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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

Poids du bâtiment Poussée des terres Pression hydrostatique (si nappe phréatique) 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 :

Remontée capillaire Eau de ruissellement 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.

Mur de cave Couche hydrofuge Couche drainante verticale Filtre géotextile Fondation du drain horizontal Drain horizontal 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.

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.

Finition intérieure Structure de l’espace technique Espace technique Isolant (éventuel) dans l’espace technique Pare-vapeur (freine-vapeur) Isolant dans la paroi Pare-pluie Structure de la paroi Vide ventilé 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.

Colonne en acier Bac horizontal en acier Isolant 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.

Colonne en acier Bac horizontal en acier Isolant Isolant interposé sous le bardage 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.

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 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.

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.

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.

Le mur plein traditionnel

Sans revêtement extérieur (enduit, peinture), le risque de condensation interne est nul.

Le mur monolithique récent

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.

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.

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.

• 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

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 :

• La lame d’air non ventilée
• La lame d’air faiblement ventilée
• La lame d’air fortement ventilée

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

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 :

> 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 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).

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.

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.

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.