Assurer une bonne étanchéité à l`air de l`envelopp

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GUIDE PRATIQUE POUR LA CONSTRUCTION ET LA RENOVATION DURABLES DE PETITS BATIMENTS
- RECOMMANDATION PRATIQUE ENE10 -
ASSURER UNE BONNE ETANCHEITE A L’AIR DU
BATIMENT
Soigner la conception et la mise en œuvre pour limiter au maximum les infiltrations d’air
à travers l’enveloppe du bâtiment.
PRINCIPES
DEMARCHE
Il est nécessaire d’assurer une bonne étanchéité à l’air de l’enveloppe des bâtiments. En effet,
les infiltrations d’air dans le bâtiment :
o
Induisent une consommation d’énergie non négligeable, puisqu’il faut, en hiver,
réchauffer d’avantage d’air froid. Par exemple, une fente d’une largeur de 1 mm et de
1m de long dans le système d’étanchéité à l’air intérieur soumise à un vent de 30km/h)
entraîne presque 5 fois plus de pertes de chaleur que l’ensemble de la surface
d’isolation (14cm d’isolant).
- Température intérieure: +20 °C
- Température extérieure: -10 °C
- Différence de pression: 20 Pa
(= force du vent de 2 à 3 Beaufort)
(Mesures: Institut allemand de
physique du bâtiment à
Stuttgart, source: DBZ 12/98, page
1639 et suiv.)
Source : Pro climat / mesures
réalisées par l'Institut allemand de
physique du bâtiment Stuttgart,
source: DBZ 12/98, page 1639 et
suivante.
o
o
o
Cette perte de chaleur a un impact non négligeable sur le niveau E : on peut gagner
de 5 à 15 points selon les cas (le niveau E réglementaire est fixé à 90).
Créent des courants d'air inconfortables;
Diminuent la qualité de l’isolation acoustique de l'enveloppe, représentant un enjeu de
plus en plus important en milieu urbain
Perte de la protection contre la pollution extérieure ;
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GUIDE PRATIQUE POUR LA CONSTRUCTION ET LA RENOVATION DURABLES DE PETITS BATIMENTS
- RECOMMANDATION PRATIQUE ENE21 -
o
o
Peuvent être la cause de condensations à l'intérieur des parois, entraînant des
problèmes d’humidité, de moisissure et/ou de corrosion.
Ont des conséquences sur le bon fonctionnement et l’efficacité des systèmes de
ventilation mécanique
Il convient donc de limiter ces infiltrations. L’air neuf pour la ventilation hygiénique sera amené
dans les locaux sec pour fournir un environnement sain et confortable grâce à une ventilation
contrôlée, naturelle ou mécanique, assurant exactement le renouvellement d’air nécessaire
(voir fiche ENE23 « Choisir un mode de ventilation énergétiquement efficace »).
D’autre part, l'étanchéité à l'air n'est pas incompatible avec une "respiration" de l'enveloppe.
Étanchéifier l'enveloppe consiste à éviter le passage d'air extérieur, non contrôlé, au travers de
"trous" dans l'enveloppe du bâtiment (fissures, joints, …). Mais un mur étanche peut être
"respirant" s'il favorise les échanges de vapeur entre l’intérieur et l’extérieur pour réguler,
naturellement, le niveau d'humidité de l'ambiance. La migration de vapeur au travers des parois
est, contrairement aux infiltrations, favorable à un environnement confortable. Elle permet
d'éviter des ambiances trop humides ou trop sèches.
Ainsi, une enveloppe étanche et respirante pourrait être comparée à une veste neuve en GoreTex®, tandis qu'une enveloppe non étanche et imperméable à la vapeur pourrait être
comparée à une veste en plastique trouée. Elle ne permet pas d'évacuer la transpiration
malgré les trous, et les trous créent des courants d'air augmentant l'inconfort.
L'étanchéité à l'air dépend surtout de la qualité des matériaux et de la qualité de leur mise en
oeuvre, tandis que la perméabilité à la vapeur dépend exclusivement de la nature des
matériaux mêmes. La perméabilité à la vapeur d'eau est un critère de choix des matériaux
composant les différentes parois de l'enveloppe (voir notamment les fiches MAT06
« Revêtements de murs intérieurs et plafonds: choisir des matériaux sains, avec un écobilan
favorable »).
INDICATEURS DE QUALITE
L’étanchéité à l’air d’un bâtiment peut être analysée par une technique appelée « blower
door »; ce test est clairement défini par la norme EN 13829. Des informations complémentaires
sur
les
procédures
de
test
sont
disponibles
le
site
http://www.epbd.be/index.cfm?cat=airtightness-measurement.
Elle consiste à mettre les locaux en dépression ou en surpression à l’aide d’un ventilateur et de
détecter les endroits où l’air s’infiltre au travers de l’enveloppe. La visualisation des infiltrations
peut se faire :
o
o
par thermographie infrarouge ;
par la détection de déplacements d’air à l'aide d'un anémomètre;
o
à l'aide d'une fumée artificielle qui s’échappe du bâtiment en s’infiltrant dans les
fissures, joints, et autres défauts de l'enveloppe (test en dépression).
Le niveau de l'étanchéité de l'enveloppe peut s’exprimer par plusieurs valeurs qu’il faut bien
distinguer :
o Le débit de fuite d’air total sous une différence de pression à 50 pascals ; il est noté
par la lettre majuscule V50 [m³/h] ; il correspond à la moyenne du débit mesuré en
surpression et en dépression ce qui permet de prendre en compte autant les
infiltrations que les exfiltrations ;
o
Le nombre de volume d’air renouvelé par heure sous une différence de pression de
50 pascals; il est noté par la lettre minuscule n50 [m³/h.m³ ou 1/h] (utilisé
notamment pour caractériser les maisons passives : n50 < 0,6 [1/h]). On trouve n50 =
V50/ Vbâtiment où Vbâtiment est le volume intérieur du bâtiment. On considère qu’en
le divisant par 20, on obtient une approximation des débits d’infiltration moyens sur
l’année ;
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RECOMMANDATION PRATIQUE ENE21
o
Le débit de fuite d’air total par m² de surface de déperdition At [m²] sous une
différence de pression à 50 pascals ; il est noté par la lettre minuscule v50 [m³/h.m²] ;
c’est la valeur que l’on encode dans le logiciel PEB et correspond à V50/At.
o
Pour passer approximativement du n50 au v50, il faut multiplier le n50 par la compacité
C du bâtiment (avec la compacité C = V bâtiment/ At). On dit approximativement
puisque la valeur n50 est mesurée par rapport au volume intérieur alors que v50 est
calculé par rapport aux surfaces extérieures.
OBJECTIFS A ATTEINDRE
Minimum
La norme belge NBN D 50-001 Dispositifs de ventilation dans les bâtiments d'habitation
recommande un débit de fuite maximal n50 de :
o
o
3 m³/h.m³ lorsque la ventilation du bâtiment est assurée par un système mécanique à
double flux;
1 m³/h.m³ lorsque la ventilation du bâtiment est assurée par un système mécanique à
double flux équipé d'un récupérateur de chaleur.
Aucune norme ne recommande un niveau d'étanchéité à atteindre lorsque la ventilation du
bâtiment est assurée par un système simple flux. Il semble raisonnable de conserver, dans ce
cas, l'objectif d'un débit de fuite maximal de 3 m³/h.m³ ; en effet au-delà de cette valeur, les
gains énergétiques que l’on obtient avec une meilleure étanchéité sont de plus en plus faibles.
Evaluation des pertes aérauliques selon le niveau d'étanchéité et le
système de ventilation retenu
W/K
50
45
40
35
30
25
20
15
Ventilation système C
10
Ventilation système D
5
0
5
4,5
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
Flux de chaleur en fonction de l’étanchéité à l’air pour un appartement.
Source : Méthodologie RELOSO, « Limiter les besoins de
MATRIciel pour la Société Wallonne du Logement ; 2009.
0 n50(h-1)
chaleur » ;
Conseillé
De meilleures performances peuvent être atteintes. Par exemple, le standard « maison
passive » exige un niveau d’étanchéité n50 inférieur à 0.6 m³/hm³.
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RECOMMANDATION PRATIQUE ENE21
ELEMENTS DE CHOIX
ASPECTS TECHNIQUES
La qualité de l’étanchéité à l’air d’une enveloppe dépend de nombreux paramètres ; en effet,
une bonne étanchéité à l’air est une performance qui ne peut être atteinte que si :
o
Tous les intervenants de la construction sont conscients de l’enjeu ;
o
Les modes constructifs et de finitions sont adéquats:
- Pour la construction traditionnelle, la barrière d’étanchéité à l’air est généralement
constituée par le plafonnage ; Dans tous les cas, éviter les maçonneries de blocs de
béton ou de blocs de terre cuite mis à nu (à cause de la porosité des matériaux et des
joints) :
Préférer les enduits !
Attention, la composition de l’enduit est déterminante pour une mise en
œuvre sans fissuration; suivre scrupuleusement les indications du fabricant
- Pour la construction bois, la barrière d’étanchéité à l’air est constitué par le pare- ou
freine vapeur.
Utiliser des bandes adhésives pour souder les lés et colmater les éventuels
défauts ponctuels plus efficacement que l'utilisation d'agrafes.
Prévoir un vide technique entre la finition intérieure et le pare vapeur, afin
d'intégrer les gaines et conduites sans percer le pare vapeur. Les réseaux d’eau
et d’électricité peuvent aussi être conçus de façon à ne pas faire courir de câbles
ni de conduites le long des façades et toitures, en exploitant uniquement les
parois intérieures.
Exemple de coulisse technique entre le
parement et le mur dans une maison à
ossature bois
Photographie infrarouge illustrant une inétanchéité à
l’air au niveau d’interrupteurs.
Source : Hoffmann et Dupont sprl (www.ecoenergie.be).
Privilégier les pare vapeur de type papier renforcé plutôt qu’aluminium ou
polyéthylène.
o
Tous les détails de raccords entres différentes parois sont étudiés soigneusement :
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Points faibles typiques de l’étanchéité à l’air de l’enveloppe
- Pour le raccord entre les maçonneries, la charpente et les menuiseries, il existe des
bandes sur laquelle on peut plafonner aisément
-Pour les différentes jonctions des toitures à charpentes, utiliser des bandes adhésives
pour souder les panneaux ou opter pour des toitures de type Sarking, avec la pose de
la barrière d'étanchéité à l'air et à la vapeur sur un support continu.
Relevé des jonctions à traiter avec soin lors de
la réalisation d’une toiture à versants
1. Jonction de l'écran à l'air au pied de la
toiture.
2. Jonction du versant et du pignon.
3. Jonction de l'écran à l'air avec les
pannes.
4. Perforation de l'écran pour
l'incorporation de spots.
5. Raccord de l'écran à l'air avec la panne
faîtière.
6. Perforation de l'écran à l'air par des
conduits de capteurs solaires.
7. Perforation de l'écran à l'air par des
conduits d'évacuation de fumée ou de
ventilation.
8. Perforation de l'écran à l'air par un
entrait ou par d'autres pièces de bois.
9. Raccord de l'écran à l'air à la périphérie
d'une fenêtre de toit.
10. Raccord de l'écran à l'air à la
périphérie d'une trappe (de grenier).
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1. Chevron.
2. Panneautage ou voligeage.
3. Barrière d'étanchéité à l'air et à la
vapeur.
4. Isolation.
5. Sous-toiture.
6. Contre-latte.
7. Latte.
8. Tuile.
Toiture type « Sarking »
o
Les menuiseries et les joints entre celles-ci et les baies sont de qualité :
- Les châssis doivent être étanches. Le joint entre les parois et les châssis doit être
soigneusement étanchéifié à l'aide de la combinaison dune membrane étanche, d’un
retour d’isolation et de la finition, et idéalement d’un joint en silicone complémentaire.
Etanchéification efficace d’une jonction mur – menuiserie
- Pour les portes, veiller à prévoir un système pour assurer l’étanchéité au niveau du
seuil (seuil suisse, brosses avec gons hélicoïdaux, Seuil à guillotine…).
o
Les percements de la barrière d’étanchéité à l’air sont limités. Ces percements sont
souvent liés aux passages de poutres en bois, aux passages des techniques spéciales
(blochets pour l’électricité, adduction et évacuation d’eau)… Dans une paroi type
ossature bois, les pare vapeurs servent souvent d’étanchéité à l’air.
Pour les murs de façades on prévoira un espace technique entre le pare vapeur et la
finition pour faire passer gaines et conduites, afin d’assurer la continuité de la barrière
d’étanchéité à l’air.
ASPECTS ENVIRONNEMENTAUX
> Impact de l’étanchéité à l’air sur les consommations d’énergie
La réglementation sur les performances énergétiques des bâtiments en RBC tient compte du
débit de fuite à travers l'enveloppe de déperdition thermique du bâtiment (At). Ce débit de fuite
est appelé v50. La figure ci-dessous montre l’impact de cette valeur sur le niveau de
performance E, valeur représentant une consommation primaire spécifique dans des
conditions normalisées (météo, occupation, fonctionnement,…). On constate que si le débit de
fuite double pour passer de 3 m³/h.m² à 6 m³/h.m², la consommation primaire augmente de 4 à
5%.
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RECOMMANDATION PRATIQUE ENE21
Source : Construire avec l’énergie, naturellement, Région Wallonne + document de la région flamande
en annexe (point 6) et disponible sur energiesparen : http://www.energiesparen.be/epb/maatregelen
> Quel choix environnemental pour la barrière pare air ?
L’étanchéité à l’air, en ossature bois, est souvent réalisée par la pose d’un pare vapeur. Parmi
les pare vapeur classiques, on rencontre des feuilles d’aluminium ou de polyéthylène et des
feuilles en papier renforcé. Ces dernières sont écologiquement plus intéressantes. Les
jonctions entre feuilles de pare vapeur peuvent être réalisées par des bandes autocollantes,
des colles de contact ou des agrafes combinées à une double pliure,…
Dans les ossatures bois, des panneaux de construction peuvent également servir de pare
vapeur et d’étanchéité à l’air, mais une bande autocollante sera nécessaire pour étanchéifier
les joints entre panneaux.
Les revêtements intérieurs de type enduits permettent une étanchéité parfaite, pour autant
qu’ils ne soient pas fissurés. Le risque de fissuration dépend de la qualité du mélange et de la
composition de l’enduit, il sera donc nécessaire de suivre les recommandations des
fournisseurs.
Parmi les enduits disponibles, on privilégiera ceux ayant le plus faible impact environnemental,
et notamment les enduits à la chaux, à l’argile ou en terre crue. (Voir fiche MAT06
« Revêtements de murs intérieurs et plafonds: choisir des matériaux sains, avec un écobilan
favorable »)
> Nécessité d’une bonne ventilation hygiénique
L’étanchéisation des parois nécessite, en parallèle, l’organisation d’une ventilation hygiénique
contrôlée de qualité. En effet, la qualité de l’air intérieur est primordiale pour la santé des
occupants. Il faut donc veiller à toujours maintenir une bonne qualité d’air. A ce titre, voir les
impositions PEB provenant de la NBN D50-001 pour les habitations individuelles et la NBN
13779 pour les autres affectations.(Voir fiche ENE23 « Choisir un mode de ventilation
énergétiquement efficace »)
ASPECTS ECONOMIQUES
> Coût de l'étanchéité
Pour assurer une bonne étanchéité à l’air, la principale mesure à prendre est une bonne mise
en œuvre des matériaux de construction, et notamment du pare vapeur. La recherche d’une
bonne étanchéité à l’air ne nécessite donc pas de réel surinvestissement.
o Ce qui fait augmenter le prix de la construction, c’est le fait que l’entreprise est
généralement responsable du résultat de la bonne exécution des détails afin
d’atteindre l’objectif visé par le maitre d’ouvrage. Il doit donc prévoir un budget pour
effectuer d’éventuelles corrections si le test d’étanchéité échoue.
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Pour diminuer ce surcout, il est donc très important que les architectes étudient tous
les détails afin que l’entrepreneur limite ses risques. Il est également utile de réaliser un
premier test blower door assez tôt (avant la mise en œuvre de finitions), de telle façon
que les défauts identifiées puissent encore être corrigés facilement. Un second test en
fin de chantier permettra d’évaluer la performance finale.
o
A noter enfin que le coût du test en lui-même est relativement bon marché et devient
négligeable dans des immeubles de grande taille. Par exemple, le coût1 d’une
thermographie seule varie entre 310 et 1200€ et le coût du test complet
(thermographie + infiltrométrie) pour le logement unifamilial varie entre 1700€ - 2500€
en fonction du déplacement, de la durée du travail de préparation sur site, et de la
grandeur du bâtiment, ce qui représente environ 0.5% des frais engagés pour la
construction d’une habitation.
> Mesure de l'étanchéité
La banque de donnée de produits de construction du CSTC, accessible sur le site Internet
www.cstc.be, propose, sous l’intitulé essai de pressurisation, une liste de sociétés et de
centres de recherches réalisant des mesures d'étanchéité des bâtiments. La « plateforme
maison passive » propose également des listes de sociétés.
ASPECTS SOCIAUX ET CULTURELS
> Habitudes à changer sur chantier
La qualité de l’étanchéité à l’air d’une construction dépend en grande partie de la mise en
œuvre des matériaux. Le suivi du chantier et le dialogue avec les ouvriers seront donc
primordiaux.
Il faut surtout insister sur le fait que l’étanchéité à l’air est un paramètre énergétique qui ne peut
être atteint que si tous les intervenants sont bien conscients de l’intérêt de celle-ci. En fait, on
remarque que lorsque tous les intervenants ont envisagé la question de l’étanchéité à l’air dès
la phase de programmation, le test blowerdoor est souvent concluant du premier coup
(éventuellement une toute petite correction doit être apportée). Par contre, à l’inverse,
lorsqu’un intervenant néglige ce paramètre, il est possible que l’exigence posée par le maitre
d’ouvrage ne soit jamais atteinte ou alors à grand frais (démontage de cloisons, changement
des menuiseries …).
Assurer une bonne collaboration des différents acteurs, c’est
o Encourager le dialogue entrepreneur-architecte et entre corps de métier
1
o
Comprendre et expliquer pour ne pas se tromper
o
Signaler les erreurs. La réalisation du test en présence des ouvriers est une bonne
chose pour les aider à identifier et ne pas reproduire les erreurs.
o
Demander des précisions
o
Contrôler les travaux
Source : http://www.maisonpassive.be/?Hoffmann-et-Dupont-sprl
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DANS LA PRATIQUE
Comme décrit ci-dessus, l’intervention de tous les intervenants est nécessaire pour atteindre
une bonne étanchéité à l’air. Des mesures doivent donc être prises aux différentes phases de
développement et de réalisation du projet :
ESQUISSE
Rien que par le dessin de la volumétrie et de son orientation, on peut limiter les infiltrations :
o La porte d’entrée est un point faible du point de vue de l’étanchéité à l’air, il faut éviter
de la placer sur une façade exposée au vent dominant (SO) et/ou prévoir un sas
d'entrée limitant les courants d'air ;
o Favoriser une compacité importante.
AVANT-PROJET
o
o
o
Définir les objectifs en fonction du type de construction et du type de ventilation.
Intégrer au projet un système de ventilation hygiénique efficace, conforme aux
exigences de la PEB.
Dessiner clairement sur les plans et les coupes la barrière étanche, dès l’avant projet,
afin d’éviter l’improvisation sur chantier, qui cause des surcoûts et des moindres
performances (M.Bodem, 2010)
PROJET D’EXECUTION, DOSSIER POUR LE PERMIS D’URBANISME
o
Opter pour des matériaux de constructions et une structure qui permet d’obtenir une
barrière étanche efficace ;
o
Envisager tous les détails de raccords entre parois et les percements (voir plus haut
« Aspects techniques »).
CHANTIER
o
Le suivi et la surveillance des travaux sont primordiaux (effort de communication
important !). Par exemple un contrôle strict de la mise en œuvre des pare vapeur est
indispensable.
o
Un test d’étanchéité à l’air doit, de préférence, être effectué avant la pose des
parachèvements afin de pouvoir corriger les erreurs à moindre frais.
Veiller à la pose correcte des menuiseries et au réglage précis des quincailleries,
s'assurer que le joint entre les parois et les châssis est soigneusement étanchéifié.
RECEPTION ET MISE EN EXPLOITATION
o
Si possible, réaliser un essai de pressurisation en fin de chantier, combiné à une
thermographie infrarouge (en hiver) pour identifier les fuites éventuelles et y remédier.
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INFORMATIONS COMPLEMENTAIRES
AUTRES ELEMENTS A GARDER A L’ESPRIT
Voici une liste de fiches dont les thématiques croisent celles de l’étanchéité à l’air :
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ENE00 - Problématique et enjeux de l’énergie
ENE04 - Construire un bâtiment bien isolé
ENE11 - En rénovation : isoler les parois
ENE12 - Envisager une construction "passive"
ENE23 - Choisir un mode de ventilation énergétiquement efficace
CSS07 - Assurer la qualité de l'air des locaux
MAT06 - Revêtements de murs intérieurs et plafonds: choisir des matériaux sains, avec
un écobilan favorable
Fiche Bâtiment exemplaire: “L’étanchéité à l’air: points d’attention récurrents en phase
de conception pour assurer l’étanchéité à l’air des bâtiments (points particuliers pour
les grands bâtiments et les bâtiments à rénover)”, MATRIciel pour l’IBGE, juin 2010.
Fiche Bâtiment exemplaire : « L’étanchéité à l’air : à qui la responsabilité ?)”, MATRIciel
pour l’IBGE, juin 2010.
BIBLIOGRAPHIE
Sources d’informations sur l’étanchéité des parois :
o
o
o
o
o
F. Dobbels, Pour des toitures à versants plus étanches à l'air, CSTC-Contact n° 8 (42005).
Luc Firket, L’étanchéité des portes extérieures, CSTC-Contact n° 1 (1-2004).
F. Simon, JM. Hauglustaine, L’isolation thermique de la façade à structure bois – Guide
pratique pour architecte, Ministère de la Région Wallonne, Namur, 2003.
Energie+ : http://mrw.wallonie.be/energieplus/entree.htm.
Marc Bodem, International workshop on ‘Large scale implementation plans for building
airthightness assessment : a must for 2020’, 14&15june 2010, Brussels
Sources d’informations sur le choix des pare-vapeurs :
o
o
F. Simon, JM. Hauglustaine, L’isolation thermique de la toiture inclinée – Guide
pratique pour architecte, Ministère de la Région Wallonne, Namur, Juin 1999
Centre Scientifique et Technique de la Construction, Toiture en tuiles plates.
Conception et mise en œuvre, NIT 192,1992
Sources d’informations sur les mouvements d’air dans les bâtiments :
o
Air Infiltration and Ventilation Center : www.aivc.org
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