Etanchéité à l`air des bâtiments : Un cas d`étude

Les Dossiers du CSTC – N° 1/2007 – Cahier n° 5 – page 1
CONSTRUCTION DURABLE
Etanchéité à l’air
des bâtiments
Un cas d’étude
?Chr. Delmotte, ir., chef adjoint du labo-
ratoire ‘Qualité de l’air et ventilation’,
CSTC
iLa maison en chiffres
• Surface au sol : 100 m²
• Surface de déperdition : 403 m²
• Volume protégé : 528 m³
• Niveau d’isolation thermique globale : K38 (la réglementation actuelle impose de ne
pas dépasser K55 en Région wallonne et en Région de Bruxelles-Capitale, et K45 en
Région flamande)
• Niveau des besoins conventionnels en énergie de chauffage : be 225 (MJ/m².an) (dans
le cas de cette maison, la réglementation en vigueur en Région wallonne impose de ne
pas dépasser 382 MJ/m².an)
Cet article examine les mesures prises lors de
ce projet en vue d’améliorer l’étanchéité à l’air
du bâtiment. Notons toutefois qu’il ne s’agit
pas d’un recueil des règles de l’art et que cer-
taines techniques présentées sont perfectibles.
1 DESCRIPTION DU BÂTIMENT
Le bâtiment étudié est une maison unifamilia-
le non attenante disposant d’un rez-de-chaus-
sée, d’un étage engagé sous la toiture et d’un
grenier. L’ensemble présente une forme carrée
(10 m x 10 m) et est établi sur un vide ventilé.
La façade avant est parallèle à la voie publique
et est orientée au sud-ouest.
Les murs extérieurs comportent une coulisse
partiellement remplie d’isolant thermique et
sont réalisés en blocs de terre cuite, pour la
partie portante, et en briques, pour le pare-
ment.
Les planchers du rez-de-chaussée et de l’étage
se composent de hourdis préfabriqués en
béton. La structure portante de la toiture
est constituée de fermettes préfabriquées en
bois.
De juin 2005 à mars 2006, le CSTC a
suivi pas à pas la construction d’une
nouvelle habitation dans laquelle les
aspects de performance énergétique,
tels l’isolation thermique, l’étanchéité
à l’air, la ventilation et le chauffage,
ont fait l’objet d’une attention par-
ticulière. L’un des soucis fut d’at-
teindre une très bonne performance
énergétique, sans devoir y consacrer
un budget particulièrement élevé ni
modifier profondément les détails de
construction habituels des entrepre-
neurs.
Fig. 2 Plan d’étanchéité incluant les
combles (deux options).
2 ETANCHÉITÉ À L’AIR DU BÂTIMENT
2.1 Plan d’étanchéité
En matière d’étanchéité à l’air, il y a lieu avant
tout de définir le plan dans lequel cette étan-
chéité doit être située. Il s’agit en fait de déter-
miner la position des différentes surfaces de
l’enveloppe étanche à l’air que l’on souhaite
créer. Etant donné qu’en général, cette enve-
loppe peut également jouer le rôle de pare-va-
peur, il est recommandé de l’étudier en même
temps que l’isolation thermique.
Dans le bâtiment étudié, le plancher du rez-de-
chaussée et les façades s’imposaient à l’évi-
dence comme plan d’étanchéité. Par contre, la
question était ouverte pour la toiture : fallait-il
englober ou pas les combles dans le volume de
l’enveloppe étanche ?
Ne pas englober les combles signifie que le
plan d’étanchéité se situe sous les fermettes
préfabriquées (figure 1). Il s’agit d’un plan
facilement accessible, mais cette disposition
nécessite de reporter les combles hors du vo-
lume protégé (volume du bâtiment qui est isolé
thermiquement).
A contrario, englober les combles permet
d’augmenter le volume protégé, mais impli-
que que le plan d’étanchéité soit interrompu
au droit de chaque fermette (il y en a 17) et
nécessite un raccord particulier au droit de
chaque percement (figure 2).
Comme il n’était pas nécessaire de chauffer
les combles (espace de toute façon non habi-
table de par sa hauteur de 1,60 m) et qu’une
certaine simplicité des travaux était souhaitée,
la première solution fut retenue.
2.2 détails d’exécution
2.2.1 Plancher
Le plancher est constitué de hourdis préfabri-
qués en béton, d’une couche d’isolation ther-
mique (granulés de polyuréthanne en vrac),
d’une chape armée et d’un carrelage (figure 3,
p. 2).
Ce complexe est étanche à l’air, mais présen-
tait de nombreux percements qui auraient pu
donner lieu à des fuites d’air :
évacuation des eaux usées
pénétration de conduits divers (eau, électri-
cité, mazout, ...).
Afin d’éviter les fuites d’air, tous les per-
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Fig. 1 Plan d’étanchéité n’incluant
pas les combles.

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bles de représenter une fuite non négligeable :
baies de porte et de fenêtre, parties de mur non
plafonnées, encastrement des interrupteurs et
des prises électriques.
En ce qui concerne les baies de porte et de fe-
nêtre, il faut distinguer l’étanchéité de la porte
ou de la fenêtre elle-même de l’étanchéité de
la jonction avec le gros œuvre.
Dans le bâtiment étudié, les portes et fenêtres
(27 m²) représentent 14 % de la surface totale
des murs extérieurs (188 m²). La longueur de
joint atteint, quant à elle, un total de 64 m. La
qualité des fenêtres et des portes en matière
d’étanchéité à l’air peut donc influer de ma-
Fig. 3 Composition du plancher.
1. Carrelage
2. Treillis d’armature dans la chape
3. Feuille de polyéthylène
4. Isolation thermique
5. Hourdis préfabriqués en béton
Fig. 4 Colmatage des percements du
plancher avant pose de l’isolation
thermique (ci-contre, à droite, et ci-
dessous).
Fig. 5 Colmatage des percements lors
de la finition.
Fig. 6 Composition du mur extérieur.
nière significative sur l’étanchéité globale du
bâtiment. D’autant plus qu’un défaut d’étan-
chéité dû à la conception de ces éléments peut
difficilement être corrigé.
La porte-fenêtre levante coulissante placée
initialement dans le bâtiment présentait d’im-
portantes fuites d’air (figure 7) imputables à
la conception du châssis. Afin de remédier au
problème, l’ensemble a été remplacé par une
porte-fenêtre tombante coulissante.
Etant donné la différence d’épaisseur entre la
coulisse des façades (9 cm) et le dormant des
châssis (de l’ordre de 7 cm), il a été néces-
saire de procéder à la fermeture mécanique de
la coulisse. Cela a été réalisé au moyen d’une
mousse de polyuréthanne faiblement expansi-
ble ou de plaques de plâtre revêtues de carton
(figure 8).
L’étanchéité à l’air à la jonction des fenêtres et
des murs a été réalisée au moyen d’un enduit
au plâtre (figure 9). Toutefois, selon les recom-
mandations formulées dans la NIT 188 [2], un
joint souple de resserrage entre l’enduit et le
cadre dormant aurait idéalement dû être ména-
gé à cet endroit. Les tablettes posées au plâtre
et le joint de mastic silicone assurent, quant à
eux, l’étanchéité à l’air en partie basse des fe-
nêtres (figure 10). Notons au passage qu’il eût
été préférable d’ôter le film de protection du
dormant avant de poser le joint de mastic.
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cements ont été colmatés au moyen d’une
mousse de polyuréthanne expansible avant
la pose de l’isolation thermique (figure 4)
ou au moment des finitions (figure 5) suivant
le cas.
2.2.2 Murs extérieurs
Les murs extérieurs sont composés, de l’ex-
térieur vers l’intérieur, des éléments suivants
(figure 6) :
maçonnerie en briques de parement
coulisse faiblement ventilée
laine minérale
maçonnerie en blocs creux de terre cuite
enduit au plâtre.
Cette composition constitue une bonne bar-
rière d’étanchéité à l’air, pour autant qu’elle
ne présente pas de discontinuités. Or, nous
en avons relevé de très nombreuses suscepti-
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EXT. INT.

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Fig. 7 Défaut d’étanchéité au droit d’une porte-fenêtre levante coulissante.
Fig. 8 Fermeture mécanique de la coulisse au moyen d’une mousse de polyuré-
thanne (à gauche) ou de plâtre (à droite).
Fig. 9 Plafonnage de la jonction entre
une fenêtre et un mur.
Fig. 10 Pose d’une tablette de fenêtre.
L’étanchéité à l’air sous les trois portes exté-
rieures est obtenue par le biais d’une plinthe
à guillotine. Cette méthode présente toutefois
un point faible dans le plan d’étanchéité, car il
subsiste une fuite d’air aux deux extrémités de
la plinthe (figure 11).
Les maçonneries en blocs de terre cuite (ou
de béton) ne confèrent généralement pas une
grande étanchéité à l’air. Ce défaut résulte de
la perméabilité même des blocs (ou morceaux
de blocs) utilisés et du remplissage partiel de
certains joints. La laine minérale et la maçon-
nerie de parement (qui présente quelques joints
ouverts) ne peuvent, elles non plus, contribuer
à l’étanchéité à l’air; par contre, le plafonnage
Fig. 11 Plinthe à guillotine (artificielle-
ment maintenue en position de ferme-
ture pour les besoins de l’illustration). 
est à même de remplir ce rôle, encore faut-il
que toute la surface intérieure des murs soit
enduite.
A cette fin, il est préférable d’équiper les bâ-
timents au strict minimum avant l’interven-
tion des plafonneurs, de façon à leur garantir
l’accès à toute la surface des murs (figure 12,
p. 4). Dans le bâtiment étudié, les parties ini-
tialement non plafonnées l’on été au moment
des finitions.

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A l’étage du bâtiment, il subsistait, au bas
des murs, quelques parties non enduites (fi-
gure 13). Il s’agissait là de fuites d’air poten-
tielles qui n’auraient pas pu être colmatées par
les plinthes en bois. Les zones en question ont
donc été enduites de plâtre avant la pose du
revêtement de sol (stratifié).
Lors de l’examen du bâtiment, nous avons
constaté qu’une baie de porte intérieure, pra-
tiquée dans le mur porteur central, était située
à très faible distance d’une façade latérale (fi-
gure 14). Les murs étant tous deux constitués
de blocs de terre cuite perforés appareillés
les uns aux autres afin d’assurer leur liaison,
il était assez probable qu’un chemin de fuite
existe entre la baie et l’extérieur. Cela n’a pas
été décelé lors des premiers essais de pressuri-
sation du bâtiment (l’attention n’avait pas été
Fig. 12 Zone non plafonnée, par
manque d’accessibilité, derrière un
conduit d’évacuation des eaux usées.
Fig. 13 Zone non enduite au bas d’un mur de l’étage.
Fig. 14 Baie de porte intérieure située
à proximité d’une façade latérale.
1. Fuite d’air potentielle
2. Brique de parement
3. Coulisse ventilée
4. Isolation thermique
5. Bloc de terre cuite
6. Plâtre
attirée sur ce détail à ce moment), mais, par
précaution, les retours de baie ont été enduits
de plâtre avant la pose des ébrasements de
l’huisserie.
2.2.3 Toiture
La toiture est composée, de l’extérieur vers
l’intérieur, des éléments suivants (figure 15) :
tuiles de béton
lame d’air ventilée
sous-toiture en plaques de fibres-ciment
laine minérale
feuille de polyéthylène
lame d’air non ventilée
plafonnage sur plaques de plâtre revêtues de
carton.
Dans le bâtiment concerné, l’étanchéité à l’air
de la toiture a été réalisée au moyen d’une feuille
de polyéthylène agrafée à la charpente. Cette
feuille placée immédiatement sous la couche
d’isolation thermique combine les fonctions
d’écran pare-vapeur et de barrière à l’air.
Les lés de polyéthylène d’une largeur de 1,20 m
ont étés posés parallèlement aux fermettes; leur
jonction a été rendue étanche au moyen de ban-
des adhésives. Les jonctions ont chaque fois été
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effectuées à hauteur d’une fermette de façon à
ce que la bande adhésive puisse être appliquée
sur un support rigide (figure 16).
Outre le fait qu’elles assurent la continuité
des lés, les bandes adhésives ont également
été utilisées pour colmater les trous engendrés
par l’agrafage (à raison d’une agrafe tous les
50 cm, on peut estimer à plus de 400 le nom-
bre d’agrafes utilisées).
La lame d’air ménagée entre la feuille de po-
lyéthylène et les plaques de plâtre permet le
passage de câbles électriques.
Au droit de la sablière, trois éléments se rejoi-
gnent, à savoir :
le mur en blocs de terre cuite surmonté •
Fig. 16 Assemblage des lés de polyé-
thylène au moyen de bandes adhési-
ves.
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Fig. 15 Composition de la toiture.
Plaque de plâtre
Lattage
Contre-lattage
Sous-toiture
rigide
Isolation
thermique
Pare-vapeur
Lattage

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d’une poutre de ceinture en béton armé
la sablière
et la feuille de polyéthylène.
Dans un premier temps, la jonction entre la
sablière et la poutre de ceinture a été colmatée
au moyen de mastic (figure 17) et un joint de
mousse compressible a été collé sur la tran-
che de la sablière (figure 18). L’intention était
de pouvoir presser la feuille de polyéthylène
contre ce joint au moyen de la dernière latte
destinée à la fixation des plaques de plâtre.
L’expérience n’a toutefois pas été concluante
(la latte étant clouée sur les fermettes et non
sur la sablière) et la feuille a finalement été
collée directement sur la sablière au moyen de
mastic.
La présence d’un mur porteur sous les fermet-
tes a engendré une discontinuité supplémentai-
re dans la membrane d’étanchéité (figure 19).
Le raccord a été réalisé au moyen d’un joint
de mousse compressible posé entre le mur et
la feuille d’étanchéité, et serré au moyen d’une
latte de bois.
Une alternative aurait été de disposer une ban-
de de polyéthylène par dessus le mur porteur
avant la pose des fermettes. Le cas échéant,
le raccord aurait alors pu être réalisé par col-
lage des lés au moyen de bandes adhésives
(figure 20).
La feuille de polyéthylène a été prolongée de
•
•
Fig. 17 Colmatage de la jonction entre
la sablière et la poutre de ceinture au
moyen de mastic.
Fig. 18 Joint de mousse compressible collé sur la tranche de la sablière.
façon à couvrir les bords de la trémie donnant
accès aux combles (figure 19 ci-dessous, à
droite). Par la suite, de la mousse de polyu-
réthanne a été injectée entre les bords de la
trémie et le cadre dormant de la trappe d’accès
au grenier (figure 21, p. 6). Cette dernière est,
quant à elle, munie d’un joint d’étanchéité sur
tout son pourtour.
Une fois la barrière étanche à l’air achevée,
il est nécessaire de veiller à maintenir son
intégrité et de colmater toute nouvelle fuite,
qu’elle soit volontaire ou accidentelle. Les
figures 22 et 23 (p. 6) illustrent le percement
de la feuille de polyéthylène rendu nécessaire
pour le passage d’un câble électrique en di-
rection des combles et pour le passage d’un
conduit de ventilation (le groupe de ventilation
étant situé dans les combles). Ces percements
ont été soigneusement colmatés avant la pose
des plaques de plâtre.
Fig. 19 Discontinuité dans la membrane d’étanchéité à l’air engendrée par le mur
porteur central.
Fig. 20 Schéma de principe de la pose
d’une bande de polyéthylène sous les
fermettes.
1. Fermette
2. Bande adhésive
3. Film de polyéthylène
4. Chevron
5. Mur porteur
6. Bande de polyéthylène
2.3 Résultats obtenus
Des mesures de l’étanchéité à l’air ont été ef-
fectuées à différents stades de la construction,
de manière à pouvoir détecter et colmater les
fuites éventuelles avant qu’elles ne devien-
nent inaccessibles. Il s’agissait, par exemple,
de fuites le long de la sablière auxquelles on
ne peut plus remédier une fois les plaques de
plâtre posées.
La première mesure a eu lieu entre la pose
de la feuille de polyéthylène et la pose des
plaques de plâtre. La deuxième mesure a été
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