5- Bibliographie Migration humidité et vapeur d eau Enertech Oktave
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INGENIEURS CONSEILS 26160 Pont de Barret 04 75 90 18 54 – [email protected] Site Internet : www.enertech.fr Migration d’humidité et de vapeur d’eau dans les parois du bâti ancien Stéphane Moteau Présentation au Cedre, le 19/06/2018 Un sujet, deux rapports récents Diffusé Janv. 2017 19/06/2018 Diffusé Déc. 2017 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 2 Objectif de l'étude Etude réalisée pour Climaxion (Région Grand Est) dans le cadre de DORéMI / Oktave Objectif : carnet de détail pour toutes les parois anciennes, à l’attention des artisans et concepteurs Méthodologie : Etude bibliographique + simul. WUFI 2D Comité de relecture : Région Grand Est, ADEME Grand Est, Parc naturel régional des Vosges du Nord, Energivie.pro, Pays de l’Alsace du Nord, Institut négaWatt, Terranergie, Samuel COURGEY, François LIERMANN, Société 4as, CEREMA 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 3 Périmètre de l’étude Rénovation complète et performante Isolation de toutes les parois, très bonne étanchéité à l’air Ventilation mécanique indispensable Pas de remontées capillaires majeures Schéma : Agence Qualité Construction Pas de climatisation 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE Photo : Enertech 4 Plan Définitions et grandeurs Règles générales Carnet de bonnes pratiques - exemples 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 5 Humidité relative et condensation Si la température diminue la quantité de vapeur d’eau ne bouge pas mais la « place disponible » diminue Intérieur Extérieur MUR Point de Rosée Eau de condensation dans le mur %HR 19/06/2018 quand T Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE Schéma : Néopolis 6 Humidité relative et condensation Objectif : éviter que le point de rosée soit dans le mur => diminuer la quantité de vapeur d’eau à l’entrée dans le mur Intérieur Extérieur MUR Point de Rosée hors du mur : OK Eau de condensation %HR 19/06/2018 quand T Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE Schéma : Néopolis 7 Résistance à la diffusion de vapeur : coefficient de résistance à la diffusion de vapeur Sd : épaisseur d’air équivalente, Sd = e x 20cm15deà béton 20 cm de ou de bois 30laine à 50de cmverre de Grès taillé Plaque plâtre 15 de à 20 cm de 30polystyrène à 50 cm deexpansé Calcaire extra-dur Vitrage Freine-vapeur de 4mm Moellon hygrovariable de granite de 10 à 30 cm 30 à 50 cm Plaque de plâtre 15 à 20 cm de de Grès taillé de 13mm polystyrène 20cm de 15 à 20 cm de expansé béton laine de verre ou de bois 10 cm 1m 10 m 30 à 50 cm de Calcaire extra-dur Moellon de granite de 10 à 30 cm (hors joints) Verre, métal Sd (m) 100 m 1 000 m 10 000 m Freine-vapeur hygrovariable 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 8 Modes de migration d’humidité Vapeur Eau 1 - Diffusion de vapeur par différence de pression partielle de vapeur d’eau Humidité relative 2 - Par diffusion de vapeur et transport d’eau adsorbée Vapeur 3 - Par capillarité 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 9 Modes de migration d’humidité Plus les capillaires (ou pores) sont petits, plus vite apparaît la condensation capillaire. HR croissante ! 19/06/2018 Retenir : il y a risque de condensation avant HR = 100 % Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 10 Capillarité = transport d’eau liquide dans de petits « tuyaux » (les capillaires) Plus les capillaires sont fins, plus l’eau « monte » t=0 t>0 Tous les matériaux ne sont pas capillaires 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 11 Capillaire vs. hygroscopique Laine minérale Polystyrène Béton cellulaire Laine de bois Ouate de cellulose Liège Capillaire Hygroscopique Laine de bois Ouate de cellulose Non hygroscopique Béton cellulaire Enduit chaux 19/06/2018 Enduit ciment Enduit chaux Non capillaire Laine minérale Polystyrène Liège Enduit ciment Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 12 Capillaire vs. hygroscopique A : capillarité / absorption de l’eau de pluie battante, en kg/m².h1/2 w80 : teneur en eau en kg/m3 à 80% d’HR Source : Enertech, d’après données WUFI 2D 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 13 Plan Définitions et grandeurs Règles générales Carnet de bonnes pratiques - exemples 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 14 Généralités # 1 : Ventilation Humidité produite par l’occupation Respiration, douche, cuisine… Illustration : www.avenuedesspecialistes.com (mais pas que…) Rénovation : très bonne étanchéité à l’air Confort, performance, protège l’isolant Il faut évacuer l’humidité ! Ouvre-t-on la fenêtre pendant sa douche en hiver ? => Ventilation mécanique permanente 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 15 # 2 : Traiter les remontées humides Ne jamais isoler un mur humide ! Photo : humidites.fr Photo : Enertech dans DORéMI Traiter les remontées : débord de toit, drainage, injection, traitement osmotique… => faire appel à un pro ! + Laisser sécher avant d’isoler ! Schéma : Enertech 19/06/2018 Photo : dakdurieux.be Schéma : legeniecivil.fr Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 16 # 3 : prévoir des FV continus Extérieur Intérieur Prise Proscrire les doublages collés Vapeur d’eau Joint Doublage collé avec pare-vapeur intégré Solution : complexe sur ossature avec freine-vapeur en lés Schémas : Enertech 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 17 # 4 : perméabilté croissante et séchage Respecter la perméabilité croissante Matériaux plus fermés à l’intérieur qu’à l’extérieur Sd faible Sd élevé Sd élevé Sd faible Isolant Pare-vapeur Mur béton Intérieur Extérieur Maximiser la capacité de séchage Matériaux le plus ouverts possibles Schémas : Enertech 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 18 # 5 : protéger les façades de la pluie Identifier les parements vulnérables à la pluie Grès, calcaire tendre, molasse, tuffeau, brique poreuse,… Les protéger Débord de toit + gouttière + chéneau Enduire les façades Enduit ouvert => enduit chaux (NHL), à bien choisir pour qu’elle protège… Si la pierre ou la brique doit rester apparente, imperméabilisant de façade Protecteur : A ≤ 0,2 kg/m².h1/2 Ouvert : Sd ≤ 0,5 m Schéma : Enertech ! Un imperméabilisant mal choisi peut dégrader le mur ! Faire appel à un spécialiste. 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 19 Un outil : la pipe de Karsten Test à la pipe de Karsten Tableau valable uniquement pour une pipette de diamètre 37mm. Compléter les cases en jaune uniquement. Résultats en vert. Echantillon : Calcaire tendre (jaune) Surface un peu poudreuse, s'effrite. Lieu : Pont de Barret, enrochement Date : Photo : 09/08/2017 Mesures Temps (min) 0 6 10 18 20 ml 0 1,75 2,5 3,5 3,7 Modèle A.t1/2 ml 0,00 2,03 2,62 3,51 3,70 4 Valeurs de référence 3,5 3 t (min) 0 5 10 15 30 45 60 2,5 2 1,5 1 Permet de mesurer le facteur d’absorption d’eau liquide A Outil réalisé par Enertech Version du 10/08/2017 0,5 A=0,2, wf=30, A=0,2, HR init wf=300, 80% HR init 0% ml ml 0,0 0,0 0,1 1,4 0,2 1,8 0,2 2,0 0,3 2,4 0,3 2,6 0,3 2,8 Mesures Modèle A.racine (t) Référence A=0,2 max Référence A=0,2 min 0 0 10 20 30 40 50 60 Résultat : Valeur A par la méthode 15-5 interpolé 2,5 kg/m².h1/2 1,35 kg/m².h1/2 Facteur A méthode A.racine(t) 1,49 kg/m².h1/2 Valeur A par la méthode 15-5 Ces méthodes sur-estiment un peu le facteur A Comparer également les points aux courbes de référence A=0,2. Outil Enertech Mis à disposition 19/06/2018 NB : la courbe orange correspond à un matériau de A=0,2 kg/m².h 1/2 , avec une faible masse d'eau à saturation (wf=30 kg/m3) et une humidité initiale très forte (80% de wf). La courbe rouge correspond à un matériau de A=0,2 kg/m².h 1/2 , avec une forte masse d'eau à saturation (wf=300 kg/m3) et une humidité initiale nulle. Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 20 Focus sur la chaux ! La chaux dans la biblio : A = 3 à 11 kg/m².h1/2 Ne respecte pas le critère A ≤ 0,2 kg/m².h1/2 ? La chaux… quelle chaux ? Chaux Aérienne Hydraulique Sous-famille CL Chaux calcique DL Chaux dolomitique NHL Chaux hydraulique naturelle NHL Z Mélange chaux et ciment HL Mélange chaux et autre (ciment pouzzolane, adjuvant…) FL chaux formulée : chaux aérienne et/ou chaux hydraulique naturelle avec des matériaux hydrauliques et/ou pouzzolaniques ajoutés D’après NF EN 459-1 Qualité reconnue sur le bâti ancien Rôle d’enduit sacrificiel Enjeux : élasticité, porosité, critère de tenue au gel… 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 21 Focus sur la chaux Enduit préparés à base de chaux, « pour le bâti ancien » : Nom commercial Weber weber.mep plus Parexlanko Chaux patrimoine Parlumière clair Parexal Description Support Perméance Absorption A d'eau Compr ession Corps d'enduit allégé à la chaux aérienne brique, pierre, pisé, adobe, mâchefer NC NC W1 selon EN 15824 NC CS II chaux hydraulique naturelle blanche NHL 3,5 sous-enduIt de restauratIon À la CHauX Enduit de restauration à la chaux – grain fin brique, pierre tendre NC à dure, pisé, adobe, mâchefer, torchis… pierre yc tendre, pisé V1 adobe, mâchefer, torchis pierre yc tendre, pisé V1 adobe, mâchefer, torchis NC NC NC NHL 3,5 Conforme à Sd ≤ 0,5 m et A ≤ 0,2 Sd= Wc0 selon 0,12 m EN 998-1 CS I Sd= Wc2 selon A<1,5 CS I 0,10 m EN 998-1 Ne permet pas de conclure Non conforme Source : Enertech, d’après les documentations des fabricants en sept 2017 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 22 # 6 : planchers creux en ITI ! Plancher bois Enduit à la chaux Traitement du pont thermique et de l’étanchéité à l’air 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 23 # 6 : planchers creux en ITI ! ! ! Dalle hourdis Il faudrait pouvoir traiter parfaitement l’étanchéité à l’air => Semble impossible en pratique Enduit Mur poreux (pierre poreuse, mâchefer…) Chainage béton Enduit plâtre 19/06/2018 Dalle de compression Poutrelle / Hourdis Enduit plâtre Inétanchéité des traversées chauffage, électricité, trémies, etc. Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 24 # 7 : bonne mise en œuvre ITI et ITE Respecter les règles de l’art Protection des ouvrages pluie et soleil (notamment PSE graphité) Assurer la continuité capillaire : Isolants souples sur parois non plane (en ITI comme en ITE) 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 25 Plan Définitions et grandeurs Règles générales Carnet de bonnes pratiques - exemples 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 26 Le carnet de bonnes pratiques Murs entre 1948 et 1975 Mur en béton Mur en parpaing ITI ITI ITE ITE Murs d’avant 1948 Mur en pierre Mur en brique pleine Mur en mâchefer Mur en pisé Mur à pan de bois ITI ITI ITI ITI ITI ITE ITE ITE ITE ITE Toitures Comble perdu Charpente à isoler Isolation à l’horizontale Rampant Sarking 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 27 ITI sur Mur en pierre Groupe 1 : pierres ouvertes Groupe 2 : pierres peu Groupe 3 : pierres très (µ inférieur à 70) ouvertes (µ entre 100 et 300) fermées (µ supérieur à 500) Calcaire tendre, mollasse, tuffeau, grès tendres 1000 Granite Non p perméable Calcaires durs, … Calcaires extra durs Sd [m] 100 Enduits Bois Calcaires durs Perméable à la vapeur Schiste, ardoise, granite, basalte, calcaire très dur… Pierres Grès Bois 10 Enduit plastique Hydrofuge 0,10 V2 W2 0,01 Pisé Briques Torchis Briques 1 1,00 Hydrofuge V1 W3 0,1 Enduit ciment Torchis Pisé Calcaires tendres 10,00 A [kg/m².h1/2] Enduits chaux Etanche à la pluie battante Migration d’humidité Capillaire 19/06/2018 –L’Isle d’Abeau – CEDRE Classement des matériaux de façade selon A et Sd Source : Enertech, d’après données WUFI 2D 28 ITI sur Mur en pierre Groupe 1 : pierres ouvertes (µ inférieur à 70) Extérieur Intérieur Isolant ouvert à la vapeur, de préférence capillaire Enduit chaux Mur en pierre tendre Appui à faible pont thermique Freine-vapeur hygrovariable Plaque de plâtre sur ossature Enduit plâtre Protection contre la pluie Enduit chaux, Enduit à pierre vue, Imperméabilisant ouvert à la vapeur et adapté à la pierre Un isolant capillaire (biosourcé) fonctionne mieux Il est recommandé de traiter les ponts thermiques de refend 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 29 ITI sur Mur en pierre Groupe 2 : pierres peu ouvertes (µ entre 100 et 300) Extérieur Intérieur Isolant ouvert à la vapeur Enduit chaux Mur en pierre peu ouverte Appui à faible pont thermique Freine-vapeur hygrovariable à fort Sd Enduit plâtre Plaque de plâtre sur ossature Protection contre la pluie Enduit chaux, Enduit à pierre vue, Imperméabilisant ouvert à la vapeur et adapté à la pierre Un isolant capillaire (biosourcé) fonctionne mieux Il est recommandé de traiter les ponts thermiques de refend 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 30 ITI sur Mur en pierre Groupe 3 : pierres très fermées (µ supérieur à 500) Extérieur Intérieur Enduit de redistribution (chaux) Pierre très dure (granite…) Joints capillaires : chaux, terre crue Laine minérale Appui à faible pont thermique Freine-vapeur hygrovariable à fort Sd Plaque de plâtre sur ossature Protection contre la pluie inutile (sauf piège à eau) Perméabilité croissante : « autoroute capillaire » et fort Sd Un isolant hygroscopique est plus risqué (« effet éponge ») Il est recommandé de traiter les ponts thermiques de refend 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 31 ITI sur Mur en pierre Retour liste Groupe 3 : pierres très fermées (µ supérieur à 500) En l’absence de joints capillaires entre les pierres : Extérieur Intérieur Pare pluie HPV Aération haute Mur en pierre Trou d’évacuation des eaux de condensation (et grille à insecte) 19/06/2018 Laine minérale Freine-vapeur hygrovariable à fort Sd Appui à faible pont thermique Plaque de plâtre sur ossature Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 32 ITE sur Mur en pierre Retour liste Tout type de pierres Intérieur Extérieur Isolant ouvert (fibre de bois, laine de roche) Mur en pierre Enduit ouvert Tout parement Isolant ouvert à la diffusion de vapeur, surtout pour les pierres du groupe 1 et 2) Enduit ouvert (Sd de l’ordre de 0,5m pour les pierres du groupe 1) 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 33 ITI sur Mur en brique Retour liste Intérieur Extérieur Brique Isolant ouvert à la vapeur Appui à faible pont thermique Si brique poreuse : Hydrofuge perméable à la vapeur Freine-vapeur hygrovariable Lame d’air Plaque de plâtre sur ossature Si la brique est poreuse : protection contre la pluie Enduit chaux, Peinture ouverte à la vapeur, Imperméabilisant ouvert à la vapeur et adapté à la brique ancienne Un isolant capillaire (biosourcé) fonctionne mieux une fois le mur protégé de la pluie Il est recommandé de traiter les ponts thermiques de refend 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 34 ITE sur Mur en brique Retour liste Intérieur Extérieur Isolant ouvert (fibre de bois, laine de roche) Brique pleine Enduit ouvert Isolant ouvert à la diffusion de vapeur (fibreux) Enduit ouvert (ordre de grandeur : Sd < 2 m) 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 35 ITI sur Mur en mâchefer Retour liste Intérieur Extérieur Isolant ouvert à la vapeur Mâchefer Appui à faible pont thermique Freine-vapeur hygrovariable Enduit Sd ≤ 0,5m et A ≤ 0,2 kg/m².h1/2 Lame d’air Plaque de plâtre sur ossature Protection contre la pluie Isolant ouvert à la diffusion (fibreux) Attention aux plancher intermédiaires en poutrelle-hourdis 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 36 ITE sur Mur en mâchefer Retour liste Intérieur Extérieur Béton de mâchefer Isolant ouvert à la vapeur Parement plâtre Enduit ouvert Isolant ouvert à la diffusion de vapeur (fibreux) Enduit ouvert (ordre de grandeur : Sd < 2 m) 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 37 Retour liste ITI sur Pisé Extérieur Intérieur Isolant ouvert à la vapeur de préférence capillaire Pisé Appui à faible pont thermique Enduit chaux Freine-vapeur hygrovariable Plaque de plâtre sur ossature Protection contre la pluie, souple et ouverte (décrouter enduit ciment) Neutraliser tout pare vapeur intérieur (papier peint vinyle, etc.) Isolant ouvert, de préférence capillaire Il est vivement recommandé de traiter les ponts thermiques de refend, par une correction thermique 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 38 Retour liste ITE sur Pisé Intérieur Extérieur Enduit ouvert Enduit existant Pisé Isolant ouvert à la vapeur Parement Décrouter un enduit existant fissuré. Sinon il peut être conservé. Isolant ouvert (fibreux) Enduit sur isolant ouvert (Sd de l’ordre de 0,5m) Bien choisir des chevilles adaptées au pisé 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 39 ITI sur Mur à pan de bois Extérieur Retour liste Intérieur Enduit chaux Isolant ouvert à la vapeur Remplissage Torchis ou Brique (…) Appui à faible pont thermique Freine-vapeur hygrovariable à fort Sd Structure pan de bois Plaque de plâtre sur ossature Protection contre la pluie Rétablir les débords de toit Supprimer les pièges à eau Reprendre l’enduit des miroirs s’il est fissuré Neutraliser tout pare vapeur intérieur (papier peint vinyle, etc.) Isolant ouvert (fibreux) Un isolant hygroscopique est possible mais semble plus risqué (« effet éponge »). Béton cellulaire allégé possible mais continuité capillaire impérative (difficile en pratique) Il est vivement recommandé de traiter les ponts thermiques de refend 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 40 ITE sur Mur à pan de bois (?) Extérieur Retour liste Intérieur Torchis ou briques de remplissage avec enduit chaux Enduit ouvert Isolant ouvert à la vapeur Structure Pan de Bois Enduit plâtre intérieur Il est préférable sur supprimer tout pare-vapeur ou enduit non capillaire (ciment) Isolant ouvert (fibreux) Enduit sur isolant ouvert (Sd de l’ordre de 0,5m) Bien choisir des chevilles adaptées L’ITE n’assure pas l’étanchéité à l’air. Prévoir le cas échéant un freine vapeur entre le mur et l’isolant. 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 41 Retour liste Comble perdu Couverture Charpente Isolant en vrac (ouate…) Fermette Suspente (existante) Quincalon enduit ou plaque de plâtre (existant) 10 cm Lame d’air (4cm) Pare pluie HPV retenant l’isolant ! Le plâtre suffit à réguler le flux de vapeur si le comble est ventilé Assurer une excellente étanchéité à l’air ! En ITE, l’isolant doit recouvrir la tête de mur. 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 42 Isolation sous toiture Retour liste Couverture Lame d’air Pare pluie HPV Isolant ouvert Chevron Freine-vapeur hygrovariable Suspente, rail / lame d’air et parement Intérieur Suspentes à faible pont thermique Isolant ouvert à la diffusion de vapeur (laines, ouate…) Freine vapeur hygrovariable sous avis technique 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 43 Isolation en sarking Climat de plaine : Couverture Liteau Contre –chevron Pare pluie HPV (ou laine de bois pare-pluie) Laine haute densité pour sarking Vis à sarking Platelage bois Chevron et isolant existant Plaque de plâtre existante Intérieur Membrane freine ou pare-vapeur Isolant et membrane selon préconisation du fabricant (généralement Sd ≥ 18m en plaine) Prise en compte de l’isolant existant pas toujours explicite. En principe on peut appliquer la règle des 1/3 - 2/3 en plaine 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 44 Isolation en sarking Climat de plaine : pose « en boucle » Couverture Liteau Contre –chevron Pare pluie HPV (ou laine de bois pare-pluie) Laine haute densité pour sarking Vis à sarking Chevron existant Plaque de plâtre existante Intérieur ! Freine-vapeur hygrovariable Soigner l’étanchéité à l’air Isolant et membrane selon préconisation du fabricant Ici : étude ProClima 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 45 Retour liste Isolation en sarking Climat de montagne Couverture Liteau Contre –chevron Vis à sarking Etanchéité sur chantelatte trapézoïdale Laine haute densité ou PU pour sarking Platelage bois Chevron existant Plaque de plâtre existante Pare-vapeur ? (Sd environ 60m) Intérieur Isolants non putrescibles intéressants (voir Avis techniques). ! Nécessite un pare-vapeur (généralement Sd ≥ 60m) ! Certains fabricants préconisent une étanchéité sur chantelatte trapézoïdale, voire une pose « double ventilation » 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 46 Merci de votre attention Plus d’informations : www.enertech.fr http://leblog.enertech.fr 19/06/2018 Migration d’humidité –L’Isle d’Abeau – CEDRE 47
