fongicide contre le bleuissement;
  • épaisseur indicative par couche : 15 à 20 µm (à l’état sec).
CTOP : lasure satinée ou top coat
  • pigmentée;
  • nettement filmogène, teneur en matières sèches : 35 à 60 %;
  • contient uniquement un fongicide contre le bleuissement (ne protège que le film);
  • épaisseur indicative par couche : 20 µm (à l’état sec).
Entretien : nettoyage, puis un léger ponçage du bois et dépoussiérage, suivis de nouvelles applications du produit 2 à 4 après le dernier traitement.

Filmogène :
Peinture
  • pigmentée;
  • caractère filmogène prononcé, teneur élevée en matières sèches;
  • ne contient pas de biocides;
  • épaisseur indicative par couche : > 30 µm (à l’état sec).
Entretien : nettoyage, décapage, dépoussiérage et remise en peinture des portes et des fenêtres 3 à 7 ans (ou plus) après la première mise en peinture.

La durabilité de la finition dépend des facteurs suivants :

  • l’état et la préparation du support;
  • la méthode d’application et l’utilisation correcte du produit;
  • la conception des éléments de la menuiserie (forme des profilés, assemblage, drainage du vitrage, éviter la stagnation d’eau, …)
  • l’exposition de la menuiserie aux conditions climatiques, …

Notons que l’entretien d’une finition peu filmogène, lorsqu’il est effectué en temps opportun est sensiblement plus aisé (simple enduisage) que celui d’une finition filmogène. Cette dernière bien que plus durable exige une plus grande maîtrise de la part de l’applicateur.

Entretien curatif

Si l’entretien est inexistant ou n’a pas été réalisé régulièrement, le bois sous-jacent sera sensiblement dégradé et fissuré. Les travaux préparatoires à la rénovation complète de la finition exigeront bien plus qu’un simple grattage des couches anciennes de la finition et l’application de nouvelles couches. Ils comprendront notamment :

  • le dégraissage,
  • le ponçage de la surface du bois,
  • le bouchage des fissures,
  • l’application de mastic dans les joints des vitrages et le remplacement éventuel des parecloses détériorées,
  • la réfection des assemblages disloqués.

Mesures de protection contre la condensation interne au bois

La condensation interne dans la masse du bois des menuiseries est évitée lorsque la résistance à la diffusion de vapeur de la finition intérieure est suffisamment grande par rapport à celle de la finition extérieure.

Schéma condensation interne.

Le bois étant perméable à la vapeur d’eau, celle-ci aura tendance à traverser le châssis de l’intérieur vers l’extérieur pour atteindre l’équilibre.
Si une couche de finition extérieure peu perméable à la vapeur empêche celle-ci de sortir du châssis, celle-ci risque de rester piégée au sein du châssis.

C’est pourquoi on préfère limiter les risques d’infiltration et empêcher au maximum la vapeur de pénétrer dans le châssis par l’intérieur.
Ce principe est respecté lorsque la finition intérieure est filmogène (peinture ou vernis) et la finition extérieure est non filmogène.

Si les finitions intérieures et extérieures sont toutes 2 des peintures, le nombre de couches intérieures doit être suffisant par rapport au nombre de couches extérieures.

Coût des châssis en bois (estimation vitrages non compris)

Leur prix varie selon le type de bois utilisés :

Dark Red Meranti 148 à 190 €/m² de baie
Merbau 170 à 228 €/m² de baie
Afzélia 200 à 297 €/m² de baie

Il faut y rajouter les traitements du bois :

Couche d’imprégnation + 2 couches de finition : 12 à 14 €/m² de baie
Couche supplémentaire d’entretien : 4 à 5 €/m² de baie

Remarque : les fourchettes de prix mentionnées sont données à titre indicatif. Les prix prévoient la fourniture et la mise en œuvre hors TVA, mais ne tiennent pas compte des traitements de protection. Ils concernent les ouvrages courants. Ils dépendent des dimensions moyennes des châssis, de leurs formes et des types d’ouvertures.

 Le châssis en aluminium

Très différents des menuiseries en bois, les châssis en aluminium comportent des profilés extrudés creux fixés au moyen d’attaches mécaniques.
Étant donné la forte conductivité thermique de l’aluminium, un principe de coupure thermique en matériau isolant a été conçu pour répondre aux exigences en matière de confort thermique : une isolation est introduite entre deux profilés, l’un intérieur et l’autre extérieur, évitant ainsi tout contact alu-alu.

Châssis en aluminium à coupure thermique.

  1. Première frappe : étanchéité à l’eau.
  2. Chambre de décompression drainée.
  3. Récupération des eaux et évacuation vers l’extérieur.
  4. Deuxième frappe : étanchéité à l’air
  5. Chambre pour loger la quincaillerie.
  6. Troisième frappe : amélioration acoustique.
  7. Mousse isolante.

Il existe de nombreux types de profilés isolés mais le choix d’isolants formant la coupure thermique est nettement plus limité. Les isolants utilisés sont souvent un polyamide renforcé en fibre de verre ou des isolants fabriqué à partir de résines.

Caractéristiques thermiques

Pour ces châssis, la performance thermique dépendra largement du détail de la fenêtre.
Actuellement, on ne conçoit plus un châssis en aluminium sans coupure thermique.

Pour connaitre les valeurs du coefficient de transmission thermique Uf des châssis en aluminium.

Traitement de surface

Le châssis en aluminium ne requiert aucun traitement pour être maintenu en bon état. C’est l’oxydation naturelle se formant sur la surface qui assure la protection. Toutefois, le métal vieillit et prend une couleur grise irrégulière. C’est donc pour des raisons esthétiques que l’on traite la surface :

  • soit, par la pose d’une couche de laque,
  • soit, par anodisation.

Coût (estimation vitrages non compris)

Aluminium laqué avec coupure thermique : 245 314 €/m2 de baie

Les fourchettes de prix mentionnées sont données à titre indicatif. Les prix prévoient la fourniture et la mise en œuvre hors TVA, mais ne tiennent pas compte des traitements de protection. Ils concernent les ouvrages courants. Ils dépendent des dimensions moyennes des châssis, de leurs formes et des types d’ouvertures.

Le châssis en acier

Comme les châssis en aluminium, les châssis en acier comportent des profilés extrudés creux fixés au moyen d’attaches mécaniques.
Étant donné la forte conductivité thermique de l’acier, un principe de coupure thermique en matériau isolant a été conçu pour répondre aux exigences en matière de confort thermique.

Châssis en acier.

  1. Première frappe : étanchéité à l’eau.
  2. Chambre de décompression drainée
  3. Récupération des eaux et évacuation vers l’extérieur.
  4. Deuxième frappe : étanchéité à l’air
  5. Chambre pour loger la quincaillerie.
  6. Mousse isolante.

Caractéristiques thermiques

Pour connaitre les valeurs du coefficient de transmission thermique Uf des châssis en acier.

Coût (estimation vitrages non compris)

Acier laqué 248 322 €/m2 de baie

La fourchette de prix mentionnée est donnée à titre indicatif. Le prix prévoit la fourniture et la mise en œuvre hors TVA. Ils concernent les ouvrages courants. Ils dépendent des dimensions moyennes des châssis, de leurs formes et des types d’ouvertures.

Le châssis en PVC

Le PVC est thermoplastique c’est-à-dire susceptible de ramollir sous l’action de la chaleur et de durcir sous l’action du froid.

La composition chimique de ce matériau est variable et les adjuvants au PVC jouent un rôle considérable.
Ils permettent :

  • de réduire la fragilité du matériau : on parlera de raideur de type A ou B selon la composition,
  • de faciliter sa mise en forme,
  • d’empêcher les dégradations causées par la chaleur, l’oxydation et le rayonnement solaire.

Châssis en PVC à trois chambres.

  1. Première frappe : étanchéité à l’eau.
  2. Chambre de décompression drainée
  3. Récupération des eaux et évacuation vers l’extérieur.
  4. Deuxième frappe : étanchéité à l’air
  5. Chambre pour loger la quincaillerie.
  6. Troisième frappe : amélioration acoustique.
  7. Renfort en acier zingué éventuel.

Lorsque ce type de châssis est amené à former de grandes baies, il convient de le rigidifier. Certaines marques de châssis en PVC peuvent être renforcés par des profils métalliques (tel le renfort en acier zingué illustré sur le schéma ci-dessus). D’autres prévoient des renforcements uniquement pour certaines pièces en fonction des sollicitations auxquelles elles sont soumises, et de la raideur du PVC utilisé.

Caractéristiques thermiques

Pour connaitre les valeurs du coefficient de transmission thermique Uf des châssis en PVC, cliquer ici !

Le terme « chambres » est utilisé pour désigner les subdivisions se succédant dans la largeur du profilé extrudé creux.

Coût (estimation vitrages non compris)

PVC 170 220 €/m² de baie
PVC renforcé 185 240 €/m² de baie

Les fourchettes de prix mentionnées sont données à titre indicatif. Les prix prévoient la fourniture et la mise en œuvre hors TVA. Ils concernent les ouvrages courants. Ils dépendent des dimensions moyennes des châssis, de leurs formes et des types d’ouvertures.

Le châssis en fibre de verre

Il s’agit des profilés creux réalisés par pultrusion qui sont joints ensemble par des attaches mécaniques.

Caractéristiques thermiques

Des menuiseries en fibre de verre ont été lancées sur le marché mais la nouveauté du produit fait que les performances en service doivent encore être déterminées. En général, le châssis en fibre de verre, s’il est bien conçu, possède une valeur isolante plus élevée que le châssis de bois.

Le châssis en polyuréthane

Le châssis en polyuréthane est constitué d’un matériau thermodurcissable utilisé notamment pour la fabrication de pièces plastiques, de peintures, de mousses isolantes,… Ce matériau offre une très grande liberté de conception.

Châssis en polyuréthane.

  1. Première frappe : étanchéité à l’eau.
  2. Chambre de décompression drainée
  3. Récupération des eaux et évacuation vers l’extérieur.
  4. Deuxième frappe : étanchéité à l’air
  5. Chambre pour loger la quincaillerie.
  6. Troisième frappe : amélioration acoustique.
  7. Insert tubulaire en aluminium.

Lorsque ce type de châssis est amené à former de grandes baies, il convient de le rigidifier au moyen de profils métalliques (tel l’insert tubulaire en aluminium illustré sur le schéma ci-dessus).

Caractéristiques thermiques

Pour connaitre les valeurs du coefficient de transmission thermique Uf des châssis en polyuréthane.

Coût (estimation vitrages non compris)

PUR laqué 248 322 €/m² de baie

La fourchette de prix mentionnée est donnée à titre indicatif. Le prix prévoit la fourniture et la mise en œuvre hors TVA. Ils concernent les ouvrages courants. Ils dépendent des dimensions moyennes des châssis, de leurs formes et des types d’ouvertures.

Les châssis composés

Il s’agit de menuiseries faites de matériaux combinés.

De nombreuses combinaisons sont possibles à condition que les matériaux soient chimiquement compatibles.
Les performances des châssis composés sont généralement difficiles à évaluer. En toute logique, l’objectif est d’exploiter les avantages des différents matériaux.

Par châssis composés, on entend soit :

Des châssis composés d’un ouvrant et d’un dormant de matériaux différents

Par exemple :

  • le dormant est en aluminium et l’ouvrant en PVC,
  • le dormant est en bois recouvert d’aluminium et l’ouvrant en aluminium.

Des châssis dont le profil est constitué de plusieurs matériaux :

  • Les châssis en bois et aluminium :

Ces châssis sont construits en bois divers, leur face extérieure est recouverte de profilés étirés d’aluminium, d’une épaisseur de 2 mm brossés ou prélaqués. Entre le bois et l’aluminium se trouve un profilé en PVC (λ = 0,14 W/mK), servant de coupure thermique évitant le contact entre les deux matériaux.

  1. Profilés étirés en aluminium
  2. Profilés en PVC
  3. Châssis en bois
  4. Vide ventilé.

Précautions particulières

Le revêtement en aluminium ne doit pas être en contact avec le verre car cela augmente le risque de casse thermique et de condensation interne.

Étant donné que le revêtement en aluminium empêche le passage de la vapeur vers l’extérieur, il faut  veiller à ce que les autres surfaces du bois comportent un pare-vapeur (peinture ou vernis) afin d’être  protégées contre l’accumulation excessive d’humidité à la surface extérieure du bois.
En théorie, le vide ventilé par l’extérieur prévu entre le bois et le profilé en aluminium permet l’évacuation  des eaux condensées dans le bois, afin d’éviter le pourrissement de ce dernier.

  • Les châssis en bois et liège :

Le liège inséré dans le châssis permet d’augmenter l’isolation thermique de celui-ci.

Châssis en bois et liège.

    1. Bois.
    2. Liège.
    3. Première frappe : étanchéité à l’eau.
    4. Deuxième frappe : étanchéité à l’air.
    5. Troisième frappe : amélioration acoustique.

 

Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Isolation sur les pannes (panneaux auto-portants)

Isolation sur les pannes (panneaux auto-portants)

Isolation par panneaux autoportants.
  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.

Le principe

Les éléments de toiture auto-portants préfabriqués en usine sont directement posés parallèlement à la pente de toiture, sur les pannes.

Les panneaux isolants préfabriqués.

Les joints entre éléments autoportants étant rendus étanches à l’eau à leur face supérieure et à l’air et à la vapeur à leur face inférieure (exemple : par injection de mousse), ils assument à eux seuls, 4 fonctions de la toiture :

  • celle de la sous-toiture,
  • celle de l’isolant,
  • celle de l’écran étanche à l’air et à la vapeur,
  • et celle de la finition intérieure du plafond.


Jonction entre éléments.

En outre, ils remplacent les chevrons et les contre-lattes.

Les éléments autoportants

Les éléments autoportants peuvent être classés en deux grands groupes :

1. Les éléments autoportants ouverts

Élément autoportant ouvert.

Ils sont constitués d’une plaque de particules ou de multiplex de 1 à 6 m (ou plus) de longueur raidis par des chevrons; les compartiments ainsi formés, sont remplis d’isolant, visible sur la face supérieure des éléments.

  1. Lattes en bois servant de chevron et de contre-latte.
  2. Isolation (PUR, PIR, XPS, EPS).
  3. Plaque continue.

Il existe également sur le marché, des éléments autoportants à isolation continue. Dans ce cas il n’y a pas de chevrons fixés à la palque de base mais des contre-lattes sont fixées au-dessus de l’isolant.

Élément autoportant ouvert à isolation continue.

2. Les éléments autoportants sandwiches

Eléments autoportants sandwiches.

Les éléments autoportants sandwiches sont constitués d’un isolant revêtu sur ses deux faces d’une plaque de particule ou d’un multiplex. La face supérieure est généralement munie de contre-lattes.
  1. Contre-latte.
  2. Isolation.
  3. Plaques.
  4. Languette mobile.

Isolation
en laine de roche.

Isolation
en polyuréthane.

Isolation
en polystyrène.

Conseils de mise en œuvre

Les panneaux autoportants sont placés sur les pannes parallèlement à la pente de toiture.

Les joints parallèles au faîtage sont à éviter, car leur étanchéité à la pluie est difficile à réaliser. On choisit donc des panneaux suffisamment long que pour couvrir toute la longueur de la toiture.

La plupart des éléments auto-portants sont conçus pour prévenir tout pont thermique à la jonction de deux éléments ainsi que pour empêcher tout mouvement différentiel dans le versant.

Exemple : rainures avec interposition d’une languette mobile dans celles-ci.

Languette entre deux panneaux.

Dans tous les cas, les joints doivent être étanche à l’eau à leur face supérieure et étanche à l’air et à la vapeur à leur face inférieure.

Exemple.

L’étanchéité à la pluie est, ici, réalisée par injection de mousse isolante au-dessus de la languette de jonction et par une bande d’aluminium adhésive sur l’ensemble mousse isolante injectée et chevrons intégrés aux panneaux.

Réalisation de l’étanchéité à la pluie

Schéma réalisation de l'étanchéité à la pluie.
  1. Bande d’aluminium adhésive.
  2. Mousse isolante injectée.
  3. Languette de jonction.

L’étanchéité à l’air et à la vapeur n’est assurée que si les joints sont, à leur face inférieure, injectés (ex : de mousse) ou collés au moyen de matériaux restant élastiques.

Il est recommandé de n’utiliser que les panneaux disposant d’un agrément technique de l’UBAtc (Union belge pour l’agrément technique de la construction).

La pose des panneaux autoportants est très délicate et varie d’un système à l’autre. Les prescriptions des fabricants et de l’agrément technique doivent être scrupuleusement suivies.

Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Déflecteurs de lumière naturelle

Déflecteurs de lumière naturelle

By Julian A. Henderson – Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=19588365

Les stores réfléchissants

Schéma principe stores réfléchissants - 01.

Les stores réfléchissants actuels sont utilisés dans le double but d’ombrager un espace du rayonnement solaire direct et de rediriger la lumière naturelle vers le fond du local.

Ces stores peuvent être fixes ou mobiles. Les stores réfléchissants peuvent être considérés comme un développement compact d’un light shelf. Cependant, les lamelles ombragent la fenêtre moins complètement et redirigent moins efficacement la lumière vers le fond de la pièce qu’un light shelf.

 Schéma principe stores réfléchissants - 02.

Il existe des stores réfléchissants dont l’inclinaison des lames peut être variable en fonction de leur emplacement dans la fenêtre : la partie supérieure de la fenêtre redirige la lumière vers le plafond, alors que la zone inférieure produit un ombrage du même type que les stores vénitiens conventionnels.

Le schéma ci-contre accentue le principe. Cette configuration a pour but de laisser pénétrer la lumière naturelle à l’intérieur du local, même lorsque les occupants ferment complètement les stores.

Les vitrages directionnels

Les vitrages directionnels redirigent très efficacement les rayons solaires directs vers le fond d’une pièce. Ils peuvent aussi être employés pour rediriger la lumière zénithale vers le bas d’un atrium ou vers une salle en sous-sol. Cependant, sous ciel gris, le niveau lumineux en fond de local est inférieur à celui d’un double vitrage classique. Les panneaux directionnels sont utilisés en configurations fixes et mobiles.

Schéma principe vitrages directionnels.Schéma principe vitrages prismatiques.

Les vitrages prismatiques peuvent soit rediriger la lumière naturelle plus profondément dans le bâtiment soit exclure la lumière d’un espace. Bien qu’ils soient habituellement transparents, ils obscurcissent la vue vers l’extérieur. Il vaut donc mieux les utiliser pour la partie supérieure d’une fenêtre afin de ne pas couper la vue des occupants vers l’extérieur.

La lumière naturelle peut également être déviée par des éléments acryliques concaves disposés verticalement à l’intérieur d’un double vitrage. Ce vitrage doit être positionné au-dessus de l’angle de vision. Dans nos régions, la meilleure orientation pour ce type de vitrage est le sud.

Les laser-cut panels

Schéma principe laser-cut panels.

Le laser-cut panel est un système de redirectionnement de la lumière produit par des coupures réalisées par un laser dans un matériau acrylique. Ces panneaux assurent une bonne visibilité vers l’extérieur. Placés verticalement, ils induisent une déflexion de la lumière provenant des angles d’incidence élevés (> 30°) alors qu’ils transmettent la lumière à de faibles incidences. Placés horizontalement, ils agissent en tant que protection solaire. Ils peuvent être employés comme système fixe ou mobile. Pour éviter certains risques d’éblouissement, il faut qu’ils soient situés au-dessus du niveau visuel. Le laser-cut panel coûte encore très cher.

Les systèmes holographiques

Schéma principe systèmes holographiques.

Les systèmes holographiques ne sont encore qu’au début de leur développement. Le procédé holographique consiste en une couche de matériau diffractant qui est choisie pour rediriger la lumière selon un angle spécifique, en fonction de l’angle d’incidence de la lumière. Il s’agit d’un système pratique en rénovation puisqu’il suffit d’ajouter un film à une fenêtre classique. Ils peuvent également être employés pour obtenir un effet décoratif coloré.

Les déflecteurs diffusants dans des ouvertures zénithales

Pour améliorer l’effet produit par l’ajout d’une ouverture zénithale, il est utile de concevoir un système de déflecteurs blancs diffusants au niveau du plafond. Si ces déflecteurs sont verticaux, l’éclairement lumineux dans l’espace est amélioré. Des déflecteurs inclinés diminuent le niveau d’éclairement maximum mais, par contre, uniformisent l’éclairage. Les deux figures ci-dessous montrent un exemple de déflecteurs verticaux conçus pour une orientation est-ouest d’un lanterneau et un exemple de déflecteurs inclinés conçus pour une dent de scie orientée vers le sud.

Schéma déflecteurs diffusants dans des ouvertures zénithales.Schéma déflecteurs diffusants dans des ouvertures zénithales.

Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Enduits extérieurs

Enduits extérieurs

Les types d’enduits

Il existe trois grands groupes d’enduits applicables sur les panneaux isolants : les enduits minéraux, les enduits résineux et les enduits aux silicates et aux silicones.

L’enduit faisant partie d’un système isolant-enduit sera de préférence prédosé en usine. Il est composé de charges, d’eau, d’un ou plusieurs liants, et éventuellement d’adjuvants et de pigments.

Le liant d’un enduit minéral est le ciment ou la chaux, ou encore un mélange des deux.
Le liant d’un enduit résineux est constitué d’un ou de plusieurs types de résines.
Le liant d’un enduit aux silicates et aux silicones est un liant silicieux.

Les enduits minéraux sont plus épais que les enduits synthétiques ou aux silicates et aux silicones.

Les enduits utilisés sur les panneaux isolants sont généralement « décoratifs » et diffèrent par leur aspect et leur couleur. Ils peuvent être lisse, crépi, roulé, peigné, gratté, lavé, projeté, etc.

Les enduits appliqués sur isolant sont munis d’un treillis de renforcement, synthétique ou métallique, résistant aux alcalis et à la corrosion.

Les précautions à prendre

L’isolation extérieure couverte d’un enduit est un système qui combine l’usage de plusieurs produits. Chaque système doit avoir été étudié et testé par son fabricant. Il devrait idéalement faire l’objet d’un agrément technique. Le système doit être mis en œuvre en respectant les prescriptions du fabricant et de l’agrément technique éventuel. Les limites d’utilisations prescrites doivent également être respectées.
Le système doit être appliqué dans son ensemble : isolant, enduit, fixation, armature, finition, accessoires, détails techniques, etc.

Le support doit être vérifié et préparé avant pose du système.

La date limite d’utilisation des matériaux livrés sera vérifiée à la réception.

Le transport et le stockage se feront dans les emballages d’origine, en tenant compte des précautions prescrites.

Les enduits préfabriqués proviendront par façade d’un même lot de fabrication afin d’éviter les différences de teintes surtout si l’enduit est coloré.

Des protections seront utilisées contre les conditions climatiques défavorables.

L’enduit ne pourra être appliqué dans des conditions extrêmes. Outre les limites expresses imposées par le fabricant ou l’agrément technique, l’enduit ne sera pas appliqué :

  • lorsque la température risque de monter au-dessus de + 30 °C ou de descendre en dessous de + 5 °C pendant l’application ou le durcissement;
  • lorsque le mur est en plein soleil;
  • par vent sec;
  • par pluies battantes;
  • lorsque le support est humide ou gelé.

L’entretien de l’enduit

Les facteurs extérieurs peuvent, avec le temps, altérer l’aspect de l’enduit et le dégrader par endroit.

On déterminera d’abord les causes éventuelles des désordres. Les fines fissures stabilisées sont pontées avant application d’un enduit de réparation. Les parties désolidarisées (qui sonnent creux) décapées et refaites.

Les algues et mousses sont éliminées à l’aide de produits appropriés et les matières mortes sont brossées.

Les efflorescences sont éliminées à sec.

L’enduit est ensuite brossé à sec ou nettoyé au jet d’eau.

On applique généralement une peinture perméable à la vapeur d’eau, adaptée à l’enduit. On peut également appliquer une couche supplémentaire d’enduit si la couche existante possède les qualités mécaniques nécessaires et permet l’adhérence de la nouvelle couche.

Les microfissures stabilisées sont colmatées par une peinture à base de ciment ou une fine couche d’enduit.

Les informations utiles

La note d’information technique (NIT) n° 209 du CSTC concerne les enduits posés, entre autres, sur des panneaux d’isolation thermique.
Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Protections intégrées aux vitrages doubles

Protections intégrées aux vitrages doubles

Store vénitien inséré dans un vitrage double.

Certaines caractéristiques de ces types de store sont tout à fait semblables à celles des autres stores enroulables (en particulier les stores intérieurs réfléchissants) ou vénitiens. Nous ne décrirons donc ici que les propriétés propres à l’insertion de ces produits à l’intérieur du double vitrage.

Les stores enroulables réfléchissants

Description

Photo stores enroulables réfléchissants.

Un store en toile réfléchissante se déroule dans l’espace intérieur du double vitrage. L’épaisseur de la lame d’air doit alors être au minimum de 12 mm.

Facteur solaire

D’une manière générale : FS associé à un double vitrage = .. 0,12 ..

Transmission lumineuse

D’une manière générale : TL = 0,03 ..0,04

Pouvoir isolant

Le coefficient U d’un double vitrage clair standard (remplissage air) peut diminuer de près de 35 % grâce au déploiement de la protection.

Les stores vénitiens

Description

Photo stores vénitiens.

Des lames orientables sont montées horizontalement à l’intérieur du double vitrage.

Facteur solaire

D’une manière générale : FS associé à un double vitrage = .. 0,17 ..
Le degré de protection dépend de l’inclinaison des lames par rapport aux rayons du soleil.
Exemple :

Pouvoir isolant

Lorsque les lamelles sont orientées en position verticale, le coefficient U d’un double vitrage peut diminuer de 20 à 30 % (en fonction de la couleur des lamelles) grâce à la protection. Une orientation des lames à 45° réduit ce gain de moitié.

Moduler la protection par rapport aux besoins

Contrairement aux stores vénitiens extérieurs ou intérieurs, les stores vénitiens intégrés ne peuvent être remontés. La modulation de la protection est réalisée uniquement par l’orientation des lamelles.

Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Modèles d’isolation – plancher léger avec aire de foulée

Modèles d'isolation - plancher léger avec aire de foulée

L’isolation du plancher léger de combles circulables peut se faire par divers systèmes :

Panneaux semi-rigide entre les gîtes

L’isolant semi-rigides est généralement de la laine minérale.

Il est posé entre les gîtes, sur le plafond de l’étage inférieur.

La largeur de l’isolant est légèrement supérieure à l’espace disponible entre les gîtes (1 ou 2 cm). De cette façon l’isolant est bien maintenu hermétiquement contre les gîtes et les courants d’air accidentels sont évités.

L’isolant peut occuper toute la hauteur de l’espace entre les gîtes ou une partie seulement.

Lorsqu’un pare-vapeur est nécessaire, celui-ci est fixé sous les gîtes avant la réalisation du plafond.

Finalement, l’aire de foulée est placée au-dessus du gîtage.

Isolant semi-rigide entre gîtes d’un plancher circulable.

  1. Gîte.
  2. Isolant (remplissage partiel).
  3. Pare-vapeur.
  4. Finition du plafond.
  5. Isolant (remplissage complet).
  6. Aire de foulée.

Matelas souples à languettes entre les gîtes

Le matelas souple muni d’un pare-vapeur est un matelas de laine minérale revêtu, par exemple, de papier kraft et de kraft-aluminium sur la face chaude (côté inférieur). Le kraft aluminium fait office de pare-vapeur. Il dépasse de quelques cm les bords du matelas isolant (languettes).

Le matelas isolant est placé par dessous. Les languettes sont agrafées à la face inférieure des gîtes en se recouvrant partiellement. Les plafonds sont finalement mis en place.

L’isolant peut occuper toute la hauteur de l’espace entre les gîtes ou une partie seulement.

L’aire de foulée peut être posée avant ou après l’isolant.

Remarque : la largeur du matelas doit être adaptée à l’entre-axe des gîtes.

Matelas de laine minérale en rouleau à languettes.

Matelas isolant avec languettes entre gîtes d’un plancher circulable.

  1. Gîte.
  2. Isolant souple.
  3. Papier Kraft.
  4. Languettes superposées agrafées.
  5. Pare-vapeur en Kraft-Aluminium.
  6. Finition du plafond.
  7. Aire de foulée.

Panneaux rigides entre les gîtes

L’isolant rigide est généralement de la mousse synthétique (PUR, PIR, XPS, EPS).

Il est posé entre les gîtes, sur le plafond de l’étage inférieur.

L’isolant étant rigide, il est difficile de l’ajuster exactement avec les gîtes. Pour cette raison, la largeur de l’isolant mis en œuvre est légèrement inférieure à l’espace disponible entre les gîtes (1 ou 2 cm). Ainsi, une mousse de polyuréthane peut être injectée facilement entre l’isolant et la gîte.

Cette mousse assure une continuité de l’isolant jusqu’à la gîte et une protection contre les courants d’air accidentels.

L’isolant peut occuper toute la hauteur de l’espace entre les gîtes ou une partie seulement.

Lorsque un pare-vapeur est nécessaire, celui-ci est fixé sous les gîtes avant la réalisation du plafond.

Finalement, l’aire de foulée est placée au dessus du gîtage.

Panneaux isolants rigides entre gîtes d’un plancher circulable .

  1. Gîte.
  2. Pare-vapeur.
  3. Finition du plafond.
  4. Isolant rigide.
  5. Aire de foulée.
  6. Mousse injectée.

Flocons ou granulés d’isolant entre les gîtes

Le matériau isolant utilisé est constitué de granulés de perlite ou de polystyrène expansé, ou de flocons de laine minérale posés en vrac entre les gîtes, sur le plafond de l’étage inférieur.

Lorsque un pare-vapeur est nécessaire, celui-ci est fixé sous les gîtes avant la réalisation du plafond.

Finalement, l’aire de foulée est placée au dessus du gîtage.

Isolant posé en vrac entre les gîtes d’un plancher circulable.

  1. Gîte.
  2. Pare-vapeur
  3. Finition du plafond.
  4. Isolant en vrac.
  5. Aire de foulée.

Isolation semi-rigide entre lambourdes sur une plaque de support

L’isolant semi-rigide est généralement de la laine  minérale.

Sur le gîtage est posé un plancher destiné à supporter l’isolant. Le pare-vapeur éventuel est déroulé soigneusement sur ce plancher.

Des lambourdes d’une épaisseur au moins équivalente à celle de l’isolant sont ensuite placées à intervalle régulier sur le plancher support et son pare-vapeur éventuel.

L’espace entre les lambourdes est déterminé par la largeur des panneaux isolants prévus (largeur de panneau moins +/- 2 cm).

De cette façon l’isolant est bien maintenu hermétiquement contre les lambourdes et les courants d’air accidentels sont évités.

Si pour des raisons techniques, l’entredistance entre les lambourdes devaient être différents, la largeur des panneaux doit être adaptée.

L’étanchéité sera assurée par le pare-vapeur s’il existe, sinon à l’air par le plafond ou la plaque de support de l’isolant.

Finalement, l’aire de foulée est fixée à la face supérieure des lambourdes.

Isolation entre lambourdes au-dessus du gîtage d’un plancher circulable .

  1. Lambourdes.
  2. Isolant.
  3. Pare-vapeur.
  4. Plancher support de l’isolant.
  5. Aire de foulée.
  6. Finition du plafond.

Isolation rigide sur une plaque de support

L’isolant rigide est généralement de la mousse synthétique (PUR, PIR XPS, EPS).

Sur le gîtage est posé un plancher destiné à supporter l’isolant. Le pare-vapeur éventuel est déroulé soigneusement sur ce plancher.

L’isolant est ensuite déposé de façon continue, les panneaux étant parfaitement jointifs.

L’étanchéité à l’air sera assurée par le pare-vapeur s’il existe, sinon par le plafond ou la plaque de support de l’isolant.

L’aire de foulée est posée soit directement sur l’isolant, soit, lorsqu’il s’agit de planches en bois, sur des lattes posées sur l’isolant. Le plancher de bois est cloué sur ces lattes.

Isolation continue au-dessus du gîtage d’un plancher circulable.

  1. Aire de foulée.
  2. Isolant.
  3. Pare-vapeur.
Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Protections extérieures

Protections extérieures

Brise-soleil.

Stores vénitiens.

Stores enroulables.

Les brise-soleil

Description

Les brise-soleil sont composés généralement de lames en aluminium disposées sur un châssis. La position de la protection peut être :

Photo brise-soleil.

  • Horizontale, perpendiculaire au plan de la fenêtre, pour les fenêtres orientées au sud,
  • verticale, perpendiculaire au plan de la fenêtre pour les fenêtres orientées à l’est ou à l’ouest,
  • parallèle au plan de la fenêtre, soit directement devant la fenêtre (on peut parler dans ce cas de claustra), soit écartée de celle-ci.

La combinaison des possibilités précédentes est envisageable.

Facteur solaire

FS associé à du double vitrage clair = .. 0,09 .. lorsque le vitrage est complètement ombré.

Transmission lumineuse et éblouissement

Contrairement aux protections déployées devant les vitrages, la vue du monde extérieur reste pratiquement inchangée. La pénétration de lumière à l’intérieur du local reste importante. En effet la composante réfléchie (par le sol et les bâtiments voisins) de la lumière du soleil n’est pratiquement pas interceptée tandis que les lames diffusent une partie de sa composante directe.

L’éblouissement, par vue directe du soleil ou par réflexion du rayonnement solaire par l’environnement, n’est cependant pas maitrisable à toute période de l’année.

Pouvoir isolant

Un brise soleil ne permet pas d’augmenter le pouvoir isolant de la fenêtre.

Moduler la protection par rapport aux besoins

Le degré de protection dépend :

  • De la position de la protection par rapport à la fenêtre,
  • de la hauteur du soleil,
  • du rapport entre la largeur de la protection et la hauteur ou longueur (en position verticale) de la fenêtre,
  • de l’espacement et de l’orientation des lames.

Exemple : la figure ci-dessous représente la protection réalisée par un brise-soleil horizontal, pour une fenêtre orientée au sud, au mois de juin, à 16 h.

Une protection adéquate ne pourra être obtenue que grâce à une étude précise tenant compte des risques de surchauffe et d’éblouissement dus à l’ensoleillement en fonction de la position du soleil et de la saison. Une amélioration de la situation peut être obtenue par une combinaison de protections horizontale et verticale. Il est à noter qu’il est possible de rendre amovibles des parties entières de la protection pour s’adapter aux conditions. Cependant cette solution n’est guère souple et généralement coûteuse car non standard.

Concevoir

 Pour obtenir une méthode de dimensionnement des protections fixes.

Possibilité de ventilation naturelle des locaux

Les brise-soleil autorisent tout à fait la ventilation naturelle des locaux grâce à l’ouverture des fenêtres.

Résister aux contraintes mécaniques et à l’encrassement

Les brise-soleil sont prévus pour résister aux charges du vent et des autres perturbations atmosphériques. Un entretien minimum est indispensable sous peine de voir l’aluminium perdre ses caractéristiques esthétiques. En principe, les systèmes sont résistants à la corrosion.

Placement possible en rénovation sur une fenêtre existante

Le placement de brise-soleil est technologiquement possible en rénovation. Cependant le projet devrait être prévu dès la conception du bâtiment puisque la structure architecturale du bâtiment se trouve modifiée.

Intimité des occupants

Les protections qui ne se déploient pas devant les fenêtres ne peuvent soustraire au regard l’intérieur des locaux. Si l’intimité des occupants devient un objectif primordial, ce type de protection doit être installée sous forme de claustra.

Les stores vénitiens à lamelles

Description

Photo store vénitien à lamelles.

Les stores vénitiens extérieurs sont composés de lamelles généralement en aluminium. L’ensemble du store peut être remonté et les lamelles peuvent être orientées grâce à un système de câbles ou de chaînes.

Facteur solaire

FS associé à du double vitrage clair = .. 0,08 ..
La protection dépend de l’orientation donnée aux lamelles.

Transmission lumineuse

Schéma transmission lumineuse.

L’orientabilité des lamelles permet une variation de la transmission lumineuse. Selon l’inclinaison, les réflexions entre lamelles permettent alors un éclairage naturel du local plus ou moins important tout en protégeant les occupants du rayonnement direct du soleil.

Une orientation judicieuse des lames favorisera une répartition plus équitable de la lumière dans les locaux, diminuant l’éblouissement auprès des fenêtres et diffusant la lumière à l’intérieur (figure ci-contre).

La réflexion de la lumière par les lamelles dépendra du type et de la couleur du matériau de surface utilisé (réflexion spéculaire ou diffuse).
À titre d’exemple : la transmission lumineuse au travers d’un double vitrage clair muni de stores à lamelles inclinés à 45° varie entre 5 % (couleur sombre des lamelles) et 10 % (couleur clair).

Pouvoir isolant

L’inétanchéité de la protection supprime souvent tout effet d’isolation supplémentaire.

Moduler la protection par rapport aux besoins

La modulation de la protection est la propriété principale des stores à lames orientables. L’adaptation aux besoins peut se faire tant par retrait (latéral ou vertical en fonction du type de store) que par inclinaison des lamelles.

La manipulation des protections peut être réalisée grâce à des manivelles ou peut être motorisée, ce qui en facilite l’utilisation. Une automatisation est également possible.

Possibilité de ventilation naturelle des locaux

L’ouverture des fenêtres lorsque les stores sont abaissés ne pose pas de problème :

  • La position extérieure laisse toute liberté à l’ouvrant.
  • La résistance mécanique de la protection anti-tempête (patins latéraux) rend le système insensible aux courants d’air éventuels.

Résister aux contraintes mécaniques et à l’encrassement

Les extrémités des lamelles peuvent être munies de patins coulissant dans deux rails latéraux. Cette disposition confère à l’ensemble une bonne résistance mécanique, notamment aux vents. Cependant, les grands vents peuvent provoquer une vibration des lames et un bruit important. Certains produits possèdent également un système antivol de verrouillage en position fermée.

Placement possible en rénovation sur une fenêtre existante

Le store, en position remontée, occupe une place non négligeable (15 à 40 cm). Son placement devant une fenêtre existante fera donc perdre une partie de sa surface utile lorsque le store n’est pas abaissé. Pour éviter cet inconvénient, il est possible de fixer le dispositif devant le linteau.

En tout état de cause, l’aspect extérieur du bâtiment se verra modifié.

Vision au travers et intimité des occupants

En fonction de l’orientation des lamelles, il est souvent possible de conserver une vue de l’intérieur vers l’extérieur tout en limitant les indiscrétions.

Les stores en toiles enroulables (screen)

Description

Photo stores en toiles enroulables.

Les stores enroulables sont composés d’une toile qui se déploie devant la fenêtre. La protection est complètement amovible.

Généralement seules les extrémités de la partie inférieure de la toile coulissent soit dans des rails latéraux, soit le long de câbles tendus.

La manipulation des stores se fait depuis l’intérieur des locaux au moyen de manivelles. Elle peut être motorisée et automatisée.

Facteur solaire

FS associé à du double vitrage clair = 0,05 .. 0,15

Le degré de protection dépend du coefficient d’ouverture, du type de maillage (les spécialistes distinguent le sergé du natté) et de la couleur de la toile.

Transmission lumineuse

D’une manière générale : TL : 0,04 .. 0,26 pour le store seul

Tout comme le facteur solaire, la transmission lumineuse dépend du coefficient d’ouverture ainsi que de la teinte du store. Plus la protection sera claire, plus sa transmission lumineuse sera importante.

Pouvoir isolant

Le pouvoir isolant d’une fenêtre peut être augmenté par la présence d’un store extérieur (amélioration du coefficient U de la fenêtre jusqu’à 20 %).

Tout dépendra cependant de la perméabilité du store. De plus, son déploiement durant la nuit implique sa résistance aux conditions hivernales (vent, pluie, …) et au vandalisme. L’efficacité dépend d’une collaboration totale des occupants ou une automatisation intégrant les différents paramètres atmosphériques.

Moduler la protection par rapport aux besoins

La protection par store enroulable est par définition modulable. En fonction de la saison ou de l’heure de la journée, le store peut être abaissé ou relevé partiellement ou entièrement en fonction des besoins en apports solaires. Cette modulation peut être gérée par l’occupant de façon manuelle ou motorisée (il existe aussi des systèmes avec télécommande) ou de façon automatique grâce à un régulateur.

Possibilité de ventilation naturelle des locaux

L’ouverture des fenêtres reste physiquement possible lorsque le store est baissé. Cependant, les courants d’air engendrés par une ventilation naturelle importante risquent de détériorer rapidement la protection.

Résister aux contraintes mécaniques et à l’encrassement

Les stores enroulables extérieurs sont sensibles au vent.

Leur tenue mécanique n’est généralement plus garantie lorsque la vitesse du vent est supérieure à environ 10 m/s (36 km/h).

Placement possible en rénovation sur une fenêtre existante.

Vision au travers et intimité des occupants

Les stores extérieurs modifient la vue de et vers l’intérieur de la pièce.

Pour les stores enroulables de type toile (screen), cette propriété dépendra à la fois de la couleur et du coefficient d’ouverture de la toile : à même coefficient d’ouverture, une toile foncée permettra une meilleur vue au travers. A même couleur, une toile avec un coefficient d’ouverture plus élevé permettra une meilleure vue au travers.

Exemple : vues au travers de différentes protections solaires enroulables de type « toile »

Vue au travers de jour depuis l’intérieur Vue au travers de nuit depuis l’extérieur
Noir
Coefficient d’ouverture  (C.O.) : 3.3
Noir
C.O.:19.8
Blanc
C.O. :4.3
Blanc
C.O. :12.1
Source : Projet PROSOLIS UCL-CSTC financé le SPW). Publié dans CSTC Contact 2014/3. Outil d’aide au choix des protections solaires disponible sur : ouverture d'une nouvelle fenêtre ! www.prosolis.be.

Les éléments architecturaux, les auvents, les stores ou volets projetés à l’italienne

Ces divers types de protection associent les propriétés des brise-soleil et des stores enroulables. Nous ne décrirons donc ici que leurs caractéristiques les plus marquantes.

Les éléments architecturaux

Schéma éléments architecturaux - 01.Schéma éléments architecturaux - 02.

Les éléments architecturaux sont des éléments fixes intégrés dans la structure du bâtiment comme, par exemple, des surplombs.

Par définition, ils doivent être projetés dès la conception du bâtiment. Leur utilisation en rénovation est donc extrêmement limitée.

Leur performance est semblable aux brise-soleil, certaines configurations pouvant être conçues pour favoriser la transmission de la lumière naturelle à l’intérieur des locaux.

Schéma éléments architecturaux - 03.

Les auvents

Photo auvent.

Les auvents (appelés aussi marquises ou tentes solaires) sont des toiles enroulables déployées à l’horizontale.

Ils offrent une protection tout à fait variable en fonction des besoins mais sont sensibles au vent.

Les stores ou volets projetés à l’italienne

Photo store ou volet projeté.

Ces systèmes permettent de combiner les propriétés des protections enroulables verticales et des protections horizontales.

L’emploi de volets peut contribuer à l’isolation nocturne de l’enveloppe pour autant qu’ils soient étanches lors de leur fermeture (réduction jusqu’à 20 % des déperditions par le vitrage).

Les volets joueront également un rôle de protection face aux intrusions et vandalisme (suppression de la vue vers l’intérieur).

Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Mur plein

Mur plein

Le mur plein traditionnel

Le mur plein traditionnel de façade se compose le plus souvent, de l’intérieur vers l’extérieur :

  • D’un enduit mural à base de chaux et/ou de plâtre de 1,5 cm d’épaisseur.
  • D’une maçonnerie en terre cuite d’une brique d’épaisseur (19 cm) ou d’une brique et demie (29 cm). Pour des constructions plus anciennes et/ou situées dans certaines régions du pays, la maçonnerie peut être constituée de moellons de pierre naturelle. Dans ce cas, l’épaisseur est généralement plus importante.
  • D’un revêtement extérieur éventuel constitué par un enduit à base de chaux ou de ciment (épaisseur 2 cm) ou par un bardage (ardoises naturelles ou artificielles, …).

Mur plein en brique et mur plein en pierre.

  1. Enduit intérieur.
  2. Maçonnerie de briques.
  3. Enduit extérieur facultatif.
  4. Maçonnerie de moellons.

Le mur monolithique récent

Le mur monolithique récent se compose généralement de l’intérieur vers l’extérieur :

  • D’une finition intérieure constituée d’un enduit mince (quelques mm d’épaisseur) lorsque les tolérances dimensionnelles sur les matériaux et l’exécution sont faibles ou d’un enduit à base de chaux ou de plâtre de 1 ou 1,5 cm d’épaisseur lorsque les tolérances sont plus importantes.
  • D’une maçonnerie composée de blocs de grand format en terre cuite allégée, en béton de granulats d’argile expansé ou en béton cellulaire de 19, 29 ou 39 cm d’épaisseur, maçonnés ou collés entre eux.
  • D’une protection extérieure sous forme d’un enduit minéral (environ 2 cm d’épaisseur) ou résineux ou d’un bardage en bois, en fibro-ciment, en matière plastique, …

Mur plein en bloc de grand format

  1. Finition intérieure.
  2. Maçonnerie en blocs légers.
  3. Finition extérieure.

Remarque : le béton léger composé d’argile expansé (λ = 0,17 W/mxK) et le béton cellulaire (λ = 0,15 à 0,30 W/mxK) sont des matériaux moins conducteur de la chaleur que la plupart des matériaux de construction, mais ne peuvent néanmoins pas être considérés comme des isolants proprement dits.

L’étanchéité à l’eau de pluie du mur plein

Le mur plein traditionnel d’une brique

Pour être considéré comme étanche à la pluie, un mur plein traditionnel d’une brique d’épaisseur doit être protégé par un enduit imperméable à sa face extérieure.
En effet, dans une maçonnerie en brique, l’eau s’infiltre par les défauts des joints ou entre joints et briques ainsi que par les microfissures présentes dans les briques. D’autre part, les briques et les joints absorbent l’eau par capillarité. Ainsi, un mur d’une brique, surtout s’il est exposé aux pluies battantes, ne peut, à lui seul, empêcher les infiltrations.

Le mur plein traditionnel d’une brique et demie

Dans un mur plein traditionnel d’une brique et demie, le mortier présent dans le joint central peut servir de coupure capillaire vis-à-vis des briques, c.-à-d.. qu’il interrompt le passage de l’eau au travers des matériaux. Ce qui améliore son étanchéité à l’eau de pluie. Celle-ci est d’autant meilleure que la maçonnerie peut jouer le rôle de paroi-tampon, càd. qu’elle est constituée de matériaux capillaires (en général, les maçonneries de parement plus légères).

Vue en plan d’une maçonnerie d’1 1/2 brique d’épaisseur.

Le mur traditionnel en moellons

Les murs de façade en moellons, même de forte épaisseur, ne sont pas étanches aux pluies battantes.

Le mur monolithique récent

Du fait de la dimension plus importante des blocs, ceux-ci sont mis en œuvre selon une épaisseur d’un demi ou d’un bloc; Il n’y a donc pas de joint central qui puisse assurer l’étanchéité à la pluie; celle-ci doit donc être assurée par un enduit extérieur étanche.
Les enduits ne sont, en général, pas complètement étanches, mais ils absorbent peu l’eau et sèchent rapidement.

Mais attention, vu que l’on se trouve ici en présence d’une simple barrière d’étanchéité (par opposition à la double barrière d’étanchéité du mur creux), de petits défauts d’exécution ou de petites dégradations peuvent compromettre cette étanchéité.

Remarque.

  1. L’absorption de l’eau de pluie par l’enduit est faible et donc l’eau de pluie ruisselle rapidement et en grande quantité le long de la façade. Les menuiseries et leurs joints doivent donc être parfaitement étanches à l’eau.
  2. Alors qu’un bardage ou un enduit de qualité et en bon état protège une maçonnerie extérieure contre les infiltrations de pluie, les peintures et hydrofuges de surface ne permettent pas d’assurer l’étanchéité à l’eau des façades.

Comportement à la condensation superficielle

Pour limiter le risque de condensation superficielle sur une paroi, il faut que le facteur τ de cette paroi soit le plus élevé possible.

Selon la NIT 153 du CSTC, il faut que τ > 0,7. Néanmoins, celle-ci concerne plus spécifiquement les logements et la valeur de 0,7 a été fixée en fonction des températures minimales et des humidités que l’on retrouvent dans ceux-ci. Pour les bureaux, par exemple, cette valeur pourrait sans doute être plus faible, car la production de vapeur est moins importante et, en général, on dispose d’une ventilation. Dès lors, dans le cas des bâtiments du secteur tertiaire, il vaut mieux évaluer le risque de condensation superficielle à partir des conditions réelles.

Néanmoins cette valeur peut servir de point de repère. Elle correspond à un coefficient de transmission thermique de la paroi U < 1,69 W/m²xK.

Dans les tableaux ci-dessous, on voit qu’en général, le coefficient de transmission thermique d’un mur plein traditionnel en pierre ou en brique dépasse cette valeur. Ces murs peuvent présenter de la condensation superficielle, même pour un climat intérieur normal (classe de climat intérieur < IV).

On y voit également que pour un mur plein monolithique récent, le risque de condensation superficielle existe si le mur est constitué de blocs de béton lourd ou mi-lourd, ou encore en silico-calcaire et ce à fortiori dans les angles ou derrière les meubles (hi < 5 W/m²xK), du fait de la moins bonne circulation de l’air dans ces zones. Pour une maçonnerie sèche en blocs de béton léger et/ou en terre cuite allégée d’une épaisseur supérieure à 19 cm, il n’y a pas de risque de condensation superficielle.

 Coefficient de transmission thermique U (W/m²xK) des murs pleins traditionnels, calculés selon l’annexe VII de la PEB
Épaisseur 19 cm Épaisseur 29 cm Épaisseur 39 cm
Sec Humide Sec Humide Sec Humide

Maçonnerie de briques en terre cuite

1100 < ρ ≤ 1200

 1,44 2,28 1,05 1,76 0,83 1,43

Maçonnerie de briques en terre cuite

1800 < ρ ≤ 1900

 2,11 3,06 1,63 2,51 1,32 2,13
Maçonnerie en bloc silico-calcaire

1100 < ρ ≤ 1200

 1,59 2,59 1,18 2,04 0,93 1,69
Maçonnerie en bloc silico-calcaire 1800 < ρ ≤ 1900 2,69 3,74 2,17 3,25 1,82 2,88
Maçonnerie en bloc béton avec granulat ordinaire 1800 < ρ ≤ 1900 2,87 3,32 3,36 2,78 2,00 2,39
Béton d’argile expansé 1100 < ρ ≤ 1200 1,68 2,07 1,25 1,57 0,99 1,26
Béton d’argile expansé 1600 < ρ ≤ 1700 1,68 2,75 1,80 2,20 1,48 1,83

Comportement à la condensation interne

Le mur plein traditionnel

Sans revêtement extérieur (enduit, peinture), le risque de condensation interne est nul.

Pour qu’il y ait un risque de condensation interne en hiver dans un mur plein traditionnel, il faut que le mur soit protégé par un enduit extérieur et que la résistance à la diffusion de vapeur de celui-ci soit sensiblement plus élevée que celle des enduits extérieurs courants (minéraux ou résineux), et que le climat intérieur soit anormalement élevé (classe de climat intérieur IV); sans ça, le risque est très faible.

Le mur monolithique récent

Pour les murs en blocs légers protégés par un enduit extérieur, la résistance à la diffusion de vapeur de ce dernier est plus élevée que celle de la maçonnerie et le risque de condensation interne à l’interface entre la maçonnerie et l’enduit extérieur est théoriquement réel. Mais pratiquement, pour des classes de climat intérieur normales (< IV), l’inertie hydrique de ces matériaux est telle que la condensation interne ne se forme pas ou qu’elle n’est pas résiduelle annuellement.

Comportement thermique du bâtiment en maçonnerie pleine

Le mur plein traditionnel

Le mur traditionnel, vu qu’il est composé de matériaux lourds, offre une bonne inertie thermique. Le risque de surchauffe en été à l’intérieur du bâtiment est diminué. Il faut un certain temps pour réchauffer ou refroidir le bâtiment.

Le mur monolithique récent

L’utilisation de blocs légers engendre une diminution de l’inertie thermique par rapport à un mur plein traditionnel lourd. Le risque de surchauffe en été augmente. Le bâtiment se réchauffe et se refroidit plus vite.

Comportement aux fissurations du mur plein

Le mur plein traditionnel

Vu le faible coefficient de dilatation thermique des matériaux mis en œuvre, la grande inertie thermique et la relativement bonne déformabilité de la maçonnerie, les écarts de températures annuels au sein de ces murs ne vont avoir pour seules conséquences que quelques micro-fissures.

Évolution de la température au sein du mur plein lourd lors d’une journée d’été et lors d’une journée d’hiver.

  1. Enduit intérieur
  2. Mur plein traditionnel.

Les variations de température journalières ont, a fortiori, une influence négligeable.

Le mur monolithique récent

Évolution de la température au sein du mur en bloc léger lors d’une journée d’été et lors d’une journée d’hiver.

  1. Enduit intérieur
  2. Maçonnerie en blocs de béton léger
  3. Enduit extérieur.

L’enduit extérieur subit des variations de température été-hiver importantes.
Le risque qu’il se fissure est réel au voisinage des baies et aux endroits où il est appliqué sur des matériaux de nature différente. Dans ce cas, il est préférable d’armer la maçonnerie afin de mieux répartir ses déformations.

Le risque de fissuration est moindre pour un enduit de couleur claire.

Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Toiture inversée

Toiture inversée

La toiture chaude inversée désigne la toiture plate dont l’étanchéité est placée sur le support et dont l’isolant est posé sur l’étanchéité. L’isolant est donc mouillé par les eaux pluviales, ce qui diminue ses performances.

L’isolant est lesté.

  1. Lestage
  2. Natte de protection
  3. Isolant
  4. Membrane d’étanchéité
  5. Support

En cas de rénovation, dans un but d’amélioration de l’isolation de la toiture, la membrane d’étanchéité existante peut être conservée, si elle est encore bonne.

La membrane d’étanchéité fait en même temps office de pare-vapeur. La technique de la toiture inversée protège la membrane d’étanchéité contre les chocs thermiques et le rayonnement ultraviolet, et de ce fait, ralentit son vieillissement.

Les structures porteuses en matières végétales ou en fibres organiques et minérales liées au moyen d’un liant minéral, doivent avoir une épaisseur minimale de 18 mm afin de garantir une résistance thermique minimale de 0.2 m²K/W (NIT 134 p31).

Une couche filtrante d’une charge surfacique d’au moins 120 gr/m² est placée entre l’isolant et la couche de lestage et de protection.
Cette couche filtrante doit permettre la diffusion de vapeur, retenir peu d’eau et en rompre le film. Elle doit résister aux intempéries et être imputrescible.

Il est déconseillé de poser deux couches d’isolant. Il peut, en effet, y avoir entre les deux couches un film d’eau qui agit en barrière de vapeur provoquant ainsi l’imprégnation de la couche inférieure par l’eau.

La couche filtrante et la couche d’usure doivent être perméables à la vapeur pour éviter le même phénomène.

REM: La somme des résistances thermiques des couches situées sous l’étanchéité ne peut excéder 30 % de la résistance thermique globale afin d’éviter que de la condensation ne se forme avant l’étanchéité (vers l’intérieur). Lorsque les conditions climatiques intérieures sont très sévères (classe de climat IV) ou lorsque le support a un effet isolant, il est de plus nécessaire de déterminer par calcul l’absence de condensation sous l’étanchéité et l’absence de glace sous l’isolant.

Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Isolation par l’extérieur

Date :

  • page réalisée sous l’hégémonie Dreamweaver

Auteur :

  • les anciens

Notes :

  • Pas de contenu manquant (WinMerge ok, Sylvie)
  • Conforme à la mode PEB aout 2008
  • Eté 2008 : Brieuc.
  • 22-08-2008 : 1er passage de mise en page [liens internes, tdm, en bref !, rapide passage général sur la mise en page de la feuille] – Sylvie
  • 27-03-2009 : Application des nouveaux styles de mise en page. Julien.

Antidote :

  • Oui

Winmerge :

  • Ok

Isolation par l'extérieur

Les systèmes à structure

Cette technique peut être déclinée en de nombreuses variantes et de nombreux matériaux peuvent être utilisés mais on retrouvera toujours :

  • Une structure en bois massif, bois composite ou dérivés ou encore métal. La structure est uniquement fixée à la façade existante ou supportée en bas de mur. Elle peut aussi être fermée pour former des caissons dans lesquels l’isolation peut être insufflée.
  • Un isolant thermique remplissant l’intervalle de l’ossature. On peut trouver une isolation en laine végétale ou minérale, en cellulose, en panneaux dérivés du bois ou des produits pétroliers, etc.
  • Une finition extérieure fixée sur la structure. Cette finition peut être constituée d’un panneau enduit minéral ou synthétique ou d’un bardage en bois, métallique ou en plastique.
  • Une membrane d’étanchéité à l’air peut être intégrée au système.

Cette technique permet de conserver l’indépendance des éléments, grâce à leur assemblage mécanique, et donc la possibilité de les désassembler complètement ou partiellement en fin de vie.

L’ensemble peut également être constitué d’éléments préfabriqués.

Schéma du principe de systèmes à structure [1]Schéma du principe de systèmes à structure [2]

  1. Mur plein existant.
  2. Ancrages.
  3. Isolant thermique.
  4. Ossature.
  5. Lame d’air, ventilée ou non.
  6. Structure, verticale ou horizontale, support de la finition.
  7. Panneaux, support de l’enduit.
  8. Enduit.
  9. Lattage, fixé transversalement à la structure.
  10. Bardage.

Remarques.
La structure bois doit être traitée contre les attaques par les champignons et les insectes.

Ci-dessus, on n’a représenté que la partie courante du mur. L’isolation par l’extérieure de la partie du mur enterré n’est pas représentée.

Les panneaux isolants collés

Ce système est le plus courant. Il est constitué :

  • D’un mortier de collage et/ou de fixation mécanique. Le collage des panneaux isolant rend très difficile tout tri et recyclage des éléments en fin de vie. Les fixations mécaniques, même si elles constituent des faiblesses thermiques, sont préférables.Pour un support ancien recouvert de peinture ou d’un enduit, il y a lieu de vérifier leur bonne adhérence à la maçonnerie et leur comptabilité avec le produit de collage de l’isolant. Toute partie qui ne serait pas stable doit être décapée. Si la surface de l’enduit est irrégulière, celle-ci doit être ragréée. La surface doit être propre, dépoussiérée (brossage) et sèche.
  • De panneaux d’isolant : le polystyrène expansé et de panneaux semi-rigides de laine minérale sont les isolants les plus fréquemment mis en œuvre. Les panneaux de fibre de bois et de liège sont des alternatives plus écologiques, le verre cellulaire est utilisé pour son comportement au feu et sa perméabilité à la vapeur d’eau, le polystyrène extrudé (XPS), la mousse polyuréthane (PUR), la mousse phénolique (PF), très performants thermiquement, peuvent également être utilisés.
  • D’un enduit de finition armé d’un treillis synthétique ou métallique.

Schéma du principe de panneaux isolants collés.

  1. Mur plein existant.
  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.

Bruxelles Environnement a édité une vidéo illustrative de la mise en œuvre correcte des panneaux d’isolation collés :
    Isolation : Éviter les ponts thermiques lors du placement d’isolant en panneaux – [Vidéo réalisée dans le cadre du projet Conclip, soutenu par Bruxelles Environnement].

Remarques.

La plupart des ciment-colle ont des impacts environnementaux très lourds. Même utilisés en faible épaisseurs, ils font de ce type de système un système peu écologique.

Les systèmes à enduit nécessitent un entretien au minimum tous les 10 ou 15 ans pour des raisons esthétiques (encrassement de l’enduit). Des problèmes d’apparition de mousses peuvent survenir sur les façades non exposées au soleil.

Ci-dessus, on n’a représenté que la partie courante du mur. L’isolation par l’extérieur de la partie du mur enterré n’est pas représentée.

La création d’un mur creux isolé

Le but est d’obtenir un réel mur creux « moderne » composé de :

  • La surface de la maçonnerie existante qui doit être sèche, propre et dépoussiérée.
  • Un isolant posé contre le mur plein. Il est fixé mécaniquement à la paroi à l’aide de crochets et rondelles.
  • un mur de parement monté devant l’isolation en laissant ou non un espace formant coulisse, dans ce cas, celle-ci a une épaisseur de 2 à 3 cm. Le mur de parement est également relié mécaniquement au mur porteur via les crochets.

Dans le cas d’une remplissage partiel de la coulisse, tous les panneaux isolants sont fixés. On contrôle ensuite toute la surface (fermeture des joints, ancrage des crochets, intégrité des panneaux…). Ensuite seulement, le mur de parement est monté.

Dans le cas d’une remplissage intégral, l’isolant est en général une laine minérale traitée (hydrophobe et non capillaire). Le mur de parement est monté en même temps que l’isolant.

Schéma du principe d'un mur creux isolé

  1. Maçonnerie existante.
  2. Cornière métallique avec protection anti-corrosion, ancrée mécaniquement au mur porteur.
  3. Membrane d’étanchéité pour protéger l’isolant contre l’humidité.
  4. Membrane d’étanchéité collée au mur porteur et engravée, et joint vertical ouvert.
  5. Isolant thermique.
  6. Mur de parement.

Bruxelles Environnement a édité une vidéo illustrative de la mise en œuvre correcte des panneaux d’isolation en mur creux :

    Isolation : Isolation correcte d’un mur creux – [Vidéo réalisée dans le cadre du projet Conclip, soutenu par Bruxelles Environnement].

Remarques.

Les déchets de mortier dans la coulisse doivent être enlevés au fur et à mesure de l’élévation du parement.

Une membrane d’étanchéité et un joint vertical ouvert doit être prévu à toute interruption de la coulisse (pied de mur, linteau) pour drainer vers l’extérieur les eaux infiltrées dans la coulisse.

Les joints de la maçonnerie de parement doivent être bien fermés de manière à éviter les infiltrations d’eau.

Les enduits isolants

L’enduit isolant consiste en une couche isolante constituée par un mortier composé de granulés (polystyrène expansé et/ou perlite, …) et d’un liant de type ciment. Si le mur est très absorbant, un mortier d’accrochage est préalablement projeté sur celui-ci pour assurer une bonne adhérence entre le support et l’enduit isolant. La couche isolante est ensuite recouverte d’une couche de finition le plus souvent à base d’un liant hydraulique (cimentage).

Schéma sur les enduits isolants.

  1. Mur existant.
  2. Couche d’accrochage.
  3. Enduit isolant.
  4. Enduit minéral décoratif.

Remarque.
Les mortiers constitués de ciment et de billes de polystyrène expansé ou de perlite siliconée ont, en général, une masse volumique comprise entre 200 et 450 kg/m³ et un coefficient de conductivité thermique λ entre 0,07 et 0,12 W/mxK. Ces enduits dits « isolants » ne peuvent donc être considérés comme des isolants proprement dits.

Dès lors, cette technique nécessite des épaisseurs excessives pour atteindre un coefficient de transmission thermique U de 0,24 W/m²K demandé par la réglementation.

Comportement à l’étanchéité à l’eau de pluie

La mise en œuvre d’une isolation par l’extérieur exige que l’isolant soit protégé de l’eau de pluie. Dans le cas d’un parement extérieur non étanche à l’eau (bardage, maçonnerie, …), il est nécessaire de prévoir une coulisse pour drainer l’eau qui se serait infiltrée au-delà du parement ainsi qu’une sortie au pied du mur pour évacuer cette eau vers l’extérieur. Cette technique peut également être utilisée lorsque l’enduit est supporté par la structure indépendante.

Lorsque l’enduit est directement appliqué sur l’isolant, c’est lui qui assure l’étanchéité à la pluie. Il doit être choisi tel qu’il n’absorbe pas trop d’eau et que celle qu’il aurait absorbée sèche rapidement par l’extérieur.

Comportement à la condensation superficielle

L’isolant thermique extérieur suffisamment épais et correctement mis en œuvre permet de supprimer tout risque de condensation superficielle sur la face intérieure du mur. En effet, elle permet, dans la plupart des cas, d’éviter tous les ponts thermiques.

Il faut toutefois veiller à la continuité de l’isolation au niveau des détails suivants :

  • soubassement de façade,
  • retour de baie,
  • éléments en encorbellement (balcons, corniches, …),
  • jonction entre le mur isolé et le mur extérieur (mur coupe-vent, par exemple).

Comportement à la condensation interne

Le mur plein isolé par l’extérieur ne présente pas de risque de condensation interne pour autant que la migration de vapeur puisse se faire normalement de l’intérieur vers l’extérieur. Ce qui peut s’obtenir des 3 façons suivantes :

  • Soit par une finition extérieure perméable à la vapeur tout en étant imperméable à la pluie battante, pour autant que le climat intérieur soit « normal » (classe de climat intérieur inférieure à III).

Schéma sur le comportement à la condensation interne.

La mise en œuvre de l’isolation du côté extérieur empêche la formation de condensation interne pour autant que l’isolation ne reçoive pas une finition étanche à la vapeur d’eau.

  • Soit par une lame d’air ventilée entre l’isolant et la finition extérieure.
  • Soit dans le cas d’un revêtement extérieur imperméable à la vapeur, en plaçant un pare-vapeur sur la face intérieure du mur ou du côté chaud de l’isolant.

Comportement à l’étanchéité à l’air

Il faut éviter, à tout prix, que de l’air froid extérieur, ne puisse s’infiltrer du côté intérieur du mur; ce qui réduirait sensiblement l’efficacité de l’isolation. Pour que cette étanchéité soit effective, il faut que les panneaux isolants soient posés de manière bien jointive. De plus, si l’isolant est perméable à l’air (laine minérale, par exemple), il doit être posé sur un support lui-même étanche à l’air.

De plus, pour éviter  les courants de convection, les panneaux doivent être appliqués contre le mur-support. Le risque est encore plus important lorsqu’il y a une lame d’air ventilée entre l’isolant et le parement extérieur.

Schéma sur le comportement à l'étanchéité à l'air.

Enfin, il faut éviter toute perforation de la maçonnerie intérieure qui permettrait une pénétration directe d’air intérieur (humide) dans l’isolant.

Comportement thermique du bâtiment isolé par l’extérieur

L’isolation extérieure permet de garder accès à la capacité thermique du bâtiment; ce qui entraîne des refroidissements et réchauffements moins brutaux du climat intérieur.

Cela permet de réduire les risques de surchauffe en été.

Mais en cas de chauffage intermittent, le réchauffement prendra plus de temps.

Comportement aux fissurations du mur plein isolé par l’extérieur

Le placement de l’isolant du côté extérieur de la maçonnerie réduit très fortement les variations de température au sein de la maçonnerie. En effet, celles-ci restent très proches des températures intérieures relativement constantes par rapport aux températures extérieures. Ce qui supprime pratiquement les risques de fissurations d’origine thermique de la maçonnerie.

Schéma sur le comportement aux fissurations du mur plein isolé par l'extérieur.

Évolution de la température au sein d’un mur plein isolé par l’extérieur lors d’une journée d’été et lors d’une journée d’hiver.

  1. Enduit extérieur.
  2. Isolation thermique (5 cm).
  3. Maçonnerie.
  4. Enduit intérieur.

Par contre, vu la position de l’isolant et la faible inertie thermique de l’enduit extérieur, celui-ci peut être soumis à des écarts de température allant jusqu’à plus de 50°C. Pour réduire le risque de fissuration de l’enduit (sans l’exclure), celui-ci doit donc être muni d’une armature.

Remarque : ce sont les variations de température de courte période qui provoquent le plus de sollicitations thermiques dans l’enduit extérieur.

Découvrez ces exemples de rénovation de l’enveloppe : les bâtiments existants du CoRI, les locaux du bureau d’études écoRce à Liège et le Centre d’accueil pour réfugiés « Le Merisier » à Fraipont.

Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Protections intérieures

Protections intérieures

Les stores enroulables et les stores plissés

Description

Photo stores plissés.

Le mécanisme des stores enroulables intérieurs est similaire à celui de leurs homologues extérieurs.

Les stores plissés peuvent être à simple ou double paroi (structure alvéolaire). Ils associent une certaine esthétique à la protection.

Facteur solaire

Le facteur solaire d’un ensemble vitrage-store intérieur dépend de la composition de la toile :

  • Composée de feuilles réfléchissantes : FS associé à du double vitrage clair = … 0,2 …
  • En tissu (semblable aux stores extérieurs) en simple ou double paroi : FS associé à du double vitrage = 0,33 .. 0,55.

en fonction de la couleur et du coefficient d’ouverture de la toile. A même coefficient d’ouverture, plus le store est foncé, moins la protection est efficace. Pour que la protection solaire soit la plus efficace possible contre les surchauffes, on cherchera donc des toiles avec un coefficient de réflexion élevé (couleurs claires).

Transmission lumineuse

D’une manière générale :

TL = 0,02 .. 0,08 pour les stores réfléchissants et 0,04 .. 0,38 pour les stores en tissu.

La transmission lumineuse dépend de la couleur et du coefficient d’ouverture du store. Plus celui-ci sera clair, plus la lumière transmise sera importante. Remarquons que la transmission lumineuse de certains stores réfléchissants peut être insuffisante pour assurer un éclairage naturel lors du déploiement.

Pouvoir isolant

Dans le cas de stores en tissu, le coefficient U d’un double vitrage peut diminuer de 10 (tissu simple) à 25 % grâce à l’adjonction de la protection. Notons que l’ajout d’une protection intérieure permet aussi d’augmenter le confort de l’occupant à proximité de la fenêtre en coupant l’effet de rayonnement « froid » (particulièrement important pour les vitrages simples ou doubles anciens).

Moduler la protection par rapport aux besoins

Les possibilités de modulation sont semblables au cas des stores extérieurs. Les stores plissés sont généralement manœuvrés manuellement. Tandis que les stores enroulables peuvent être motorisés et automatisés

Notons que certains fabricants proposent des stores pouvant être rétractés soit en partie supérieure, soit en partie inférieure de la fenêtre. Ceci est un plus en matière de gestion de l’éclairage naturel. En effet, la partie haute de la fenêtre joue un rôle important en matière de distribution de la lumière en profondeur dans les locaux.

Résister aux contraintes mécaniques et à l’encrassement

Les stores intérieurs ne sont évidemment pas soumis aux perturbations extérieures. Ceci élimine un des objectifs d’une automatisation éventuelle si on ne doit pas craindre le vandalisme (lieux publics).

Possibilité de ventilation naturelle des locaux

Les fabricants risquent de ne pas couvrir une détérioration du store due à l’ouverture d’une fenêtre (air s’infiltrant entre la protection et le vitrage du fait de fenêtres voisines ouvertes pour les stores solidaires de l’ouvrant, courant d’air ou ouverture subite de la fenêtre pour les stores fixés au dormant ou au linteau).

Placement possible en rénovation sur une fenêtre existante

Les stores ne modifient en rien l’aspect extérieur du bâtiment.

Ils peuvent être fixés au dormant ou à l’ouvrant de la fenêtre ou encore au linteau.

Dans le cas de fenêtres ouvrantes, la place disponible doit être suffisante pour conserver la liberté d’ouverture lorsque le store est relevé. Lorsque le store est fixé au dormant ou au linteau, l’ouvrant ne peut heurter ni le store roulé, ni les guides éventuels. Lorsque le store est solidaire de l’ouvrant, les charnières latérales de la fenêtre doivent se situer suffisamment loin des retours de fenêtre pour garantir une ouverture complète.

Les stores plissés peuvent en outre s’adapter aux fenêtres de forme non rectangulaire.

Vision au travers et intimité des occupants

Les stores extérieurs modifient la vue de et vers l’intérieur de la pièce..

Pour les stores enroulables de type toile (screen), cette propriété dépendra à la fois de la couleur et du coefficient d’ouverture de la toile : à même coefficient d’ouverture, une toile foncée permettra une meilleur vue au travers. A même couleur, une toile avec un coefficient d’ouverture plus élevé permettra une meilleure vue au travers.

Exemple : vues au travers de différentes protections solaires enroulables de type « toile »

Vue au travers de jour depuis l’intérieur

Vue au travers de nuit depuis l’extérieur

Noir
Coefficient d’ouverture  (C.O.) : 3.3

Noir
C.O.:19.8

Blanc
C.O. :4.3

Blanc
C.O. :12.1

Source : Projet PROSOLIS UCL-CSTC financé le SPW). Publié dans CSTC Contact 2014/3. Outil d’aide au choix des protections solaires disponible sur : ouverture d'une nouvelle fenêtre ! www.prosolis.be.

Les stores à lamelles et les stores vénitiens

Description

Photo store à lamelles.

Les stores à lamelles verticales et les stores vénitiens peuvent être considérés comme un mode semblable de protection.

Les premiers sont composés de lames verticales orientables et escamotables de part et d’autre de la fenêtre, en aluminium laqué ou en tissu (semblable au tissu des stores enroulables).

Les stores vénitiens comportent des lames horizontales orientables en aluminium laqué, matière plastique ou bois. Certains stores peuvent avoir des lamelles perforées. Les stores peuvent être remontés ou abaissés selon les désirs. La largeur des lames peut être choisie en fonction de l’effet esthétique recherché.

Facteur solaire

D’une manière générale : FS associé à un double vitrage = 0,36 .. 0,60

Le degré de protection dépend entre autres de la couleur du store. Plus les lames seront de couleur claire et réfléchissante, plus la protection sera importante.

Les stores à lamelles ou vénitiens intérieurs offrent une protection souvent insuffisante contre les surchauffes.

Leur impact sur le confort thermique des occupants se limite principalement (ce qui peut être suffisant en fonction des besoins) à ‘couper’ le rayonnement chaud en provenance du vitrage ensoleillé.

Le choix de ce type de store sera principalement commandé par des objectifs visuels et/ou esthétiques.

Photo store à lamelles.

Transmission lumineuse

Le principal objectif de ce type de store est de gérer l’éclairement naturel d’un local. La quantité de lumière transmise à l’intérieur d’un local dépendra de l’orientation des lames que choisira l’utilisateur en fonction de ses besoins.

Comme pour les stores vénitiens extérieurs, une orientation judicieuse des lames permettra de diffuser la lumière plus profondément dans les locaux tout en protégeant les occupants de l’éblouissement aux abords des fenêtres.

Certains stores en tissu conservent une certaine transparence lorsque les lamelles sont complètement fermées. Dans ce cas, ils ont une TL semblable aux stores enroulables en tissu.

Exemple : Un store vénitien avec des lames de 16 mm.

Pouvoir isolant

L’impact de la protection sur les déperditions du vitrage sera faible.

Moduler la protection par rapport aux besoins

La modulation de la protection est la propriété principale des stores à lames orientables. L’adaptation aux besoins peut se faire tant par retrait (latéral ou vertical en fonction du type de store) que par inclinaison des lamelles.

La manipulation des protections peut être réalisée grâce à des cordons, des chaînettes ou des manivelles ou peut être motorisée, ce qui facilite l’utilisation.

Résister aux contraintes mécaniques et à l’encrassement

Les stores à lamelles, étant intérieurs, sont peu soumis aux contraintes mécaniques.

Possibilité de ventilation naturelle des locaux

L’ouverture des fenêtres sera parfois malaisée lorsque l’on veut profiter de la protection. En effet, la protection sera souvent fixée à la partie fixe de la fenêtre (linteau, dormant). Pour les fenêtres basculantes, certains fabricants proposent des stores solidaires de l’ouvrant et des guides qui permettent l’ouverture tout en conservant la protection.

Placement possible en rénovation sur une fenêtre existante

Comme pour la plupart des protections intérieures, le placement des stores derrière des fenêtres existantes ne pose guère de problème.

Intimité des occupants

En fonction de l’orientation des lamelles, il est souvent possible de conserver une vue de l’intérieur vers l’extérieur tout en limitant les indiscrétions.

Les films adhésifs

Description

Photo film adhésif.

Un film est apposé de façon indélébile (le décollement du film est possible mais très difficile) sur une face du vitrage (généralement à l’intérieur).

Facteur solaire

La pose d’un film permet de réduire les gains solaires à travers de la fenêtre de 10 à 80 % en fonction du film choisi.
Dans certaines conditions défavorables, la pose d’un film peut entraîner le bris du vitrage sous les contraintes thermiques. Pour prévenir ce problème, il faut :

  • Choisir parmi les produits présents sur le marché et apportant une protection solaire satisfaisante, des films dont les capacités à absorber la chaleur sont très réduites (choisir les couleurs claires et très réfléchissantes).
  • Procéder à un examen de l’état des menuiseries et du vitrage. Un vitrage qui n’a pas de possibilité de dilatation (coincé dans le châssis, joints durcis, … ) risque de se briser.

Pour prévenir tout désagrément ultérieur, des garanties et un examen de sa propre situation peuvent être demandés aux fabricants de films.

Remarquons que le problème de tensions thermiques dans le vitrage est surtout crucial lorsque le film est placé à l’intérieur. En position extérieure, le film réfléchit le rayonnement avant qu’il n’atteigne le vitrage, évitant ainsi l’échauffement du verre.

Transmission lumineuse

Il faut évidemment considérer que lorsque la transmission énergétique au travers de la protection diminue, la transmission lumineuse diminue aussi.

D’une manière générale : TL = 0,04 ..0,80

Pouvoir isolant

Certains films sont dits « à basse émissivité ». Ils réfléchissent le rayonnement de chaleur vers l’intérieur. Leur application permet une diminution des pertes en énergie au travers d’un vitrage pouvant aller jusqu’à 30 %.

Il n’existe pas de relation entre le pouvoir isolant du film et son facteur solaire.

Moduler la protection par rapport aux besoins

La modulation est par définition nulle. De plus, on peut considérer que la protection est placée de façon indélébile. Après installation, un enlèvement ultérieur n’est souvent plus possible.

Ceci implique une réflexion préalable au choix des caractéristiques du film, ce choix ne pouvant plus être modifié après la pose.

Résister aux contraintes mécaniques et à l’encrassement

La plupart des films sont apposés sur la face intérieure du vitrage et ne sont soumis a priori à aucune contrainte mécanique. Le nettoyage de la vitre avec film est semblable au nettoyage de la vitre non protégée.

Certains films sont prévus pour une pose extérieure. Des garanties quant à leur résistance aux contraintes extérieures sont à demander aux fabricants.

Il existe des films qui associent protection solaire et protection du vitrage en cas de choc. Ces films sécurité constituent une défense contre les effractions et limitent les risques résultant des bris de verre.

Possibilité de ventilation naturelle des locaux

Les possibilités d’ouverture des fenêtres après pose du film restent inchangées.

Placement possible en rénovation sur une fenêtre existante

La pose de films protecteurs s’applique typiquement à la rénovation. Elle permet de corriger un mauvais choix des caractéristiques des vitrages.

La mise en place de la protection est rapide et ne demande pas de travaux lourds.

La possibilité de coller certains films sur la face extérieure du vitrage facilite certaines rénovation comme par exemple la protection des fenêtres de toit élevées.

L’aspect du film (couleur, réfléchissant, …) modifiera l’aspect extérieur du bâtiment, lui apportant parfois un « plus » esthétique. Par contre la forme de l’enveloppe du bâtiment est totalement inchangée.

Intimité des occupants

Certains films permettent une vue de l’intérieur vers l’extérieur mais pas l’inverse.

Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Isolation entre chevrons ou fermettes

Date :

  • page réalisée sous l’hégémonie Dreamweaver

Auteur :

  • les anciens

Notes :

  • Pas de contenu manquant (WinMerge ok, Sylvie)
  • Conforme à la mode PEB aout 2008
  • Eté 2008 : Brieuc.
  • 22-08-2008 : 1er passage de mise en page [liens internes, tdm, en bref !, rapide passage général sur la mise en page de la feuille] – Sylvie
  • 27-03-2009 : Application des nouveaux styles de mise en page. Julien.

Antidote :

  • Oui

Winmerge :

  • Ok

Isolation entre chevrons

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

Isolation entre fermettes

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

Composition

L’isolation entre chevrons ou fermes peut être réalisée :

  • par de simples panneaux de laine minérale semi-rigides (très perméables à la vapeur), mais également,
  • par des matelas de laine minérale revêtus d’un pare-vapeur,
  • par de l’isolant en vrac insufflé dans des caissons formés au préalable par la charpente, la sous-toiture et le freine vapeur.
  • ou par des panneaux de mousse synthétique étanches à l’air (PUR, PIR, XPS, EPS, CG).

Panneaux semi-rigides de laine de roche.

Matelas de laine de roche revêtus d’un pare-vapeur.

Panneaux de mousse synthétique.

Lorsqu’elle est réalisée par de simple panneaux de laine de roche non revêtu, l’isolation entre chevrons ou fermes est la forme la plus classique de tous les modèles d’isolation : chacune des fonctions de la toiture est assurée par une couche différente : le panneau isolant (3) ne remplit que la fonction « isolation »; il doit être complété :

à l’extérieur par :

et à l’intérieur par :

Dans les deux autres cas (les matelas de laine de roche revêtus d’un pare-vapeur, ou les panneaux étanches à l’air) la couche assume 2 fonctions de la toiture :

  • celle de l’isolant,
  • et celle de l’écran étanche à l’air et à la vapeur.

Les joints périphériques et entre plaques doivent être rendus étanches. Ainsi, la couche isolante peut assurer, à elle seule, ces 2 fonctions sur l’ensemble de la toiture.

Étapes de construction

La toiture isolée entre les chevrons ou fermettes est réalisée en 3 étapes successives, correspondant à l’intervention des différents corps de métiers :

  • Le charpentier réalise la charpente.
  • Le couvreur pose la sous-toiture et ses contre-lattes, la couverture et ses lattes ou voliges. Il réalise les ouvrages de raccord (rives, gouttières ou chéneaux, etc.).
  • La personne désignée pour réaliser la finition intérieure (menuisier, plafonneur ou le propriétaire), pose l’isolant, le pare-vapeur éventuel et la finition intérieure.

Conseils de mise en œuvre

L’isolation entre les chevrons ou fermettes pourra se faire :

  • Par panneaux semi-rigide de laine minérale
  • Par matelas souples de laine minérale à languette
  • Par plaques rigides

Par panneaux semi-rigides de laines minérales

Isolation semi-rigide entre chevrons.

Les panneaux doivent avoir une surlargeur de 10 à 20 mm par rapport à l’espace à isoler. Grâce à la déformabilité de la laine minérale, l’isolant est serré entre les chevrons ou les fermes.
Dans le cas d’une toiture avec sous-toiture (toiture neuve ou rénovation avec sous-toiture), les panneaux sont appliqués contre celle-ci pour éviter les courants convectifs.

Les courants convectifs :

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.

Dans le cas d’une rénovation sans sous-toiture, les panneaux ne peuvent être placés contre les éléments de couverture mais, au contraire, doivent être maintenus à une certaine distance de ceux-ci.
Si la hauteur des chevrons ou des fermes est insuffisante pour placer l’isolant dans l’épaisseur voulue, on réalise un contre-chevronnage et on place une seconde couche d’isolant.

Deuxième couche d’isolant.

Remarque : si on pose une seconde couche d’isolant, il faut utiliser un matériau isolant sans pare-vapeur pour la première couche (couche supérieure). Les joints doivent être alternés.
  1. couverture
  2. contre-lattes
  3. lattes
  4. sous-toiture
  5. chevrons
  6. isolant 1ère couche
  7. isolant 2ème couche
  8. pare-vapeur
  9. finition intérieure
  10. pannes
  11. contre-chevrons

Ensuite, si nécessaire, on pose un pare-vapeur indépendant avant la finition intérieure.
Ce système convient à tous les types de toiture même très irrégulières, car il permet une isolation sur mesure.

Par matelas souples de laines minérales revêtus d’un pare-vapeur

Le matelas souple revêtu d’un pare-vapeur (encore appelé « matelas souple à languettes ») est un matelas de laine minérale revêtu, par exemple, de papier kraft et d’aluminium, dont la largeur doit être supérieure de 10 à 20 mm à celle de l’espace à couvrir par l’isolant et d’une épaisseur égale à la hauteur des chevrons ou des éléments des fermettes.

 Matelas isolant à languette.

Ce système est réservé aux toitures de forme simple, présentant peu de pénétration et une distance constante entre les chevrons ou les fermettes.

Les rouleaux ne peuvent pas être trop étroits.

Les languettes sont agrafées, avec chevauchement, sur la partie inférieure de la structure du toit.

Si l’isolant est trop enfoncé les languettes ne se superposent pas.

Le recouvrement est fermé au moyen d’une bande adhésive ou assuré par une latte en bois pour garantir l’étanchéité à l’air et à la vapeur.

Le matelas doit avoir une épaisseur correspondant à la hauteur des chevrons. Ainsi les matelas sont appliqués contre la sous-toiture (cas d’une toiture neuve ou d’une rénovation avec sous-toiture); on évite ainsi les courants convectifs. Dans le cas d’une rénovation sans sous-toiture, les matelas sont ainsi maintenus à une certaine distance des éléments de couverture.

Par plaques rigides

Les plaques de mousses synthétique (EPS, XPS, PUR, PIR) ou de verre cellulaire sont glissées entre les chevrons ou les fermes de telle manière que l’on crée éventuellement, du côté intérieur, un vide technique permettant le passage des conduites ou l’encastrement d’appareils.
Dans le cas d’une toiture avec sous-toiture (toiture neuve ou rénovation avec sous-toiture), les panneaux sont appliqués contre celle-ci pour éviter les courants convectifs. Dans le cas d’une rénovation sans sous-toiture, les panneaux ne peuvent être placés contre les éléments de couverture mais, au contraire, doivent être maintenus à une certaine distance de ceux-ci.
L’étanchéité à l’air et à; la vapeur d’eau des joints, d’une part entre les panneaux, d’autre part, entre les panneaux et la charpente ou les murs, doit être assurée par l’injection de mousse de polyuréthane (PUR) ou par collage de bandes de joints.
Les spots ne peuvent être encastrés dans l’isolant lui-même !
S’ils sont encastrés dans un vide technique situé sous l’isolant, ce dernier doit être protégé contre la chaleur des spots ou pouvoir y résister.

Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Isolation de la toiture inclinée en résumé

Isolation de la toiture inclinée en résumé

Les combles qui seront occupés et chauffés doivent être isolés de l’ambiance extérieure.

Le toit incliné est dans ce cas la limite de l’espace protégé. C’est donc à ce niveau que doit être posé l’isolant et son pare-vapeur éventuel.

L’isolant peut être situé entre les éléments de charpente et/ou en dessous de ceux-ci (isolation par l’intérieur), ou au-dessus des éléments de charpente (isolation par l’extérieur.

Isolation par l’intérieur

[1]  Isolation entre chevrons ou fermettes

Schéma isolation entre chevrons ou fermettes.
    1. couverture
    2. contre-lattes
    3. lattes
    4. sous-toiture
    5. chevrons ou fermettes
    6. isolant
    7. pare-vapeur
    8. finition intérieure
    9. panne

[2]  Isolation sous les chevrons ou les fermettes

Schéma isolation sous les chevrons ou les fermettes.
    1. couverture
    2. contre-lattes
    3. lattes
    4. sous-toiture
    5. chevrons ou fermettes
    6. isolant
    7. pare-vapeur
    8. finition intérieure
    9. pannes

Isolation par l’extérieur

[1]  Isolation au-dessus des chevrons ou des fermettes (« Sarking »)

Schéma isolation au-dessus des chevrons ou des fermettes ("Sarking").
    1. couverture
    2. contre-lattes
    3. lattes
    4. sous-toiture
    5. isolant
    6. pare-vapeur
    7. chevrons ou fermettes
    8. pannes

[2]  Isolation au-dessus des pannes à l’aide de panneaux préfabriqués

Schéma isolation au-dessus des pannes à l'aide de panneaux préfabriqués.
    1. couverture
    2. languette d’assemblage
    3. lattes
    4. panneau de toiture préfabriqué
    5. raidisseurs du panneau
    6. isolant du panneau
    7. pare-vapeur intégré éventuel
    8. plaque inférieure du panneau
    9. pannes

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Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Toiture inclinée : fonctions des composants

Toiture inclinée : fonctions des composants

Fonctions des composants de la toiture inclinée

Pour remplir son triple rôle – protection / confort / économie -, la toiture doit être constituée, outre la charpente, des 6 couches suivantes :

Les composants de la toiture inclinée

Fonctions principales des composants (de l’extérieur vers l’intérieur) .

1. La couverture

  • Arrête l’eau et l’évacue vers la gouttière.

2. La sous-toiture

Remarques.

Les contre-lattes écartent les lattes de la sous-toiture et ainsi empêchent l’eau de stagner sur celle-ci.

Pour être efficace, la sous-toiture doit aboutir à l’extérieur du bâtiment dans la gouttière, par exemple.

3. L’isolant thermique

  • Diminue le flux de chaleur qui traverse la toiture.

4. L’écran étanche à la vapeur et à l’air

Remarque : si un pare-vapeur résiste au passage de la vapeur, il résiste à fortiori au passage de l’air. 

5. L’espace technique éventuel

  • Permet le passage des conduites sans endommager l’écran étanche à la vapeur.

6. La finition intérieure.

  • Constitue la peau intérieure de la paroi.
  • Ferme l’espace technique éventuel entre elle et l’écran pare-vapeur.
  • s’il n’y a pas de pare-vapeur, elle doit être étanche à l’air.

Remarque : parmi les couches citées ci-dessus, certaines peuvent être réunies en un seul composant.

Distance des différentes couches les unes par rapport aux autres :

Si l’ordre des différentes couches est toujours le même, par contre les espaces entre elles peuvent varier.

L’ordre des couches est invariable :

  1. Couverture
  2. Couche isolante
  3. Pare-vapeur
  4. Vide technique
  5. Finition intérieure
  6. Espaces vides dans la toiture
  7. Espace protégé

L’espace entre elles peut varier.

Les vides, s’ils ne sont pas accessibles, ne doivent pas être ventilés.

Vérification de l’objectif de protection

La toiture doit protéger les habitants et se protéger elle-même des intempéries et des agresseurs extérieurs :

La toiture doit : Càd. : Composant assurant cette fonction :
Résister à son poids propre, au vent, au poids de la neige, etc. Réaliser une structure stable fixée au gros œuvre. CHARPENTE
Protéger les habitants des intempéries. Respecter les pentes adaptées aux matériaux choisis.
Stopper l’eau et l’évacuer vers l’extérieur. COUVERTURE
(+ gouttières et descentes d’eaux)
Évacue l’eau infiltrée accidentellement vers l’extérieur. SOUS-TOITURE
Protéger les habitants du vent. Rendre étanche l’enveloppe à l’air extérieur.
FINITION INTÉRIEURE
( = écran étanche à l’air)
Protéger les habitants contre les insectes, oiseaux, rongeurs, etc. Colmater les entrées possibles. GRILLAGES
Se protéger elle-même d’un agresseur sournois : la vapeur d’eau. Rendre étanche à la vapeur d’eau la face de la toiture en contact avec l’ambiance intérieure. PARE-VAPEUR
OK !

Vérification de l’objectif de confort

La toiture doit procurer aux habitants une sensation de confort thermique (combles habitables) :

La toiture doit :

Càd. :

Composant assurant cette fonction :
Protéger les habitants du froid extérieur en hiver et de l’excès de chaleur extérieure en été. Diminuer les flux de chaleur qui traverse l’enveloppe. ISOLANT THERMIQUE
Maintenir la température des parois à un niveau qui évite les rayonnements inconfortables.
Empêcher les fuites d’air chaud par les interstices. FINITION INTÉRIEURE
( = écran étanche à l’air)
Empêcher les courants d’air froid extérieur. Rendre la toiture étanche à l’air extérieur.
SOUS-TOITURE
Recherche d’un compromis !
On doit pouvoir aérer les locaux. Renouveler l’air intérieur par de l’air frais extérieur. VENTILATION
(ex. : fenêtres de toiture)
OK !

Vérification de l’objectif d’économie

La toiture doit favoriser les économies d’énergie :

La toiture doit :

Càd. :

Composant assurant cette fonction :
Réduire la consommation d’énergie nécessaire au maintien à bonne température de l’espace sous la toiture Réduire le flux de chaleur qui traverse l’enveloppe. ISOLANT THERMIQUE
Empêcher les fuites d’air chaud par les interstices. FINITION INTÉRIEURE
( = écran étanche à l’air)
Limiter les pertes de chaleur par renouvellement d’air. VENTILATION
(ex. : fenêtres de toiture)
OK !
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Isolation dans la coulisse

Isolation dans la coulisse

En conception : le mur creux à remplissage intégral

Lors du montage du mur creux à remplissage intégral, les panneaux isolants doivent être placés de manière à être jointifs entre eux mais également avec les châssis de fenêtres, avec les fondations et avec la toiture.

Le mode de construction traditionnellement utilisé en Belgique consiste à élever les maçonneries par tronçons en commençant par le parement, puis par le mur intérieur et en incluant l’isolant au fur et à mesure. Cette technique permet de dresser le mur extérieur par tronçon à partir des dalles aux différents niveaux du bâtiment et permet donc l’économie d’un échafaudage placé à l’extérieur pour le montage du parement (*).

Cette technique de construction permet de réaliser un travail correct du point de vue thermique. En effet, de par le fait que la coulisse est « bourrée » d’isolant, le remplissage intégral du creux d’un mur souffre peu des erreurs de pose; il faudrait vraiment une (mauvaise) volonté délibérée de l’entrepreneur pour que des erreurs de mise en œuvre puissent avoir une influence réelle sur le coefficient de transmission thermique réel du mur (déchets de mortiers laissés entre les panneaux, absence de protection contre les pluies en cours de chantiers, etc.).

Cependant, aucun contrôle visuel de la qualité d’exécution de l’isolation n’est possible avec cette technique.

Un contrôle de la qualité de l’isolation, de sa fixation, ainsi qu’un contrôle des crochets de liaison et des membranes d’étanchéité qui doivent être placées en attente n’est possible que lorsque la paroi est réalisée de la manière suivante :

  • on construit d’abord le mur porteur intérieur sur toute sa hauteur,
  • on y applique et fixe le matériau isolant,
  • on construit enfin l’ensemble du parement.

(Cette méthode est, par ailleurs, la seule acceptable pour le mur creux à remplissage partiel).

(*) L’économie d’échafaudage dépend de l’organisation de l’entrepreneur. Certains entrepreneurs disposent de leurs propres échafaudages, d’autres doivent les louer. En principe, l’échafaudage est, de toute façon, nécessaire par la suite pour le jointoyage a posteriori de la façade. Mais cet échafaudage peut être plus léger. Pour diverses raisons, le jointoiement au fur et à mesure du montage du mur est à déconseiller au profit du jointoiement ultérieur, et ce, d’autant plus dans le cas d’un mur isolé pour lequel des exigences plus strictes sont formulées quant à la qualité des briques et du mortier mis en œuvre (« Eclatement de joints de mortier ». Revue CSTC n°1, janvier-mars 1986. Bruxelles.).

En conception : le mur creux à remplissage partiel

Lors du montage du mur creux à remplissage partiel, les panneaux isolants doivent être placés de manière à être jointifs entre eux mais également avec les châssis de fenêtres, avec les fondations et avec la toiture.

Pour réaliser correctement le remplissage partiel de la coulisse, on procède de la manière suivante :

  • on construit d’abord le mur porteur intérieur sur toute sa hauteur,
  • on y applique et fixe le matériau isolant,
  • on construit enfin l’ensemble du parement.

Il faut, non seulement, que les panneaux soient correctement pressés l’un contre l’autre mais aussi que ces panneaux soient plaqués contre le mur intérieur grâce à des ancrages spéciaux.

Une pose négligée de l’isolant dans la cadre d’un remplissage partiel du creux détériore fortement le coefficient de transmission thermique réel d’une paroi. En effet, l’espace disponible dans le creux du mur autorise, en cas de pose négligée, une rotation spontanée de l’air autour des panneaux, même lorsque ces derniers sont quasi jointifs dans le plan vertical. Un espace de 5 mm suffit à obtenir cet effet néfaste.

Pour illustrer ce propos, voici des résultats de mesures de coefficients de transmission thermique (U) moyens réels, effectués par la KUL, 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.

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

En conclusion

L’application et la fixation de l’isolant au mur intérieur préalablement à la construction du parement doit tendre à se généraliser sur tous les chantiers. Cette méthode de construction est d’ailleurs recommandée par la norme NBN B 24-401(**).

(**) : « Il est conseillé de maçonner d’abord la feuille intérieure (mur portant) et ensuite la feuille extérieure (parement) pour garantir un bon placement de l’isolation et une exécution des joints sans bavure ».

(**) « Exécution des maçonneries ». IBN. Bruxelles – juin 1981.

En rénovation : l’isolation par injection

Principe

Des mousses obtenues par moussage sur chantier de deux composants sont injectées au moyen d’un pistolet dans la coulisse du mur creux au travers de petits orifices pratiqués dans le mur extérieur. Ces mousses se gélifient en place dans la minute qui suit l’injection. Les orifices sont refermés.

Les différents isolants utilisés sont :

  • la mousse d’urée-formaldéhyde (UF),
  • la mousse de polyuréthanne (PUR),
  • les perles de polystyrène expansé (injectés en même temps qu’une colle).

Avantages

L’isolation thermique s’adapte aux interstices de forme irrégulière.

Inconvénients

La mousse d’urée-formaldéhyde (UF) peut provoquer des allergies chez certaines personnes. Si elle est mise en œuvre, il faut assurer une parfaite étanchéité à l’air de la paroi interne du mur.

La mousse d’urée-formaldéhyde (UF) est légèrement capillaire. Cependant cette légère capillarité ne donne pas obligatoirement lieu à des problèmes, car son retrait important permet à l’eau qui aurait traversé le mur de parement de s’écouler sans atteindre l’isolant.

Le contrôle du remplissage est assez difficile à réaliser (éventuellement par thermographie).

L’injection doit être réalisée prudemment par du personnel formé pour maîtriser les pressions exercées par l’expansion de l’isolant sur les faces internes de la coulisse.

En rénovation : le remplissage par insufflation des isolants en vrac

Principe

Un matériau isolant en vrac est insufflé par une machine dans la coulisse du mur creux, soit par des orifices percés dans l’une des parois, soit par le haut depuis les combles. Les éventuels orifices sont ensuite refermés.

Les différents isolants utilisés sont :

  • la laine minérale (de roche ou de verre) hydrofugée en flocons,
  • des perles de polystyrène expansé,
  • des perles de perlite siliconée.

Avantages

Le produit isolant est mis en place à l’état sec.

Inconvénients

Les isolants en vrac se tassent avec le temps.

Le contrôle du remplissage est assez difficile à réaliser (éventuellement par thermographie).

Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Toiture chaude

Toiture chaude

Généralités

La toiture chaude désigne la toiture plate dont l’isolant est placé sur le support sans lame d’air entre les différentes couches.

L’isolant est recouvert par la membrane d’étanchéité, qui le protège. Il reste donc sec et conserve ainsi toutes ses caractéristiques thermiques.

Dans la plupart des cas un écran pare-vapeur doit être interposé entre le support et l’isolant. (En cas de rénovation, il peut s’agir de l’ancienne étanchéité que l’on décide de conserver).

Le lestage n’est pas nécessaire. L’isolant et la membrane peuvent être fixés mécaniquement ou par collage. Il est dans ce cas relativement léger, et peut être appliqué sur des structures existantes qui ne supportent pas une augmentation de charge.

Cas particulier : la toiture compacte

Dans une toiture compacte, l’isolant en plaques de verre cellulaire est directement collé sur le support dans un bain de bitume chaud. Les joints entre les plaques sont remplis de bitume. L’étanchéité est ensuite collée en adhérence totale sur l’isolant, soit à la flamme, soit au bitume chaud.

 

Cette toiture forme un ensemble étanche exempt de couche susceptible de véhiculer l’air ou l’eau. En cas de défectuosité locale, l’eau ne s’infiltre pas. Les désordres sont limités.
On peut en général renoncer au pare-vapeur du fait que l’isolant et les joints entre plaques sont étanches à la vapeur.

Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Etanchéités

Etanchéités

Par étanchéité, on entend la couche ou l’ensemble des couches rendant la construction étanche à l’eau de pluie, à la neige et à l’eau de fonte des neiges.

On distingue les types d’étanchéités suivants :

Les membranes bitumineuses

La membrane bitumineuse est actuellement l’étanchéité la plus utilisée sur le marché belge (+/- 80 %).

Une membrane bitumineuse est constituée d’une armature enrobée de bitume.

L’étanchéité des toitures plates s’obtient par la pose d’une ou plusieurs membranes bitumineuses superposées dont les lés sont soudés latéralement les uns aux autres et en bouts.

On parlera d’un système « monocouche » lorsqu’une seule épaisseur de membrane est posée, et d’un système « multicouche » lorsque plusieurs membranes, généralement deux (système bicouche), sont superposées.

Le système multicouche offre plus de garanties d’étanchéité que le système monocouche qui nécessite un soin particulier lors de l’exécution et donc une main-d’œuvre spécialisée et une surveillance régulière et exigeante.

On distingue la couche supérieure des éventuelles sous-couches.

La couche supérieure

La couche supérieure (la seule couche dans le cas d’un système monocouche) d’une étanchéité bitumineuse doit résister au vieillissement dû aux rayonnements solaires et aux sollicitations mécaniques et thermiques.

C’est la raison pour laquelle elle sera toujours armée d’un voile de polyester, et le bitume utilisé sera amélioré par addition de polymères qui en augmenteront considérablement les performances. Elle doit posséder un agrément technique avec certification (ATG). Son épaisseur sera d’au moins 4 mm. Les bitumes utilisés sont appelés bitumes améliorés, bitumes polymères ou bitumes modifiés.

Les polymères additionnés peuvent être de deux types :

  • les plastomères (APP, polypropylène atactique) qui mélangés à raison d’environ 30 % donnent au bitume des propriétés plastiques,
  • les élastomères (SBS, styrène-butadiène-styrène) qui mélangés à raison d’environ 12 % donnent au bitume des propriétés élastiques.

D’autres polymères font actuellement leur apparition.

La (les) sous-couche(s) éventuelle(s)

Les matériaux à base de bitume soufflé donnent de bon résultats comme sous-couche ou couche intermédiaire.

Ils peuvent être armés d’un voile de verre, d’une feuille d’aluminium ou d’un voile de polyester.

Types de sous-couches et couches intermédiaires (NIT 215 du CSTC).

Membrane Armature
type Kg/m² ép. mm perforations. type g/m²
VP50/16 1.6 – non V.verre > 50
VP45/30 3 – oui (3 – 6 %) V.verre > 45
VP40/15 1.5 – oui (12 – 18 %) V.verre > 40
V3 3 3 non V.verre > 50
V4 4 4 non V.verre > 50
ALU3 3 3 non Aluminium > 250
P150/16 1.6 – non V.polyester > 150
EP2 1.25 2 non V.polyester > 150
P3 3 3 non V.polyester
P4 4 4 non V.polyester > 150

Les types V3, V4, P3 et P4 peuvent être en bitume oxydé ou en bitume amélioré, APP ou SBS.

Les étanchéités synthétiques

Les matériaux utilisés sont également appelés « hauts polymères ».

Ils se composent principalement de produits de polymérisation d’hydrocarbures insaturés provenant de la pétrochimie.

Ils ont de bonnes caractéristiques mécaniques. Ils résistent bien au froid, à la chaleur, aux produits chimiques et aux influences atmosphériques.

Les étanchéités synthétiques sont posées en une seule épaisseur (système monocouche).

La pose varie selon le produit. C’est pourquoi la plupart des fabricants de membranes synthétiques ne confient la pose de leur système qu’à des entreprises dont ils ont formé les ouvriers. Vu que le système est monocouche, des erreurs au niveau de l’assemblage des lés provoqueraient directement des fuites.

Parmi les 13 sortes de membranes synthétiques reprises ci-dessous, seules, quatre bénéficient d’un agrément technique ATG : le PVC, l’EPDM, le CPE et le PIB. Parmi celles-ci, deux seulement sont utilisées de manière significative, un plastomère : le PVC (12 % du marché belge), et un élastomère : l’EPDM (8 % du marché belge). Il semble cependant que leur utilisation devient plus fréquente, surtout en ce qui concerne l’EPDM.

Les étanchéités synthétiques sont de trois types :

  • les élastomères
  • les élastomères thermoplastiques
  • les plastomères

Les élastomères

IIR Butil  copolymère d’isoprène et d’isobutylène vulcanisé

Couramment appelé BUTIL, d’épaisseur 1.5 et 2 mm, de couleur noire, il a un comportement satisfaisant au feu. Il ne résiste pas très bien aux solvants organiques. Il résiste bien au bitume. Il résiste bien aux influences climatiques, mais il a tendance à se déformer sous l’influence de la chaleur en été. Il résiste de manière satisfaisante au poinçonnement.

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 de butyl, ou à l’aide de colle de contact.

La jonction des lés se fait sur chantier à l’aide de « gumtape » et de colle. En atelier la jonction des lés se fait par soudure à chaud et bande adhésive (bâches préassemblées en usine).

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

Également appelé EPT, d’épaisseur minimale 1.1 mm, de couleur noire ou grise, il est actuellement le plus utilisé des hauts polymères élastomères sous forme de membrane. Aux États-Unis, l’EPDM contrôle un tiers du marché des toitures plates. Il a un comportement peu satisfaisant au feu. Il existe une qualité auto-extinguible qui est un mélange d’élastomères et de retardateurs de flamme. L’EPDM ne résiste pas très bien aux solvants organiques. Il résiste bien au bitume. Il résiste bien aux influences climatiques, mais il a tendance à se déformer sous l’influence de la chaleur en été. Il résiste de manière satisfaisante au poinçonnement. Actuellement, les problèmes de pose et de rejointoiement connus jadis, ont été résolus, et le produit bénéficie d’une grande longévité.

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 laide 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..

La jonction des lés se fait sur chantier à l’aide de « gumtape » et de colle. En atelier la jonction des lés se fait par soudure à chaud et bande adhésive (bâches préassemblées en usine).

Des membranes EPDM pourvues en leur sous-face d’une couche de bitume SBS existent. Elles peuvent être soudées au chalumeau.

CR  Polychloroprène vulcanisé

Membrane en caoutchouc munie d’une couche dorsale en voile de verre destinée à améliorer l’adhérence de la colle. Elle existe en 1.0, 1.2, 1.5 et 2.0 mm d’épaisseur et est de couleur noire. Elle a un comportement satisfaisant au feu. Sa résistance aux solvants organiques est satisfaisante. Elle résiste bien au bitume. Les données dont on dispose ne permettent pas de donner un jugement sur sa résistance aux influences climatiques. Elle ne résiste pas très bien au poinçonnement.

Elle sera posée en adhérence totale.

L’adhérence au support se fait par collage à l’aide de bitume ou à l’aide de colle de contact.

La jonction des lés se fait à l’air chaud + bande de soudure ou à la colle à froid.

CSM  Polyéthylène chlorosulfoné partiellement vulcanisé

La membrane est constituée de polyéthylène chlorosulfoné partiellement vulcanisé calendré sur une armature en polyester, avec possibilité latente de complète vulcanisation. Elles ne deviennent complètement élastomère qu’après la pose des feuilles. Son épaisseur minimale est de 1.2 mm armature comprise. Elle existe en gris, noir, blanc ou beige. Elle est autoextinguible. Elle ne résiste pas très bien aux solvants organiques. Elle ne résiste pas très bien au poinçonnement. Elle résiste bien au bitume. Elle résiste bien aux influences climatiques.

Elle sera posée en adhérence totale ou en pose libre lestée. Elle peut également être fixée mécaniquement.

L’adhérence au support se fait par collage à l’aide de bitume, à l’aide de colle de contact ou à l’aide de colle en dispersion.

La jonction des lés se fait à l’air chaud + bande de soudure ou à la colle à froid.

NBR  Caoutchouc nitrile vulcanisé

La membrane est munie d’une couche dorsale en voile de verre. Elle a une épaisseur de 1.1 ou 1.5 mm. Elle est de couleur noire. Elle a un comportement peu satisfaisant au feu. Elle résiste bien aux solvants organiques et aux bitumes. Elle résiste bien aux influences climatiques. Les données dont on dispose ne permettent pas de donner un jugement sur sa résistance au poinçonnement.

Elle sera posée en adhérence totale ou en pose libre lestée.

L’adhérence au support se fait par collage à l’aide de bitume ou à laide de colle de contact.

La jonction des lés se fait à l’aide de colle à deux composants.

Les élastomères thermoplastiques

TPV Elastomère thermoplastique vulcanisé

Membranes, composées d’un assemblage de polymères élastomères et plastomères vulcanisés. Elles peuvent être teintées dans la masse. Elles ont une épaisseur minimale de 1.1 mm. Elles possèdent une bonne résistance aux rayons UV et aux produits chimiques. Elles présentent une élasticité comparable au caoutchouc.

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 à froid, ou par fixation mécanique.

La jonction des lés se fait par soudage thermique.

TPO Polyoléfine thermoplastique

Membranes réalisées à l’aide de copolymères de polypropylène. Elles ne contiennent aucun plastifiant. Elles possèdent une bonne résistance aux rayons UV et aux produits chimiques. Elles ont une épaisseur minimale de 1.2 mm.

Il sera posé en adhérence totale, en adhérence partielle ou en pose libre lestée.

Les membranes en TPO peuvent être soit fixées mécaniquement, soit être posées en semi-indépendance à l’aide de colle à froid ou de bitume chaud, soit être posées librement et lestées.

La jonction des lés se fait par soudure homogène à l’air chaud.

Les plastomères

PIB  Polymère non vulcanisé de polyisobutylène

Actuellement les membranes PIB sont toujours doublées sur leur face inférieure d’une armature épaisse en feutre de polyester. Elles ont une épaisseur minimale de 1.5 mm. Elles sont de couleur noire. Elles ont un comportement peu satisfaisant au feu et des mesures complémentaires s’imposent. Elles résistent bien aux bitumes, mais pas aux solvants organiques. Elles résistent bien aux influences climatiques. Elles résistent bien au poinçonnement. Le produit existe depuis assez longtemps et a prouvé sa fiabilité.

Elles seront posées en adhérence totale, en adhérence partielle ou en pose libre lestée.

L’adhérence au support se fait par collage à l’aide de bitume ou à l’aide de colle à froid.

La jonction des lés se fait à l’aide de bandes d’étanchéité auto-adhésive, et par soudure par gonflement pour les joints transversaux.

EVA  Copolymère d’acétate de vinyle et d’éthylène non vulcanisé

Les membranes VAE ont une épaisseur minimale de 1.2 mm (couche de feutre non comprise). Elles sont de couleur blanche. Elles ont un comportement peu satisfaisant au feu et des mesures complémentaires s’imposent. Elles résistent bien aux bitumes, mais pas aux solvants organiques. Elles résistent bien aux influences climatiques. Les données dont on dispose ne permettent pas de donner un jugement sur sa résistance au poinçonnement.

Elles seront posées en adhérence totale ou en pose libre lestée.

L’adhérence au support se fait par collage à l’aide de bitume ou à l’aide de colle de contact.

La jonction des lés se fait par soudure par gonflement ou par soudure à air chaud.

ECB  Copolymère d’acétate de polyvinyle et d’éthylène non vulcanisé, et bitume

Membrane extrudée d’un mélange homogène d’un copolymère EVA non vulcanisé et de bitume. Il n’y a pas d’armature. La membrane est pourvue d’une couche dorsale en voile de verre ou en polyester destinée à améliorer l’adhérence de la colle. L’épaisseur de la membrane est généralement de 2 mm. Elle est de couleur noire. Elle a un comportement peu satisfaisant au feu et des mesures complémentaires s’imposent. Elle résiste bien aux bitumes, mais pas aux solvants organiques. Elle résiste bien aux influences climatiques. Elle résiste bien au poinçonnement.

Elle sera posée en adhérence totale, en adhérence partielle ou en pose libre lestée. Elle peut également être fixée mécaniquement.

L’adhérence au support se fait par collage à l’aide de bitume.

La jonction des lés se fait par soudure à air chaud.

Lors de la pose, la surface de ce matériau est visqueuse. Cette caractéristique disparaît après quelques semaines d’exposition.

CPE  Polymère de polyéthylène chloré non vulcanisé et exempt de plastifiant

Le CPE est très semblable au PVC. Une différence se trouve dans le fait que le mélange des polymères utilisés est chimiquement extrêmement stable. Il ne subit pas de perte de plastifiant. Il est cependant moins souple que le PVC.

Ces membranes sont soit des membranes simples, soit des membranes composées de deux membranes incorporant ou non une armature en polyester tissé, soit des membranes composées de deux membranes avec un feutre de polyester extérieur. L’épaisseur minimale de la membrane est de 1.2 mm. La face supérieure est de couleur grise. La face inférieure est grise ou noire. Elles ont un comportement satisfaisant au feu. Elles résistent bien aux bitumes et aux solvants organiques. Elles résistent bien aux influences climatiques. Elles résistent bien au poinçonnement lorsqu’elles sont armées.

Elle sera posée en adhérence totale, en adhérence partielle ou en pose libre lestée. Elle peut également être fixée mécaniquement.

L’adhérence au support se fait par collage à l’aide de bitume. Il peut également se faire à la colle de contact lorsque la membrane est pourvue d’un feutre de polyester extérieur.

La jonction des lés se fait toujours par soudure à l’air chaud. Lorsque la membrane est pourvue d’une armature tissée, le joint est mastiqué au moyen d’une pâte à base de CPE.

PVC  Polymère de chlorure de polyvinyle avec plastifiant

La membrane de est de type 1 lorsque le plastifiant est monomère, ou bien de type 2 lorsque le plastifiant est polymère.

Afin d’éviter l’important retrait caractéristique du PVC, on n’utilise que des membranes armées de fibre de verre (sans retrait) ou armée de polyester (avec faible retrait). Les feuilles sont constituées de deux couches entre lesquelles l’armature est calendrée.

Le PVC armé a une épaisseur minimale de 1.2 mm. Le PVC non armé a une épaisseur minimale de 1.5 mm.

Les étanchéités en PVC résistent ou non aux rayonnements UV. En cas d’absence de lestage sur l’étanchéité, il faut placer une membrane résistante aux UV. La composition des membranes et les techniques d’exécution ayant évolué, le PVC est devenu actuellement une étanchéité fiable.

La membrane de type 1 sera généralement grise ou beige. La membrane de type 2 aura des faces inférieures et supérieures de couleurs différentes. Elles ont un comportement satisfaisant au feu. Les membranes de type 2 résistent bien aux bitumes et aux solvants organiques, ce qui n’est pas le cas des membranes de type 1. Elles résistent bien aux influences climatiques lorsqu’elles sont stabilisées aux UV. Elles résistent bien au poinçonnement.

Lorsqu’une membrane en PVC ne résiste pas au bitume, il faut poser une couche de séparation entre le PVC et les matériaux bitumeux.

Les membranes en TPO peuvent être soit fixées mécaniquement, soit être posées en semi-indépendance à l’aide de colle à froid ou de bitume chaud, soit être posées librement et lestées.

La jonction des lés se fait par soudure par gonflement ou par soudure à air chaud. Dans les deux cas, le joint est mastiqué au moyen d’une pâte en PVC.

Les feuilles métalliques

Les feuilles métalliques (zinc, cuivre, ou plomb) peuvent être utilisées en toiture plate et en toiture inclinée.

Illustration feuille métallique.

Feuilles métalliques sur plateforme en bois.

Dans le cas de la toiture plate, les feuilles métalliques sont soudées entre elles. La surface totale de la plate-forme ne peut dépasser 15 m² et la longueur ne peut dépasser 6.75 m à cause des contraintes liées à la dilatation.

La pente de la plate-forme sera obligatoirement comprise entre 1 % et 5 %.

Les feuilles reposent sur un voligeage aéré en sous-face.

Les enduits d’étanchéité

Le système consiste à épandre sur la toiture des résines synthétiques (polyuréthanne, acrylique, polyméthylmétacrylate, polyester, … ) en y incorporant des armatures (textile polyester). On forme ainsi, in situ, une membrane sans raccord.
Suivant le type, l’armature et la finition supérieure, elle peut être non circulable, circulable aux piétons ou circulable aux véhicules légers.
Différents aspects de finition sont possibles (couleur, rugosité, …).

 

Étanchéité liquide armée.

Avantages

  • On évite le problème de jonction entre les lés.
  • L’étanchéité peut épouser la forme de toitures compliquées.
  • Certaines étanchéités ainsi mises en œuvre conviennent comme surface circulable (terrasses circulables).

Inconvénients

  • Ces techniques demandent l’intervention d’un personnel très qualifié.
  • Elles requièrent, pour leur mise en œuvre, des conditions atmosphériques particulièrement favorables.
  • Prix élevé pour des toitures simples.
  • Épaisseur faible de certains systèmes.
  • Résistance limitée aux eaux stagnantes.

Les revêtements épais

L’asphalte coulé est un mélange correctement dosé de bitume en poudre et d’agrégats : asphalte naturel, sable, filler.

Il est appliqué sans compactage en une couche de plusieurs centimètres.

Étanchéité en asphalte coulé.

Le mélange doit être exempt de cavités et de matériaux gélifs.

Ce type d’étanchéité constitue une bonne couche d’usure et de répartition des charges pour la circulation piétonne.

Il ne faut pas confondre l’asphalte coulé avec les enrobés hydrocarbonnés. Ceux-ci contiennent des graviers et des cavités. Ce ne sont pas des revêtements d’étanchéité.

Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Plancher des combles en résumé

Plancher des combles en résumé

Lorsque les combles ne sont prévus pour être chauffés, le plancher de celui-ci constitue la limite supérieure de l’espace protégé. C’est donc à ce niveau que doit être posé l’isolant et son pare-vapeur éventuel. Ce qui permet :

On distingue les planchers légers

(en général, constitués d’une structure en bois supportant un plancher en bois et/ou un plafond en plâtre), des planchers lourds (en général, constitué de béton ou de terre-cuite).

Dans les deux cas, on précisera si le plancher des combles doit être circulable, pour permettre le rangement d’objets par exemple.

Les planchers légers

[1]   léger sans aire de foulée

  1. Gîte.
  2. Isolant.
  3. Pare-vapeur.
  4. Finition du plafond.

[2]  Plancher léger avec aire de foulée

  1. Gîte.
  2. Isolant (remplissage partiel).
  3. Pare-vapeur.
  4. Finition du plafond.
  5. Isolant (remplissage complet).
  6. Aire de foulée.

Les planchers lourds

[1]  Plancher lourd sans aire de foulée

  1. Isolant.
  2. Pare-vapeur.
  3. Support lourd.
  4. Finition du plafond.

[2]  Plancher lourd avec aire de foulée

  1. Aire de foulée.
  2. Lambourde (facultative).
  3. Isolant.
  4. Pare-vapeur.
  5. Support lourd.
  6. Finition du plafond.
Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Mur creux

Mur creux

Pourquoi un mur creux ?

Schéma principe du mur creux.

Bien construit, le mur creux protège des infiltrations d’eau de pluie. Ce type de mur est utilisé dans les pays du Nord de l’Europe occidentale (Belgique, nord de la France, Pays-Bas, Nord de l’Allemagne, Angleterre, Écosse et les régions autour de la mer Baltique) en raison de la fréquence des pluies accompagnées de vent.

L’étanchéité du mur creux est assurée grâce à une double barrière.

Composition

Fonctions
1. Maçonnerie de parement
  • Barrière à la pluie
2. Creux
  • Rupture capillaire
  • Chambre de décompression
  • Évacuation de l’eau
3. Paroi intérieure enduite
  • Étanchéité à l’air

La maçonnerie de parement joue le rôle d’écran contre les pluies battantes mais n’offre pas une étanchéité totale. Elle absorbe l’eau, elle fait donc office de paroi-tampon et constitue une surface de séchage (par temps sec) de l’eau accumulée dans le mur.

La coulisse 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.
La coulisse devra donc être drainée afin que l’eau soit renvoyée à l’extérieur, à hauteur de chaque interruption de coulisse dans le mur (baies de fenêtre et de porte, pied de façade).

La paroi intérieure enduite joue le rôle de barrière à l’air. 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.

  • D’utiliser, pour le mur intérieur porteur, des bloc de béton, moins cher et de pose plus rapide que les briques.
  • De réaliser le côté apparent des façades en brique et ainsi respecter une certaine tradition dans la manière de construire en Belgique.
  • D’isoler le mur tout en protégeant l’isolant des contraintes mécaniques et en conservant la capacité thermique de la paroi intérieure.

Remarque : en Belgique, le principe du mur creux n’a été appliqué, à grande échelle, qu’après la deuxième guerre mondiale, en substitution du mur d’une brique et demie (environ 27 cm d’épaisseur).

Description du mur creux

Schéma description du mur creux.

  1. Paroi extérieure.
  2. Coulisse.
  3. Paroi intérieure.
  4. Enduit.
  5. Crochet d’encrage.
  6. Isolant.

Ci-dessus, la paroi extérieure (1) constitue le « parement », son rôle est donc aussi esthétique.
On rencontre généralement :

  • des briques en terre cuite, éventuellement peintes ou émaillées,
  • des blocs de béton décoratifs hydrofugés ou de terre cuite,
  • des blocs de béton ou de terre cuite cimentés,
  • de la pierre naturelle.

La coulisse (2), outre les rôles essentiels qu’elle joue dans l’étanchéité à l’eau de pluie décrits ci-dessus, permet de recevoir un isolant (6). Dans le cas d’un remplissage partiel, ce dernier aura une épaisseur inférieure à la coulisse laissant, du côté extérieur, une lame d’air d’une épaisseur, de préférence, d’au moins 3 cm. Dans le cas d’un remplissage intégral, il aura une épaisseur égale à celle de la coulisse.

La paroi intérieure (3) sert généralement d’élément porteur à la construction, mais peut aussi faire office de fermeture entre les éléments de la structure.
On utilise, pour la réalisation de cette maçonnerie :

  • des blocs en terre cuite allégée ou non,
  • des blocs en béton lourd, mi-lourd ou léger,
  • des blocs silico-calcaires,
  • une ossature en bois.

L‘enduit (4) constitue une barrière à l’air qui 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), il faudra prévoir un enduit sur cette paroi intérieure mais du côté coulisse.

Les crochets d’ancrage (5) sont une liaison mécanique entre les deux parois, ils accrochent la paroi extérieure à l’élément porteur.

Les types de murs creux

  • Le mur creux non isolé.
  • Le mur creux isolé à remplissage partiel de la coulisse.
  • Le mur creux isolé à remplissage intégral de la coulisse

Schéma types de murs creux - 01.Schéma types de murs creux - 02.Schéma types de murs creux - 03.

  1. Paroi extérieure.
  2. Coulisse.
  3. Paroi intérieure.
  4. Enduit.
  5. Crochet d’encrage.
  6. Isolant.

Remplissage partiel

Au moment de la construction, on place dans le creux un matériau d’isolation dont l’épaisseur est inférieure à celle du creux, de façon à ce qu’il reste un matelas d’air de 3 cm entre la paroi extérieure et le matériau d’isolation.

Remplissage intégral

Lors de la construction, un matériau isolant d’une épaisseur égale à celle du creux est placé dans le creux.

Vide ventilé

La ventilation de la lame d’air est réalisée en laissant des joints verticaux ouverts en pied et en tête de maçonnerie de parement.

On distingue :

Comportement du mur creux à la pénétration à l’eau de pluie

La maçonnerie extérieure sert de tampon mais ne peut, à elle seule, assurer l’étanchéité à l’eau de pluie.

Infiltration de l’eau de pluie par le parement extérieur

Schéma infiltration de l'eau de pluie par le parement extérieur.

Une quantité importante d’eau de pluie s’infiltre par les joints de la maçonnerie (20 à 25 % de la surface totale) qui présentent des défauts, notamment par :

  • des joints verticaux mal remplis,
  • des fissures dans le mortier,
  • une perte d’adhérence du mortier aux briques
  • un mortier de qualité médiocre.

D’autre part, la brique absorbe par capillarité :

  • une partie de l’eau de pluie s’écoulant sur sa face extérieure,
  • l’eau qui s’est infiltrée par les microfissures du parement et dans les joints de la maçonnerie,
  • l’eau qui a traversé la paroi extérieure et qui ruisselle sur la face intérieure du parement.

Durant des pluies de longue durée, la brique peut atteindre la saturation. À ce moment, toute l’eau qui s’est infiltrée ruisselle le long de la face intérieure.

Contact avec l’eau en début d’absorption capillaire et saturation maximale.

Comportement du mur creux

Le rôle du mur creux consiste alors à empêcher le transfert de cette eau vers la paroi intérieure.

Pour limiter au maximum les risques d’infiltration de l’eau de pluie au travers du mur creux, les conditions suivantes doivent être remplies :

Schéma comportement du mur creux.

> La maçonnerie de parement sera réalisée avec soin, de préférence, au moyen de matériaux capillaires.

Une maçonnerie de parement capillaire ne donnera lieu à des écoulements d’eau significatifs dans la coulisse qu’après une exposition prolongée aux pluies battantes. À l’inverse, une maçonnerie de parement constituée de matériaux peu capillaires sera le siège, dans les mêmes conditions, de pénétrations d’eau rapides et abondantes dans la coulisse.

En effet, la faible capillarité des matériaux de parement, tels que les blocs de béton hydrofugé, ne leur permet pas d’absorber l’eau lorsqu’elle a pénétré dans la coulisse.

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

> Une des faces de la paroi intérieure du mur creux doit être enduite, afin d’assurer une mise en équilibre des pressions de part et d’autre de la maçonnerie de parement.

> La largeur totale de la coulisse doit être suffisante. Elle doit être d’environ 6 cm dans le cas d’un mur creux non isolé. Dans le cas d’un mur creux isolé à remplissage partiel, la lame d’air restante doit être d’au moins 3 cm.

> Dans le cas d’un mur creux isolé avec remplissage intégral de la coulisse, l’isolant doit être 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.

Une idée reçue… En réalité…
Les laines minérales absorbent l’eau par capillarité. Le remplissage intégral favorise l’humidification des laines. Il en résulte une accumulation d’eau qui se propage vers l’intérieur du bâtiment. Les isolants thermiques et, en particulier, les laines minérales traitées grâce à un hydrofuge sont non capillaires. Une coulisse non remplie, partiellement ou totalement remplie reste une rupture capillaire. Il n’y a donc pas de propagation d’eau de pluie dans le bâtiment.

Remarque : le remplissage partiel permet, lui, l’utilisation de la plupart des isolants puisque l’isolation n’est pas en contact avec le parement humidifié.

> Les crochets doivent être inclinés vers l’extérieur (remplissage intégral d’isolant) ou munis de casse-gouttes (remplissage partiel d’isolant).

> La face extérieure du parement d’un mur à remplissage intégral de la coulisse par l’isolant, ne peut être peinte ou émaillée.

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

> Au droit de chaque interruption de la coulisse (pied des façades, linteau de fenêtre ou de porte, etc.), les eaux infiltrées doivent être drainées vers l’extérieur. Ce drainage est assuré, d’une part, par une membrane d’étanchéité placée en escalier vers l’extérieur, d’autre part, par des joints verticaux laissés ouverts juste au dessus de la membrane.

Les membranes d’étanchéité ne peuvent pas être perforées.

Drainage au niveau d’une baie de fenêtre.

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

Remarque : Dans les murs creux « modernes » (à opposer au mur creux ancien ci-dessous) mais non isolés datant des années 1950 -1960, les ponts thermiques sont assez nombreux : linteaux monolithes, contact entre la maçonnerie de parement et le mur intérieur au droit des baies, contact entre le seuil de fenêtre et le mur intérieur, etc. Dans ce type de mur, en plus des membranes placées à chaque interruption de coulisse, des barrières d’étanchéité étaient placées aux points de contact entre les parois extérieures et intérieures du mur creux de manière à empêcher le transfert d’humidité vers l’intérieur.

Exemples.

Appui de plancher et seuil de fenêtre.

Retour de baie.

Dans les murs creux « modernes » non isolés mais plus récents (1960 à 1970 -1980, date à partir de laquelle la pose d’un isolant dans la coulisse du mur est devenue courante) ou isolés (après 1980), ces contacts sont, en principe, évités.

Comportement à la condensation superficielle

Le mur creux non isolé

À l’intérieur du bâtiment, pour un climat intérieur normal (température entre 15 et 20°C et humidité relative entre 45 et 65 %), le risque de condensation à la surface d’un mur creux non isolé est pratiquement nul.
En outre, la condensation superficielle se manifeste en premier lieu au niveau du vitrage (simple ou double), qui est généralement plus froid que le mur.
Cette condensation doit être considérée comme un signe d’une humidité relative trop élevée, qui peut être néfaste si elle est fréquente et prolongée, et doit donc inciter à ventiler davantage, par exemple.

Le risque de condensation de surface devient toutefois réel si le coefficient de transmission thermique k de la façade est supérieur à 1,7 W/m²K; et ce plus particulièrement au dos des meubles, derrière des tentures ou encore dans des angles, là où la circulation d’air est moins intense et où, de ce fait, la température superficielle est plus basse, et le taux d’humidité relative plus élevé.

Remarques.

  1. La valeur de 1,7 W/m²K concerne les logements. Elle a été fixée en fonction des températures minimales et des humidités que l’on retrouve dans ceux-ci. Pour les bureaux, par exemple, cette valeur pourrait sans doute être plus élevée, car la production de vapeur est moins importante et qu’en général, on dispose d’une ventilation contrôlée. Dès lors, dans le cas des bâtiments du secteur tertiaire, il vaut mieux évaluer le risque de condensation superficielle à partir des conditions réelles.
  2. Même si la condensation superficielle favorise le développement de moisissure, son absence ne signifie pas nécessairement absence de moisissures. En effet, un taux d’humidité relative élevé (environ 80 %) peut entraîner une humidification des matériaux hygroscopiques comme les enduits, les papiers peints, etc. et provoquer des moisissures lorsque celles-ci y trouvent un fond nourrissant.

Le mur creux isolé

L’isolation d’un mur a pour effet d’augmenter la température des parois côté intérieur en hiver et permet donc de supprimer le risque de condensation superficielle.

Schéma principe mur creux isolé - 01.   Schéma principe mur creux isolé - 02.

Ainsi, le risque de condensation superficielle est quasi inexistant dans le cas d’un mur creux correctement isolé sauf dans les locaux non chauffés et mal ventilés ou encore au droit des ponts thermiques. Les ponts thermiques les plus courants dans les murs creux se situent au niveau des seuils de fenêtre, des linteaux, des appuis de dalles, des fondations, des balcons.

Exemple.

Linteau sans coupure thermique (= pont thermique).

Un air intérieur de 20°C ayant une humidité relative de 70 % contient 12,11 g/m³ de vapeur d’eau.

Près du châssis, sur la surface la plus froide, c.-à-d. pour une température d’environ 13°C, l’air est saturé avec 11,4 g/m³ de vapeur d’eau. Il y a donc condensation superficielle sur le linteau.

Linteau avec coupure thermique.

Conductivité thermique des matériaux utilisés :

  1. Brique de façade : λ = 0,9 W/mxK
  2. Isolant thermique :λ = 0,04 W/mxK
  3. Paroi intérieure : λ = 0,45 W/mxK
  4. Enduit intérieur : λ = 0,28 W/mxK
  5. Chape : λ = 1,5 W/mxK
  6. Béton : λ = 2,5 W/mxK
  7. Châssis : λ = 0,17 W/mxK
  8. Double vitrage : λ = 3 W/mxK

Sur le linteau, la surface la plus froide a une température d’environ 17°C. Dans ce cas, l’air est saturé avec 14,5 g/m³ de vapeur d’eau. Il n’y a donc pas de condensation superficielle au niveau du linteau.

Les effets d’un pont thermique sont d’autant plus importants que le bâtiment est bien isolé. En effet, la surface intérieure du pont thermique étant plus froide que celle des murs qui l’entourent, la vapeur d’eau (provenant des occupants, des plantes, éventuellement de la cuisson (cuisine collective) ou de la lessive (buanderie)) condense préférentiellement à ces endroits.

Néanmoins ces ponts thermiques peuvent être évités par une réalisation correcte et il n’y a alors plus de risque de condensation superficielle.

Comportement à la condensation interne

À l’intérieur d’un bâtiment, on exerce des activités diverses produisant de l’humidité (production de vapeur par les occupants, plantes, etc.) augmentant ainsi la quantité de vapeur d’eau contenue dans l’air. La pression partielle de vapeur intérieure est donc généralement supérieure à celle correspondant au climat extérieur. Il y donc diffusion de vapeur au travers de la façade de l’intérieur vers l’extérieur.

1er constat

La diffusion de vapeur est un processus très lent par lequel les molécules de vapeur d’eau traversent les pores des matériaux. Les quantités de vapeur transportées quotidiennement sont donc très faibles.

Exemples (mêmes conditions que ci-dessus / mur porteur en bloc de béton lourd (enduit) – parement en brique) :

Ces quantités de vapeur d’eau sont calculées à partir de la résistance à la diffusion Z de la paroi.

Remarques.

  1. La présence de laine minérale (coefficient de résistance à la diffusion de vapeur μ très faible) ne modifie pas le flux de vapeur d’eau au travers d’un mur creux; celle d’une mousse de polyuréthane (coefficient de résistance à la diffusion de vapeur μ plus élevé) provoque une diminution de moitié de ce flux, pour autant que les panneaux isolants soient bien jointifs.
  2. La quantité de vapeur d’eau diffusée par les murs est très faible, voire négligeable, en comparaison des quantités de vapeur d’eau transportées par la ventilation.

2ème constat

Que la coulisse soit partiellement, complètement ou pas du tout remplie d’isolant, la condensation interne, lorsqu’elle se produit, apparaît à la face interne de la maçonnerie de parement.

Une idée reçue… En réalité…

L’air chaud et humide venant de l’intérieur condense dans la coulisse. La condensation interne se produit sur la face interne du mur de parement et en plus tout à fait négligeable.

En conclusion

La condensation interne ne pose pas de problème spécifique vu que les quantités d’eau condensées sur la paroi interne de la maçonnerie de parement sont largement inférieures aux quantités ruisselant sur cette même face et provenant des pluies (4 à 10 kg d’eau/m² et par jour de pluie contre environ 150 g/m² par an de condensat).

Le transport de l’air dans un mur creux et son étanchéité à l’air

La quantité d’air qui traverse les matériaux des murs extérieurs est négligeable par rapport au transport de l’air par ventilation.

La présence d’une laine minérale dans la coulisse du mur creux n’a quasi pas d’influence sur le flux d’air au travers du mur creux; par contre celle d’une mousse synthétique diminue le flux d’air. Néanmoins, il faut pour cela que les joints entre panneaux soient bien fermés.

Enfin, la présence d’un enduit va elle aussi diminuer sensiblement le flux d’air.

Le tableau ci-dessous montre comment peut varier le flux d’air au travers d’un mur creux selon sa composition.

Schéma transport de l'air dans un mur creux.

Flux d’air (g/m²xjour) pour une différence de pression de 50 Pa
Sans enduit Avec enduit
Mur non isolé. +/- 350 +/- 80
Mur isolé avec une laine minérale. +/- 340 +/- 80
Mur isolé avec une mousse de polystyrène expansé. +/- 15 +/- 13

Pour qu’un bâtiment constitué de murs creux soit étanche à l’air, il faut :

  • Prévoir un enduit sur une des faces du mur porteur : plafonnage dans le cas le plus courant ou enduit de ciment du côté de la coulisse dans le cas d’une maçonnerie qui reste apparente pour des raisons esthétiques.
  • Bien fermer les joints des maçonneries intérieures et extérieures.
  • Placer des joints d’étanchéité à la jonction mur-châssis.
  • Installer des châssis qui ferment correctement.

Comportement du mur creux isolé aux fissurations

Lorsqu’un mur de façade est isolé, la différence de température entre l’intérieur et l’extérieur est reprise en grande partie par l’isolant.

Dès lors, lorsqu’on place un isolant dans la coulisse du mur creux, le parement est plus froid en hiver et plus chaud en été que le même mur sans isolation dans la coulisse. Sur une année le parement du mur creux isolé subit donc de plus grandes variations de températures. Il en est de même sur une journée.

Il ressort d’études sur l’évolution de la température au sein des murs de façade que les écarts de température été-hiver dans les maçonneries situées du côté extérieur par rapport à l’isolant thermique sont de l’ordre de 30 à 36 K, qu’il s’agisse d’une maçonnerie de parement ou d’un mur monolithique isolé par l’intérieur.

Par ailleurs, le rapport « Scheuren in woningen » du Stichting Bouwresearch montre que, selon la nature de la maçonnerie de parement, la fissuration peut déjà se produire pour des écarts de température compris entre 17 et 35 K.
De plus aux tensions dues aux variations de température, il convient d’ajouter celles résultant des alternances d’humidification et de séchage des parements.

De plus aux tensions dues aux variations de température, il convient d’ajouter celles résultant des alternances d’humidification et de séchage des parements.

On peut dès lors considérer que des fissures résultant de mouvements hygrothermiques (quelques dixièmes de millimètres à quelques millimètres) peuvent difficilement être évitées dans le parement d’un mur creux isolé.

Fissure verticale partant des angles des baies dans une façade.

Toutefois, le risque de fissuration est fonction des paramètres suivants :

  • la dimension de la façade,
  • le niveau d’exposition,
  • les caractéristiques mécaniques des matériaux constituant la maçonnerie,
  • la stabilité dimensionnelle de la maçonnerie (coefficient de dilatation, retrait hydraulique, etc.),
  • teinte du parement.

En outre, vu l’abaissement de la température moyenne d’hiver d’un mur creux isolé par rapport à un mur creux non isolé, le séchage est ralenti. L’humidification prolongée de la maçonnerie de parement peut favoriser une dégradation des matériaux par le gel. Les matériaux de la maçonnerie de parement doivent être non gélifs. Ceci est encore plus impératif si la maçonnerie de parement est recouverte d’une couche peu perméable à la vapeur (peinture, émail, …) qui, elle aussi freine le séchage.

Le mur creux ancien

Le mur creux ancien est un mur creux non isolé avec liaisons maçonnées. On le rencontre dans les constructions datant d’avant l’année 1939 environ.

Les 2 parties du mur extérieur sont écartées de l’ordre de 5 cm avec des liaisons maçonnées fréquentes entre elles notamment aux linteaux, sur le côté des baies et souvent au niveau des planchers.

Ces nombreux contacts ne sont pas toujours protégés par une barrière contre la pénétration des pluies, ce qui provoque des problèmes d’humidité. En outre, ces contacts constituent des ponts thermiques.

La ventilation de ces murs était obtenue par la pose de brique de ventilation en haut et en bas des pans de mur. Par forte pluie, ces briques peuvent constituer un accès facile à l’eau.

Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Cas particulier : La protection des fenêtres en toiture

Cas particulier : La protection des fenêtres en toiture

Les principes généraux de la protection des fenêtres en toiture sont semblables aux principes de la protection de fenêtres verticales.

Des systèmes de protection comparables sont ainsi appliqués :

Les brise-soleil en aluminium, fixes ou orientables

Les stores plissés, enroulables ou vénitiens intérieurs, coulissant sur des guides

Critères de choix

D’une manière générale, les critères de choix traditionnels (efficacité par rapport aux surchauffes, à l’éblouissement, isolation complémentaire, résistance aux contraintes mécaniques, possibilité d’ouverture des fenêtres, placement en rénovation, modularité) restent d’application pour le choix d’une protection en toiture.

Notons cependant que les locaux sous toiture sont particulièrement sensibles aux surchauffes suite à l’inclinaison des ouvertures (perpendiculaires au soleil) et à leur faible inertie thermique. Une attention toute particulière devra donc être apportée au choix du facteur solaire du système.

En outre, certaines dispositions propres aux fenêtres de toit limiteront la panoplie de possibilités.

Les fenêtres (presque) horizontales et les coupoles

La position horizontale de l’ouverture est surtout utilisée pour favoriser un apport lumineux dans des locaux profonds. En hiver, leur impact sur les apports thermiques extérieurs est très faible, puisque le soleil reste bas sur l’horizon. Par contre en été, l’inconfort, tant lumineux (éblouissement) que thermique peut être rapide.

Dans ce cas, les avantages des protections mobiles (valorisation des apports en hiver et protection en été) sur les protections permanentes (vitrage réfléchissant, film) ne sont plus aussi flagrants.

Si le choix se porte alors sur une protection permanente, il sera nécessaire de choisir une protection ayant une TL assez importante et un FS faible pour profiter d’un apport lumineux suffisant en hiver, sans désagrément en été. Il existe notamment des vitrages à contrôle solaire ayant une transmission lumineuse proche de 0,6 et un Facteur solaire proche de 0,3.

La forme des couvertures (bombées, pyramidales, …) limite souvent le choix à des protections intérieures coulissantes. Dans ce cas, une attention particulière sera accordée au matériau utilisé. Les toiles réfléchissantes seront préférées en raison de leur meilleur facteur solaire.

Les verrières élevées

Difficultés d’entretien

La difficulté d’entretien des verrières élevées peut conduire au choix d’une protection extérieure. L’entretien des protections intérieures sera nettement moins fréquent mais demandera souvent l’utilisation de nacelles ou échafaudages.

De même, pour des raisons de maintenance, la mise en œuvre d’éléments de protection extérieurs mobiles est généralement déconseillée. Les protections fixes étant pénalisantes pendant la saison hivernale, les protections semi-mobiles (deux positions saisonnières) permettront de résoudre ce problème. Ces systèmes pourront être manipulés deux fois par an seulement (aux équinoxes par exemple).

Manipulation

Dans le secteur tertiaire, la manipulation des protections mobiles de toiture doit être au minimum motorisée. De plus, la présence des verrières se rencontrant souvent dans des lieux que l’on peut associer à des lieux publics (aucune personne n’est responsable de la gestion des systèmes locaux), une automatisation peut s’avérer un atout supplémentaire.

Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Modèles d’isolation – plancher léger sans aire de foulée

Modèles d'isolation - plancher léger sans aire de foulée

L’isolation du plancher léger de combles non circulables peut se faire par divers systèmes :

Panneaux semi-rigides entre gîtes

L’isolant semi-rigide est généralement de la laine minérale.

Il est posé entre les gîtes, sur le plafond de l’étage inférieur.

La largeur de l’isolant est légèrement supérieure à l’espace disponible entre les gîtes (1 ou 2 cm). De cette façon l’isolant est bien maintenu hermétiquement contre les gîtes et les courants d’air accidentels sont évités.

Lorsqu’un pare-vapeur est nécessaire, celui-ci est fixé sous les gîtes avant la réalisation du plafond.

 Isolant semi-rigide entre gîtes d’un plancher non circulable.

  1. Gîte.
  2. Isolant semi-rigide.
  3. Pare-vapeur.
  4. Finition du plafond.

Matelas souples à languettes entre les gîtes

Le matelas souple muni d’un pare-vapeur est un matelas de laine minérale revêtu, par exemple, de papier kraft et de kraft-aluminium sur la face chaude (côté inférieur). Le kraft aluminium fait office de pare-vapeur. Il dépasse de quelques cm les bords du matelas isolant (languettes).

Le matelas isolant est placé par dessous. Les languettes sont agrafées à la face inférieure des gîtes en se recouvrant partiellement. Le recouvrement est fermé; au moyen d’une bande adhésive ou assuré par une latte en bois pour garantir l’étanchéité à l’air et à la vapeur. Le plafond est finalement mis en place.

Remarque : la largeur du matelas doit être adaptée à l’entre-axe des gîtes. Il faut choisir un matelas dont la largeur est 1 à 2 cm supérieure à l’écarts entre les gîtes. Il faut veiller à poser les matelas de manière tendue et jointive.

Matelas de laine minérale en rouleau à languettes.

  Matelas isolant avec languettes entre gîtes d’un plancher non circulable.

  1. Gîte.
  2. Isolant souple.
  3. Papier Kraft.
  4. Languettes superposées agrafées.
  5. Pare-vapeur en Kraft-Aluminium.
  6. Finition du plafond.

Panneaux rigides entre gîtes

L’isolant rigide est généralement de la mousse synthétique (PUR , PIR, XPS, EPS).

Il est posé entre les gîtes, sur le plafond de l’étage inférieur.

L’isolant étant rigide, il est difficile de l’ajuster exactement avec les gîtes. Pour cette raison, la largeur de l’isolant mis en œuvre est légèrement inférieure à l’espace disponible entre les gîtes (1 ou 2 cm). Ainsi, une mousse de polyuréthane peut être injectée facilement entre l’isolant et la gîte.

Cette mousse assure une continuité de l’isolant jusqu’à la gîte et une protection contre les courants d’air accidentels.

Lorsqu’un pare-vapeur est nécessaire, celui-ci est fixé sous les gîtes avant la réalisation du plafond.

Panneaux isolants rigides entre gîtes d’un plancher non circulable.

  1. Gîte.
  2. Isolant rigide.
  3. Pare-vapeur.
  4. Finition du plafond.
  5. Mousse injectée.

Flocons ou granulés d’isolant entre gîtes

Le matériau isolant utilisé est constitué de granulés de perlite ou de polystyrène expansé, ou de flocons de laine minérale posés en vrac entre les gîtes, sur le plafond de l’étage inférieur.

Lorsqu’un pare-vapeur est nécessaire, celui-ci est fixé sous les gîtes avant la réalisation du plafond.

Isolant posé en vrac entre les gîtes d’un plancher non circulable.

  1. Gîte.
  2. Isolant en vrac.
  3. Pare-vapeur.
  4. Finition du plafond.

Matelas souple qui enveloppe l’ensemble du plancher

Les matelas d’isolant souples (laine minérale) suivent la forme du support. De cette façon, il n’y a pas d’interruption dans la couche isolante.

Lorsqu’un pare-vapeur est nécessaire, celui-ci est fixé sous les gîtes avant la réalisation du plafond. Il est également possible de poser le pare-vapeur en contournant les gîtes par dessus, mais une réalisation correcte est délicate et plus difficile.

Isolation enveloppant l’ensemble du plancher non circulable.

  1. Gîte.
  2. Isolant souple.
  3. Pare-vapeur.
  4. Finition du plafond.

Isolant posé au-dessus du gîtage

L’isolant utilisé peut être souple, semi-rigide ou rigide.

Sur le gîtage est posé un plancher destiné à supporter l’isolant. Le pare-vapeur éventuel est déroulé soigneusement sur ce plancher.

L’isolant est ensuite déposé de façon continue, les panneaux ou rouleaux étant parfaitement jointifs.

L’étanchéité  à l’air sera assurée par le pare-vapeur s’il existe, sinon par le plafond ou la plaque de support de l’isolant.

Isolation continue au-dessus du gîtage d’un plancher non circulable.

  1. Gîte.
  2. Isolant.
  3. Pare-vapeur.
  4. Plancher.
  5. Finition du plafond.
Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Mur rideau

Mur rideau

Le mur-rideau a modifié l’architecture des constructions à ossature : au remplissage traditionnel des vides laissés par l’ossature, s’est substitué un revêtement léger, fabriqué industriellement, posé sur le devant de l’ossature, entourant le bâtiment … comme un rideau.

Études de cas

 Pour mieux percevoir la technique du mur-rideau, découvrez la mise en place sur chantier d’un projet réel.

Définition

Le mur-rideau est un mur de façade légère, qui assure la fermeture mais ne participe pas à la stabilité du bâtiment. Il se caractérise comme suit :

  • Il est fixé sur la face externe de l’ossature porteuse du bâtiment (ou squelette).
  • Son poids propre et la pression du vent sont transmis à l’ossature par l’intermédiaire d’attaches.
  • Il est formé d’éléments raccordés entre eux par des joints. On réalise ainsi une surface murale continue, aussi grande qu’on le désire.

Il diffère du panneau de façade qui est utilisé pour remplir les vides laissés par l’ossature. Dans ce système, les panneaux sont appuyés, étage par étage, sur le squelette. La façade laisse apparaître toute l’ossature, les nez de plancher ou les poteaux.

Panneaux de façade.

Dans le mur-rideau au contraire, l’ossature est cachée derrière la paroi, elle n’intervient pas pour composer la façade.

Mur rideau.

Bien qu’elle ne porte pas l’édifice, cette façade légère doit remplir toutes les autres fonctions d’un mur extérieur, soit :

  • isoler thermiquement,
  • assurer ou interdire la barrière de vapeur,
  • isoler phoniquement,
  • résister au feu,
  • résister aux conditions extérieures, dont le climat, les agents chimiques, les vibrations, les chocs,…

Avantages techniques et économiques recherchés :

  • légèreté (50 à 80 kg/m²), soit 20 à 30 % du poids d’une construction traditionnelle ;
  • encombrement réduit (de 10 à 20 cm), soit un gain de 10 à 30 cm par rapport à la construction traditionnelle ;
  • préfabrication industrielle permettant une grande vitesse de mise en œuvre ;
  • performances d’étanchéité à l’eau, à l’air et au vent, supérieures à une construction traditionnelle ;
  • entretien réduit ;
  • larges possibilités d’adaptation au niveau du concept architectural.

Ces avantages expliquent le très fort développement de cette technique, principalement dans les bâtiments destinés au secteur tertiaire.

Les différents types de murs-rideaux se distinguent par leur degré de préfabrication en atelier ainsi que par leur mode de report de charge sur le support (structure de bâtiment).

Technologie du mur-rideau monté sur grille

Une grille est fixée au squelette du bâtiment. Elle formée soit de raidisseurs verticaux et de traverses horizontales assemblés sur chantier, soit de cadres complets préfabriqués en usine et juxtaposés sur chantier. Ce treillis est peut-être dissimulé dans le mur une fois achevé, ou gardé apparent pour articuler la façade et donner à ce type de construction son allure caractéristique.

Cadre.

Eléments linéaires.

      

Le quadrillage est ensuite obturé par des panneaux pleins et opaques (isolant, tôle, pierre, …) ou par des éléments transparents en glace.

Technologie du mur-rideau monté en panneau

Il est réalisé à l’aide de panneaux de grande dimension, hauts d’un étage ou d’un demi-étage et fixés à l’ossature du bâtiment ou à une ossature secondaire. Ils sont entièrement préfabriqués en usine, juxtaposés sur chantier et fixés généralement par une ou deux attaches par panneau.

Les seuls éléments de construction sont ici les panneaux, qui assurent simultanément la fermeture, la transmission de leur propre poids et de la pression du vent à l’ossature ; ils sont autoportants.

Les panneaux sont essentiellement caractérisés par le fait que leur surface extérieure est fermée et dépourvue de joints. Lorsque la façade est équipée de fenêtres, elles sont ménagées dans la surface des panneaux; les châssis des fenêtres sont solidaires des panneaux. Les panneaux sont assemblés directement entre eux sans pièce intermédiaire.

Sur le plan architectural, les murs à panneaux sont essentiellement marqués par des surfaces dégageant une impression d’unité, sans autre articulation que celle des joints entre panneaux. Ce système est plus rapide que le précédent et donne plus de facilités au point de vue de la réalisation des étanchéités.

  • L’assemblage par emboîtement est réalisé par le profil de cadre qui est mâle et femelle ou encore par un profil auxiliaire en H, dans lequel viennent s’insérer les profils mâles de deux cadres adjacents. Ce mode d’assemblage ne permet que difficilement le montage d’un élément sans déplacer les cadres adjacents.
  • L’assemblage par juxtaposition de cadre permet un démontage ultérieur simple, mais demande l’emploi d’un profil couvre-joint aussi bien à l’intérieur qu’à l’extérieur.

   

Technologie du mur-rideau en verre structurel

Dans ce cas, la paroi est entièrement constituée par des lames de verre.

La liaison entre les panneaux vitrés est assurée par un simple joint silicone. Les déplacements relatifs des panneaux les uns par rapport aux autres doivent être infimes, sous peine d’ouvrir les joints ou de créer des contraintes tendant à briser l’élément vitré. C’est pourquoi les pièces en suspension et les assemblages sont conçus pour absorber tous les mouvements et les efforts entre le mur vitré et la structure porteuse.

On distingue diverses techniques de fixation au vitrage :

Verre Extérieur Agrafé ou Attaché ou « VEA« 

Le verre extérieur attaché (VEA) est perforé et fixé directement sur une structure porteuse par l’intermédiaire d’attaches mécaniques métalliques ponctuelles, platine de serrage, boulons traversants ou non le verre, lesquels seront, ensuite, repris soit par des rotules, soit articulées, soit rigides. Ce dispositif doit permettre la reprise des efforts dus :

  • au vent et/ou à la neige,
  • au poids propre,
  • aux mouvements différentiels entre verre et structure

En fonction du choix architectural, la paroi peut être supportée par différents types de structure : charpentes métalliques, structures en câbles inoxydables, poutres en verre, structures intégrant des contreventements…

   

Verre Extérieur collé ou « VEC« 

La technique VEC permet, par l’effacement de la structure métallique derrière les produits verriers, d’obtenir un aspect de façade uni, mettant en valeur les vitrages. Les composants verriers sont collés à l’aide de mastics qui agissent avant tout comme élément de transfert des contraintes de ces composants vers leur support.

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

Ce sont les mastics qui doivent transférer les contraintes extérieures vers le support. Les mastics jouant le rôle de joint de structure doivent reprendre les efforts engendrés par le vent, éventuellement le poids propre et les dilatations différentielles entre verre et cadre support. En aucun cas, ils ne doivent reprendre les déformations prévisibles du bâtiment. Celles-ci doivent être reprises au niveau de la liaison « cadre/structure » porteuse du VEC.

Le VEC est un système de collage et non un système mécanique pur. La maîtrise des problèmes de vieillissement, de compatibilité, de propreté de surface, de définition de barrière d’étanchéité, est donc fondamentale.
Deux systèmes VEC peuvent être utilisés :

  • le système « deux côtés » pour lequel les volumes verriers sont pris en feuillure classique sur deux côtés, les autres côtés étant collés sur une structure de maintien,
  • le système « quatre côtés » ou système intégral, pour lequel les volumes verriers sont collés sur quatre côtés sur des châssis non apparents (cadre à coupure thermique), ce qui se traduit par un aspect extérieur uniforme et sans aspérité.

Les parties ouvrantes et les parties fixes sont fabriquées selon le même principe. Chaque remplissage est collé séparément sur un cadre en atelier.

Il y a lieu, de prévoir des moyens de réglage des cadres pour assurer une planéité, un aplomb, un équerrage et une rectitude des lignes optima de l’ensemble de la façade.

La juxtaposition des éléments vitrés laisse un joint extérieur ouvert de ± 12 mm qui est remplis à refus d’un silicone spécial inaltérable aux U.V. et 100 % compatible avec le silicone structurel.

Verre Extérieur Parclosé

Le remplissage n’est pas collé sur le cadre, mais maintenu par une parclose visible autour du verre ou du panneau vitré autour du verre ou du panneau vitré.

Cas particulier : la double peau

Le mur rideau peut être dédoublé par une deuxième façade vitrée. La distance entre les deux parois est généralement comprise entre 200 et 1 000 mm.

On crée ainsi une lame d’air qui peut-être utilisée de multiples façons selon le type de construction. La température de l’air dans la lame d’air peut être influencée par la modification des surfaces des entrées et sorties d’air.

Ces systèmes peuvent être conçus avec ou sans recoupements horizontaux ou verticaux de la lame d’air. Les recoupements empêchent les flux d’air sur plusieurs niveaux, appelés de court circuit, qui font que l’air se mélange avec l’air frais.

De plus, les recoupements permettent d’empêcher de façon efficace la transmission acoustique entre deux étages dont les fenêtres sont ouvertes.

Ces systèmes permettent par leur construction d’intégrer les avantages suivants :

  • Le store peut-être intégré dans la lame d’air. Il est ainsi protégé des intempéries et de la pollution.
    La protection solaire fonctionne même en cas de vent important, ce qui représente un avantage incontestable pour les immeubles de grande hauteur. Donc on renonce aux stores intérieurs peu efficaces.
  • La chaleur retenue par les stores entraîne une élévation de la température dans la lame d’air. Par un effet de poussée thermique, l’air chaud monte et s’échappe à l’extérieur ou il peut être conduit vers un accumulateur d’énergie.
  • La paroi complémentaire (si étanche) peut améliorer sensiblement l’isolation acoustique contre le bruit extérieur.
  • Les fenêtres de la façade intérieure peuvent être ouvertes. Même pour les immeubles de grande hauteur, une aération naturelle est possible.
  • La paroi vitrée extérieure, assure les aspects de sécurité en cas d’ouverture nocturne des fenêtres, permettant un rafraîchissement du bâtiment non occupé.
  • Les pertes par transmission thermique sont diminuées en hiver en raison de la vitesse d’air réduite et de la température plus élevée dans l’espace tampon.
  • Amélioration de la lumière dans les volumes intérieurs, par une ouverture accrue de la façade.

Mais des inconvénients apparaissent également dont tout particulièrement le surcoût du système. Par rapport aux économies d’énergie réalisées (à étudier finement car le bilan d’été n’est pas forcément positif…), il apparaît que d’autres techniques sont beaucoup plus efficaces, à budget égal.

Les éléments de remplissage

Ce sont des matériaux simples ou composites qui s’insèrent dans l’ossature de la façade légère pour en remplir les vides et former la façade.

Ces éléments peuvent être fixes ou mobiles, isolants ou non, opaques, transparents ou translucides; ils doivent, en tous cas, assurer leur propre stabilité. Les éléments de remplissage sont indépendants de la nature de l’ossature.

Des exigences élevées :

On doit sélectionner des matériaux en plaques ou en feuilles, incombustibles, résistants aux conditions atmosphériques et de belle apparence.

En plus des produits verriers rencontrés dans les fenêtres des façades traditionnelles, on rencontrera donc :

Les matériaux isolants

  1. Les laines minérales.
  2. Certains bois très légers comme le balsa.
  3. Le verre cellulaire.
  4. Les mousses de résines synthétiques :
    • le polystyrène,
    • le polyuréthane,
  5. Le liège aggloméré.
  6. Les panneaux isolants de fibres.

Les parois extérieures

Les parois rarement employées seules, constituent généralement les faces rigides des complexes isolants ou servent de parement à ces complexes, dont elles sont alors séparées par une lame d’air.

Certaines parois, outre leur résistance propre, possèdent les qualités d’aspect nécessaires à un parement décoratif. Il s’agit par exemple, de tôles d’acier inoxydable, de verre ou de glace trempées colorées dans la masse, de tôle d’aluminium teintées ou non ou encore de tôle de cuivre.

D’autres n’offrent pas un aspect suffisamment esthétique et sont alors revêtus sur la face visible d’un revêtement extérieur de décoration, dont :

  1. Les produits verriers qui sont utilisés dans ce but sont : le verre coulé coloré dans la masse (armé ou non), le verre opaque, le verre opalescent, le verre émaillé, le verre façonné.
  2. Les tôles d’acier :
    • inoxydable,
    • recouverte d’émail vitrifié à haute température,
    • galvanisée ou électrozinguée à peindre sur chantier,
    • laquée au four en usine sur support laminé à froid, électrozingué ou galvanisé,
    • prépeinte en continu en usine.
  3. Les tôles d’aluminium planes ou à dessins sont utilisées sous différents états.
  4. Le bois déroulé ou tranché.
  5. Le bois massif.
  6. Les plaques en asbeste-ciment.
  7. Les feuilles de matières plastiques les plus diverses collées sur le parement.
  8. Les peintures appliquées à froid.

Les parties transparentes et translucides en matières plastiques

  1. Les stratifiés en polyester renforcés à la fibre de verre : des éléments translucides de toutes formes et de toutes dimensions peuvent être obtenus par imprégnation de tissus de fibres de verre à l’aide de diverses résines polyesters.
    • nid d’abeilles
    • âme polyester
  2. Les plaques de chlorure de polyvinyle : les plaques translucides et transparentes en P.V.C sont utilisées principalement en bardage extérieur et pour la décoration intérieure.
  3. Les plaques en polymétacrylate de méthyle : ces plaques transparentes d’aspect lisse, sont obtenues par moulage. Elles sont utilisées en allège.
Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Sous-toiture

Sous-toiture

Parmi les différentes couches qui constituent la toiture inclinée, la sous-toiture remplit un rôle spécifique important principalement lorsque les combles sont aménagés et lorsque l’isolant lui-même ne remplit pas ce rôle. Mais …

Quel est le rôle de la sous-toiture ?

La sous-toiture remplit différentes fonctions :

> Avant la pose de la couverture, elle protège provisoirement et évacue l’eau de pluie vers l’extérieur du bâtiment.

> Lorsque la couverture est en place, elle recueille l’eau en cas d’infiltration accidentelle et l’évacue vers l’extérieur du bâtiment :

  • en cas d’envol ou de rupture d’une tuile ou ardoise;
  • en cas de pluies torrentielles par grand vent;
  • en cas de chute de neige poudreuse ‘folle’ sous les charges de vent.

> Par temps froid, elle évacue l’eau qui se serait condensée sur la face interne de la couverture suite au sur-refroidissement. En effet, la nuit, par ciel serein, la couverture émet des rayonnements infrarouges vers la voûte céleste. La température de la couverture peut ainsi descendre jusqu’à 10°C plus bas que celle de l’air extérieur. De la condensation ou du givre peut se former sur la face inférieure de la couverture. Lorsque l’eau de condensation s’écoule, elle est recueillie par la sous-toiture et évacuée.

> Elle protège les combles contre les infiltrations d’air et de poussières.

> Elle protège l‘isolation.

> Elle renforce la résistance de la couverture lors d’une tempête.

Pour remplir ces différentes fonctions, il est donc toujours conseillé de doter la toiture d’une sous-toiture, sauf dans des cas particuliers comme un hangar non isolé où la production d’humidité est très importante.

Remarque importante
La sous-toiture ne remplit pas le rôle couverture. Elle ne sert pas à pallier à une mauvaise qualité ou à une mauvaise exécution de la couverture.

Où place-t-on la sous-toiture ?

La sous-toiture se trouve juste sous la couverture de la toiture, lattes et contre-lattes comprises. Elle se trouve au-dessus de l’isolation et de la charpente. La sous-toiture devrait idéalement êre posée directement sur l’isolant, sans espace intercalaire.

Parfois, l’isolant lui-même ou les panneaux isolants préfabriqués autoportants font eux-mêmes office de sous-toiture. Ils permettent de faire l’économie d’une sous-toiture supplémentaire.

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

Position de la sous-toiture dans un versant isolé.

Quels sont les différents types de sous-toitures ?

Les sous-toitures sont idéalement perméables à la vapeur. Elles se distinguent entre elles par trois caractéristiques principales :

  • leur capillarité, elles peuvent être capillaires ou non capillaires;
  • leur raideur, elles peuvent être rigides ou souples;
  • leur continuité, elles peuvent être continues ou en bandes.

Ainsi existe-t-il :

– des sous-toitures capillaires :

  • rigides (panneaux de fibres ciment-cellulose, panneaux de fibres de bois);
  • souples :
    • en bandes (papier fort, toiles en fibre de verre ou en matière synthétique);
    • continues;

– des sous-toitures non capillaire :

  • rigides (plaques multicouches perforées de plastique);
  • souples :
    • en bandes (feuilles synthétiques microperforées renforcées);
    • continues (feuilles peu perméables à la vapeur avec joints étanches).

Panneaux de fibre ciment-cellulose.

Panneaux de fibre de bois.

Toile de fibres synthétiques.

Plaque multicouche perforée de plastique.

Feuille synthétique microperforée renforcée.

Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Light-shelf [composants de l’enveloppe]

Light-shelf [composants de l'enveloppe]

Description

Un light shelf est un auvent, dont la surface supérieure est réfléchissante, combiné à un bandeau lumineux, dont le rôle est de permettre la pénétration dans le local, du rayonnement solaire réfléchi sur la partie supérieure du light shelf.

Schéma principe light-shelf.Photo light-shelf.

L’objectif d’un light shelf est de rediriger la lumière naturelle vers le plafond, en protégeant l’occupant des pénétrations directes du soleil. Il existe diverses variantes de light shelves : horizontales ou inclinées, droites ou incurvées, situées à l’intérieur et/ou à l’extérieur de la fenêtre.

Les principales propriétés d’un light shelf sont de faire pénétrer la lumière profondément dans la pièce, de réduire les charges de refroidissement en diminuant partiellement les gains solaires, et d’augmenter le confort visuel.

Les light shelves permettent de contrôler la lumière directe du soleil en réduisant l’éblouissement, tout en admettant la lumière du ciel et les rayons solaires réfléchis.

La surface du light shelf doit être aussi réfléchissante que possible mais peut-être mate, brillante ou spéculaire. Une surface spéculaire renvoie théoriquement plus de lumière mais il faut pour cela qu’elle soit nettoyée très régulièrement. En pratique, un light shelf brillant (semi-spéculaire) est sans doute le meilleur choix. Le maintien de la haute réflectivité des light shelves implique bien sûr un nettoyage régulier, qui n’est pas toujours aisé.

Schéma principe light-shelf.

À noter qu’un store réfléchissant peut constituer une forme de light shelf, à un coût … plus abordable.

Performance du plafond associé

Le plafond est aussi un élément important influençant les performances des light shelves car il joue le rôle de distributeur de la lumière naturelle qui est redirigée vers l’intérieur par le light shelf. Il est donc important de combiner le light shelf avec un plafond très réfléchissant, de manière à obtenir une bonne efficacité. Les caractéristiques du plafond importantes au niveau de ce processus sont sa finition, liée à son degré de spécularité, sa couleur et sa pente.

Bien qu’un plafond présentant une surface spéculaire réfléchira plus de lumière dans le local, il faut savoir qu’il augmentera aussi les risques d’éblouissement à proximité du light shelf. La couleur du plafond doit être aussi claire que possible pour augmenter la réflexion de la lumière dans l’espace. Enfin, la pente du plafond a beaucoup d’importance : un plafond incliné vers le fond du local ou de forme arrondie incurvée vers l’intérieur de l’espace augmentera fortement la profondeur de pénétration de la lumière dans un local.

Efficacité lumineuse d’un light-shelf

Les simulations ci-dessous comparent la distribution lumineuse du module de base et celle du même local auquel sont ajoutés un vitrage en partie supérieure et un light shelf de 2 m de long, qui combine un light shelf intérieur (1 m) et un light shelf extérieur (1 m). Notons que le module avec light shelf présente une surface vitrée supplémentaire correspondant à 10 % de la surface du plancher. Ces calculs ont été réalisés pour une ouverture orientée au sud, le 15 juin à 13 huniv. par ciel clair avec soleil. Le light shelf combiné uniformise les niveaux d’éclairement dans la pièce.

Schéma efficacité lumineuse d'un light-shelf - 01.

Schéma efficacité lumineuse d'un light-shelf - 02.

Pour pouvoir comparer les apports donné spécifiquement par le light shelf, on peut partir d’un local uniquement équipé d’une bande vitrée en partie supérieure. La première simulation ci-dessous présente le cas d’un local éclairé uniquement par ce vitrage orienté au sud, le 15 juin à 13 huniv..

Schéma efficacité lumineuse d'un light-shelf - 03.

Les deux graphes suivants donnent les niveaux d’éclairement dans ce local suite à l’ajout d’un light shelf d’un mètre de long, placé respectivement à l’intérieur et à l’extérieur de la pièce.

Schéma efficacité lumineuse d'un light-shelf - 04.

Schéma efficacité lumineuse d'un light-shelf - 05.

La dernière simulation montre l’influence d’un light shelf combiné de 2 m de profondeur, centré au niveau du vitrage.

Schéma efficacité lumineuse d'un light-shelf - 06.

On observe que le light shelf extérieur augmente les niveaux d’éclairement du local tandis que le light shelf intérieur arrête le rayonnement solaire direct qui passe par le clerestory. Le light shelf combiné diminue faiblement l’éclairement en fond de pièce tout en uniformisant la distribution lumineuse de cet espace.

Les systèmes anidoliques

Les systèmes anidoliques sont des light shelves particuliers qui utilisent des réflecteurs spéculaires courbes, conçus pour profiter de la lumière diffuse du ciel. L’éblouissement potentiel provenant du rayonnement solaire direct doit être contrôlé par une protection solaire mobile à l’entrée du système anidolique.

Photo systèmes anidoliques.

Les deux photos ci-dessous présentent, sous un ciel couvert, les vues extérieures et intérieures de la façade sud du LESO où des réflecteurs anidoliques de 25 mètres de long ont été intégrés.

   

LESO – Architecte : D. Pagadaniel.

Le plafond anidolique est un système de distribution intensif de la lumière naturelle, adapté au ciel couvert. Il s’agit en fait d’un conduit lumineux intégré dans un plafond suspendu jusqu’au milieu de la pièce.

Schéma principe système anidolique.

Les éléments anidoliques sont placés aux deux extrémités du conduit lumineux : à l’extérieur pour collecter la lumière du ciel et à l’intérieur pour contrôler la direction de la lumière émise dans le local. Le problème des conduits lumineux traditionnels pour récolter la lumière du ciel réside dans leur section importante qui nécessite l’ajout d’un volume supplémentaire aux volumes habitables du bâtiment. L’adjonction d’un système anidolique permet de diminuer fortement la section du conduit lumineux par concentration de la lumière. Ce système permet donc d’augmenter le niveau d’éclairement dû à la lumière naturelle dans les espaces profonds, ce qui peut devenir considérable par ciel couvert, tout en occupant l’espace réduit d’un faux plafond.

Ces plafonds anidoliques ne sont toutefois pas encore disponibles sur le marché.

Annexe : les paramètres de simulation

Les simulations présentées ci-dessus proviennent du logiciel SUPERLITE, programme d’éclairage naturel faisant partie du progiciel ADELINE.

Elles sont toutes réalisées à partir d’un module de base de 7,2 m de profondeur, 4,8 m de largeur et 3 m de hauteur, éclairé par une fenêtre latérale de 4,58 m de large et de 1,13 m de haut, centrée horizontalement. Le plan de travail et le rebord inférieur de l’ouverture sont situés à 0,75 m du sol. La fenêtre couvre une aire de 5,2 m², ce qui correspond à 15 % de la superficie du plancher de ce local.

Schéma les paramètres de simulation.

Les simulations tiennent compte d’un double vitrage, dont le coefficient de transmission lumineuse est de 78 %. Cette vitre est placée en retrait de 0,15 m par rapport au plan de la façade. Le module simulé est situé en site parfaitement dégagé, sans élément d’ombrage. Les coefficients de réflexion des parois intérieures valent 15 % pour le sol, 45 % pour les murs et 70 % pour le plafond.

Les données météorologiques utilisées pour les calculs sont celles d’Uccle (Bruxelles) : 50,8° de latitude (nord), – 4,4° de longitude (est) et 100 m d’altitude. Le moment de la journée simulé est toujours précisé en fonction des heures universelles. Chaque fois qu’un paramètre de ce module de base a été modifié dans une simulation, le changement effectué est clairement précisé.

Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Finitions et protections superficielles de la toiture plate

Finitions et protections superficielles de la toiture plate

Les couches de protection assurent plusieurs rôles : protéger des rayonnements UV, améliorer l’aspect, réduire la température superficielle en cas d’ensoleillement.
On distingue

Les protections lourdes peuvent également servir de lestage et permettre la circulation.

Les protections légères

Les protections légères peuvent être de trois types.

Une couche de paillettes d’ardoise

Les paillettes sont uniquement appliquées sur les étanchéités bitumineuses. Elles peuvent être de couleurs différentes. Les couleurs foncées sont les plus courantes. Les paillettes sont directement appliquées sur les membranes en usine.

Protection par paillettes d’ardoise.

Une couche de peinture

La peinture est appliquée sur chantier. Pour éviter tout problème d’incompatibilité, il faut utiliser uniquement des peintures agréées par le fabricant des membranes.

La peinture est la seule protection légère qui peut être appliquée sur les membranes synthétiques qui dans la plupart des cas n’en nécessitent pas.

 

Protection par peinture.

Une feuille métallique

Certaines membranes en bitume modifié SBS sont revêtues en usine d’une feuille de cuivre ou d’aluminium gaufrée destinée à réfléchir les rayonnements solaires.
Le métal s’oxydant, l’effet réfléchissant disparaît au bout de quelques années.

Protection par feuille métallique.

Les protections lourdes

Les protections lourdes peuvent être de quatre types.

Du gravier

Le gravier peut être roulé ou concassé. Il est appliqué en une couche de 4 à 6 cm d’épaisseur, il a une granulométrie sélective qui peut varier de 16 à 45 mm. Il pèse ± 80 Kg/m² pour une épaisseur de 5 cm. La pente de la toiture ne peut pas être supérieure à 5 %.

Gravier roulé.

Dans les zones critiques, le lestage par gravier peut être insuffisant et doit parfois être complété par la pose de dalles en béton.

Les graviers roulés peuvent être déposés directement sur l’étanchéité.

Dans ce cas le taux de graviers cassés ne doit pas dépasser 15 % et ceux-ci doivent être uniformément répartis dans l’ensemble.

Les graviers concassés sont plus agressifs vis-à-vis des membranes.

Ils ne peuvent être posés que sur des membranes épaisses de type bitume modifié APP ou SBS armées d’un voile polyester. Une couche de protection intermédiaire constituée d’une natte de polyester ou de polypropylène, est conseillée sous le lestage. Cette couche est toujours nécessaire dans le cas d’une toiture inversée.

Des dalles

Les dalles peuvent être posées sur plots, ou sur une chape armée. Les dalles doivent être ingélives.

Dalles sur plots

Les dalles sont en général de grandes dimensions. Elles sont posées aux quatre coins sur des plots constitués de taquets réglables en hauteur ou de plaquettes en superposition.

Dalles sur plots.

L’embase des plots doit être suffisante pour qu’ils ne puissent s’imprimer dans les membranes bitumineuses sous l’effet du fluage par temps chaud.

Plots réglables à grande embase.

L’évacuation de l’eau se fait sous le dallage qui, de ce fait, sèche rapidement après la pluie. La hauteur des plots sera d’au moins 2.5 cm.

Régulièrement, certaines dalles doivent être enlevées pour permettre le nettoyage des boues accumulées sous le pavement. Il est parfois difficile de remettre correctement les dalles en place après démontage.

Les dalles ne doivent pas nécessairement suivre la pente du toit. Elles peuvent être posées horizontalement grâce au réglage possible des plots en hauteur.

Dalles drainantes

On peut également poser sur l’étanchéité (ou sur l’isolant, dans le cas d’une toiture inversée) des dalles drainantes. Il s’agit de dalles de grandes dimensions, largement rainurées en face inférieure. L’eau s’évacue par les rainures.

Dalles drainantes.

L’espace réservé à l’écoulement est plus réduit que dans le cas des dalles sur plots. Il risque de s’obstruer plus rapidement.

Étant donné l’absence de plots, le réglage vertical n’est pas possible. Il faut donc que la planéité de l’assise des dalles soit particulièrement régulière.

La grande dimension de la surface de contact diminue les risques d’écrasement et de fluage du support.

Dalles complexes isolantes

La dalle se compose d’un panneau isolant en mousse rigide de polystyrène extrudé sur lequel est ancrée une couche supérieure en béton renforcé de fibre.

Dalles complexes isolantes.

En fonction de la nature et de l’épaisseur du béton, ces dalles peuvent être circulables aux piétons, ou n’être accessibles que pour l’entretien de la toiture.

Les dalles sont posées librement sur la membrane d’étanchéité, les unes contre les autres. Ils peuvent être munis de rainures et languettes, ou pas.

La toiture ainsi constituée sera du type « toiture inversée » ou « toiture combinée ».

Dalles sur chape

Les dalles sont posées à plein bain de mortier sur une chape armée posée en indépendance de l’étanchéité.

Une couche de désolidarisation est placée entre l’étanchéité et la chape. Elle assure en même temps l’écoulement de l’eau d’infiltration au niveau de l’étanchéité.

Carrelage sur chape armée au-dessus de l’étanchéité.

La chape de pose doit être réalisée à l’aide de mortier ou de microbéton à sécrétions calcaires réduites.

Les dalles sur chape sont plus faciles à entretenir que les dalles sur plots, mais l’accès à la membrane pour une réparation est pratiquement impossible.

Des matériaux coulés en place : béton ou asphalte

Chape en mortier ou en béton coulé

Protection par chape armée.

Ce genre de protection peut se justifier lorsqu’il est nécessaire de protéger les couches sous-jacentes des sollicitations mécaniques importantes.

Cette chape subit des contraintes thermiques très importantes surtout la toiture est isolée et qu’elle ne bénéficie pas de la stabilité thermique du bâtiment. La chape doit donc être fractionnée et doit pouvoir glisser sur l’étanchéité. Les variations dimensionnelles seront résorbées dans des joints souples et étanches. Une feuille de glissement sera interposée entre l’étanchéité et la chape. Ces couches de protection seront découpées en zones de maximum 4 m de côté et assemblées entre elles au moyen de joints continus.

La protection doit être réalisée en microbéton à sécrétions calcaires réduites ou en béton à texture dense et présenter une épaisseur minimale de 50 mm.

Asphalte coulé

L’asphalte coulé est posé sur l’étanchéité en interposant une couche de séparation dont la fonction consiste à permettre l’évacuation des gaz qui se forment entre les membranes bitumineuses et l’asphalte lors de sa mise en place. Ces gaz proviennent du bitume réchauffé par la température de l’asphalte liquide.

Protection en asphalte.

Des joints de fractionnement doivent être prévus lorsque les dimensions de la toiture sont importantes.

Des pavements sur gravillon

Des pavés en béton de petit format sont posés sur une couche de gravier de granulométrie de 5 à 8 mm. La couche de gravier a une épaisseur d’environ 3 cm.

Attention !

Il doit être tenu compte du poids de la protection lourde lors du calcul de la résistance et de la flèche du support.

Le gravier et les dalles en pose libre (drainantes, sur plots, sur gravillon ou complexes isolants) rendent l’entretien, le contrôle et les réparations de l’étanchéité plus difficiles.

Ils permettent également la formation de poussière et la prolifération de végétaux.

Les matériaux coulés en place et les dalles sur chape ne permettent pas un accès à l’étanchéité sans détruire la couche de protection.

Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Bitumes

Bitumes

Les bitumes sont utilisés pour la fabrication des membranes d’étanchéité et pour le collage à chaud des différentes couches qui constituent une toiture plate : pare-vapeur, isolant, membrane d’étanchéité.

Ils entrent également dans la composition de l’asphalte.

Le bitume est un mélange visqueux noir ou brun foncé, d’hydrocarbures obtenu par distillation du pétrole.
On distingue

Les bitumes natifs

Comme leur nom l’indique, ces bitumes se trouvent à l’état naturel dans les couches géologiques.

Les bitumes de pénétration

Aussi appelés bitumes de distillation directe, ils sont obtenus industriellement par distillation de pétroles bruts après extractions des fractions plus légères comme l’essence, le mazout, les huiles.

Les bitumes oxydés

Aussi appelés bitumes soufflés, ils sont obtenus à partir de bitumes de pénétration, par adjonction d’huiles et insufflage d’air à haute pression.
Ils entrent dans la fabrication de membranes pouvant servir de sous-couche aux membranes bitumineuses d’étanchéité, et servent au collage à chaud.
Les différents types de bitumes oxydés sont identifiés par deux nombres :

  • Leur température moyenne de amollissement (en °C) testé selon la méthode « Ring and Ball ».
  • La profondeur de pénétration (en 1/10 mm) d’une aiguille dans les conditions de ce test.

On trouvera ainsi des bitumes 85/25, 95/25, 95/35, 100/15, 100/25, 105/35, 110/30, 115/15.

Les types les plus utilisés sont le 85/25 et le 110/30.

Pour fixer a membrane, on préférera le 110/30 qui se ramollit moins au soleil, et évite à la membrane de glisser.

Pour fixer l’isolant du 85/25 convient étant donné que le bitume est protégé de la chaleur par l’isolant.

Dans le cas du verre cellulaire, les fabricants d’isolant préconisent l’emploi du 100/25 qui reflue très aisément dans les joints, et se fige plus rapidement de sorte que les plaques d’isolant n’ont pas tendance à flotter dans le bitume.

Les bitumes modifiés

Ils sont également appelés bitume polymère.

Afin d’améliorer le comportement des bitumes à basse et haute température, et d’en augmenter la longévité, des polymères ont été additionnés aux bitumes soufflés.

Les bitumes modifiés qui entrent dans la composition des membranes d’étanchéité sont de deux types :

  • Les bitumes APP obtenus par adjonction de +/- 30 % de polypropylène atactique, qui ont des propriétés plastiques.
  • Les bitumes SBS obtenus par adjonction de +/- 12 % de caoutchouc styrène-butadiène-styrène qui ont des propriétés élastiques.

D’autres polymères font actuellement leur apparition dans la composition des bitumes améliorés.

Les bitumes modifiés pourraient également être utilisés comme produit de collage, mais leur coût est supérieur à celui du bitume oxydé dont les qualités sont suffisantes.

Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Isolation par l’intérieur

Date :

  • page réalisée sous l’hégémonie Dreamweaver

Auteur :

  • les anciens

Notes :

  • Pas de contenu manquant (WinMerge ok, Sylvie)
  • Conforme à la mode PEB aout 2008
  • Eté 2008 : Brieuc.
  • 22-08-2008 : 1er passage de mise en page [liens internes, tdm, en bref !, rapide passage général sur la mise en page de la feuille] – Sylvie
  • 27-03-2009 : Application des nouveaux styles de mise en page. Julien.

Antidote :

  • Oui

Winmerge :

  • Ok

Dans le cadre de la recherche ISOLIN financée par le département Énergie et Bâtiment durable du Service Public de Wallonie, un guide sur l’isolation thermique par l’intérieur des murs existants en briques pleines a été réalisé par la cellule de recherche Architecture et Climat. La présentation des différents systèmes d’isolation par l’intérieur est issue de ce guide.

Les systèmes à structure

Ce système permet de rattraper les défauts de planéité du mur. Un isolant souple est posé dans une ossature bois ou métallique fixée au mur et formant des caissons. Un isolant en vrac peut également être insufflé dans l’ossature. Les éléments de structure diminuent le pouvoir isolant du complexe.
Pour limiter cet effet, une plaque d’isolant rigide peut être posée sur les structures avant le pare-vapeur éventuel et la finition.

Matériaux

Les matériaux utilisés le plus couramment sont les rouleaux de laine minérale (MW) ou végétale, ou les isolants projetés comme la cellulose (CEL). Pour ce système, les fabricants proposent souvent des profilés métalliques à la place des lattes en bois.

Mise en œuvre

La mise en œuvre doit être soignée. Il faut veiller à ce que les interruptions de l’isolant au droit de la structure soient limitées. La membrane pour réguler la vapeur doit être parfaitement continue.

  1. Mur existant.
  2. Ossature.
  3. Isolant thermique souple ou en vrac.
  4. Pare- ou freine-vapeur.
  5. Finition intérieure.

Remarque : Pour l’ensemble des systèmes d’isolation par l’intérieur, il est toujours préférable de prévoir une contre-cloison technique du côté intérieur (de 2 à 10 cm). Celle-ci est réalisée après la pose de l’isolant et de la membrane pour réguler la vapeur (et l’air) et permet de distribuer les câbles, tuyaux ou gaines (électricité, chauffage…) sans percer la membrane. La contre-cloison technique peut éventuellement être remplie d’isolant (si l’épaisseur reste faible par rapport à l’épaisseur d’isolation totale). Elle peut également être remplie d’un matériau à forte inertie thermique (éléments de terre crue par exemple).

Les panneaux isolants collés

Ce système est généralement le plus simple à mettre en œuvre, mais la surface intérieure du mur doit être relativement plane : les défauts de planéité ne peuvent pas dépasser 15 mm sur une règle de 2 m.

Matériaux

On rencontre souvent le polystyrène expansé (EPS) ou extrudé (XPS), le polyuréthane (PUR) ou les panneaux en fibres de bois. Des panneaux sandwich avec isolant, membrane et finition sont proposés sur le marché (la continuité entre les éléments doit alors être soignée). Des blocs ou des panneaux isolants en silicate de calcium collés entre eux et au support peuvent aussi être utilisés.

Mise en œuvre

La mise en œuvre doit être très soignée de façon à ce que les différents panneaux soient parfaitement jointifs et que les liaisons avec les autres parois soient aussi correctement réalisées. Les panneaux isolants peuvent être recouverts de plaques de finition ou d’un enduit (lequel peut être renforcé d’une trame).

  1. Mur existant.
  2. Isolation rigide collée.
  3. Pare- ou freine-vapeur.
  4. Panneaux de finition.

Remarque : une variante consiste à placer un lattage (profilés bois ou métalliques) contre la surface du mur existant pour récupérer une bonne planéité afin de pouvoir poser les panneaux isolants correctement. Dans ce cas, il est recommandé de bourrer l’espace entre les lattes d’un isolant légèrement compressible afin d’éviter les courants de convection et de maximiser la performance thermique du mur.

L’isolation projetée

Certains isolants peuvent être directement projetés sur le mur existant en brique. Les irrégularités du mur ne posent alors plus de problèmes.

Matériaux

L’isolant utilisé le plus couramment est la mousse de polyuréthane (PUR) projetée recouverte d’un enduit (qui rend les panneaux jointifs). Ces propriétés sont alors proches du cas des panneaux de XPS simulés dans l’outil ISOLIN. D’autres options existent : les mélanges chaux-chanvre (LHM), les enduits isolants à base de billes de polystyrène expansé (EPS) ou de vermiculite…

Mise en œuvre

La mousse de polyuréthane est projetée par couches successives, jusqu’à l’épaisseur souhaitée et sèche en quelques minutes. La mise en œuvre des mélanges chaux-chanvre est plus délicate et plus longue et demande des temps de séchage beaucoup plus importants. Selon leur dosage en liant (à base de chaux aérienne), les mélanges chaux-chanvre peuvent être soit projetés directement sur le support (manuellement ou mécaniquement), soit coffrés contre le support le temps de la mise en œuvre. La finition est généralement réalisée à l’aide d’un enduit à la chaux dont il faut assurer la parfaite continuité.

  1. Mur existant.
  2. Isolant projeté.
  3. Finition intérieure.

Le système avec contre-cloison maçonnée

Ce système permet de rajouter un matériau lourd devant l’isolant et donc de récupérer au moins une partie de l’inertie thermique perdue. Cette solution est toutefois rarement envisageable étant donné la perte d’espace qu’elle engendre. Le poids de la contre-cloison peut également poser un problème.
Une paroi auto-stable est réalisée à l’intérieur, parallèlement et à une certaine distance du mur. Les matériaux les plus utilisés sont les briques de terre cuite (ou de terre crue), les carreaux de plâtre, les blocs de béton… L’isolant est incorporé entre la contre-cloison et le mur. Il peut être en vrac, ou en panneaux.

Matériaux

Au niveau des panneaux isolants, il peut s’agir de polystyrène expansé (EPS), de laine minérale semi-rigide (MW) ou de polyuréthane expansé (PUR).
Les panneaux présentent l’inconvénient de moins facilement remplir tout l’espace entre le mur et la contre-cloison. Les isolants en vrac sont a priori plus intéressants pour cette technique : perlite, vermiculite, liège… Étant donné l’absence de véritable régulateur de vapeur du côté intérieur, il faut éviter les isolants putrescibles si le mur existant est humide ou s’il risque de le devenir.

Mise en œuvre

L’isolant est placé au fur et à mesure que la cloison monte. La mise en œuvre doit être soignée afin de remplir complètement d’isolant l’espace entre le mur et la contre-cloison et d’éviter tout tassement. Lorsqu’on utilise un isolant en vrac pour la première partie du mur, des panneaux isolants peuvent être utilisés avant la pose des derniers rangs de briques pour faciliter la réalisation de la partie haute du mur.

  1. Mur existant.
  2. Isolant souple ou en vrac.
  3. Paroi auto-stable.

Risque de ponts thermiques et de condensation de surface

Le fait même d’apporter une isolation sur la face intérieure des murs de façades va créer des ponts thermiques. Outre des déperditions thermiques, ces ponts thermiques peuvent provoquer de la condensation superficielle ou/et des moisissures.

Certains ponts thermiques sont très difficiles à éviter

Liaison avec un mur intérieur (coupe horizontale).

Fondation (coupe verticale).

Appui de plancher (coupe verticale).

Cas des planchers en bois

Dans les vieilles maisons à planchers à solives, après isolation par l’intérieur, les têtes de solives sont soumises à des températures plus basses qu’avant. De plus, alors qu’il est possible d’éviter le transfert de vapeur interne au travers du mur par l’usage d’un pare-vapeur, il n’existe pas de moyen efficace pour éviter ce transfert au niveau du plancher. Ainsi, il y a risque de condensation à proximité des têtes de solives et possibilité de pourrissement de ces dernières.

Encastrement des planchers en bois.

D’autres peuvent être évités

Mauvais ! Bon !

Linteau (coupes verticales).
Mauvais ! Bon !

Seuil de fenêtre (coupes verticales).

Bon !

Retour de fenêtre (coupe horizontale).

Risque de condensation interne par diffusion de vapeur

Le risque de condensation interne est grand lorsqu’une isolation (perméable à la vapeur) est posée du côté intérieur sans pare-vapeur ou avec un pare-vapeur mal posé.

Explication

Pv : pression de vapeur.
En hiver, la pression de vapeur d’eau de l’air chaud à l’intérieur d’un bâtiment est toujours supérieure à celle de l’air extérieur.
En effet, l’usage d’un bâtiment (occupants, cuisine, bains, plantes, etc.) augmente la quantité de vapeur d’eau contenue dans l’air dont la capacité à contenir de la vapeur d’eau croît en fonction de la température.

Pv : pression de vapeur.
Tout comme la chaleur qui se déplace des zones à température élevée vers les zones à température plus basse, la vapeur d’eau diffuse des zones à forte concentration en vapeur d’eau vers les zones à faible concentration en vapeur d’eau : on parle de diffusion de vapeur. La diffusion crée un flux de vapeur à travers la paroi, de l’intérieur, vers l’extérieur.

Pv : pression de vapeur.
La chute de pression dans chacune des différentes couches de matériaux est d’autant plus grande que la résistance à la diffusion de vapeur (μ d) des couches de matériaux est élevée; en régime stationnaire, elle est en fait directement proportionnelle à cette résistance à la diffusion de vapeur.

T : température.
D’autre part, la baisse de température dans les différentes couches de matériaux est d’autant plus grande que la résistance thermique (R) des matériaux est importante.

Pvs : pression de vapeur de saturation.
De plus, à chaque température régnant à l’intérieur d’un matériau correspond une pression de vapeur de saturation.

Pv : pression de vapeur.
Pvs : pression de vapeur de saturation.
La condensation interne, se produit si à un endroit d’une couche, la pression de vapeur réelle devient égale à la pression de saturation correspondant à la température régnant à cet endroit.
Il y a moins de risque de condensation interne lorsque, de l’intérieur vers l’extérieur, les matériaux sont de plus en plus perméables à la vapeur d’eau.
Par contre, le risque de condensation interne est grand lorsque l’isolation par l’intérieur est réalisée avec un matériau isolant perméable à la vapeur (c’est à dire, peu résistant à la diffusion de vapeur) (laine minérale par exemple) sans pare-vapeur du côté intérieur (ou avec un pare-vapeur posé de manière discontinue). En effet, de l’intérieur vers l’extérieur, la chute de température (et avec elle, la chute de la pression de saturation) est grande dans l’isolant alors que la pression de vapeur est restée importante. Cette dernière va, à un moment donné, dépasser la pression de saturation : il y a condensation interne.
Remarque.
Le risque de condensation à l’interface isolant-mur plein est d’autant plus grand que :

  • Le climat intérieur est chaud et humide.
  • La résistance à la diffusion de vapeur (μ d) du mur extérieur par rapport à l’isolant, est élevée (béton lourd, par exemple).
  • La résistance à la diffusion de vapeur (μ d) de la finition intérieure et de celle de la couche isolante sont faibles.
  • La pose du pare-vapeur et/ou de l’isolant est mal soignée.

Réalisation correcte

Réalisation correcte d’une isolation par l’intérieur avec isolant perméable à la vapeur.

Pv : pression de vapeur
Pvs : pression de vapeur de saturation
L’utilisation d’un isolant peu ou pas perméable à la vapeur (EPS, XPS, PUR, CG) collé sur la maçonnerie , ne nécessite pas l’interposition d’un pare-vapeur pour autant que de l’air intérieur ne puisse circuler entre isolant et maçonnerie.
Par contre si ce type d’isolant est mis en œuvre entre lattes, la pose du pare-vapeur reste indispensable. Celui-ci couvre alors l’ensemble du système « isolant + lattes ».

Risque de condensation interne par transport de vapeur par convection

En période froide, l’air intérieur chaud et humide qui passerait derrière l’isolant, à cause d’une discontinuité dans celui-ci, rencontrerait une surface froide et condenserait.

A gauche, l’air chaud et humide passe
sous la plinthe et sous l’isolant discontinu.

Des discontinuités dans l’isolant peuvent exister dès le placement de celui-ci ou apparaître par son percement ultérieur (placement d’une prise, suspension d’un objet, etc.).
Remarque.
La condensation interne liée au transport de vapeur par convection est bien plus fréquente que celle due à la diffusion de vapeur. Les quantités de condensat sont également plus importantes. Toutefois, il n’existe pas de méthode de calcul pratique pour évaluer ce problème.

Risque de condensation en été

Lorsque la maçonnerie d’un mur de façade isolé par l’intérieur, est susceptible d’être humide dans la masse (infiltration d’eau de pluie, humidité ascensionnelle ou même humidité de construction), il y a, en été, un risque de condensation interne contre le pare-vapeur.
En effet, dans ce cas, en période d’été, la vapeur d’eau d’eau provoquée par le séchage de la maçonnerie peut diffuser partiellement vers l’intérieur du bâtiment et donner lieu à la formation de condensation à l’interface isolant/pare-vapeur. Cette condensation provient du fait que, suite à la position de l’isolant, la finition intérieure du mur atteint des températures sensiblement inférieures à celles de la maçonnerie.

Pv : pression de vapeur
Pvs : pression de vapeur de saturation

Condensation interne en été.

Risque de dégradation de la maçonnerie

Lorsqu’un mur de façade est isolé, la chute de température entre l’intérieur et l’extérieur se produit principalement dans l’épaisseur de l’isolant.

Evolution de la température dans un mur plein.
(Remarque : on a négligé les résistances thermiques d’échange : 1/he et 1/hi).

Evolution de la température dans un mur plein isolé du côté intérieur.
(Remarque   on a négligé les résistances thermiques d’échange : 1/he et 1/HI).

Dès lors, lorsqu’on place un isolant du côté intérieur d’un mur plein, le mur est plus froid en hiver et plus chaud en été que le même mur sans isolant intérieur. Le mur isolé par l’intérieur subit donc des variations de température plus grandes et plus fréquentes.
Il ressort d’études sur l’évolution de la température au sein des murs de façade que les écarts de température été-hiver dans les maçonneries situées du côté extérieur par rapport à l’isolant thermique sont de l’ordre de 30 à 36 K, qu’il s’agisse d’une maçonnerie de parement ou d’un mur monolithique isolé par l’intérieur.
Par ailleurs, le rapport Scheuren in woningen du Stichting Bouwresearch montre que, selon la nature de la maçonnerie, la fissuration peut déjà se produire pour des écarts de température compris entre 17 et 35 K.
De plus aux tensions dues aux variations de température, il convient d’ajouter celles résultant des alternances d’humidification et de séchage des maçonneries.
Les déformations mécaniques (retraits/dilatations) liées à ces variations peuvent engendrer des ruptures locales dans la surface du mur, entraînant l’apparition de fissures. Ces fissures n’ont parfois que des conséquences esthétiques, mais peuvent aussi porter atteinte à la stabilité du mur ou favoriser la pénétration en profondeur de l’humidité.

Toutefois, le risque de fissuration est fonction des paramètres suivants :

  • la dimension de la façade,
  • le niveau d’exposition,
  • les caractéristiques mécaniques des matériaux constituant la maçonnerie,
  • la stabilité dimensionnelle de la maçonnerie (coefficient de dilatation, retrait hydraulique, etc.),
  • teinte du parement.

En outre, vu l’abaissement de la température moyenne d’hiver d’un mur isolé par l’intérieur, le séchage est ralenti. L’humidification prolongée de la maçonnerie peut favoriser une dégradation des matériaux par le gel.

Réduction du potentiel de séchage et dégâts dus au gel

Le potentiel de séchage d’un mur est généralement réduit lors de l’application d’un système d’isolation par l’intérieur. Les figures ci-dessous illustrent cette notion : l’exposition du mur aux intempéries reste inchangée, mais d’une part la maçonnerie après isolation est globalement plus froide (évaporation en surface réduite) et d’autre part, son séchage vers l’intérieur est parfois empêché par l’utilisation d’une membrane pour réguler la vapeur.

Humidification du mur due à la réduction du potentiel de séchage causée par l’application d’une isolation par l’intérieur et d’un pare-vapeur.

Le fait que le mur soit globalement plus froid et plus humide (le « front d´humidité » pénètre plus profondément dans le mur) peut provoquer des désordres liés au gel sur la face extérieure. En effet, la formation de gel provoque une dilatation de l’eau dans les pores de la brique qui peut conduire à une forte dégradation mécanique de celle-ci.

Ces désordres dépendent de trois conditions :

  • la sensibilité au gel de la brique ;
  • la teneur en eau atteinte dans la brique :
  • la température atteinte dans la brique (le gel n’apparait que si celle-ci descend sous 0°C).

Exemple de briques gélives soumises au gel.

Photo : A. Holm in Isolation thermique par l’intérieur des murs existants en briques pleines – SPW 2011.

Source : guide Isolation thermique par l’intérieur des murs existants en briques pleines réalisé par Arnaud Evrard, Aline Branders et André De Herde (Architecture et Climat-2010) dans le cadre de la recherche ISOLIN, financée par le département Énergie et Bâtiment durable du Service Public de Wallonie. Disponible sur le site : energie.wallonie.be.

Diminution de l’inertie thermique et risque de surchauffes en été

La présence d’un isolant du côté intérieur du mur de façade diminue l’inertie thermique du bâtiment : le mur de façade isolé par l’intérieur ne peut plus accumuler puis restituer la chaleur (ou la fraîcheur) intérieure. Le local est rapidement chauffé, mais se refroidit tout aussi vite. En été il y a risque de surchauffe.
Cependant, les bâtiments avec des parois internes lourdes et épaisses (murs intérieurs, planchers), peuvent conserver une inertie thermique globale suffisante malgré la perte de l’inertie thermique des murs de façade.

Ponts thermiques et de condensation de surface

Le fait même d’apporter une isolation sur la face intérieure des murs de façades va créer des ponts thermiques. Outre des déperditions thermiques, ces ponts thermiques peuvent provoquer de la condensation superficielle ou/et des moisissures.

Certains ponts thermiques sont très difficiles à éviter

Liaison avec un mur intérieur (coupe horizontale).

Fondation (coupe verticale).

Appui de plancher (coupe verticale).

Cas des planchers en bois

Dans les vieilles maisons à planchers à solives, après isolation par l’intérieur, les têtes de solives sont soumises à des températures plus basses qu’avant. De plus, alors qu’il est possible d’éviter le transfert de vapeur interne au travers du mur par l’usage d’un pare-vapeur, il n’existe pas de moyen efficace pour éviter ce transfert au niveau du plancher. Ainsi, il y a risque de condensation à proximité des têtes de solives et possibilité de pourrissement de ces dernières.

Encastrement des planchers en bois.

D’autres peuvent être évités

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Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Isolants synthétiques

Isolants synthétiques

Les mousses synthétiques

La mousse de polyuréthanne (PUR)

Photo mousse de polyuréthanne (PUR).

Il s’agit de panneaux à base de mousse expansée de polyuréthanne.

Le polyuréthanne se caractérise par un pouvoir isolant élevé. Il résiste cependant mal à la chaleur, au feu et au rayonnement ultra-violet.

Les panneaux de polyuréthanne destinés aux toitures plates auront une densité volumique (ρ) au moins égale à 30 kg/m³. Ces panneaux sont surfacés d’un revêtement synthétique ou d’un voile de verre bitumé sur les deux faces, destinés à faciliter les liaisons avec les couches inférieures et supérieures.

La mousse de polyisocyanurate (PIR)

Il s’agit de panneaux à base de mousse expansée de polyisocyanurate.

Le polyisocyanurate se caractérise par un meilleur comportement au feu que le polyuréthane mais ses propriétés mécaniques sont plus faibles.

Les panneaux de polyisocyanurate destinés aux toitures plates sont surfacés d’un revêtement synthétique ou d’un voile de verre bitumé sur les deux faces, destinés à faciliter les liaisons avec les couches inférieures et supérieures.

La mousse de polystyrène expansé (EPS et EPS-SE)

Photo mousse de polystyrène expansé (EPS et EPS-SE).Photo mousse de polystyrène expansé, détail.

Il s’agit de panneaux à base de mousse expansée de polystyrène.

Le polystyrène expansé se caractérise par un retrait de naissance important. Il ne peut être exposé longtemps à une température supérieure à 70°C. Il résiste mal au feu. Il existe cependant des panneaux dont le comportement au feu est meilleur (qualité SE).

Les panneaux en polystyrène expansé destinés aux toitures plates sont recouverts sur les deux faces d’un voile de verre bitumé avec recouvrement au droit des joints.

La mousse de polystyrène extrudé (XPS)

Photo mousse de polystyrène extrudé (XPS).   Photo mousse de polystyrène extrudé, détail.

  

Il s’agit de panneaux à base de mousse extrudée de polystyrène.

Le polystyrène extrudé se caractérise par une structure cellulaire fermée et une surface d’extrusion qui empêchent l’absorption d’humidité. Son coefficient de dilatation thermique est très élevé. Il résiste mal au feu et à une exposition prolongée à une température supérieure à 75°C.

La mousse phénolique (PF)

Il s’agit de panneaux à base de mousse résolique à structure cellulaire fermée.

La mousse phénolique se caractérise par un bon comportement au feu et un pouvoir isolant très élevé.

Autres caractéristiques des mousses synthétiques

Les mousses synthétiques sont étanches à l’eau, faiblement perméables à la vapeur d’eau et très faiblement perméable à l’air.

Les isolants sous vide

Faisant partie de la toute nouvelle génération d’isolant, les isolants sous vide séduisent notamment par leurs performances thermiques impressionnantes, mais aussi par leur faible épaisseur.

Qu’est-ce qu’un isolant sous vide ?

Matériau très récent dans les pratiques de l’isolation en construction neuve ou en rénovation, l’isolant sous vide est également connu sous le nom de PIV (Panneau Isolant sous Vide).

Un isolant sous vide est généralement constitué d’une nano-poudre de silice emballée dans un film étanche et mis sous vide. Il faut préciser que ce type d’isolant est conçu pour être utilisé sur une surface plane. Selon les fabricants, ce type d’isolant est particulièrement recommandé pour l’isolation du sol, des toitures plates, ainsi que les terrasses et balcons.

Les avantages de l’isolant sous vide

Sa faible conductivité thermique

La première caractéristique que l’on connaît et qui distingue l’isolant sous vide des autres types d’isolants c’est bien sa performance en terme d’isolation grâce à sa faible conductivité thermique dont la valeur se trouve entre 0,0052 et 0,0070 W/m.K. Si on compare avec les isolants plus traditionnels comme la laine minérale (entre 0,031 et 0,045 W/m.K) ou le Polyuréthane (entre 0,022 et 0,028 W/m.K), l’isolant sous vide a une conductivité thermique 6 fois plus basse que la laine de roche et 4 fois plus basse que le Polyuréthane.

Sa faible épaisseur

Les isolants sous vide permettent également de gagner de l’espace par rapport aux isolants classiques. Comme sa conductivité thermique est faible, il suffit d’une faible épaisseur pour que l’isolation réponde aux exigences actuelles en matière de performance thermique.

Les inconvénients de l’isolation sous vide

Les isolants sous vide sont des matériaux très récents sur le marché. Il ne suffit pas juste de les adopter, il faut aussi savoir les poser et les utiliser pour qu’ils puissent être le plus efficaces possible.

Sa fragilité

Les panneaux d’isolants sous vide sont non seulement des matériaux récents, mais leur usage est encore en quelque sorte en phase expérimentale. L’installation de ce type d’isolant est actuellement plus complexe qu’une pose d’un isolant classique. La raison est sa fragilité qui requiert d’être particulièrement prudent lors de la pose. Cet isolant ne peut être troué, percé ou découpé, contrairement aux autres isolants rigides comme le polyuréthane ou le polystyrène expansé ou extrudé.

Son coût

Ces matériaux sont encore produits en petite quantité par rapport aux isolants classiques. Qui plus est, la conception du panneau d’isolant sous vide est assez technique. Dès lors, le coût de tels matériaux s’avère actuellement être très élevé.

Les isolants minces réfléchissants

Photo isolants minces réfléchissants.  Photo isolants minces réfléchissants.  Photo isolants minces réfléchissants.

Présents sur le marché belge depuis plusieurs années, les produits minces réfléchissants sont sujets à controverse. Certains fabricants annoncent des performances thermiques équivalentes à celles d’isolants traditionnels d’épaisseur élevée, qui seraient atteintes grâce à l’effet réfléchissant des couches superficielles, voire même parfois internes au produit mince. Les performances réelles sont-elles celles annoncées ? Nous reprenons in extenso, le rapport du CSTC qui a fait le point sur la question.

1. Description et principe

Un produit mince réfléchissant (PMR), également dénommé isolant mince réfléchissant, thermoréflecteur ou multiréflecteur, est constitué, dans sa partie centrale, d’une mince couche de matériau (mousse plastique, film de polyéthylène emprisonnant des bulles d’air ou une matière fibreuse) recouverte sur une ou deux faces de feuilles réfléchissantes (feuilles d’aluminium ou films aluminisés). Certains produits sont de types multicouches, les couches précitées étant séparées par des feuilles réfléchissantes intermédiaires. L’épaisseur totale est généralement comprise entre 5 et 30 mm.

Vu son épaisseur, un PMR possède une résistance thermique intrinsèque faible. Pour pouvoir bénéficier de l’effet réfléchissant (basse émissivité) des couches superficielles, le produit doit être placé en vis-à-vis d’une, ou mieux, de deux lames d’air non ventilées. La basse émissivité des couches superficielles a pour effet de réduire le transfert de chaleur par rayonnement thermique et d’augmenter ainsi la résistance thermique de la ou des lames d’air; pour être efficaces, ces dernières ne peuvent toutefois pas être ventilées.

Les PMR sont principalement utilisés en rénovation pour l’isolation thermique des toitures, des planchers et plafonds, des murs, des portes de garage, etc.

2. L’étude menée au CSTC

Soucieux d’apporter une réponse scientifique aux demandes répétées du secteur, le CSTC, en collaboration avec la Région wallonne, le SPF « Économie », les universités de Liège et de Louvain-La-Neuve ainsi que certains fabricants de PMR, a engagé une campagne de mesures – récemment achevée – sur plusieurs produits minces réfléchissants ainsi que sur un isolant traditionnel témoin afin de déterminer leurs performances thermiques en période hivernale.

La méthodologie suivie, établie sur la confrontation d’essais réalisés en laboratoire, mais aussi dans des conditions extérieures réelles, a porté sur des produits scrupuleusement mis en œuvre dans l’état de leur fourniture, c’est-à-dire dans des conditions optimales (pas d’essai de vieillissement envisagé).

La valeur mesurée de la résistance thermique intrinsèque d’un PMR varie, selon les produits, de 0,2 à 0,6 m²K/W, celle de l’émissivité des couches superficielles de 0,05 à 0,20.

Posés de façon optimale, entre deux lames d’air non ventilé de 2 cm d’épaisseur, les produits présentent, suivant leur type et le sens du flux thermique les traversant, une résistance thermique totale (résistance thermique intrinsèque du PMR et résistance thermique des deux lames d’air) mesurée entre 1,0 et 1,7 m²K/W. Le tableau 1 illustre les résultats d’un essai consistant à mesurer simultanément, en conditions extérieures réelles, les performances thermiques de différents composants, à savoir :

  • composant n° 1 : PMR 1 associé à deux lames d’air non ventilées de 2 cm d’épaisseur.
  • Composant n° 2 : PMR 2 associé à deux lames d’air non ventilées de 2 cm d’épaisseur.
  • Composant n° 3 : PMR 1 associé à deux lames d’air non ventilées de 1 cm d’épaisseur.
  • Composant n° 4 : isolant traditionnel en laine minérale de 10 cm d’épaisseur.
  • Composant n° 5 : isolant traditionnel en laine minérale de 20 cm d’épaisseur.
COMPOSANT N°1 N°2 N°3 N°4 N°5
Résistance thermique [m²K/W] Valeur mesurée 1,72 1,73 1,43 3,12 6,34
Valeur calculée 1,63 1,49 1,29 3,11 6,21
Tableau 1 : Résistance thermique mesurée en conditions extérieures réelles et calculée selon la norme NBN EN ISO 6946.

Les performances thermiques obtenues sont sensiblement moins optimistes que celles avancées par certains fabricants. Même posés de façon optimale, les PMR associés à deux lames d’air non ventilées de 2 cm d’épaisseur peuvent prétendre, tout au plus, égaler une isolation en laine minérale de 4 à 6 cm d’épaisseur. En présence d’une seule lame d’air non ventilée ou d’une lame d’air d’épaisseur inférieure à 2 cm, les performances sont encore réduites.

Les valeurs mesurées de la résistance thermique ont été comparées à des valeurs déterminées selon la méthode de calcul de la résistance thermique des composants du bâtiment proposée dans la norme belge NBN EN ISO 6946 (qui sera intégrée à la nouvelle version de la norme NBN B 62-002 en préparation). Le cas d’une lame d’air délimitée par une surface réfléchissante (à basse émissivité) y est traité. L’écart moyen entre les valeurs de résistance thermique calculées selon la norme et les valeurs mesurées au cours de cette étude, de l’ordre de 0,1 m²K/W, est inférieur à 6 %, les intervalles de fiabilité de la mesure et du calcul se chevauchant.

Le rapport complet de cette étude sera prochainement disponible sur le site Internet du CSTC.

3. Mise en œuvre

Quoique nous n’ayons pas pu vérifier les performances des PMR dans des réalisations pratiques autres que celles retenues lors des essais, nous avons essayé d’examiner les répercussions que l’intégration de ces produits pourrait avoir sur le comportement des parois et ce, à la lumière des résultats de la recherche et de nos connaissances dans le domaine de l’hygrothermie. Dans cet article, seule l’application du PMR en toiture sera développée.

3.1 Règlements thermiques régionaux

Dans les différentes Régions du pays, les valeurs U (coefficients de transmission thermique calculés sur la base de la norme NBN B 62-002) des parois (ou parties de paroi) nouvellement construites ou rénovées appartenant à la surface de déperdition calorifique du bâtiment ne peuvent dépasser certaines valeurs limites.

Pour les toitures, par exemple, la valeur Umax à considérer est de 0,4 W/m²K en Région wallonne et bruxelloise (et prochainement également en Région flamande).

3.2 Les PMR selon diverses configurations

Appliqué en toiture sous les chevrons ou sur ceux-ci – en y associant, dans ce dernier cas, une fonction de sous-toiture –, le PMR ne sera pleinement exploité que s’il peut être placé en vis-à-vis d’une, ou mieux, de deux lames d’air non ventilées d’une épaisseur au moins égale à 2 cm.

Selon la norme belge NBN EN ISO 6946 définissant la méthode de calcul à adopter pour déterminer la résistance thermique d’une paroi, une lame d’air horizontale peut être considérée respectivement comme non ventilée ou faiblement ventilée lorsque la surface totale des fuites d’air vers l’extérieur n’excède pas 500 mm² (ex. fente de 0,5 mm sur une longueur de 1 m) ou 1500 mm² par m² de surface.

De telles exigences sont particulièrement difficiles à garantir, en particulier lorsque le PMR est appliqué sur les chevrons et qu’il remplit le rôle de sous-toiture. Posés perpendiculairement aux chevrons, les lés ne pourront être collés correctement entre eux que sous réserve de disposer d’un support continu sur lequel le produit est susceptible de s’appuyer. Les raccords en pied de versant, au faîte ainsi qu’au droit des rives seront également autant de détails dont l’étanchéité à l’air devra être particulièrement soignée. Si les recommandations précitées sont respectées, il convient en outre de veiller aux performances d’étanchéité à l’air et à la vapeur d’eau du côté intérieur du complexe toiture afin d’éviter tout risque de condensation interne, considérant que la perméabilité à la vapeur d’un PMR posé de cette manière, est très faible (µd supérieur ou égal à 50 m selon certains fabricants; cf. Infofiche n° 12).

Coupe

PMR posé sur les chevrons.

Couverture + PMR + lame d’air faiblement ventilée + finition intérieure.

Application

PMR comme sous-toiture :

  • 1 lame d’air fortement ventilée au-dessus du PMR
  • 1 lame d’air faiblement ventilée sous le PMR

Valeur U : 1,66 W/m²K

Commentaires

  • Étanchéité à l’air à assurer simultanément au niveau du PMR et de la finition intérieure.
  • Difficulté de garantir une lame d’air, même faiblement ventilée, entre les chevrons compte tenu notamment des nombreuses fuites d’air inévitables aux raccords.
  • Risque de condensation interne à la sous-face du PMR dans le cas d’un climat intérieur relativement humide (classes de climat III et IV).

Coupe

PMR posé sous les chevrons.

Couverture + sous-toiture éventuelle + lame d’air faiblement ou fortement ventilée + PMR + lame d’air de 2 cm, non ventilée ou faiblement ventilée + finition intérieure.

Application

Avec sous-toiture :

  • 1 lame d’air faiblement ventilée au-dessus du PMR
  • 1 lame d’air non ventilée (a) ou faiblement ventilée (b) sous le PMR

Valeur U : 0,63 W/m²K (a)
1,66 W/m²K (b)

Avec ou sans sous-toiture :

  • 1 lame d’air fortement ventilée au-dessus du PMR
  • 1 lame d’air non ventilée (a) ou faiblement ventilée (b) sous le PMR

Valeur U : 0,73 W/m²K (a)
1,66 W/m²K (b)

Commentaires

  • Étanchéité à l’air à assurer simultanément au niveau du PMR et de la finition intérieure. La réalisation étanche des raccords du PMR posé du côté intérieur et des autres détails peut se faire avec davantage de soin.
  • Difficulté de garantir une lame d’air faiblement ventilée entre les chevrons. La situation envisageant une ventilation de la lame d’air au-dessus du PMR est plus représentative d’une situation réelle, même en présence d’une sous-toiture.
  • Risque de condensation interne dans le cas d’un climat intérieur relativement humide (classes III et IV).

 

3.2.1 Le PMR comme seule isolation thermique d’un versant de toiture

Le tableau 2 résume différentes configurations possibles lorsque le PMR est utilisé comme seul isolant. Sa résistance thermique intrinsèque ainsi que l’émissivité de ses couches superficielles ont été choisies volontairement sur la base des meilleurs résultats obtenus lors de la campagne de mesures (e = 0,05 – RPMR = 0,6 m²K/W).

Selon la norme NBN EN ISO 6946, lorsque la résistance thermique totale des couches situées entre la lame d’air faiblement ventilée et l’ambiance extérieure est supérieure à 0,15 m²K/W, il y a lieu de plafonner cette valeur à 0,15 m²K/W.

Les valeurs U indiquées au tableau 2 ont été déterminées en partie courante de l’ouvrage. Elles se situent entre 1,66 et 0,63 W/m²K, selon que le PMR est en présence d’une ou deux lames d’air et que ces dernières sont ventilées, faiblement ventilées ou non ventilées.

Nous constatons que l’usage du PMR comme seul isolant thermique ne permet pas de satisfaire aux exigences des réglementations thermiques en vigueur dans les trois Régions du pays.

3.2.2 Le PMR comme complément d’une isolation thermique traditionnelle

Disposé en complément d’une isolation traditionnelle, le PMR permet d’augmenter la résistance thermique d’une paroi existante, surtout s’il est associé à une ou deux lames d’air non ventilées. Dans les configurations proposées au tableau 3, le PMR est appliqué selon ce principe, en tenant compte des réserves formulées ci-avant et en considérant une épaisseur de 6 cm d’isolant traditionnel de conductivité thermique non certifiée égale 0,045 W/mK (ex. laine minérale, polystyrène expansé, …).

Le PMR associé à une, voire deux lames d’air non ventilées confère une résistance thermique complémentaire (par rapport à celle du matériau isolant traditionnel) comprise entre 0,6 et 1,5 m²K/W. S’il est posé du côté intérieur avec soin (en veillant à l’étanchéité des raccords), il peut être intéressant de lui adjoindre une fonction d’étanchéité à l’air et à la vapeur. Sa résistance élevée à la diffusion de vapeur, présentée comme un atout dans ce cas, le pénalise toutefois lorsqu’il est utilisé comme sous-toiture. Il est par conséquent nettement moins recommandable dans cette dernière configuration.

Coupe

PMR posé sur les chevrons.

Couverture + PMR + isolant traditionnel + pare-vapeur + finition intérieure.

Application

PMR comme sous toiture : aucune lame d’air non ventilée ou faiblement ventilée Valeur U : 0,44 W/m²K.

Commentaires

  • Étanchéité à l’air à assurer au niveau du complexe toiture.
  • Absence de lame d’air entre le PMR et l’isolant traditionnel disposé entre les chevrons (pour limiter le risque de convection). La résistance thermique apportée par le PMR se limite à celle du PMR seul (sans lames d’air).
  • Risque de condensation sous le PMR compte tenu de sa faible perméabilité à la vapeur. Performances d’étanchéité à l’air et à la vapeur élevées à garantir du coté chaud, ce qui peut nécessiter un support continu pour la pose du pare-vapeur (cf. Infofiche n° 12).
Coupe

PMR posé sous les chevrons.

Couverture + sous toiture + isolant traditionnel (sans pare-vapeur) + lame d’air non ventilée + PMR + lame d’air non ventilée + finition intérieure.

Application

Le PMR fait office de pare-vapeur :

  • 1 lame d’air non ventilée au-dessus du PMR
  • 1 lame d’air non ventilée sous le PMR

Valeur U : 0,32 W/m²K

Commentaires

  • Étanchéité à l’air et à la vapeur à assurer au niveau du PMR et étanchéité à l’air à assurer au niveau de la finition intérieure. Soin à accorder à l’étanchéité des raccords et autres détails.
  • Configuration optimisant l’usage du PMR.

Tableau 3 : Configurations possibles pour les PMR utilisés en complément d’un isolant traditionnel.

4. Conclusions

Même posé de façon optimale, un PMR associé à deux lames d’air non ventilées de 2 cm d’épaisseur (soit une épaisseur totale de ≈ 5 à 6 cm) peut tout au plus prétendre égaler une isolation traditionnelle (laine minérale, polystyrène expansé, …) d’épaisseur équivalente, soit 4 à 6 cm. Lorsque les lames d’air sont ventilées, même faiblement, les performances sont encore réduites. Or, l’étanchéité à l’air est souvent très difficile à garantir en pratique, surtout si le PMR est posé sur les chevrons. De manière générale, notons que la plupart des toitures traditionnelles sont aujourd’hui conçues en évitant d’y intégrer des lames d’air pouvant favoriser les échanges convectifs.

Posés de manière correcte en complément d’un isolant traditionnel, ils peuvent contribuer à améliorer la performance thermique totale de l’ouvrage, mais ne peuvent à eux seuls satisfaire aux exigences réglementaires. Le cas échéant, leur faible perméabilité intrinsèque à la vapeur d’eau les prédispose naturellement à être utilisés comme pare-vapeur et non comme sous-toiture.

Une évaluation complète des performances thermiques de ce type de produit requiert une étude de la pérennité des propriétés thermiques et en particulier de l’émissivité de la couche superficielle du produit, sujette au vieillissement (salissure, oxydation).

Rappelons enfin qu’à l’inverse de la plupart des isolants traditionnels, les PMR ne disposent pas, à ce jour, d’agrément technique en Belgique.

N’hésitez pas également à consulter notre page consacrée aux isolants biosourcés.

Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Vitrage à haute résistance

Vitrage à haute résistance

Parmi les vitrages à haute résistance, on distingue :

Ces vitrages peuvent être montés en double vitrage avec un verre classique ou présentant des propriétés de réflexion ou d’absorption. Ils peuvent prendre place dans un système équipé d’une couche basse émissivité ou de gaz acoustique.

Le verre trempé

Pour augmenter la résistance du verre à la flexion lors de sollicitations d’origines thermiques et/ou mécaniques, on met ses deux faces en précontrainte sur une fine épaisseur au cours d’un traitement appelé la trempe du verre.

Lorsque le verre est soumis à un effort de flexion, les efforts de traction induits dans une de ses faces vont progressivement compenser la compression présente dans le verre. Ce n’est qu’au-delà de ce stade que la glace risquera de se briser.

Il existe deux types de trempe :

La trempe thermique

La glace est chauffée jusqu’à une température de 700°C et se dilate sous l’action de la chaleur. Elle est ensuite refroidie brusquement par pulsion d’air. De ce fait, la surface refroidit et se fige avant la partie centrale. Lorsque cette dernière se refroidit à son tour, elle tire sur les deux faces qui l’entourent induisant des contraintes de compression permanentes sur une fine épaisseur près de la surface.

Schéma principe trempe thermique.

La trempe chimique

La mise en compression de la surface de la glace se réalise en remplaçant un partie des ions de sodium du verre par de ions de potassium plus volumineux. Ces ions proviennent d’un sel fondu mis en contact avec le verre. Comme l’espace dans lequel ils vont s’introduire est légèrement restreint, leur insertion entre les autres ions va créer des efforts de compression.
L’épaisseur de la zone en compression est plus fine que par le procédé de la trempe thermique, ce qui permet d’appliquer ce procédé à des verres très minces. Ce type de verre n’est pas utilisé dans le bâtiment.

Schéma principe trempe chimique.

Quel que soit le type de trempe, les verres trempés ne peuvent plus être coupés, sciés ou percés après l’opération de trempe.

Caractéristiques physiques

  • Résistance à la traction (50 N/mm²) cinq fois plus élevée qu’un verre classique (10 N/mm²).
  • Très bonne résistance aux chocs thermiques : ils peuvent résister à un différentiel de température de 200°C.
  • Mode de rupture tel qu’il se brise en morceaux très petits aux arêtes émoussées, limitant le risque de blessure.

Illustration caractéristiques physiques verre trempé

La pose

Les verres trempés peuvent être montés en double vitrage avec un vitrage classique. On veillera à poser le verre trempé du coté intérieur de façon à limiter les risques de blessure par de grands éclats vers les personnes présentes dans les locaux.

Caractéristiques énergétiques et lumineuses

  • Le procédé de trempe ne modifie pas les valeurs du coefficient de transmission thermique U du vitrage.
  • Par contre, le procédé de trempe peut donner lieu à des dessins colorés dus à des phénomènes d’interférence appelés  »fleurs de trempe » modifiant quelque peu l’aspect superficiel et les propriétés de réflexion du vitrage. De plus pour les verres trempés verticalement, les pinces provoquent des déformations appelées  »point de trempe ».

Le verre durci

Il s’agit d’un verre qui a subit un traitement thermiques semblables à la trempe thermique mais pour lequel le niveau de contraintes obtenu est inférieur à celui du verre trempé, car le refroidissement a été réalisé de manière plus lente.

Les verres durcis ne peuvent plus être coupés, sciés ou percés après l’opération de durcissement.

Caractéristiques physiques

  • Une valeur de résistance à la rupture par flexion supérieure à celle du verre recuit mais qui sera précisée au cas par cas par un agrément technique.
  • Une bonne résistance aux chocs thermiques : ils peuvent résister à un différentiel de température de 100°C.
  • Un mode de rupture en étoile entraînant des morceaux pouvant provoquer des blessures. Dès lors, les verres durcis ne sont jamais considérés comme des verres de sécurité !

Illustration caractéristiques physiques verre durci.

Casse d’un verre durci.

Caractéristiques énergétiques et lumineuses

  • Le procédé de durcissement ne modifie pas les valeurs du coefficient de transmission thermique U du vitrage.
  • Par contre, le procédé de durcissement peut donner lieu à des dessins colorés dus à des phénomènes d’interférence modifiant quelque peu l’aspect superficiel et les propriétés de réflexion du vitrage.

Le verre feuilleté

Schéma principe verre feuilleté.

Le verre feuilleté est un assemblage constitué d’au moins deux feuilles de verre, liés intimement sur toute leur surface par un intercalaire.
Celui-ci a pour fonction de coller les feuilles de verre tout en donnant au produit fini des performances supplémentaires. Ces performances peuvent être la limitation du risque de blessure en cas de bris, la protection contre l’effraction, la protection contre les armes à feu et les explosions, la protection contre l’incendie, l’isolation acoustique, la décoration, …

Selon le type de performances recherchées, l’intercalaire peut être :
  • un film plastique,
  • une résine

On distingue donc :

Le verre feuilleté avec film plastique en butyral de polyvinyle (PVB) :

Deux feuilles de verre sont liés intimement sur toute leur surface par un film plastique en butyral de polyvinyle (PVB).

Caractéristiques physiques

Sa fonction première est la protection contre l’effraction et la sécurité.

Chaque film a une épaisseur de 0,38 mm. C’est principalement le nombre de films qui détermine le niveau de résistance, et moins l’épaisseur du vitrage.

Le tableau suivant reprend la valeur indicative du nombre de films en PVB à utiliser en fonction du niveau de protection souhaité :

Type de protection Degré de protection Nombre de films de PVB
Protection contre le vandalisme Protection contre le vandalisme non organisé. 3
Retardateur d’effraction Protection contre l’effraction organisée. 4
Protection de haut niveau. 6
Très haut niveau de protection contre toutes formes d’agressions à arme blanche. Compositions multifeuilletées.

Ce vitrage apporte également une amélioration au niveau de l’acoustique qui est optimale lorsque le vitrage est composé de deux feuilles de verre et de deux films de PVB de 0,38 mm d’épaisseur chacun.

Mode de rupture

Il est essentiellement utilisé comme verre de sécurité. En effet, en cas de bris, l’adhérence verre-PVB permet aux fragments du vitrage cassé de rester en place (pendant un certain temps au moins ou jusqu’à un niveau de charge déterminé).

A gauche : verre recuit, à droite : verre feuilleté.

La nomenclature

La nomenclature de ces vitrages se fait au moyen de 2 chiffres indiquant l’épaisseur des différentes feuilles de verre en mm, suivis d’un point et d’un chiffre donnant le nombre de films en PVB.

Exemple.

66.2 correspond à deux feuilles de verre de 6 mm séparées par deux films de PVB de 0,38 mm d’épaisseur chacun.

4/12/66.2 correspond à un double vitrage composé d’un vitrage feuilleté 66.2 , d’une lame d’air de 12 mm et d’un verre simple de 4 mm.

La pose

Lors de la pose d’un double vitrage comprenant un verre feuilleté. On veillera à poser le verre feuilleté du coté intérieur de façon à limiter les risques de blessure par éclats vers les personnes présentes dans les locaux.

Les vitrages à intercalaire en résine coulée :

Il s’agit d’une couche de résine de 1,0 à 2,0 mm polymérisée entre deux feuilles de verre.

Caractéristiques physiques

Ces vitrages ont été développés dans le but d’améliorer l’isolation acoustique. La résine ayant un module d’élasticité plus faible que le PVB, elle permet d’obtenir des amortissements plus importants des vibrations sonores. L’épaisseur de la résine influence directement le niveau d’isolation acoustique.

La présence de la résine n’améliore pas leur résistance à la flexion, dès lors les vitrages feuilletés à résine coulée ne se prêtent pas à la protection anti-effraction, mais ils peuvent être utilisés en toiture car en cas de bris de vitre, l’adhérence verre-résine permet aux fragments du vitrage cassé de rester en place.

La nomenclature

La nomenclature de ces vitrages se fait au moyen de 2 chiffres indiquant l’épaisseur des différentes feuilles de verre en mm, suivis d’un chiffre donnant l’épaisseur de l’intercalaire en résine coulée (RC).

Exemple.

Un vitrage composé de deux verre de 5 mm et d’une couche de résine coulée de 1,5 mm est dénommé : 55.1,5 RC

Les vitrages à intercalaire en PVB amélioré pour l’acoustique, appelé PVBa :

Le PVBa est un type de film PVB qui a été conçu pour se rapprocher des caractéristiques acoustiques des verres feuilletés avec résine, tout en conservant le niveau de performances de sécurité et de résistance à l’effraction des PVB classiques.

Remarque.
Par rapport à un simple vitrage, l’isolation acoustique d’un verre feuilleté est surtout accrue dans la zone autour de la fréquence critique des feuilles de verres (3 200 Hertz). ce puits d’isolation acoustique est limité par l’amortissement des vibrations apportées par l’intercalaire. Cet effet est plus marqué pour la résine et le PVBa. De plus, dans ces cas, le puits de résonance est décalé vers les hautes fréquences.
L’effet global est perceptible essentiellement pour Rw + C, moins pour Rw + Ctr.

Le verre armé

Photo verre armé.

Fragmentation du verre armé.

Il s’agit d’un verre dans lequel ont été incorporés, au moment de la fabrication, des fils métalliques destinés à retenir les morceaux de verre en cas de bris mais ne participant pas à la résistance mécanique.
La résistance du verre armé est inférieure à celle du verre non armé, car le treillis déforce la résistance intrinsèque du verre.

De plus, étant donné la présence de l’armature, le verre armé ne peut être trempé. Son utilisation en verre feuilleté ou en double vitrage est déconseillée.

Ce type de vitrage est à proscrire comme produit de sécurité évitant les chutes de personnes ou les blessures car sa fragmentation ne répond pas aux exigences en la matière.

Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Vitrage permettant le contrôle solaire

Vitrage permettant le contrôle solaire

Remarque.

Le contrôle du facteur solaire a une influence sur la transmission lumineuse d’un vitrage; toutes les combinaisons ne sont pas possibles.

En effet, le rayonnement visible forme la moitié du spectre solaire.

Spectre solaire.

Ainsi, le facteur solaire ne peut être inférieur à la moitié de la transmission lumineuse; cela correspond à la zone supérieure rouge du graphique ci-dessous, qu’il n’est donc pas possible d’atteindre.

La zone verte n’est pas intéressante car elle diminue la quantité de lumière naturelle qui peut entrer dans le bâtiment sans diminuer la quantité de gains solaires.
Et ce n’est que très récemment que les fabricants ont mis sur le marché des vitrages dont la transmission lumineuse atteint le double du facteur solaire.

Le double vitrage à verre clair + verre réfléchissant

Lorsque l’énergie solaire est interceptée par une paroi, une partie est réfléchie vers l’extérieur, une partie est absorbée par les matériaux, une partie est transmise à l’intérieur.

Simple vitrage et double vitrage.

Les facteurs énergétiques :
TE : facteur de transmission directe du vitrage, RE : facteur de réflexion directe, AE : facteur d’absorption directe, FS : facteur solaire de transmission totale d’énergie à travers le vitrage.

Le verre réfléchissant est conçu de façon à augmenter la fraction d’énergie solaire incidente réfléchie et d’en diminuer ainsi la part transmise.

La proportion entre l’énergie émise vers l’extérieur et vers l’intérieur dépend, entre autres, de la vitesse du vent et des températures de l’air extérieur et de l’air intérieur.

La propriété réfléchissante est obtenue par un dépôt d’une ou de plusieurs couches à base d’oxydes métalliques sur le vitrage, le plus souvent sur une seule face du verre et à l’intérieur du double vitrage (en position 2) de façon à réfléchir les rayons lumineux avant qu’ils ne pénètrent dans la couche d’air.

Ces couches peuvent être de plusieurs natures :

  • Des couches pyrolithiques à base d’oxydes métalliques déposées sur un float ou un verre absorbant, ces couches peuvent être placées en position 1 ou 2.
  • Des couches sous vide à base d’oxydes métalliques ou de métaux. Ces couches étant plus fragiles, elles sont obligatoirement placées à l’intérieur du double vitrage en position 2.
  • Des films adhésifs réfléchissants. Un film est apposé de façon indélébile (le décollement du film est possible mais très difficile) sur une face du vitrage (généralement à l’intérieur). Cette technique est utilisée en rénovation.

Facteurs énergétiques et lumineux

L’action sélective des métaux nobles utilisés dans les couches réfléchissantes a pour effet :

  • D’empêcher la chaleur solaire de pénétrer dans le bâtiment par réflexion du rayonnement solaire infrarouge et ultraviolet, non perceptible à l’œil, mais représentant respectivement 43 % et 3 % de l’énergie solaire.
    Les vitrages réfléchissants sont caractérisés par un facteur solaire FS variant de 0.10 à 0.63 contre 0.78 à 0.81 pour un verre clair.
  • De refléter en même temps la lumière, c’est-à-dire le rayonnement visible du spectre solaire, entraînant une transmission lumineuse plus faible que celle des vitrages clairs.
    Les vitrages réfléchissants ont un facteur de transmission lumineuse TL compris entre 0.07 et 0.66 contre 0.65 et 0.76 pour un verre clair.
  • De ne pas modifier coefficient de transmission thermique U, qui est le même, pour un double vitrage réfléchissant, que celui d’un double vitrage classique.

Les fabricants tentent de plus en plus d’obtenir le meilleur compromis entre la part d’énergie réfléchie et la part de lumière transmise.

Exemple : Les figures suivantes illustrent le principe ci-dessus en comparant les courbes de transmission du spectre solaire à travers un vitrage clair, un vitrage réfléchissant gris et un vitrage réfléchissant argenté.

Le vitrage clair

TL = 80 %    FS = 76 %

Le vitrage réfléchissant bleu

 TL = 48 %    FS = 33 %     RE = 32 %     AE = 38 %

Le vitrage réfléchissant argenté

TL = 43 %    FS = 25  %     RE = 50 %     AE = 28 %

Légende :

Le rayonnement visible du spectre solaire (la lumière) transmis par le vitrage.
Le rayonnement solaire infrarouge et ultraviolet, non perceptible à l’oeil, transmis par le vitrage.
L’énergie solaire totale incidente.

L’efficacité sélective du vitrage réfléchissant argenté permet de laisser passer une grande partie de la lumière (TL = 43 %) tout en stoppant quasi complètement le rayonnement infrarouge (FS = 25 %). Par rapport à un vitrage isolant classique, il laisse passer trois fois moins de chaleur solaire en réduisant la transmission lumineuse de 50 %.
On remarque qu’un vitrage réfléchissant est toujours absorbant (AE) dans une certaine mesure.

Remarque : il existe actuellement des vitrages réfléchissants non colorés dont l’aspect est neutre !

Précautions

  • Les verres réfléchissants sont, comme les verres absorbants, sujet à la casse thermique. Des précautions sont à prendre pour éviter les surchauffes.
  • Ces verres peuvent être clairs ou teintés (bronze, gris, argenté, vert, bleu…) conférant au vitrage des propriétés de réflexion énergétiques et lumineuses très diverses.
  • Ces vitrages réfléchissent toujours la lumière provenant du milieu le plus lumineux. Dès lors le soir, c’est l’éclairage artificiel des locaux qui sera réfléchi vers l’intérieur, la vue vers l’extérieur n’est plus possible.

Vitrages composés

Le vitrage absorbant et réfléchissant : associe les deux propriétés au sein d’un même vitrage. Une couche d’oxyde métallique est simplement déposée sur un verre absorbant.

Le vitrage basse émissivité et réfléchissant :

Il confère au vitrage un double intérêt :

  • Réduire l’intensité du rayonnement solaire, grâce à une couche d’oxydes métalliques placée sur la face 2, qui réfléchit l’énergie solaire avant qu’elle ne pénètre dans la couche d’air. Le facteur solaire du vitrage sera fonction de la nature de la couche réfléchissante.
  • Une couche basse émissivité, placée en face 3, réfléchit le rayonnement de chaleur vers l’intérieur. Ces vitrages auront un coefficient de transmission thermique nettement amélioré.

Certains films dits « à basse émissivité » associent les deux propriétés au sein d’un même film. Leur application permet une diminution des pertes en énergie au travers d’un vitrage pouvant aller jusqu’à 30 %.

Données

 Pour connaitre les principales caractéristiques des différents types de vitrages.

Le double vitrage à verre clair + verre absorbant

Lorsque l’énergie solaire est interceptée par une paroi, une partie est réfléchie vers l’extérieur, une partie est absorbée par les matériaux, une partie est transmise à l’intérieur.

Simple vitrage et double vitrage.

Les facteurs énergétiques :
TE : facteur de transmission directe du vitrage, RE : facteur de réflexion directe, AE : facteur d’absorption directe, FS : facteur solaire de transmission totale d’énergie à travers le vitrage.

Le verre absorbant est conçu de façon à absorber une partie de l’énergie solaire incidente avant de l’émettre vers l’intérieur et l’extérieur sous forme d’infrarouge.

La proportion entre l’énergie émise vers l’extérieur et vers l’intérieur dépend, entre autres, de la vitesse du vent et des températures de l’air extérieur et de l’air intérieur.

Les verres absorbants sont des verres teintés dans la masse (bronze, gris, vert, rose, bleu…) par adjonction d’oxydes métalliques à la composition. Ils sont placés coté extérieur de façon à réémettre vers l’extérieur le rayonnement le plus tôt possible.

Facteurs énergétiques et lumineux

L’action sélective des verres absorbants a pour effet :

  • De diminuer le facteur solaire FS du vitrage, selon la couleur et l’épaisseur du verre. Celui-ci pourra varier de 0,46 à 0,67; ce qui correspond à une énergie solaire absorbée et réémise vers l’extérieur variant de 54 % à 33 %. À titre de comparaison, le facteur solaire varie de 0,78 à 0,81 pour un verre clair.
  • De diminuer le coefficient de transmission lumineuse TL. Celui-ci est compris entre 0,36 et 0,65 contre 0,65 et 0,76 dans le cas d’un double vitrage classique.
  • De ne pas modifier le coefficient de transmission thermique U, qui est le même que celui d’un double vitrage classique.

Ces vitrages offrent une large gamme de coloris conférant aux vitrages des propriétés d’absorption très diverses. On constate que les vitrages de couleur bleu claire ou verte, ont un coefficient de transmission lumineuse plus élevé que les vitrages teintés traditionnels de couleur bronze ou grise mais un facteur solaire moins élevé que ces derniers.

Les vitrages absorbants sont toujours réfléchissants dans une certaine mesure.

On constate que plus le taux d’absorption est grand, plus le vitrage aura un effet matifié et moins les caractéristiques de réflexion seront grandes.

Exemple de répartition de l’énergie transmise, réfléchie et absorbée pour 2 types de vitrages :

Vitrage clair non traité.

Vitrage absorbant.
Exemple de teintes et de répartition des caractéristiques de réflexion et d’absorption de certains vitrages :

Vitrage absorbant bronze :

  • FS = 42 %
  • TL = 27 %
  • AE = 63 %
  • RE = 8 %

Vitrage absorbant vert :

  • FS = 20 %
  • TL = 36 %
  • AE = 64 %
  • RE = 20 %

Vitrage absorbant doré :

  • FS = 13 %
  • TL = 20 %
  • AE = 40 %
  • RE = 50 %

Précautions

  • Pour évacuer un maximum de chaleur rayonnée vers l’extérieur, on placera le verre absorbant le moins possible en retrait du plan de la façade.
  • Les verres absorbants ont tendance à s’échauffer plus que les verres classiques, et sont sujets à la casse thermique. Il faut prendre des précautions en conséquence.
  • On utilise fréquemment le double vitrage absorbant et réfléchissant spécialement étudié contre le rayonnement solaire et associant les deux propriétés au sein d’un même vitrage.

Les vitrages à propriétés variables

Les besoins en gains solaires et en lumière naturelle varient en fonction du temps et de l’occupation. Aussi, l’idée d’un vitrage aux propriétés variables dans le temps s’avère très séduisante.

Le principe est d’intégrer dans le vitrage des matériaux chromogènes dont la caractéristique essentielle est de subir une modification importante de ses propriétés optiques sous l’effet dune variation du champ électrique, de la charge électrique, de l’intensité lumineuse, de la composition spectrale de la lumière ou de la température du matériau.

Sous tension.

Hors tension.

Action modifiant les caractéristiques optiques du vitrage

Non électrique

Le vitrage photochromique

  • Modifie ses propriétés optiques sous l’action de la lumière ultraviolette.
  • Bon contrôle de la transmission lumineuse mais peu performant pour le contrôle des gains solaires.

Le vitrage thermochromique et thermotrope

Evolution de la transmission et de la réflexion
d’un matériau thermotrope en fonction de la température.

  • Un verre thermochromique modifie ses propriétés de transmission sous l’effet d’un processus chimique initié par un changement de température. Si le processus est physique, le verre est dit thermotrope.
  • Le champ d’application s’étend au contrôle de la surchauffe et de l’éblouissement.

Électrique

Le vitrage à cristaux liquides.

Il modifie l’orientation de ses cristaux sous l’action d’un champ électrique.
Sous tension, l’orientation est régulière et rend le verre transparent, par contre hors tension l’orientation est quelconque ce qui rend le vitrage transparent diffus.

Le vitrage à particules dispersées

Le principe est similaire à celui des cristaux liquides mais ce sont des aiguilles de polyiodure en suspension dans un gel ou un liquide organique.

Le vitrage électrochrome

Son principe repose sur l’injection ou l’expulsion d’électrons et d’ions qui engendrent une décoloration de manière à pouvoir régler l’intensité de la réflexion en fonction de l’intensité lumineuse.

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Vitrage isolant thermique et vitrage isolant acoustique

Le double vitrage à verre clair

Le double vitrage est constitué de deux feuilles de verre assemblées et scellées en usine, séparées par un espace hermétique clos renfermant de l’air ou un autre gaz déshydraté.

Schéma principe double vitrage à verre clair.

  1. Feuilles de verre.
  2. Air et/ou gaz déshydraté.
  3. Espaceur fixant l’espace entre les feuilles de verre.
  4. Ouverture pour l’absorption d’humidité.
  5. Première barrière d’étanchéité en polyisobuthylène.
  6. Dessicant.
  7. Seconde barrière d’étanchéité en polyuréthane, silicone ou polysulfure.

Le dessicatif introduit dans l’espaceur est destiné à assécher le gaz emprisonné à la fermeture du vitrage et à absorber la vapeur d’eau éventuelle. Le bon fonctionnement des barrières d’étanchéité et du dessicatif conditionne la durée de vie du vitrage.

La composition des doubles vitrages est données par 3 valeurs (en mm). Exemple : 4/12/4 : l’épaisseur de la feuille de verre extérieure / l’épaisseur de l’espaceur / l’épaisseur de la feuille de verre intérieure.

La garantie d’efficacité des doubles vitrages prévues dans les agréments techniques (ATG) est de 10 ans. Mais la durée de vie réelle est bien supérieure.

Le double vitrage est à présent imposé dans toutes les constructions neuves comme dans les rénovations suite aux réglementations relatives à l’isolation thermique en vigueur en Région wallonne et en Région Flamande.

Les modes de transmission de chaleur

L’intérêt du dispositif est de bénéficier du pouvoir isolant apporté par la lame d’air ou de gaz, et de faire baisser de la sorte le coefficient de transmission thermique U de l’ensemble du vitrage.

Schéma modes de transmission de chaleur.

La transmission de chaleur dans la lame d’air se fait par convection, rayonnement et conduction.
Elle se fait par conduction et rayonnement dans le verre.

La présence de la lame d’air permet de limiter les pertes de chaleur par conduction, la conductivité thermique de l’air (0.025 W/mK (à 10°C)) étant nettement inférieure à celle du verre (1 W/mK).

Caractéristiques énergétiques

Lorsque l’énergie solaire est interceptée par une paroi, une partie est réfléchie vers l’extérieur, une partie est absorbée par le matériau, une partie est transmise à l’intérieur.

La transmission solaire du double vitrage est légèrement plus faible que celle du vitrage simple car la chaleur qui traverse le vitrage est absorbée et réfléchie par deux couches et non une seule.

Les schémas suivants donnent les coefficients de tranmission thermique U et le facteur solaire FS d’un double vitrage et d’un simple vitrage :

   

Simple vitrage et double vitrage.

Améliorer la performance du double vitrage ?

Une des manières de réduire le coefficient de conductivité thermique d’un double ou triple vitrage est de travailler sur l’espace interstitiel. La première idée consiste à augmenter l’épaisseur de la lame d’air. Effectivement, l’isolation augmente dans les premiers millimètres, puis l’isolation reste pratiquement constante au delà de 14 mm. Pourquoi ? dans le premier temps, l’air constitue un matelas, mauvais conducteur de la chaleur, mais une fois que l’épaisseur d’air s’accroît, des boucles d’échange convectives se forment entre la vitre chaude et la vitre froide… Un double châssis écarté de 20 cm n’isole pas mieux qu’un double vitrage ordinaire.

On a alors pensé à remplacer l’air par un gaz moins conducteur : l’Argon, le Krypton, … Effectivement, cela apporte un « + » à l’effet d’isolation. Mais impossible de descendre en dessous d’un U de 2,5 W/m²K.

Et pourquoi pas le vide ? Effectivement, un vide d’air permet une absence de convection et de conduction. Mais mécaniquement, les deux vitres ont du mal à résister à la pression atmosphérique et se brisent. Il faut alors placer des écarteurs… qui sont eux-mêmes des conducteurs de chaleur… Cette technique est à l’étude mais n’a pas d’application industrielle aujourd’hui.

Reste à diminuer la transmission de chaleur par rayonnement : c’est l’idée du vitrage à basse émissivité dont nous reparlerons ci-dessous.

Caractéristique lumineuse

Le double vitrage assure un aspect neutre en réflexion et une grande transparence. Il est caractérisé par un coefficient de transmission lumineuse élevé mais néanmoins inférieur à celui d’un simple vitrage.

Simple vitrage, TL = 90 % et double vitrage TL = 81 %.

Caractéristique acoustique

Curieusement, l’isolation acoustique que procure le double vitrage dans les basses (bruit de trafic lent) et moyennes fréquences est légèrement inférieure à celle d’un simple vitrage de la même épaisseur.

Il est caractérisé par un indice pondéré d’affaiblissement acoustique.

Rw Rw +C Rw +Ctr
30 29 26

Certaines dispositions peuvent être prises de façon à assurer des performances acoustiques suffisantes. On se référera aux vitrages acoustiques.
À partir du double vitrage des améliorations sont possibles afin d’augmenter encore les performances énergétiques et solaires du vitrage : le vitrage basse émissivité, absorbant, réfléchissant…

Le double vitrage « à basse émissivité »

Principe

Ce vitrage est aussi appelé « vitrage à haut rendement » ou « vitrage super isolant ». En anglais, il se nomme vitrage « low-E » et en France, on l’appelle « Vitrage à Isolation Renforcée » (VIR).

L’objectif est d’augmenter le pouvoir isolant du double vitrage, c.-à-d. de diminuer son coefficient de transmission thermique U.

Vous avez dit : « émissivité » ?

Quand de la chaleur ou de l’énergie solaire est absorbée par un vitrage, elle est réémise par le vitrage, soit par convection d’air le long de sa surface, soit par radiation de la surface du vitrage vers les autres surfaces plus froides. Par conséquent, la réduction de la chaleur émise par les fenêtres sous forme de radiation peut améliorer fortement ses propriétés isolantes.

La capacité d’un matériau à émettre de la chaleur de manière radiative est appelée son émissivité. Ce coefficient d’émissivité varie en fonction de la longueur d’onde du signal émis. Les fenêtres, ainsi que les matériaux que l’on trouve à l’intérieur d’un bâtiment, émettent typiquement des radiations sous forme d’infrarouges de très grande longueur d’onde. A savoir enfin que pour une longueur d’onde donnée, le coefficient d’absorption d’un matériau est égal au coefficient d’émissivité.

Les vitrages standards ont une émissivité de 0.84 sur l’entièreté du spectre. Cela signifie qu’ils émettent 84 % de l’énergie possible pour un objet à cette température. Cela signifie également qu’en ce qui concerne les rayonnements à grande longueur d’onde qui frappent la surface du verre, 84 % est absorbé et seulement 16 % est réfléchi.

Par comparaison, les couches basse-émissivité ont un coefficient d’émissivité de 0.04.

Les vitrages sur lesquels on a déposé de telles couches émettront seulement 4 % de l’énergie possible à cette température, donc absorberont seulement 4 % du rayonnement de grande longueur d’onde qui les atteint.

Autrement dit, ils réfléchiront 96 % du rayonnement infrarouge de grande longueur d’onde.

Application

Le rayonnement calorifique des objets terrestres est émis à une longueur d’onde plus élevée que ceux qui composent le spectre solaire.

Ondes électromagnétiques correspondant au rayonnement solaire et au rayonnement des corps terrestres.

D’où l’astuce : il est tout à fait possible de laisser pénétrer l’énergie solaire (à courte longueur d’onde) à travers un vitrage tout en empêchant la chaleur (à grande longueur d’onde) de quitter ce local !

La couche « basse émissivité » est, en général, une couche métallique, en argent par exemple, déposée sous vide et qui doit être placée à l’intérieur du double vitrage vu sa fragilité. Elle bloquera une partie du transfert de chaleur par rayonnement, diminuant ainsi le flux total de chaleur au travers de la fenêtre.

Importance de la position de la couche basse émissivité

La position de la couche basse émissivité dans un double vitrage n’affecte en rien le facteur U de celui-ci. Donc, en ce qui concerne les pertes de chaleur par transmission, il n’y a absolument aucune différence que la couche basse émissivité soit placée en position 2 ou en position 3.

Numérotation des vitrages.

 

La surface d’un vitrage, dans un double ou un triple vitrage, est référencée par un nombre, commençant par le numéro 1 pour la surface extérieure du vitrage extérieur vers la surface intérieure du vitrage intérieur. La surface intérieure d’un double vitrage porte donc le numéro 4.

Par contre, le facteur solaire FS du vitrage est influencé par la position de la couche.

En effet, en plus de sa capacité à inhiber les transferts d’infrarouges à grande longueur d’onde, une couche basse émissivité absorbe aussi une certaine quantité de l’énergie solaire incidente. Cette énergie absorbée est transformée en chaleur, provoquant ainsi un échauffement du vitrage.

Si l’on cherche à laisser passer la chaleur solaire (FS élevé), la couche basse émissivité sera placée sur le verre intérieur du double vitrage (en face 3). La chaleur absorbée par la vitre sera réémise vers l’intérieur.

Si l’on cherche au contraire à diminuer la chaleur solaire entrante (FS faible), la couche basse émissivité sera placée en face 2, la chaleur absorbée par le vitrage étant alors essentiellement réémise vers l’extérieur. Dans ce cas, on peut adjoindre une couche réfléchissante à la couche basse émissivité pour diminuer encore FS.

Et si on pose le châssis à l’envers ?

Lorsque les châssis et les vitrages arrivent séparément sur un chantier, on veillera à ce que la couche basse émissivité se retrouve bien à la position souhaitée pour tous les châssis du bâtiment (généralement en face 3 dans le domestique et en face 2 dans le tertiaire avec apports internes élevés).

Si l’autocollant est absent, il est possible de repérer la position de la couche au moyen de la flamme d’un briquet. En effet, 4 images de la flamme seront réfléchies par les 4 faces. La couche basse émissivité génèrera un reflet bleuté, les autres étant plus orangées.

 Caractéristiques énergétiques et lumineuses

Le double vitrage basse émissivité est caractérisé par un faible coefficient de transmission thermique U, variant de 1 à 1,9 W/m².K selon le mode d’application de la couche métallique ainsi que la nature du gaz présent entre les feuilles de verres.

Il existe une multitude de vitrages sur le marché. Des combinaisons multiples sont proposées entre le  facteur solaire FS et le facteur de transmission lumineuse  FL. Il est possible de trouver un vitrage pour lequel la présence de la couche métallique ne provoque qu’une très légère baisse des gains solaires et de la transmission lumineuse par rapport à un double vitrage classique. Autrement dit, la couche basse émissivité « ne se voit pas ».

La couche à basse émissivité peut être manipulée de manière à transmettre le rayonnement ayant certaines longueurs d’onde et à réfléchir le rayonnement ayant d’autres longueurs d’ondes.

On peut ainsi combiner les couches à basse émissivité et les couches de contrôle solaire. Il s’agit alors de couches déposées sous vide, combinant ces deux effets et placées en position 2.

Les premiers vitrages à basse émissivité ont été conçus de manière à maximiser les gains solaires en hiver. Ils devraient donc avoir un grand facteur solaire, un coefficient de transmission lumineuse important ainsi qu’un faible coefficient de transmission thermique U. Ils devaient donc transmettre les longueurs d’ondes du rayonnement solaire (rayonnements visibles et infrarouges proches) mais arrêter les infrarouges lointains (correspondant au rayonnement des corps terrestres). On appelle ces vitrages « vitrages à basse émissivité et haute transmission« .

Dans les bâtiments du secteur tertiaire, on demande souvent de minimiser les gains solaires tout en conservant une bonne transmission lumineuse et une bonne isolation. Ces vitrages doivent donc transmettre le rayonnement visible tout en arrêtant le rayonnement solaire correspondant aux infrarouges proches et le rayonnement des corps terrestres (les infrarouges lointains). Ces vitrages sont appelés « vitrages à basse émissivité sélectifs ».

Exemple.

On trouve actuellement des vitrages « haut rendement » avec un facteur solaire limité à 40 % tout en atteignant une transmission lumineuse de 70 %.

Pour diminuer encore le facteur solaire, on peut enfin placer une couche basse émissivité sur un vitrage teinté foncé ou augmenter le coefficient de réflexion des rayons lumineux de la couche elle-même, créant ainsi un produit ayant les propriétés isolantes d’un vitrage « basse émissivité », conjugué un rejet des gains solaires, perdant de facto une certaine qualité de transmission lumineuse. Ces vitrages sont appelés « vitrages à basse émissivité sélectifs et à basse transmission« .

  1. Vitrage clair.
  2. Vitrage basse émissivité et haute transmission.
  3. Vitrage basse émissivité spectralement sélectif.
  4. Vitrage basse émissivité spectralement sélectif et à basse transmission.

Le triple vitrage

Le vitrage est formé par trois feuilles de verre séparant deux espaces d’air.

Caractéristiques énergétiques et lumineuses

L’isolation thermique que procure un triple vitrage est meilleure que celle d’un double vitrage. Le coefficient de transmission thermique U d’un tel vitrage est de 1,9 W/m²K pour un triple vitrage ordinaire (deux lames d’air.) mais peut descendre jusqu’à 0.5 W/m²K pour les triples vitrages  à gaz isolants.

Par contre, les gains solaires et la transmission lumineuse sont diminués par la présence du troisième verre.

Données

 Pour connaitre les principales caractéristiques des différents types de vitrages.

Une variante

Le triple vitrage est rarement appliqué, car sa forte épaisseur et son poids élevé ne s’adaptent pas aux menuiseries classiques.

Une variante consiste en un double vitrage avec un ou plusieurs films plastiques tendus dans l’espace d’air, de façon à avoir plusieurs lames d’air en série sans augmenter le poids du vitrage.

Schéma principe triple vitrage.

  1. Film tendu.
  2. Espaceur métallique.
  3. Mastic thermodurcissable.

Il existe des films ayant des propriétés basse émissivité et/ou de réflexion de l’énergie solaire.

Le vitrage isolant acoustique

Si l’on observe le spectre d’isolation acoustique d’un double vitrage, on remarque que l’isolation acoustique que procure un double vitrage est relativement mauvaise à la fréquence critique des feuilles de verres (3 200 Hertz) et dans les basses et moyennes fréquences (bruit de trafic lent).

Ce deuxième puits de résonance s’explique par le fait que le double vitrage se comporte comme un système acoustique du type MASSE/RESSORT/MASSE. La lame d’air jouant le rôle de ressort, son épaisseur est généralement trop faible pour créer un ressort suffisamment souple et le système fait entrer le verre en résonance.

Pourtant l’acoustique s’améliore lors d’un remplacement d’un châssis !

Des propos ci-dessus, on pourrait déduire que le remplacement, en rénovation, du simple vitrage par du double vitrage n’est pas intéressant du point de vue acoustique… Cette supposition est cependant erronée car le remplacement du vitrage s’accompagne, en général, du remplacement du châssis qui offre une meilleure étanchéité à l’air et donc à une meilleure isolation acoustique que l’ancien châssis; ce qui mène à une amélioration de l’isolation acoustique de l’ensemble vitrage + châssis.

Certaines dispositions permettent aussi d’améliorer l’isolation acoustique d’un double vitrage :

Les doubles vitrages dissymétriques

Chaque plaque d’un matériau d’une épaisseur donnée a une fréquence critique pour laquelle elle se met à vibrer plus facilement. À cette fréquence, le bruit se transmet beaucoup mieux.
Le principe des vitrages dissymétriques est le suivant : on utilise au sein d’un même vitrage des verres d’épaisseur suffisamment différente de sorte que chacun d’eux puisse masquer les faiblesses de l’autre lorsqu’il atteint sa fréquence critique.

La figure suivante compare les spectres d’isolation acoustique d’un double vitrage classique et d’un double vitrage dissymétrique.

Le tableau ci-dessous donne les performances acoustiques des doubles vitrages pour différents types d’assemblages.

Composition (mm) Rw + C (dB) Rw + Ctr (dB)
6-15-4 33 31
8-12-5 35 32
8-20-5 35 32
10-12-6 36 34
10-15-6 37 34
10-12-8 36 34

Les vitrages avec gaz isolant

On remplace l’air d’un double vitrage par un gaz isolant adapté (l’hexafluorure de carbone : SF6).

Cela permet de réaliser des gains appréciables dans les hautes et moyennes fréquences (bruits de trafic rapide), mais les performances s’avèrent défavorables dans les basses fréquences (bruit de trafic urbain (315 Hertz)).

La figure suivante comparant les spectres d’isolation acoustique d’un double vitrage classique et d’un double vitrage avec gaz isolant.

Ce gaz présente le désavantage de diminuer l’isolation thermique des doubles vitrages et cause des problèmes à l’environnement. Les doubles vitrages avec SF6 sont donc à déconseiller et sont, de toute façon, appelés à disparaître.

Les verres feuilletés acoustiques

En résumé…

 Rénovation !

Tableau des performances acoustiques

Type de vitrage : Rw (indice pondéré d’affaiblissement acoustique) Rw + C Rw + Ctr
Vitrage double ordinaire
(4/15air/4)		 30 29 26
Vitrage thermique disymétrique
avec gaz (8/12argon/5)		 38 36 32
Vitrage thermique feuilleté
(6/15air/55.2 PVB)		 38 37 35

Vitrage thermique feuilleté
(8/12air/44.2 PVB)

 41 40 37
Vitrage avec PVB amélioré
(12/20air/44.2 PVBa)		 44 43 40
Vitrage avec résine coulée
(44.1,5RC/20argon/55.1,5RC)		 49 47 42
Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Vernis d’adhérence

Vernis d'adhérence

Le vernis d’adhérence a pour fonction d’assurer un meilleur accrochage du bitume chaud, de la colle bitumineuse à froid ou des membranes soudées, sur certains supports.

Sur les matériaux poreux comme le béton ou la maçonnerie, le vernis fixe la poussière résiduelle et il les rend moins perméables à l’eau.

Il s’applique uniformément à la raclette, à la brosse ou à l’arrosoir sur le support bien nettoyé en évitant les surépaisseurs. Il doit être sec avant de continuer les travaux.

Le vernis d’adhérence s’applique à raison de 200 à 300 gr/m².

On distingue deux type de vernis d’adhérence :

Les émulsions bitumineuses à l’eau

Il s’agit de vernis à base de bitume en suspension dans l’eau. De par leur nature, ils peuvent être utilisés sur un support poreux en béton ou en maçonnerie légèrement humide.

Les vernis bitumineux à solvants volatils

Aussi appelés « cutbacks » ils contiennent des bitumes en suspension dans des solvants volatils.

Ils ne peuvent être appliqués que sur des supports secs, et sont recommandés pour les supports non poreux comme ceux en tôles profilées.

Author Image Posted By : 25 Sep, 2007

Modèles d’isolation – plancher lourd avec aire de foulée

Modèles d'isolation - plancher lourd avec aire de foulée

L’isolation du plancher lourd de combles circulables peut se faire par divers systèmes :

Panneaux semi-rigides ou matelas souple sur le plancher

L’isolant utilisé, généralement de la laine minérale, peut être souple (en rouleaux) ou semi-rigide (en panneaux). Les rouleaux peuvent éventuellement être revêtus d’un papier kraft.

Le pare-vapeur éventuel est déroulé soigneusement sur le plancher lourd.

On place ensuite, à intervalles réguliers, des lambourdes qui vont servir à porter le plancher. L’intervalle entre les lambourdes est déterminé par la largeur des rouleaux ou des plaques d’isolant et par les caractéristiques des plaques de l’aire de foulée.

L’isolant est posé entre les lambourdes.

Les plaques de l’aire de foulée sont clouées sur les lambourdes.

Matelas isolant souple ou semi-rigide au-dessus d’un plancher lourd circulable.

  1. Aire de foulée.
  2. Lambourde.
  3. Isolant souple ou semi-rigide.
  4. Pare-vapeur éventuel.
  5. Support lourd.
  6. Finition du plafond.

Panneaux rigides sur le plancher

L’isolant utilisé peut être de la mousse synthétique ou du verre cellulaire.

Les panneaux rigides nécessitent un support lisse pour pouvoir bien s’emboîter. Il faut donc, au besoin, égaliser le plancher lourd au moyen d’une fine chape d’égalisation ou d’une fine couche de sable.

Le pare-vapeur éventuel est déroulé soigneusement sur le plancher lourd avant la pose de l’isolant.

L’isolant est ensuite déposé de façon continue.

Les panneaux en mousse synthétique sont munis de rainures et languettes, ils doivent être correctement emboîtés.

Les panneaux en verre cellulaire sont posés jointifs.

Les plaques de l’aire de foulée sont posées soit directement sur l’isolant, soit sur des lattes posées sur l’isolant. Les plaques (généralement des planches de bois) sont alors cloués sur ces lattes.

Isolant rigide au-dessus d’un plancher lourd circulable.

  1. Aire de foulée.
  2. Lattes éventuelles.
  3. Isolant.
  4. Emboîtement.
  5. Pare-vapeur éventuel.
  6. Égalisation éventuelle.
  7. Support lourd.
  8. Finition du plafond.

Isolation sous le plancher : une solution à éviter !

L’isolant est fixé sous le plancher lourd.

La fixation est difficile et dépend du type d’isolant. Un pare-vapeur efficace indispensable (sauf en cas d’utilisation du verre cellulaire) est soigneusement placé sous l’isolant. Les joints seront particulièrement soignés. Il ne peut pas être déchiré.

La finition du plafond est ensuite réalisée en prenant toutes les précautions nécessaires pour éviter de blesser le pare-vapeur.

Aucune installation technique ne pourra être aménagée dans le plafond.

Le plancher lui-même ne pourra être percé.

Un espace technique pourrait éventuellement être aménagé entre le pare-vapeur et le plafond.

Toute cette mise en œuvre nécessite un soin parfait difficile à réaliser sur chantier.

L’aménagement de l’aire de foulée se fera de façon traditionnelle sur un plancher lourd (chape + carrelage, par exemple).

Isolation en dessous du plancher lourd circulable.

  1. Plancher lourd.
  2. Isolant.
  3. Pare-vapeur.
  4. Finition du plafond.
Author Image Posted By : Energie-Plus 25 Sep, 2007

Systèmes de pause et d’accrochage pour toiture plate

Systèmes de pause et d'accrochage pour toiture plate

Les types de pose des étanchéités bitumineuses

Les étanchéités bitumineuses peuvent être :

Elles peuvent être posées sur le support de différentes manières :

  • en indépendance, c’est-à-dire que la membrane n’est pas du tout fixée au support,
  • en adhérence totale, c’est-à-dire que la membrane adhère en tous points à son support,
  • en semi-indépendance, c’est-à-dire que la membrane n’adhère à son support que sur une partie de la surface (plots, bandes, …),
  • par fixation mécanique, c’est-à-dire que la membrane est fixée au support par des vis et des clous, éventuellement à travers les couches de matériaux intermédiaires (pare-vapeur et/ou isolant) si elles existent.

Dans les systèmes multicouches les différentes couches sont toujours assemblées en adhérence totale par soudage, collage au bitume chaud ou collage à froid.

⇒ Compositions des étanchéités bitumineuses monocouches

Les étanchéités bitumineuses monocouches peuvent être posées suivant différentes possibilités de combinaisons de techniques de fixation.

Indépendance sur le support

  • Couche unique posée librement (LL)

Adhérence totale au support

  • Couche unique soudée à la flamme (TS)
  • Couche unique collée à froid (TC)

Semi-indépendance sur le support

  • Sous-couche perforée VP 45/30 collée au bitume chaud, couche supérieure soudée à la flamme (PBs)
  • Sous-couche perforée VP 45/15 déroulée librement, couche supérieure soudée à la flamme (PLs)
  • Couche unique soudée à la flamme (PS)
  • Couche unique collée à froid (PC)

Fixation mécanique au support

  • Couche unique vissée dans les recouvrements (MV)

(LL) Monocouche / pose en indépendance

On applique successivement sur le support :

  • une couche facultative de désolidarisation (voile de verre ou natte de polyester),
  • une membrane de minimum 4 mm de bitume polymère avec recouvrements soudés,
  • une couche de protection lourde.

Schéma  Monocouche / pose en indépendance.

Système (LL)

  1. Support.
  2. Couche de désolidarisation éventuelle.
  3. Membrane en bitume polymère posée librement
  4. Protection lourde.

* * *

(TS) Monocouche / adhérence totale / soudage à la flamme

On applique successivement sur le support :

  • un vernis d’adhérence bitumineux si le support est en béton,
  • une membrane de minimum 4 mm de bitume polymère soudée à la flamme, avec recouvrements soudés.

Schéma Monocouche / adhérence totale / soudage à la flamme.

Système (TS)

  1. Support.
  2. Vernis d’adhérence (si support en béton).
  3. Membrane en bitume polymère soudée à la flamme.

* * *

(TC) Monocouche / adhérence totale / collage à froid

On applique successivement sur le support :

  • un vernis d’adhérence bitumineux si le support est en béton,
  • une couche de colle bitumineuse à froid,
  • une membrane de minimum 4 mm de bitume polymère déroulée dans la colle, avec recouvrements soudés.

Schéma Monocouche / adhérence totale / collage à froid.

Système (TC)

  1. Support.
  2. Vernis d’adhérence (si support en béton).
  3. Couche de colle à froid.
  4. Membrane en bitume polymère déroulée dans la colle.

* * *

(PBs) Monocouche / semi-indépendance / sous-couche perforée (VP45/30) collée au bitume chaud / couche finale soudée

On applique successivement sur le support :

  • un vernis d’adhérence bitumineux si le support est en béton,
  • une membrane perforée VP45/30 posée librement,
  • une couche de bitume soufflé chaud,
  • une membrane de minimum 4 mm de bitume polymère soudée à la flamme, avec recouvrements soudés.

Schéma Monocouche / semi-indépendance / sous-couche perforée (VP45/30) collée au bitume chaud / couche finale soudée.

Système (PBs)

  1. Support.
  2. Vernis d’adhérence (si support en béton).
  3. Membrane perforée posée librement.
  4. Couche de bitume chaud.
  5. Membrane en bitume polymère soudée.

* * *

(PLs) Monocouche / semi-indépendance / sous-couche perforée / soudage à la flamme

On applique successivement sur le support :

  • un vernis d’adhérence bitumineux si le support est en béton,
  • une membrane perforée VP40/15 posée librement,
  • une membrane de minimum 4 mm de bitume polymère soudée à la flamme, avec recouvrements soudés.

Schéma Monocouche / semi-indépendance / sous-couche perforée / soudage à la flamme.

Système (PLs)

  1. Support.
  2. Vernis d’adhérence (si support en béton).
  3. Membrane perforée posée librement.
  4. Membrane en bitume polymère soudée à la flamme.

* * *

(PS) Monocouche / semi-indépendance / soudage à la flamme

On applique successivement sur le support :

  • un vernis d’adhérence bitumineux si le support est en béton,
  • une membrane de minimum 4 mm de bitume polymère comportant des zones d’adhérence par points ou par bande, soudée à la flamme, avec recouvrements soudés.

Schéma Monocouche / semi-indépendance / soudage à la flamme.

Système (PS)

  1. Support.
  2. Vernis d’adhérence (si support en béton).
  3. Membrane en bitume polymère avec points d’adhérence soudée à la flamme.

* * *

(PC) Monocouche / semi-indépendance / collage à froid

On applique successivement sur le support :

  • un vernis d’adhérence bitumineux si le support est en béton,
  • une couche de colle à froid, par bandes ou par plots,
  • une membrane de minimum 4 mm de bitume polymère déroulée dans la colle, avec recouvrements soudés.

Schéma Monocouche / semi-indépendance / collage à froid.

Système (PC)

  1. Support.
  2. Vernis d’adhérence (si support en béton).
  3. Couche de colle à froid par bandes ou plots.
  4. Membrane en bitume polymère déroulée dans la colle.

* * *

(MV) Monocouche / fixation mécanique / vissage

On applique sur le support :

  • Une couche facultative de désolidarisation,
  • une membrane de minimum 4 mm de bitume polymère fixée mécaniquement au niveau des recouvrements, avec recouvrements soudés.

Schéma Monocouche / fixation mécanique / vissage.

Système (MV)

  1. Support.
  2. Membrane en bitume polymère fixée mécaniquement.

⇒ Compositions des étanchéités bitumineuses multicouches

Les étanchéités bitumineuses multicouches peuvent être posées suivant différentes possibilités de combinaisons de techniques de fixation.

Indépendance sur le support

Sous couche posée librement

  • Couche supérieure soudée à la flamme (LLs)
  • Couche supérieure collée à froid (LLc)

Adhérence totale au support

Sous-couche collée au bitume chaud

  • Couche supérieure soudée à la flamme (TBs)

Sous-couche soudée à la flamme

  • Couche supérieure soudée à la flamme (TSs)

Sous-couche collée à froid

  • Couche supérieure soudée à la flamme (TCs)

  • Couche supérieure collée à froid (TCc)

Semi-indépendance sur le support

Couche intermédiaire collée au bitume chaud sur sous-couche perforée collée au bitume chaud

  • Couche supérieure soudée à la flamme (PBBs)

Sous-couche avec plots ou bande soudée en semi-indépendance à la flamme

  • Couche supérieure soudée à la flamme (PSs)

Sous-couche collée à froid

  • Couche supérieure soudée à la flamme (PCs)
  • Couche supérieure collée à froid (PCc)

Fixation mécanique au support

Sous-couche vissée

  • Couche supérieure soudée à la flamme (MVs)
  • Couche supérieure collée à froid (MVc)

Sous-couche clouée

  • Couche supérieure soudée à la flamme (MNs)
  • Couche supérieure collée à froid (MNc)

(LLs) Multicouche / pose en indépendance / couche supérieure soudée à la flamme

On applique successivement sur le support :

Schéma Multicouche / pose en indépendance / couche supérieure soudée à la flamme.

Système (LLs)

  1. Support.
  2. Couche de désolidarisation éventuelle.
  3. Membrane de sous couche posée librement.
  4. Couche de bitume chaud.
  5. Membrane en bitume polymère soudée à la flamme.
  6. Protection lourde.

* * *

(Llc) Multicouche / pose en indépendance / couche supérieure collée à froid

On applique successivement sur le support :

Schéma Multicouche / pose en indépendance / couche supérieure collée à froid

Système (Llc)

  1. Support.
  2. Couche de désolidarisation éventuelle.
  3. Membrane de sous couche posée librement.
  4. Couche de colle à froid.
  5. Membrane en bitume polymère déroulée dans la colle.
  6. Protection lourde.

* * *

(TBs) Multicouche / adhérence totale / sous-couche collée au bitume chaud / couche supérieure soudée à la flamme

On applique successivement sur le support :

Schéma Multicouche / adhérence totale / sous-couche collée au bitume chaud / couche supérieure soudée à la flamme

Système (TBs)

  1. Support.
  2. Vernis d’adhérence (si support en béton).
  3. Couche de bitume chaud.
  4. Membrane en bitume (sauf APP) déroulée dans le bitume chaud.
  5. Membrane en bitume polymère soudée à la flamme.

* * *

(TSs) Multicouche / adhérence totale / sous couche soudée à la flamme / couche supérieure soudée à la flamme

On applique successivement sur le support :

Schéma Multicouche / adhérence totale / sous couche soudée à la flamme / couche supérieure soudée à la flamme

Système (TSs)

  1. Support.
  2. Vernis d’adhérence (si support en béton).
  3. Membrane en bitume soudée à la flamme.
  4. Membrane en bitume polymère soudée à la flamme.

* * *

(TCs) Multicouche / adhérence totale / sous couche collée à froid / couche supérieure soudée

On applique successivement sur le support :

Schéma Multicouche / adhérence totale / sous couche collée à froid / couche supérieure soudée.

Système (TCs)

  1. Support.
  2. Vernis d’adhérence (si support en béton).
  3. Couche de colle à froid.
  4. Membrane en bitume déroulée dans la colle.
  5. Membrane en bitume polymère soudée.

* * *

(TCc) Multicouche / adhérence totale / sous couche collée à froid / couche supérieure collée à froid

On applique successivement sur le support :

Schéma Multicouche / adhérence totale / sous couche collée à froid / couche supérieure collée à froid.

Système (TCc)

  1. Support.
  2. Vernis d’adhérence (si support en béton).
  3. Couche de colle à froid.
  4. Membrane en bitume déroulée dans la colle.
  5. Couche de colle à froid.
  6. Membrane en bitume polymère déroulée dans la colle.

* * *

(PBBs) Multicouche/semi-indépendance/couche intermédiaire collée au bitume chaud sur sous-couche perforée collée au bitume chaud/couche supérieure soudée à la flamme

On applique successivement sur le support :

Schéma Multicouche/semi-indépendance/couche intermédiaire collée au bitume chaud sur sous-couche perforée collée au bitume chaud/couche supérieure soudée à la flamme

Système (PBBs)

  1. Support.
  2. Vernis d’adhérence (si support en béton).
  3. Membrane perforée collée au bitume chaud.
  4. Couche de bitume chaud.
  5. Membrane intermédiaire.
  6. Membrane en bitume polymère soudée.

* * *

(PSs) Multicouche / semi-indépendance / sous-couche avec plots ou bandes soudée à la flamme / couche supérieure soudée à la flamme

On applique successivement sur le support :

Schéma Multicouche / semi-indépendance / sous-couche avec plots ou bandes soudée à la flamme / couche supérieure soudée à la flamme.

Système (PSs)

  1. Support.
  2. Vernis d’adhérence (si support en béton).
  3. Membrane en bitume avec points d’adhérence soudée à la flamme.
  4. Membrane en bitume polymère soudée à la flamme.

* * *

(PCs) Multicouche / semi-indépendance / sous-couche collée à froid / couche supérieure soudée à la flamme

On applique successivement sur le support :

Schéma Multicouche / semi-indépendance / sous-couche collée à froid / couche supérieure soudée à la flamme.

Système (PCs)

  1. Support.
  2. Vernis d’adhérence (si support en béton).
  3. Couche de colle à froid par bandes ou plots.
  4. Membrane en bitume déroulée dans la colle.
  5. Membrane en bitume polymère soudée à la flamme.

* * *

(PCc) Multicouche / semi-indépendance / sous-couche collée à froid / couche supérieure collée à froid

On applique successivement sur le support :

Schéma Multicouche / semi-indépendance / sous-couche collée à froid / couche supérieure collée à froid.

Système (PCc)

  1. Support.
  2. Vernis d’adhérence (si support en béton).
  3. Couche de colle à froid par bandes ou plots.
  4. Membrane en bitume déroulée dans la colle.
  5. Couche de colle à froid.
  6. Membrane en bitume polymère déroulée dans la colle.

* * *

(MVs) Multicouche/fixation mécanique/sous-couche vissée/couche supérieure soudée à la flamme

On applique successivement sur le support :

Schéma Multicouche/fixation mécanique/sous-couche vissée/couche supérieure soudée à la flamme.

Système (MVs)

  1. Support.
  2. Membrane en bitume fixée mécaniquement à l’aide de vis.
  3. Membrane en bitume polymère soudée à la flamme.

* * *

(Mvc) Multicouche / fixation mécanique / sous-couche vissée / couche supérieure collée à froid

On applique successivement sur le support :

  • une couche éventuelle de désolidarisation,
  • une membrane P4 fixée avec des vis et des plaquettes de répartition, recouvrements collés à froid,
  • une couche de colle bitumineuse à froid,
  • une membrane de minimum 4 mm de bitume polymère déroulée dans la colle, avec recouvrements soudés.

Schéma Multicouche / fixation mécanique / sous-couche vissée / couche supérieure collée à froid.

Système (Mvc)

  1. Support.
  2. Membrane en bitume fixée mécaniquement à l’aide de vis.
  3. Couche de colle à froid.
  4. Membrane en bitume polymère déroulée dans la colle.

* * *

(MNs) Multicouche / fixation mécanique / sous-couche clouée / couche supérieure soudée à la flamme

On applique successivement sur le support :

Schéma Multicouche / fixation mécanique / sous-couche clouée / couche supérieure soudée à la flamme.

Système (MNs)

  1. Support.
  2. Membrane en bitume fixée mécaniquement à l’aide de clous.
  3. Membrane en bitume polymère soudée à la flamme.

* * *

(MNc) Multicouche / fixation mécanique / sous-couche clouée / couche supérieure collée à froid

On applique successivement sur le support :

  • une couche de désolidarisation (voile de verre ou natte de polyester),
  • une membrane P4 clouée, recouvrements collés à froid,
  • une couche de colle bitumineuse à froid,
  • une membrane de minimum 4 mm de bitume polymère déroulée dans la colle, avec recouvrements soudés.

Schéma Multicouche / fixation mécanique / sous-couche clouée / couche supérieure collée à froid.

Système (MNc)

  1. Support.
  2. Membrane en bitume fixée mécaniquement à l’aide de clous.
  3. Couche de colle à froid.
  4. Membrane en bitume polymère déroulée dans la colle.

Les types de pose des étanchéités synthétiques

Les étanchéités synthétiques sont en général toujours monocouches.

Les étanchéités peuvent être posées sur le support de différentes manières :

  • en indépendance,
  • en adhérence totale,
  • en semi-indépendance,
  • par fixation mécanique.

La pose des membranes d’étanchéité synthétiques varie selon le produit. Elle doit donc être effectuée conformément aux prescriptions des fabricants et des agréments techniques des produits, par du personnel connaissant la technique de pose.  Celle-ci diffère généralement des techniques traditionnellement utilisées pour les membranes bitumineuses.

Application sur le support

Les membranes pourront, suivant leurs types, être :

  • posées librement sur le support,
  • collées au support à l’aide de colle de contact,
  • collées au support à l’aide de bitume chaud modifié ou non,
  • collées à froid sur le support à l’aide de colle bitumineuse,
  • collées au support à l’aide de colle spéciale en haut polymères,
  • fixées mécaniquement au support selon différentes techniques.

Étanchéité des recouvrements

Les recouvrements pourront être :

  • soudés à l’aide de solvants,
  • soudés à l’air chaud,
  • soudés par ondes à haute fréquence,
  • collés par application de colle,
  • collés par application de bandes collantes sur le joint ou dans le joint.

L’application de certaines de ces techniques est délicate et nécessite un soin particulier.

Des conditions atmosphériques favorables, et la pose correcte des produits surtout lorsqu’il contiennent des solvants sont indispensables. Certaines membranes ne peuvent être posées lorsqu’il y a trop de vent, trop de poussière ou trop d’humidité, ou lorsqu’il fait trop froid.

Le personnel qui effectue la pose doit donc être très soigneux et très qualifié.

Les systèmes d’accrochage des membranes

Pour contrer les effets de succion dus au vent qui peuvent être très importants, il est nécessaire de maintenir les systèmes d’étanchéité sur leur support.

Cela peut se faire de plusieurs manières :

Lorsque l’étanchéité comprend plusieurs couches, les différentes couches doivent être solidarisées. Elles le sont uniquement par collage ou soudage.

* * *

Lestage

Lorsque l’étanchéité n’est pas fixée au support, on dit qu’elle est posée en indépendance. Il est alors nécessaire de la lester. Le poids du lest doit être déterminé en fonction des contraintes.

Lestage.

Le lestage fait en même temps fonction de protection de la membrane d’étanchéité contre les rayonnements UV du soleil.

Dans le cas de la toiture inversée, l’isolation est posée entre l’étanchéité et le lestage.

Lestage d’une toiture inversée.

La fixation de l’isolant est toujours conseillée, même sous une étanchéité posée en indépendance.

* * *

Fixation mécanique

La fixation mécanique de l’étanchéité est théoriquement possible sur tout support, mais elle est surtout utilisée sur des supports en bois, en béton cellulaire ou en tôles d’acier.

La fixation au support se fait à l’aide de clous ou de vis autoforantes munies de plaquettes de répartition.

Exemple de fixation mécanique.

L’étanchéité est fixée (à travers l’isolant, s’il s’agit d’une toiture chaude) au support. Les fixations sont placées dans les recouvrements ou dans la sous-couche de l’étanchéité à laquelle est ensuite collée la couche supérieure.

Membrane fixée par vis à travers l’isolant.

Le nombre de fixations nécessaires pour résister au vent, dépend de l’étanchéité à l’air du bâtiment, de la situation du bâtiment, de la hauteur du bâtiment, du support de l’étanchéité et de la résistance utile au vent des fixations, ainsi que de la zone de toiture concernée.

* * *

Collage au bitume chaud

La méthode de collage à plein bain de bitume, consiste à déverser sur le support un bitume chaud et liquide et à déposer dans celui-ci le matériau (membrane ou isolant) à faire adhérer.

Collage au bitume chaud.

Le bitume que l’on utilise pour le collage à chaud est le bitume soufflé (aussi appelé bitume oxydé).

Le type recommandé est le 110/30. Il convient pour les pentes supérieures à 5 % et pour les relevés à cause de son point de ramollissement élevé grâce auquel il résiste mieux au fluage.

Ce système convient à tous les supports de toiture sauf aux tôles profilées en acier. Il est parfois nécessaire d’appliquer un vernis d’adhérence sur certains supports avant de couler le bitume.

La quantité dépend du support avec un minimum de 1 Kg/m².

Le bitume doit être suffisamment chaud (± 200°C) pour pénétrer correctement dans le support, mais pas trop pour que la couche de bitume soit suffisamment épaisse.

Les membranes revêtues d’un film thermofusible ne peuvent être collées au bitume chaud.

Les membranes à base de bitume APP ne peuvent être collées au bitume à chaud, car leur point de ramollissement est trop élevé.

* * *

Soudage à la flamme

La méthode consiste à chauffer à la flamme et jusqu’à fusion d’une certaine épaisseur, la face inférieure de la membrane à coller, tout en la déroulant sur le support. La masse bitumineuse fondue fait adhérer la membrane au support.

La membrane est chauffée sur toute sa largeur. Un bourrelet de bitume fondu est poussé par le rouleau que l’on déroule.

Soudure à la flamme.

Cette technique nécessite l’usage de brûleurs spécialement conçus pour l’étanchéité. Il existe des appareils spéciaux avec rampe de brûleurs qui, en répartissant mieux la chaleur, permettent de travailler plus vite tout en assurant une pose plus régulière.

Rampe de brûleurs.

Le rouleau est tiré pour permettre un contrôle visuel permanent de la continuité du collage.

Certaines membranes sont munies en face inférieure d’un film thermofusible destiné à augmenter l’efficacité de la méthode.

Les membranes à souder ont au moins une épaisseur de 3 mm.

* * *

Pose avec colle bitumineuse à froid

La méthode du collage à froid consiste à coller la membrane en la pressant dans une couche de colle bitumineuse froide.

Pose à la colle bitumineuse à froid.

La quantité de colle à utiliser dépend de la qualité du support,de la qualité du matériau à coller et de l’action du vent sur la toiture.

La colle est appliquée sur l’entièreté de la surface du support ou sur une partie de celui-ci, par bandes ou plots.

La pente du support ne peut pas dépasser 15 %.

Les relevés devront toujours être réalisés par soudage à la flamme.

* * *

Pose avec adhésif non bitumineux

La pose de certaines membranes synthétiques fait appel à des colles synthétiques de contact ou à des hauts polymères spéciaux.

Pose à la colle synthétique.

Ces produits doivent être fournis ou agréés par les fabricants des membranes. Les techniques d’application sont définies par le fabricant. Elles sont parfois compliquées et nécessitent une main-d’œuvre spécialisée.

La pose ne peut se faire que lorsque les conditions atmosphériques sont favorables.

Les systèmes d’accrochage des isolants

Pour contrer les effets de succion dus au vent qui peuvent être très importants, il est nécessaire de maintenir les isolants sur le support.
Cela peut se faire de plusieurs manières :

***

Lestage

Lorsque l’isolant n’est pas fixé au support, on dit qu’il est posé en indépendance.

Il est alors nécessaire de le lester (toiture inversée),

Lestage de la toiture inversée.

ou de lester l’étanchéité qui le couvre (toiture chaude).

Lestage de la toiture chaude.

Les matériaux utilisés pour le lestage servent également de protection. Ce sont les protections lourdes.

Le poids du lest doit être déterminé en fonction des contraintes (dimensionnement du système d’accrochage).

La pose en indépendance ne convient pas pour le verre cellulaire (CG).

Attention !
La fixation de l’isolant est toujours conseillée, même sous une étanchéité posée en indépendance.

***

Fixation mécanique

La fixation mécanique de l’isolant est théoriquement possible sur tout support, mais elle est surtout utilisée sur des supports en bois ou en tôles d’acier.

L’isolant est fixé au support à l’aide de clous ou de vis autoforantes munies de plaquettes de répartition.

Vis d’accrochage de l’isolant.

Soit, l’isolant est fixé mécaniquement au support et ensuite l’étanchéité est collée à l’isolant,

Membrane collée à l’isolant
fixé mécaniquement.

soit l’étanchéité est fixée à travers l’isolant au support.

Membrane fixée mécaniquement
à travers l’isolant.

Le nombre de fixations nécessaires pour résister au vent, dépend de l’étanchéité à l’air du bâtiment, de la situation du bâtiment, de la hauteur du bâtiment, du support de l’étanchéité et de la résistance utile au vent des fixations, ainsi que de la zone de toiture concernée. (Dimensionnement du système d’accrochage).

L’isolant doit être suffisamment épais.

Cette méthode ne convient pas pour le verre cellulaire.

***

Collage au bitume chaud

La méthode de collage à plein bain de bitume, consiste à déverser sur le support un bitume chaud et liquide et à déposer immédiatement dans celui-ci l’isolant à faire adhérer.

Isolant collé au bitume chaud.

Le bitume que l’on utilise pour le collage à chaud est le bitume soufflé (aussi appelé bitume oxydé) chauffé à environ 200°C.

Ce système convient à tous les supports de toiture sauf aux tôles profilées en acier. En effet, sur l’acier le bitume refroidit trop vite, surtout par temps froid. De plus, la surface de collage est réduite de par la forme des profilés.

Il est parfois nécessaire d’appliquer un vernis d’adhérence sur certains supports, comme le béton ou l’acier, avant de couler le bitume.

Le verre cellulaire peut être collé au bitume chaud sur des tôles profilées en acier, à condition de tremper les panneaux dans un bac de bitume chaud, et d’adapter l’ouverture des nervures et la rigidité des tôles, à l’épaisseur du verre cellulaire.

***

Pose avec colle bitumineuse à froid

La méthode du collage à froid consiste à coller l’isolant en le pressant dans une couche de colle bitumineuse froide.

La quantité de colle à utiliser dépend de la qualité du support,de la qualité du matériau à coller et de l’action du vent sur la toiture.

La colle est appliquée sur l’entièreté de la surface du support ou sur une partie de celui-ci, par bandes ou plots.

Il est parfois nécessaire d’appliquer un vernis d’adhérence sur certains supports, comme le béton ou l’acier, avant d’appliquer la colle.

La pente du support ne peut pas dépasser 15 %.

La technique du collage à froid n’est pas permise pour le polystyrène expansé (EPS).

En règle générale, il faut s’assurer de la compatibilité de la colle à froid avec l’isolant.

***

Pose avec une colle synthétique

Cette méthode consiste à coller l’isolant en le pressant dans une couche de colle synthétique.

La quantité de colle à utiliser dépend de la qualité du support,de la qualité du matériau à coller et de l’action du vent sur la toiture.

La colle est généralement appliquée sur une partie de la surface du support, par bandes.

Ces produits doivent être fournis ou agréés par les fabricants des isolants. Les techniques d’application sont définies par le fabricant et doivent être respectées.

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