Pourquoi isoler autrement ? Photo : Vetisol Photo : Vetisol Comment construire en mur manteau Comment construire en mur manteau © Le Mur Manteau 2000 NB : bien que parue en 2000, cette étude, qui présente de façon très complète les différentes situations rencontrées, les solutions adéquates et les données techniques afférentes, a gardé pour l’essentiel toute sa pertinence. Néanmoins, l’évolution notamment des accessoires et de la réglementation peut conduire aujourd’hui, selon le cas, à préconiser en pratique des solutions différentes. Table des matières 1. Avertissement ......................................................................... 3 2. Le mot du Président de G2M ................................................. 4 3. Le mot du Directeur du Bâtiment et des Energies Renouvelables de l'ADEME........................................................ 5 6.7. Les finitions intérieures ........................................................................ 22 6.7.1. Enduits plâtre ................................................................................ 22 6.7.2. Enduits de peinture ....................................................................... 22 6.7.3. Plaques de plâtre .......................................................................... 22 6.8. Le calcul des surfaces .......................................................................... 23 6.8.1. SHOB et SHON ............................................................................. 23 6.8.2. Surfaces habitables ....................................................................... 23 4. Préambule .............................................................................. 6 6.9. La définition des lots ............................................................................ 24 6.9.1. Lot Mur Manteau ........................................................................... 24 6.9.2. Lot Echafaudage ........................................................................... 24 5. Qu’est-ce qu’un Mur Manteau ? ............................................. 7 6.10. La planification et la programmation .................................................. 25 6. Réponses aux interrogations courantes ................................. 8 7. Solutions spécifiques au confort thermique et acoustique ...............26 6.1. Les murs .................................................................................... 9 7.1. Traitement des ponts thermiques ......................................................... 26 6.2. Les soubassements ................................................................ 10 6.2.1. Isolation des parties enterrées ......................................... 10 6.2.2. Isolation des murs en partie basse................................... 11 7.2. Isolation acoustique ............................................................................. 29 7.2.1. Béton banché coulé sur place ou préfabriqué ............................... 30 7.2.2. Structure porteuse béton avec maçonnerie de remplissage en blocs de béton ............................................................... 30 7.2.3. Blocs de béton maçonnés porteurs ............................................... 30 7.2.4. Structure porteuse béton avec maçonnerie de remplissage en briques pleines............................................................... 30 6.3. Les fenêtres, portes et fermetures .......................................... 13 6.3.1. Les fenêtres...................................................................... 13 6.3.2. Les portes......................................................................... 14 6.3.3. Les fermetures ................................................................. 15 6.4. Les balcons, loggias et garde-corps........................................ 16 6.4.1. Balcons sur ossature indépendante ................................. 16 6.4.2. Balcons sur prédalle ......................................................... 16 6.4.3. Création de consoles........................................................ 17 6.4.4. Poutres supports .............................................................. 17 6.4.5. Loggias ............................................................................. 17 6.4.6. Garde-corps de terrasses isolées .................................... 18 8. Réponses aux questions réglementaires .........................................31 8.1. Stabilité mécanique .............................................................................. 31 8.2. Sécurité incendie .................................................................................. 32 8.3. Résistance aux Chocs.......................................................................... 34 8.4. Résistance au Vent .............................................................................. 35 6.5. La toiture ................................................................................. 19 6.5.1. Combles non aménagés .................................................. 19 6.5.2. Combles habitables ou aménagés ................................... 19 6.5.3. Toiture terrasse ................................................................ 20 9. Annexe : exemple d’application ........................................................36 6.6. Les fluides ............................................................................... 21 6.6.1. Eau chaude, froide et usée .............................................. 21 6.6.2. Installations de gaz........................................................... 21 6.6.3. Courants forts et faibles ................................................... 21 11. G2M ................................................................................................ 39 Memento pour construire en Mur Manteau - 04/00 10. Bibliographie ...................................................................................38 2 1. Avertissement Le présent document est une proposition de solutions pour construire en Mur Manteau en l’absence de règles de l’art. Il a été rédigé par les membres de G2M en l’état des connaissances à sa date d’édition. G2M informe le lecteur que ce document regroupe des conseils et des recommandations génériques à l’attention des Concepteurs, Maîtres d'Ouvrage, Maîtres d'Oeuvre... Ils doivent être consolidés et validés pour chaque opération et à tous les stades de la réalisation de l’ouvrage. Ce document est donc informatif et ne peut dispenser des études nécessaires pour chaque projet. Il n’a ni statut réglementaire, ni normatif. Il ne saurait en aucun cas engager la responsabilité de l’association G2M ou de ses membres, pris individuellement ou collectivement, du fait d’une interprétation et/ou d’une application inappropriée des recommandations que ce mémento comporte, pour un ouvrage donné. De même, tous les dessins de ce mémento sont des illustrations et des schémas de principe. Ils ne constituent pas les détails d'exécution de chantier. Ce document est par nature évolutif selon l’état d’avancement des connaissances, l’utilisateur doit donc s’assurer que les informations contenues sont conformes à l'état des connaissances, à la date de réalisation de l'opération concernée. Memento pour construire en Mur Manteau - 04/00 3 2. Le mot du Président de G2M Le G2M a été créé en 1990 pour promouvoir le concept de l’isolation placée à l’extérieur de la structure dans la construction neuve. Isoler les parois par l’extérieur, c’est le bon sens de l’isolation. La plupart des grandes nations l’ont compris et ont adopté ce mode constructif, l’Allemagne notamment, non seulement pour isoler efficacement, mais pour assurer la protection de la structure et augmenter ainsi la durabilité des ouvrages. Qu’appelle-t-on Mur Manteau ? C’est l’association : • Du Mur, la paroi supportant l’isolant. Il est adapté pour permettre l’isolation extérieure. • Du Manteau, qui assure l’isolation thermique et la protection extérieure de la structure • De la fenêtre, posée dans le mur. Elle en est solidaire, son mode de pose est étudié pour permettre la qualité de la jonction et la productivité sur le chantier. • Des accessoires techniques pour réaliser les jonctions avec les parties d’ouvrages adjacents ou la décoration sous forme de modénatures. L’un des obstacles à la diffusion de cette technique que nous défendons, c’est la force de l’habitude et la nécessité de concevoir différemment les ouvrages. Ce Mémento pour construire en Mur Manteau a été élaboré à l’attention de la Maîtrise d’Ouvrage et de la Maîtrise d’Oeuvre, pour leur servir de guide et les aider dans leurs réalisations. A sa lecture, vous vérifierez qu’il n’y a en réalité, pas d’obstacle à l’adoption du Mur Manteau et qu’il existe des solutions simples pour résoudre des questions comme l’acoustique, l’intégration des balcons ou encore l’isolation des soubassements. L’ADEME, EDF, le CSTB et des experts du Mur Manteau et de la construction se sont associés pour concevoir cet ouvrage. Je tiens à les remercier pour leurs conseils. Ils ont permis que ce Mémento existe. J’espère que les utilisateurs du Mémento trouveront les réponses à leurs questions, qu’ils nous feront part de leur expérience et qu’ils amplifieront l’action entreprise par l’amélioration des performances de leurs réalisations. Dominique Delassus, Président du G2M * Merci particulièrement à Messieurs Rébulard (Entreprise Rébulard), Pouget (Bureau d’Etudes Thermiques), Térébus (Générale de projet) et à TBC (Société de recherche dans le bâtiment), pour leur collaboration. Memento pour construire en Mur Manteau - 04/00 4 3. Le mot du Directeur du Bâtiment et des Energies Renouvelables de l'ADEME Dans le cadre de ses obligations internationales visant la lutte contre l'effet de serre, la France s'est engagée à ne pas émettre en 2010, plus de gaz à effet de serre qu'elle n'en émettait en 1990, soit 144 millions de tonnes équivalent carbone (MteC). Or si l'on ne tient compte que des mesures qui ont déjà été adoptées pour maîtriser les émissions de gaz à effet de serre, notre pays émettra près de 160 MteC en 2010. C'est pourquoi la France a concocté dès le début de l'an 2000 un nouveau plan ambitieux de lutte contre l'effet de serre. Dans le cadre de ce plan, la programmation d'une évolution de la réglementation thermique des bâtiments neufs par paliers de 5 ans a été décidée. Elle aura une action directe sur les bâtiments neufs et indirecte sur l'existant par diffusion des bonnes pratiques et des technologies. La normalisation et la réglementation technique de certains produits permettront d'accélérer la pénétration de composants performants. La réduction des besoins énergétiques dans le bâtiment nécessite le développement d'une offre de produits d'enveloppe, de qualité, aussi bien au niveau des performances techniques que des règles de mise en œuvre et de réalisation. Memento pour construire en Mur Manteau - 04/00 Dans ce cadre, l'ADEME souhaite que se développe le concept d’isolation extérieure par une approche globale de la conception de l’enveloppe, source de confort accru : le Mur Manteau. Ce concept ouvre une voie nouvelle, largement utilisée hors de nos frontières, pour que nous disposions dès à présent de bâtiments à hautes performances énergétique et environnementale. Il contribuera à l'amélioration de l'homogénéité de l'enveloppe par une réduction importante des ponts thermiques préjudiciables à la qualité des bâtiments. Le souci de qualité qui a présidé à l'élaboration de ce mémento et la large concertation sur laquelle s'est appuyée sa rédaction sont, j'en suis tout à fait convaincu, des assurances de voir se réaliser et de léguer à nos enfants et aux générations futures des bâtiments confortables, économes et durables. Philippe BEAUD, Directeur du Bâtiment et des Energies Renouvelables 5 4. Préambule Concevoir et réaliser un immeuble neuf isolé par l'extérieur semble aujourd’hui impossible à la plupart des bâtisseurs français. Concevoir et réaliser un immeuble neuf isolé par l’intérieur semble aujourd’hui impossible à la plupart des bâtisseurs allemands. Il manque donc quelque chose ! L’expérience vécue sur le Mur Manteau en France a montré que les Bâtisseurs se trouvaient sans réponse à des questions simples, qui sont leur lot de tous les jours au stade de la conception et de l'exécution. Par exemple, comment poser la fenêtre ou encore peut-on changer l’ordonnancement du chantier ? La technique du Mur Manteau, aussi intéressante soit-elle, nécessite une conception du bâtiment différente, pour atteindre les exigences de confort thermique et acoustique. Ce mémento propose des solutions pour réaliser un bâtiment Mur Manteau et : Obtenir une construction à hautes performances énergétiques Traiter un maximum de ponts thermiques Offrir un confort optimal été et hiver Concevoir les détails spécifiques Arriver au meilleur prix Suivre les exigences réglementaires etc. Ce mémento est donc structuré pour proposer des solutions répondant à ces questions : • Les réponses aux interrogations courantes • Les solutions spécifiques au confort acoustique et thermique • Les réponses aux questions réglementaires • Un exemple d’application Mais d’abord, qu’est-ce qu’un Mur Manteau ? Memento pour construire en Mur Manteau - 04/00 6 5. Qu’est-ce qu’un Mur Manteau ? Le Mur Manteau est composé de : • La paroi support verticale, en maçonnerie de petits éléments ou en béton banché • L’isolant thermique, placé à l’extérieur de la paroi • Le revêtement de protection et de finition • Les fenêtres, portes et portes-fenêtres, rapportées dans la paroi Pourquoi parler du Mur Manteau alors que les différents éléments sont largement connus individuellement ? Parce que le fait de placer l’isolation à l’extérieur modifie les habitudes de conception et de réalisation de l’ouvrage, tant au niveau du mur que de ses ouvertures. Si les solutions constructives choisies sont adaptées, placer l’isolation à l’extérieur permet d’optimiser principalement : • Les performances thermiques du bâtiment dans son ensemble • Le coût global de l’opération • L’entretien. Les différentes techniques L’isolant et le revêtement peuvent prendre différentes formes, en fonction de la technique choisie et de l’aspect esthétique recherché. Les techniques existantes sont les suivantes : • • • • • • Enduits organiques ou hydrauliques sur isolant Bardages rapportés Vêtures et vêtages Revêtements attachés en pierre mince Contre-mur en briques Façades semi-rideaux. Ces différentes techniques utilisent des produits et des procédés certifiés, sous Avis Techniques ou ATEX. Certains bardages relèvent des normes de mise en oeuvre. Ces documents proposent déjà un certain nombre de recommandations. Le Mémento pour construire en Mur Manteau gère la liaison entre le Mur Manteau et l’environnement d’une construction ou entre les différents éléments constituant le Mur Manteau. Pour simplifier sa lecture, les schémas symbolisent la technique d’isolation par l’extérieur. Les principes de solutions proposés sont particulièrement adaptés aux techniques d’enduits, de bardages, de vêtures et de vêtages. Les réponses traitées dans le mémento s’appuient sur les expériences françaises et européennes, et sur l’expertise des membres de G2M. Memento pour construire en Mur Manteau - 04/00 7 1. 6. Réponses aux interrogations courantes Réponses aux interrogations courantes Le gros oeuvre 5 Les fluides et finitions intérieures 1 - Les murs La toiture 2 - Les soubassements 6-7 3 - Les fenêtres, portes et fermetures 3 4 - Les balcons, loggias et garde-corps 5 - La toiture Les fenêtres, portes et fermetures 1 Les murs Le second oeuvre 6 - Les fluides 7 - Les finitions intérieures Les soubassements 2 4 Les balcons, loggias et garde-corps La conception Le calcul des surfaces La définition des lots La planification et la programmation Memento pour construire en Mur Manteau - 04/00 8 1. 6.1. Les murs Le gros oeuvre doit respecter : Les textes réglementaires en terme de stabilité, sécurité incendie, thermique, acoustique, etc. Les normes relatives aux produits, essais et aptitudes à l’usage, Les normes-DTU relatives à la conception, mise en oeuvre, règles d’élancement, Les recommandations du Cahier du CSTB nº 1833 de mars 1983 : « Conditions générales d'emploi des systèmes d'isolation thermique des façades par l’extérieur faisant l’objet d’un Avis Technique ». Réponses aux interrogations courantes De manière courante, la structure du gros oeuvre est de 3 types : Béton (banché ou préfabriqué) Maçonnerie de petits éléments Ossature béton et maçonnerie d'éléments de remplissage Pour le Mur Manteau, les épaisseurs du mur sont : • 12 à 14 cm pour les murs en béton banché ou préfabriqué, • 15 cm pour les murs en blocs de béton creux, porteurs ou en remplissage d’une structure porteuse en béton • 11 cm pour les murs en briques pleines, en remplissage d’une structure porteuse en béton Par conception, placer l’isolant à l’extérieur induit les caractéristiques suivantes : • Le bâtiment est protégé des agressions climatiques et thermiques, • L'inertie thermique est améliorée, • Les risques d'humidification sont réduits, • Les températures sont plus stables et homogènes au sein du mur, • Les dilatations du mur sont moindres, • La pérennité du mur est assurée, • La paroi est considérée comme étant un mur intérieur. De ce fait : • L’épaisseur du mur diminue. Il en découle : • Une économie substantielle en matériaux, • Une économie substantielle en main d’oeuvre, • Une augmentation de la surface au sol. • Les murs ne comportent pas d’armatures de peau (les armatures de chaînage et de renfort de baies sont conservées). Memento pour construire en Mur Manteau - 04/00 Mur en béton Mur en parpaings creux Mur en briques pleines 9 1. Réponses aux interrogations courantes 6.2. Les soubassements (2) (3) Les soubassements sont les parties constituant l’infrastructure du bâtiment, c’est à dire les parties enterrées de l’ouvrage et, par extension, les parties situées sous le plancher du premier niveau. 6.2.1. Isolation des parties enterrées En terme de profondeur et d’épaisseur, les caractéristiques des fondations sont déterminées selon les règles de l’art. Pour corriger le pont thermique du plancher bas, l’isolation extérieure est descendue dans le sol. (1) Cette solution requiert : • une étanchéité (1) : enduits d’imperméabilisation à base de liants hydrauliques, bénéficiant d'un Avis Technique, enduit traditionnel à base de liants hydrauliques conforme aux spécifications du DTU 26.1, étanchéité à base bitume, etc. • un isolant (2), imputrescible, non hydrophile, résistant à la compression (classe de compressibilité I selon le DTU 26.2, NF P 14 -201-1) et résistant aux agressions des rongeurs et autres : PSE, PSX, laines minérales, etc. • Une protection mécanique (3) : plaques en fibro-ciment, plastiques, enduits ciments, etc. Parois enterrées isolées Plancher sur terre plein isolé en sous face, avec ou sans chape flottante. Caniveau technique Une autre solution, utilisée en Europe, consiste à positionner un caniveau technique contre l’isolation. Dans ce cas, la protection mécanique n’est plus obligatoire. Le plancher sur terre-plein est isolé sur toute sa sous-face et/ou sa surface (isolant sous chape flottante). Le choix de la solution d’isolation est effectué en fonction de la résistance thermique des isolants utilisés. Memento pour construire en Mur Manteau - 04/00 Coefficient de déperditions linéiques : configuration 1, page 25 10 1. Les soubassements (suite) 6.2.2. Réponses aux interrogations courantes Traitement de la jonction entre un local chauffé et un sous sol non chauffé Isolation des murs en partie basse Traitement d’une jonction entre un local chauffé et un local non chauffé ou entre un local chauffé et un vide sanitaire L’isolation descend de 30 cm minimum en-dessous de l’isolation du plancher bas. Le raccord extérieur du Manteau entre les locaux chauffés et non chauffés est réalisé selon les techniques indiquées ci-contre. Dans le cas d’un bardage en partie supérieure, l’orifice de ventilation est muni d’une grille antirongeurs. . Changement de technique de Mur Manteau Changement de matériau de mur Changement d’épaisseur d’ossatures (bardage, vêtage) Le plancher bas est isolé en sous-face et/ou par un isolant sous chape flottante. LC = Local Chauffé LNC = Local Non Chauffé Coefficient de déperditions linéiques : configuration 2 page 26 Traitement de la jonction entre un local chauffé et un vide sanitaire (non chauffé) Memento pour construire en Mur Manteau - 04/00 11 1. Réponses aux interrogations courantes Les soubassements (suite) Isolation des murs en partie basse (suite) Traitement d’une jonction entre deux locaux chauffés Les solutions de Mur Manteau en partie basse répondent à deux exigences : • Offrir une performance thermique identique à celle en partie courante • Avoir une protection du Manteau renforcée et réparable, pour tenir compte de l’environnement du bâtiment (présence de trottoirs, d’aires de jeu, de travaux, etc.). Les Avis Techniques prévoient pour cette protection un classement reVETIR r3 - r4 et T3 - T4. Ce niveau de performance ne vise que l’étage bas du bâtiment. Plusieurs solutions sont possibles selon l’esthétique souhaitée de la façade : • Pour un nu extérieur du parement identique, quelle que soit la technique du Mur Manteau, les alternatives sont les suivantes : • Prévoir un débord du plancher du premier niveau et/ou changer de technique de Mur Manteau (fig. 1). • Changer la nature du Manteau et/ou la nature et l’épaisseur du matériau du mur de façade., tout en respectant les conditions de résistance mécanique et incendie (fig. 2). • Choisir l’isolant adéquat (conductivité thermique et épaisseur) pour conserver la performance thermique (fig. 3). • Créer une modénature au premier étage, en rajoutant une corniche, etc. Fig. 1 : Débord du plancher haut et changement de technique de Mur Manteau Fig. 2 : Changement de matériaux du mur en partie basse Par conception, pour s’affranchir de cette contrainte, on peut prévoir : • Des locaux non chauffés en rez de chaussée, pour ne pas avoir à isoler jusqu'au sol (voir page 11). • Une protection naturelle au rez de chaussée (arbres, jardinières, etc.) et utiliser le même système de Manteau Fig. 3 : Changement d’isolant Memento pour construire en Mur Manteau - 04/00 Coefficient de déperditions linéiques : configuration 3 page 27 12 1. Réponses aux interrogations courantes 6.3. Les fenêtres, portes et fermetures Les solutions proposées sont liées à la position des menuiseries dans le Mur Manteau. Celles-ci peuvent être posées : Au nu intérieur du mur support Entre le nu intérieur et le nu extérieur du mur support Dans l'épaisseur de l'isolant L’optimisation esthétique et celle du ratio performance thermique / coût incitent à positionner les menuiseries au nu extérieur du mur, tout en conservant un retrait d’au moins 8 cm par rapport au plan de la façade. Ext. Le document G2M « Points singuliers », réalisé par le CSTB traite toutes les solutions, quelle que soit la position de la fenêtre. Ext. 6.3.1. Les fenêtres Int. Suivant l’endroit où s’arrête l’isolant, l'étanchéité à la jonction mur - isolant - dormant est à traiter soigneusement. C’est pour cette raison que l’utilisation d’un bloc baie particulier est recommandée (fig. 1). Il est envisageable de prolonger l'isolant devant le dormant, pour améliorer l'étanchéité, la performance thermique et le clair de jour. Int. Fig. 1 : Bloc baie, avec isolant recouvrant le dormant Fig. 2 : Solution permettant l’ouverture à plus de 90° Fig. 3 : Habillage intérieur de baie permettant l’ouverture à plus de 90° Pour permettre une ouverture à plus de 90 ° dans le cas de fenêtres ouvrant à la française, G2M propose de : • Diminuer l’épaisseur du gros oeuvre (fig. 2). • Utiliser un habillage spécifique intérieur en tableau (fig. 3). . Ext. Int. Ext. Int. Coefficient de déperditions linéiques : configuration 4 page 27 Memento pour construire en Mur Manteau - 04/00 13 1. Réponses aux interrogations courantes Les fenêtres, portes et fermetures (suite) 6.3.2. Les portes Les systèmes sont valables aussi bien pour les portes palières que pour les portes-fenêtres. L’objectif est de remonter l’isolant le plus haut possible sur le seuil de la porte. L’isolant sera protégé par des pièces d’appui de seuil dont les épaisseurs seront déterminées de façon à résister aux charges et à l'usure résultant de la manoeuvre et des passages (exemple : épaisseur de 1.5 mm pour les tôles d’acier galvanisées) Porte en rez de chaussée Les seuils de portes sont simplement posés sur le gros oeuvre. L’appui de seuil est choisi en fonction de la nature de la menuiserie de façon à permettre le passage, protéger l’isolant et évacuer les eaux de pluie (fig.1). Porte sur balcon Le seuil extérieur couvre complètement l’isolant, et un joint souple étanche est réalisé entre la bavette et le gros oeuvre (fig. 2). Fig. 1 : porte en rez de chaussée Fig. 2 : Porte sur balcon Porte sur terrasse isolée ou non Dans le cas où une étanchéité est requise sur la terrasse, le seuil de la porte peut avoir une hauteur importante, pour respecter les règles de l’art des étanchéités. Cette hauteur peut être compensée à l’intérieur par un isolant sous chape flottante ou la pose d’un carrelage scellé sur un isolant pour respecter l’isolation thermique et/ou acoustique (fig. 3 et 4). Fig. 4 : Porte sur une terrasse isolée Fig. 3 : Porte sur terrasse non isolée * voir également comment intégrer les balcons, loggias et gardes corps Memento pour construire en Mur Manteau - 04/00 Coefficient de déperditions linéiques : configuration 4, page 27 14 2. 6.3.3. Réponses aux interrogations courantes Les fermetures • Volets roulants L’optimisation des performances thermiques implique l’utilisation de volets roulants isolés sur trois faces. Le coffre peut être complètement intégré dans l’épaisseur du Mur Manteau, ou être apparent et participer ainsi à l’animation de la façade. D’autres solutions existent également avec le coffre intérieur. • Volets battants et autres fermetures Bloc baie avec volet roulant intérieur La solution optimale est d'intégrer les volets battants aux blocs baies, en veillant à la continuité de l’isolation thermique et acoustique, et à la résistance mécanique de l'ensemble. Bloc baie avec volet roulant extérieur et habillage intérieur spécifique Les systèmes de type jalousie, persiennes, etc., constituent aujourd'hui des cas particuliers et nécessitent une étude spécifique. Volets battants articulés fixés sur le bloc baie Mémento pour construire en Mur Manteau - 04/00 15 2. Réponses aux interrogations courantes 6.4. Les balcons, loggias et garde-corps 6.4.1. Balcons sur ossature indépendante Le balcon est constitué d’une structure porteuse (poteau, voile en béton, en maçonnerie de petits éléments, en acier ou en bois) et d’une dalle en béton ou autre matériau de remplissage (bois par exemple). L'ensemble est maintenu contre le mur de façade isolé par des fixations ponctuelles (fig. 1 et 2). 6.4.2. Balcons sur prédalle Il est possible de concevoir des prédalles intégrant un espace (a) pour le passage de l’isolant, de l’enduit et de l’étanchéité. Cette solution nécessite de prévoir le ferraillage nécessaire entre les parties intérieures et extérieures et le coulage de la dalle a posteriori (fig. 3 et 4). En cas de contrainte de sécurité incendie, l’isolant utilisé sera en laine de roche de masse volumique supérieure à 100 kg/m3. La prédalle peut intégrer un becquet pour satisfaire les exigences d’étanchéité. Fig. 1 : Balcon désolidarisé porté par des poteaux Fig. 2 : Balcon désolidarisé porté par des voiles porteurs ferraillage (a) Dalle prédalle Fig. 3 et 4 : Balcon constitué d’une prédalle et d’une dalle. La prédalle est conçue de manière à pouvoir remonter l’isolant sur la plus grande partie de la largeur du balcon Coefficient de déperditions linéiques : configuration 3 en partie courante et configuration 5 au droit des poutres, page 27 Mémento pour construire en Mur Manteau - 04/00 16 2. Réponses aux interrogations courantes Les balcons, loggias et garde-corps (suite) 6.4.3. Création de consoles Les consoles en béton sont fixées dans la continuité des refends. Les ponts thermiques sont limités à cet endroit (Fig. 1). La partie horizontale des balcons (béton, bois ou autre) repose sur ces consoles et est désolidarisée de la façade. Il est alors possible de prolonger l'isolation au droit du balcon. Une protection du seuil est prévue au niveau de la baie Cette solution permet de créer des modénatures parfaitement intégrées à la façade. Fig. 1 : Balcon reposant sur des consoles 6.4.4. Poutres supports Pour se libérer de la contrainte de la longueur du balcon, fixée par la distance entre refends, le balcon repose sur des poutres ancrées dans la dalle en béton. Les poutres et la partie horizontale du balcon peuvent être en béton, en bois ou en matériaux composites résistant aux conditions extérieures (Fig. 2). Des solutions hybrides (support par poteaux et par chaînage dans la dalle) sont également possibles. De même, les rupteurs thermiques sont utilisables. Cette technique nécessite un calcul mécanique pour le dimensionnement des ferraillages des rupteurs et une étude thermique pour évaluer leur performance. 6.4.5. Loggias Elles sont traitées comme les balcons, en posant une étanchéité sur la dalle basse de la loggia. Fig. 2 : Balcon reposant sur des poutres Coupe sur la poutre Coupe en partie isolée Coefficient de déperditions linéiques : configuration 3 en partie courante et configuration 5 au droit des poutres page 27 Mémento pour construire en Mur Manteau - 04/00 17 2. Réponses aux interrogations courantes Les balcons, loggias et garde-corps (fin) 6.4.6. Garde-corps de terrasses isolées Pour avoir une façade uniforme, l’isolant est remonté à l’extérieur du mur. L’optimisation de la solution consiste à fixer cet isolant : • Sur une paroi légère (plaque ciment, bois traité contre l’humidité), devant laquelle est fixé le garde corps. La faible épaisseur de la paroi légère permet de limiter les ponts thermiques. • Sur une paroi de maçonnerie de petits éléments isolants, avec raidisseurs. L’épaisseur plus importante de la paroi est compensée par ses performances thermiques. Isolant remonté en façade et fixé sur une paroi légère Isolant remonté en façade sur la paroi en maçonnerie d’éléments isolants Il est également possible de fixer le garde corps dans la dalle, en soignant l’étanchéité aux traversées de l’isolant. L’évacuation des eaux de pluie est assurée par des exutoires, étanchés de part et d’autres de l’isolation et du garde corps. Changement d’aspect de la façade : l’isolant est arrêté au droit de la dalle Mémento pour construire en Mur Manteau - 04/00 18 2. Réponses aux interrogations courantes 6.5. La toiture 6.5.1. Combles non aménagés L'isolation du plancher haut est remontée sur la panne sablière de façon à assurer la continuité de l’isolation thermique et l’étanchéité à l’air entre la toiture et le plancher haut. Le traitement est le même au niveau des pignons et des refends, sur lesquels il est nécessaire de remonter l'isolation sur 50 cm environ. Si le refend ne remonte pas jusqu’à la toiture, il sera complètement isolé. 6.5.2. Plafond lourd Combles non aménagés Coefficient de déperditions linéiques : configuration 6, p27 Traitement d’un refend Traitement d’un pignon Coefficient de déperditions linéiques : configuration 7, p27 Coefficient de déperditions linéiques : configuration 7, p27 Traitement en rives Combles habitables ou aménagés La continuité de l’isolation thermique et acoustique est assurée entre les parois verticales et la toiture et à tout changement de pente. Combles habitables ou aménagés Coefficient de déperditions linéiques : configuration 6, page 27 Panneaux toiture La solution panneaux toiture est également adaptée à la technique du Mur Manteau. Traitement de toiture en cas de changement de pente Mémento pour construire en Mur Manteau - 04/00 19 2. 6.5.3. Réponses aux interrogations courantes Toiture terrasse • Acrotère L’acrotère est isolé sur tout son pourtour, aussi bien côté mur que côté terrasse pour assurer l’esthétique et les performances thermiques. Isolation de l’acrotère Coefficient de déperditions linéiques : configuration 8, page 27 Le choix de la technique d’étanchéité est réalisé selon l’accessibilité de la terrasse. Toiture terrasse isolée : utilisation d’un rupteur thermique • Sur local chauffé Dans certaines configurations, l’utilisation de rupteurs thermiques peut apporter une performance intéressante. Une procédure d’évaluation spécifique est nécessaire pour valider leurs performances mécaniques et thermiques. Toiture terrasse isolée Coefficient de déperditions linéiques : configuration 9, page 27 • Sur local non chauffé Cette configuration nécessite la pose d’une étanchéité et de prolonger l’isolation en façade. La solution terrasse sur poutre ou sur console sera choisie pour assurer la continuité de l’isolation thermique. Toiture terrasse non isolée : les solutions de jonction entre la façade et la terrasse sont les mêmes que pour les balcons Mémento pour construire en Mur Manteau - 04/00 20 6.6. Les fluides Placer l'isolation à l'extérieur ne permet plus la distribution des fluides dans l'isolant. Des solutions existent pour la distribution horizontale de l’eau (chaude, froide et usée), du gaz et des courants forts et faibles, en respectant les règles de l’art. Les fluides peuvent être distribués : • Par les refends • Par les cloisons • Par le plancher. Réponses aux interrogations courantes 6.6.1. Eau chaude, froide et usée L’isolant placé à l’extérieur, permet d’avoir une température au sein de la façade proche de la température ambiante. La distribution de ces fluides en façade assure la pérennité de cette installation. 6.6.2. Ces solutions nécessitent un calepinage spécifique mais assurent une performance pérenne (thermique et acoustique) de la façade. Cette dernière pourra ensuite recevoir toute sorte de revêtement. De manière générale, les canalisations peuvent être : • enrobées dans les murs, les refends ou les planchers, directement ou dans des fourreaux. • encastrées, mises en place dans des emplacements réservés dans le gros oeuvre, puis enrobées par un matériau compatible avec ceux constituant le gros oeuvre. • engravées, mises en place, soit directement soit avec un fourreau, dans une saignée réalisée après la construction du gros oeuvre, puis enrobée d’un matériau compatible avec celui constituant le gros oeuvre. Cela nécessite lors de la conception, des plans de réservation ou des plans de saignées pour les ouvrages du gros oeuvre. Mémento pour construire en Mur Manteau 3. - 04/00 Installations de gaz • Tuyauteries enterrées : des distances minimales sont à respecter entre les tuyauteries de gaz et les canalisations d’eau ou les courants forts et faibles (20 cm au moins entre les 2 génératrices en parcours parallèle). • Les tuyauteries peuvent également être enrobées, engravées ou encastrées avec les contraintes suivantes : • Pas de contact avec les armatures du gros oeuvre (chaînage) • Pas de traversée des joints de dilatation du gros oeuvre • La saignée ne doit pas affecté la solidité de l’ouvrage ou d’autres fonctions (ventilation, étanchéité, isolation thermique ou acoustique) • Le matériau de recouvrement doit avoir une épaisseur d’au moins 1 cm. 6.6.3. Courants forts et faibles • Les conducteurs sont positionnés dans des vides de construction, des caniveaux, encastrés dans les structures selon la nature des câbles. • Ils peuvent être également distribués par plinthes ou goulottes. Cette solution présente l’avantage particulier de conserver l’accessibilité de ces fluides et d’assurer une modularité de l’équipement. Cette solution est esthétique et souple quant au positionnement des prises. 21 3. 6.7. Réponses aux interrogations courantes Les finitions intérieures 6.7.1. Enduits plâtre 6.7.2. Enduits de peinture Solution très courante il y a quelques années, le plâtre est aujourd’hui un peu oublié, malgré la durabilité de l’ouvrage. L’offre s’est complétée aujourd’hui par des plâtres et des mortiers de plâtre colorables, structurables, qui donnent aux parois le caractère ancien et naturel à la mode de nos jours. Largement utilisés aujourd’hui sur les murs de façade et de refends, ils permettent d’apposer tout type de finitions : papiers peints, peinture. Certains enduits peuvent également être laissés apparents (enduits gouttelettes). Mis en oeuvre en faible épaisseur, le temps de séchage est réduit. Les enduits plâtre sont mis en oeuvre sur maçonnerie de petits éléments (terre cuite ou blocs de béton) et sur béton. Ils permettent de rattraper des inégalités de surface importantes, localisées et généralisées. Ils sont utilisés seuls, mélangés avec du sable (mortiers de plâtre) ou avec du ciment et de la chaux. Tous les supports sont admis : béton, maçonneries de briques ou de blocs de béton. Certains nécessitent auparavant d’appliquer un enduit hydraulique ou plâtre, pour obtenir les planéités nécessaires à l’application des enduits de peinture. L'état des supports doit satisfaire les prescriptions ci-après : • Supports continus secs, propres, exempts de suie, bistre, efflorescence, poussière, huile de démoulage. Leur surface doit être rugueuse sauf dans le cas du béton, mais les aspérités des joints ou balèvres ne doivent pas dépasser le tiers de l'épaisseur de l'enduit. • Supports en béton armé ou béton : lorsque la surface est lisse, on procède à un bouchardage de la surface, suivi d’un dépoussiérage, ou à l’application d’une barbotine de ciment et sable ou de plâtre et sable additionné d'un adjuvant destiné à assurer son adhérence au support. Mémento pour construire en Mur Manteau - 04/00 6.7.3. Plaques de plâtre Elles sont à utiliser avec précaution : elles nécessitent une étude acoustique particulière pour vérifier qu’elles ne dégradent pas les performances de la façade. 22 3. Réponses aux interrogations courantes 6.8. Le calcul des surfaces 6.8.1. SHOB et SHON La construction d’un bâtiment implique le calcul de la SHOB (Surface Hors Oeuvre Brute) et de la SHON (Surface Hors Oeuvre Nette). Les textes relatifs à ces calculs ne sont pas spécifiquement appropriés à la technique du Mur Manteau. Cependant, il est admis par les DDE que la SHOB est définie par la somme des surfaces de planchers, calculées au nu extérieur des murs de pourtour, et intégrant l’épaisseur de l’isolation extérieure dans le cas de Mur Manteau. Les revêtements extérieurs ne sont pas compris. La SHON est ensuite définie directement à partir de la SHOB en déduisant les surfaces relatives : • Aux planchers de sous sols ou de combles, non aménageables pour l'habitation ou pour des activités à caractère professionnel. Les critères pris en compte sont liés à la hauteur, l’affectation et à la consistance des locaux. • Aux toitures-terrasses, balcons, loggias et surfaces non closes des rez-dechaussée. • Aux aires de stationnement des véhicules • A certains bâtiments des exploitations agricoles • A l'isolation des locaux à usage d'habitation, correspondant à 5 % des surfaces hors oeuvre affectées à l'habitation telles qu'elles résultent le cas échéant des déductions ci-dessus • Aux opérations de réfection d'immeubles à usage d'habitation. 6.8.2. Par exemple, pour un bâtiment, conçu avec une technique de Mur Manteau (pour simplifier le calcul, le bâtiment ne contient ni balcon, ni coursive, ni toiture terrasse) : La SHOB est définie par la surface L x l La SHON est alors égale, en ne considérant que la déduction due à l’emprise de l’isolation thermique, à : SHON = 0,95 x L x l. Surfaces habitables L’utilisation de la technique du Mur Manteau permet de gagner entre 1 et 4% de surface au sol habitable. Ce gain est dû à la diminution des épaisseurs du mur de façade et de l’isolant, placé à l’extérieur. Mémento pour construire en Mur Manteau - 04/00 Les calculs ont été effectués sur des bâtiments types de configurations différentes : bâtiments en longueur ou à base carrée. 23 3. Réponses aux interrogations courantes 6.9. La définition des lots 6.9.1. Lot Mur Manteau Raisonner Mur Manteau nécessite la coordination entre les lots Gros Oeuvre et un groupement de lots : isolation thermique, revêtement extérieur, ouvertures et fermetures et modénatures. 6.9.2. Cette organisation nécessite des Documents de Consultation des Entreprises (DCE) appropriés. Pour être véritablement opérationnels, ils doivent proposer des recommandations pour : • Le traitement en partie basse, • La pose des ouvertures, des fermetures et des garde-corps, • La réalisation des balcons, • L’isolation de la toiture, • La coordination et la planification des travaux et la manière dont sont traitées les liaisons entre les différents ouvrages concernés par le Mur Manteau. Lot Echafaudage Cette idée, même si elle n'est pas directement liée à la technique du Mur Manteau, peut être intéressante pour les différents acteurs de la construction. Le lot échafaudage implique que cet échafaudage reste sur place tant qu'il est nécessaire, sans besoin de le monter et de le démonter, d'où une économie globale pour le maître d'ouvrage, et des lots Mur Manteau nécessitant un budget moindre. Cette idée est à utiliser en fonction de la configuration des chantiers. Mémento pour construire en Mur Manteau - 04/00 24 3. 6.10. La planification et la programmation Avant la pose du Mur Manteau, il faut veiller à ce que les phases suivantes soient achevées : Gros oeuvre Pose de la couverture (Bâtiment hors d'eau) Pose des menuiseries extérieures (Bâtiment hors d'air) Préfixations éventuelles des gardes corps, gouttière, brise-soleil, etc. Dans le cas des techniques de bardages et de vêtures, la pose de l'encadrement de la baie peut être réalisée ultérieurement à celle du Manteau. Réponses aux interrogations courantes Proposition de planification de chantier Mur Manteau Gros oeuvre Elévation du Mur Electricité première phase Préparation des appuis des baies Pose de la charpente et de la couverture Pose des baies extérieures Finition du gros oeuvre Le délai de séchage du gros oeuvre est respecté avant la pose de l'isolant, pour permettre l'évacuation de l'eau résiduelle dans le gros oeuvre (et éviter ainsi toute surconsommation de chauffage, principalement la première année). Pose du Manteau Plomberie première phase Plâtrerie Electricité deuxième phase Plinthes et finition Revêtements de sols Plomberie deuxième phase Menuiseries intérieures Appareillages électriques Nettoyage Mémento pour construire en Mur Manteau - 04/00 25 Solutions spécifiques au confort thermique et acoustique 7. Solutions spécifiques au confort thermique et acoustique 7.1. Traitement des ponts thermiques z Configuration Description 1 • • • d • • • Configuration 1 2 Parois enterrées avec terre-plein soubassement béton - 40 < z < - 25 cm 20 < d < 40 cm Parois enterrées avec terre-plein soubassement maçonnerie - 40 < z < - 25 cm 20 < d < 40 cm Jonction entre un local chauffé et un local non chauffé : d > 30 cm Commentaires Variantes Isolation sous toute la surface du terre-plein • • • Isolation périphérique (horizontale ou verticale) • • • Isolation sous toute la surface du terre-plein • • • Isolation périphérique (horizontale ou verticale) • • • Mur bas en béton • • • • • • Mur bas en maçonnerie Sans chape flottante Avec chape flottante Avec rupture isolante au droit du plancher (Rc > 0.5m²K/W) Sans chape flottante Avec chape flottante Avec rupture isolante au droit du plancher (Rc > 0.5m²K/W) Sans chape flottante Avec chape flottante Avec rupture isolante au droit du plancher (Rc > 0.5m²K/W) Sans chape flottante Avec chape flottante Avec rupture isolante au droit du plancher (Rc > 0.5m²K/W) Plancher en béton lourd Plancher à entrevous isolant Avec chape flottante Plancher en béton lourd Plancher à entrevous isolant Avec chape flottante Coefficients de déperditions linéiques Ψ en W/m K Paroi en béton Paroi en maçonnerie (Ep 14 cm) (extrapolation. Ep 15 cm) • 0.36 • 0.36 • 0.29 • 0.29 • 0.26 • 0.26 • • • • • • 0.23 0.23 0.16 0.58 0.55 0.45 • • • 0.23 0.23 0.16 • • • 0.23 0.16 0.18 • • • 0.15 0.14 0.12 • • • • • • 0.60 0.53 0.36 0.37 0.36 0.25 Les valeurs des coefficients de déperditions linéiques sont calculées selon les normes et projets de normes NF EN ISO 10211-1, pr EN 10211-2 et pr EN 13370. En façade : résistance thermique de l’isolant extérieur > 2 m² K/W. Configuration 2 Mémento pour construire en Mur Manteau - 04/00 26 Solutions spécifiques au confort thermique et acoustique Traitement des ponts thermiques (suite) Configuration 3 Configuration 3 Configuration 4 4 extérieur intérieur 5 6 Configuration 5 Configuration 7 Configuration 6 7 Description Jonction mur extérieur - plancher intermédiaire Appui de baie au nu extérieur du mur Linteaux de baie au nu extérieur du mur support Tableau Jonction avec balcon filant ou poutre filante Toiture en pente, combles non aménagés, avec panne sablière Jonction plancher haut béton et refend béton 18 cm R isolant toiture > 4 m² K/W Commentaires Plancher béton • Hteur panne > ép. isolant sur plancher • Epaisseur panne = épaisseur du mur Isolant sur le refend en vertical : R > 1 m²K/W Variantes • • • • • Sans chape flottante Avec chape flottante Fixation par équerre aluminium Fixation par équerre acier Fixation ponctuelle Avec ou sans chape flottante sur la dalle intérieure Isolant remontant sur la panne • • Jonction plancher haut béton et refend maçonnerie 20 cm R isolant toiture > 4 m² K/W Isolant sur le refend en vertical : R > 1 m²K/W • • 8 Acrotère de toiture terrasse isolée (R > 4.5 m² K/W) Hteur acrotère > ép. isolant sur plancher épaisseur d’acrotère = ép. du mur • • Le refend s’arrête sous le plancher Le refend se prolonge au-dessus du plancher et l’isolant remonte sur le refend sur 60 cm Le refend s’arrête sous le plancher Le refend se prolonge au-dessus du plancher et l’isolant remonte sur le refend sur 60 cm L’isolant s’arrête au droit de l’acrotère L’isolant remonte sur l’acrotère 9 Jonction avec toiture terrasse isolée • Plancher béton Coefficients de déperditions linéiques Ψ en W/m K Paroi en béton Paroi en maçonnerie (Ep 14 cm) (extrapol. Ep 15 cm) • 0.11 • 0.11 • 0.13 • 0.13 • 0.37 • 0.25 • 0.32 • 0.22 • 0.12 • 0.10 • 0.04 • 0.05 • • 0.04 1.06 • • 0.03 0.90 • 0.31 • 0.31 • • 0.02 0.44 • • 0.02 0.21 • • 0.74 0.31 • • 0.71 0.31 • 0.03 • 0.03 Configuration 8 Les valeurs des coefficients de déperditions linéiques sont calculées selon les normes et projets de normes NF EN ISO 10211-1, pr EN 10211-2 et pr EN 13370. En façade : résistance thermique de l’isolant extérieur > 2 m² K/W. Remarque : ces valeurs représentent les déperditions linéiques par mètre de jonction. La comparaison simple de ces valeurs ne suffit pas pour caractériser thermiquement et complètement un système. Configuration 9 Mémento pour construire en Mur Manteau - 04/00 27 Solutions spécifiques au confort thermique et acoustique Traitement des ponts thermiques (fin) Liaison refend - mur extérieur ψ : Coefficient de déperditions linéiques (W/mK) Autres configurations : En façade, R isolant = 2 m²K/W Angles de mur extérieurs sortants Refend : • en béton (Ep. 18 cm) - tout type de murs : ψ = 0.10 W/m K • en maçonnerie (Ep. 20 cm) - tout type de murs : ψ = 0.08 W/m K Seuil de porte sur plancher en béton lourd (Ep 20 cm) mur en béton : ψ = 0.15 W /m K mur en maçonnerie : ψ = 0.15 W /m K Angle de murs extérieurs rentrants mur en béton ou en maçonnerie : ψ = 0.03 W/m K Mémento pour construire en Mur Manteau - 04/00 Epaisseur de la menuiserie 10 cm, tout type de murs • sans chape flottante sur plancher en béton lourd : • ψ = 0.54 W/m K • avec chape flottante ou isolant au droit du plancher en béton lourd : • ψ = 0.13 W/m K 28 Solutions spécifiques au confort thermique et acoustique 7.2. Isolation acoustique La réglementation acoustique s'applique aux bâtiments collectifs et aux maisons individuelles en bande dont le permis de construire a été déposé après le 1er Janvier 1996. Elle a pour objet d'atténuer et de limiter les bruits entre logements. Sont présentés d’abord les principaux changements des terminologies et des méthodes de calculs entre les anciens et nouveaux indices mis en place dans le cadre de la réglementation européenne. Bruits aériens : Avant In situ : Isolement acoustique normalisé : DnAT en dB(A) pour les bruits rose et route En labo : indice d’affaiblissement acoustique Rrose et Rroute, en dB(A) Réglementation : 54 dB(A) mini entre 2 pièces principales Après Isolement acoustique standardisé pondéré DnT,A en dB Equivalence : DnT,A ≡ DnAT -1 Indice d’affaiblissement acoustique pondéré en dB Rw(C ; Ctr) RA = Rw + C ≡ Rrose -1 RA, tr = Rw + Ctr ≡ Rroute Réglementation : 53 dB Bruits d’impact : Avant In situ : niveau de pression acoustique normalisé : LnAT en dB(A) En labo : efficacité aux bruits de chocs ∆L en dB(A) Réglementation : 65 dB(A) maxi Après Niveau de pression pondéré du bruit de choc normalisé L’nT,w en dB Equivalence : sans Réduction du niveau de bruit de choc pondéré ∆Lw en dB Réglementation : 58 dB Les normes européennes n’affectent les exigences ni pour les bruits aériens extérieurs, ni pour les bruits d’équipements, ni enfin pour l’absorption acoustique. Les solutions acoustiques suivantes sont indiquées avec les anciens indices dans la mesure où, le passage aux normes européennes étant récent, les résultats n’ont pas été ré-exprimés. Mémento pour construire en Mur Manteau - 04/00 La réglementation acoustique et le Mur Manteau Influence du Mur Manteau sur l’isolation acoustique : L’isolation aux bruits d'impact : elle dépend principalement de la présence éventuelle d'un isolant acoustique sous chape ou de la performance du revêtement de sol, et d'une manière moindre, de l'épaisseur de la dalle et des murs de façade. L'isolation aux bruits aériens extérieurs (bruit route) : elle est respectée à partir du moment où la masse surfacique de la façade est supérieure ou égale à 180 kg/m2 ou que le mur de façade a un Rroute de 40 dB(A). L'isolation aux bruits aériens intérieurs (bruit rose) : elle est fonction de la nature et des épaisseurs des matériaux et systèmes de matériaux utilisés en façade et en dalle. Cet isolement dépend des transmissions directes à travers la paroi, mais aussi des transmissions latérales (refends) et des transmissions parasites. Des solutions existent pour des bâtiments isolés par l'extérieur, dont une est décrite dans le document "Exemples de solutions" du CSTB. La structure de cette solution en étage courant est définie par : Une dalle de 20 cm Une façade en béton de 16 cm ou en blocs de béton pleins allégés de 20 cm enduits côté intérieur Des refends en béton de 18 cm ou en blocs de béton pleins allégés de 20 cm enduits ou encore en briques pleines de 22 cm enduites Cette solution reste basée sur une construction “traditionnelle”, sans optimisation du Gros Oeuvre. 29 Solutions spécifiques au confort thermique et acoustique Isolation acoustique (suite) Les tableaux suivants représentent des solutions constructives optimisées, permettant de répondre à la réglementation acoustique. Ces résultats ont été obtenus par simulation. Le respect de la réglementation reste la responsabilité du Maître d'Ouvrage qui la partage avec les concepteurs et les entreprises de réalisation. Les tableaux donnent les épaisseurs minimales (en cm) du gros oeuvre, lorsque le bâtiment est isolé par la technique du Mur Manteau. 7.2.1. Béton banché coulé sur place ou préfabriqué Dalle Béton armé de 17 cm + chape flottante sur isolant caractérisé par ∆L = 21 dB(A) et ∆Rrose = 5-6 dB(A) Béton armé de 20 cm Béton armé de 22 cm 7.2.2. Façade Béton armé épaisseur mini 12 cm (masse surfacique 210 Kg/m2) Refend Béton armé de 18 cm Béton armé épaisseur mini 14 cm (12 cm dans certains cas) Béton armé épaisseur mini 12 cm (masse surfacique 210 Kg/m2) Béton armé de 18 cm Béton armé de 18 cm Structure porteuse béton avec maçonnerie de remplissage en blocs de béton Dalle Béton armé de 18 cm Façade Blocs de béton creux de 15 cm désolidarisés de la dalle + éventuellement des refends par des bandes liège ou Arjo (cellulose et caoutchouc) et enduits de plâtre sur 1 face Mémento pour construire en Mur Manteau - 04/00 Refend Béton armé de 18 cm 7.2.3. Blocs de béton maçonnés porteurs Dalle Béton armé de 17 cm + chape flottante sur isolant caractérisé par ∆L = 21 dB(A) et ∆Rrose = 5-6 dB(A)) Béton armé de 20 cm Béton armé de 22 cm 7.2.4. Dalle Béton armé de 18 cm Façade Blocs de béton creux de 15 cm ou pleins de 15 cm, enduits de plâtre sur 1 face Masse surfacique 210 Kg/m2 Blocs de béton pleins de 15 cm enduits de plâtre sur 1 face Blocs de béton creux de 15 cm enduits de plâtre sur 1 face Refend Béton armé de 18 cm Béton armé de 18 cm Béton armé de 18 cm Structure porteuse béton avec maçonnerie de remplissage en briques pleines Façade Briques pleines de 11 cm, désolidarisées par des bandes en liège ou Arjo sur tout le pourtour, enduites de plâtre sur 1 face. (dans certaines configurations, la désolidarisation uniquement en pied sera suffisante) Refend Béton armé de 18 cm 30 Réponses aux questions réglementaires 8. Réponses aux questions réglementaires 8.1. Stabilité mécanique L’utilisation d’un Mur Manteau permet de réduire les épaisseurs du gros oeuvre, mais les exigences en terme d’élancement doivent être respectées. Les épaisseurs minimales suivantes peuvent être mises en oeuvre dans le cas d'une construction en Mur Manteau. Elles sont issues du cahier du CSTB nº1833 de Mars 1983. • L’épaisseur des parois maçonnées est telle que l’élancement maximal est inférieur ou égal à 20. Elancement = distance verticale entre planchers épaisseur brute du mur ☯20 Cependant, les épaisseurs brutes des murs ont des limites inférieures, de : ♦ 15 cm dans le cas de maçonneries porteuses ♦ 10 cm s'il s'agit de maçonneries de remplissage. Ces dispositions ne sont valables que pour les parois maçonnées traditionnelles exécutées conformément à la norme NF P 10-202 (DTU 20.1). • L’épaisseur minimale des parois en béton banché est fixée à 12 cm, non pas pour raison mécanique, mais pour garantir son exécution correcte. • Les murs en béton préfabriqués n’ont pas de règles spécifiées, mais il est également possible de réduire leur épaisseur tout en satisfaisant les exigences de stabilité, de chocs, de feu, d’acoustique, de faisabilité et de manutention. A ces contraintes d'élancement doivent se rajouter les contraintes de stabilité, calculées de manière traditionnelle par les bureaux d'études. Mémento pour construire en Mur Manteau - 04/00 31 Réponses aux questions réglementaires 8.2. Sécurité incendie Les exigences de sécurité incendie sont indiquées dans différents documents selon leur nature et leur occupation : bâtiments d’habitations (individuelles et collectives), de bureaux, ERP et IGH. Elles ont pour objectif d’assurer la sécurité des personnes en cas d’incendie en permettant leur évacuation. La définition du revêtement de façade du Mur Manteau influe sur certaines règles relatives à la sécurité incendie. Bâtiments Description Réaction au feu minimale du revêtement de façade Habitat 1ère famille Habitat 2ème famille Habitat 3ème famille individuel R+1 jumelé ou isolé, RdC en bande et R+1 en bande mais à structure indépendante M3 ou bois M4 en MI isolée et P ≥4 m M3 ou bois Autres cas d’habitats individuels Collectifs jusqu’à R+3 Collectif jusqu’à R+7 : - dernier plancher à moins de 28 m, portes palières à moins de 7 m des escaliers et accès aux escaliers par échelles - avec deux des trois conditions ci-dessus, mais avec accès à moins de 50 m d’une voie ouverte à la circulation Exigences pour la limitation du risque de transmission du feu d’un étage à l’autre Règle C+D et potentiel calorifique (M) M ≤ 25 M.J./m² : C + D ≥ 0,60 m 25 M.J./m² < M ≤ 80 M.J./m² : C + D ≥ 0,80 m M > 80 M.J./m² : C + D ≥ 1,10 m M ≤ 25 M.J/m : C + D ≥ 0,80 m 25 M.J/m² < M ≤ 80 M.J/m² : C + D ≥ 1,00 m M > 80 M.J/m² : C + D ≥ 1,30 m Habitat 4ème M ≤ 25 M.J/m : C + D ≥ 0,80 m famille 25 M.J/m² < M ≤ 80 M.J/m² : C + D ≥ 1,00 m M > 80 M.J/m² : C + D ≥ 1,30 m ERP M ≤ 80 MJ/m² : C+D ≥1 m M > 80 MJ/m² : C+D ≥1,30 m IGH C + D > 1,20 m M < 25 MJ/m² note 1 : ERP avec locaux réservés au sommeil au-dessus du 1er étage, ou bâtiments divisés en secteurs ou en compartiments, dont le dernier plancher est à plus de 8 m, avec façades situées au droit des planchers hauts de locaux à risques importants ou des planchers d’isolement avec un tiers. M2 en RdC M2 si P / H < 0,8 M3 ou bois si P / H ≥0,8 M2 en RdC M2 si P / H < 0,8 M3 si P / H ≥0,8 collectif dont le dernier plancher est entre 28 et 50 m avec un accès à moins de 50 m d’une voie ouverte à M2 en RdC la circulation M2 si P / H < 0,8 M3 si P / H ≥0,8 Etablissement Recevant du Public Classement M3 avec application de la règle C+D, sinon, classement M2 (note 1) Habitat dont le dernier plancher est à plus de 50 m et ERP dont le dernier plancher est à plus de 28 m Classement M0 Définitions : MI : Maison individuelle P : distance minimale comprise entre les plans des vitrages des immeubles en vis-à-vis ou entre le plan des vitrages d'un immeuble et la limite de propriété H : hauteur la plus élevée de ces deux immeubles C : distance (en m) verticale entre le haut d’une baie et le bas d’une baie qui lui est superposée lorsque la façade est en maçonnerie traditionnelle ou la valeur de l’indice caractéristique des panneaux de façade vitrée D : distance (en m) horizontale entre le plan des vitres et le nu de la plus grande saillie de l’obstacle résistant au feu qui sépare les murs ou les panneaux situés de part et d’autre des planchers M : Potentiel calorifique (MJ/m²), masse combustible de la façade, à l’exclusion des menuiseries, fermetures et garde corps, rapportée au m² de façade, baies comprises. Mémento pour construire en Mur Manteau - 04/00 32 Réponses aux questions réglementaires Sécurité incendie (suite) Cas particulier des façades rideaux Cas particulier des enduits minces Cas particulier du bardage Classement de réaction au feu M2 du revêtement extérieur Isolant PSE M1 Isolant minéral Isolant PSE M1 C + D pas d’exigence, M> 80 MJ/m² • Baies au nu intérieur : fixation du treillis de fibres de verre au droit des baies si ép. PSE > 60 mm en partie courante • Baies au nu extérieur ou retour d’isolant en tableau : fixation du treillis quelle que soit l’épaisseur du PSE La fixation est réalisée par le retour de l’enduit si le tableau n’est pas isolé (fig. 1), sinon, par un profil métallique encadrant le retour (fig. 2), par fixation mécanique de l’armature de l’enduit sur l’encadrement (fig. 3), ou par des fixations régulières dans le gros oeuvre si la baie est au nu extérieur(fig. 4). • Pour ERP : recoupement de la lame d’air (tôle métallique) fig. 5 • Bâtiment d’habitations : cas des menuiseries au nu extérieur du mur : ♦ recoupement de la lame d’air par une tôle métallique à chaque niveau (fig. 5) ♦ utiliser des encadrements de baies PF ¼ h ♦ (fig. 6 et 7), ♦ recoupement vertical au droit des baies vitrées et des trumeaux par un système PF ¼ h (fig. 8) : ∗ bardage en trumeau, ∗ allèges et impostes traitées avec un système de Mur Manteau sans lame d’air ∗ bardage avec ventilation niveau par niveau (fig. 9) Baies au nu intérieur : recoupement vertical au droit des baies vitrées et des trumeaux par un système PF ¼ h : • bardage en trumeau, • allèges et impostes traitées avec un système de Mur Manteau sans lame d’air • bardage avec ventilation tous les 1 ou 2 niveaux • Baies au nu extérieur : idem, mais degré PF ½ h. Fig. 1 Fig. 4 Fig. 2 Fig. 3 Fig. 5 Fig. 6 PSE : Polystyrène expansé PF : Degré de résistance au feu Pare Flamme Fig. 7 Mémento pour construire en Mur Manteau - 04/00 Fig. 8 Fig. 9 33 Réponses aux questions réglementaires 8.3. Résistance aux Chocs Le Mur Manteau doit présenter des performances de résistance aux chocs pour : • d’une part, permettre d’assurer la sécurité des personnes vis-à-vis de chocs exceptionnels intérieurs ou extérieurs : il s’agit de chocs de sécurité • d’autre part, présenter, principalement en partie basse, une résistance aux chocs accidentels, non exceptionnels, dus à l’occupation des bâtiments : il s’agit de chocs de conservation des performances. La résistance aux chocs de sécurité est traitée de manière identique, quelle que soit la technique d’isolation utilisée. Pour quantifier les chocs externes de conservation des performances, la norme expérimentale NF P 08-302 définit quatre «aires d’activités» (AA1 à AA4) et quatre situations de l’ouvrage. Ces performances notées Q1 à Q4 sont définies à partir d’essais de chocs de corps mou et dur, normalisés, simulant le choc de corps humains et d’équipements (objets, cailloux, etc.). Les essais peuvent être ajustés selon la remplaçabilité et la réparabilité de la solution de Manteau utilisée. La caractéristique T du classement reVETIR correspond en partie aux performances Q ainsi obtenues, pondérées par le caractère de remplaçabilité de la solution Mur Manteau. ∗ T1+ est équivalent à la performance Q1 avec des éléments facilement remplaçables. ∗ T2 correspond au classement Q1, avec des éléments difficilement remplaçables. ∗ T3 satisfait les performances du classement Q4 avec des éléments facilement remplaçables. ∗ T4 correspond également à la performance Q4 avec des éléments difficilement remplaçables. Mémento pour construire en Mur Manteau - 04/00 Typologie selon la norme NF P 08-302 Situation de l’ouvrage En étage (hauteur > 2,50 m) En rez de chaussée surélevé En retrait En rez de chaussée Accès privé, sans voie piétonne ni aire de jeu Q1 Aires d’activité Accès privé, avec Accès public, sans voie piétonne ou voie piétonne ni aire de jeu aire de jeu Q1 Q1 Accès public, avec voie piétonne ou aire de jeu Q1 Q1 Q1 Q2 Q2 Q1 Q2 Q1 Q3 Q2 Q3 Q3 Q4 Typologie selon le classement reVETIR : Classement T T1T1+ T2 T3 T4 Utilisation Parties de façade non exposées aux chocs, du fait de l’environnement Parties courantes en étage et en rez de chaussée inaccessibles si le système est de réparation courante Parties courantes en étages et en rez de chaussée inaccessibles Parties en rez de chaussée accessible mais protégé et peu sollicité (en particulier pour les maisons individuelles) balcons, loggias Parties en rez de chaussée accessible non protégé (circulation, trottoir) 34 Réponses aux questions réglementaires 8.4. Résistance au Vent Si le Manteau ne participe pas à la stabilité de la construction, il doit cependant résister : • A son propre poids : critère apprécié système par système, par calculs et/ou essais en tenant compte des effets de fluage et des variations dimensionnelles cumulées. • Aux charges statiques en usage normal : elles correspondent à l’appui statique d’une échelle, selon un essai conventionnel. De même, une charge de 100 daN est appliquée pour valider la résistance des appuis de baies. • Aux efforts dus au vent calculés à partir des règles NV « Neige et Vent ». Pour ce calcul sont définis des niveaux de pressions et de dépressions susceptibles de se produire région par région, dans des conditions normales et extrêmes. Ces pressions sont celles qui s’exercent à une hauteur de 10 m audessus du sol, pour un site normal, sans effet de masque sur un élément dont la plus grande dimension est égale à 0.50 m. Des coefficients correctifs de pression prennent en compte : • La hauteur du bâtiment au-dessus du sol • La caractéristique du site (coefficient ks) : site protégé, normal ou exposé • Les éventuels masques présents autour de la construction • Les dimensions de la construction Une méthode simplifiée est déterminée pour les constructions courantes, définies dans les règles NV, à base rectangulaire, de hauteur ≤ 30 m. Les hypothèses de calculs sont les suivantes : les pressions dynamiques sont constantes sur toute la hauteur (h) du bâtiment. Elles sont calculées à partir d’une formule qui prend en compte : • Les caractéristiques de la région, du site et de l’orientation de la construction. • Les actions locales du vent, principalement aux zones de rives et sur les arêtes verticales du bâtiment. Les valeurs de pressions et de dépression sont le double de celles en partie courante. • La perméabilité des parois (bâtiment fermé ou ouvert). Mémento pour construire en Mur Manteau - 04/00 L’utilisation de tous ces paramètres est contraignante. C’est pour cela que le classement reVETIR propose un tableau récapitulatif des caractéristiques minimales des systèmes en terme de résistance au vent, selon la région, le site et la hauteur du bâtiment (jusqu’à 50 m). Ce tableau ne concerne que les bâtiments fermés à base rectangulaire satisfaisant la définition des constructions courantes indiquées dans les règles. Pour les autres configurations, l’étude complète des règles ou des essais en soufflerie sont nécessaires. Région et site Site normal site exposé hauteur en m I II III IV I II III IV Pour les zones de rives et pour les parties courantes dans le cas où le système ne préconise par de solutions particulières en zone de rive 10 V2 15 V1 V2 V2 V3 20 V3 25 V3 30 V2 V2 35* 40* V2 V3 V3 V4 45* V4 V4 50* ∗ : valeurs indicatives Pour les solutions de conception différentes en partie courante et en zone de rive, les spécifications du tableau ci-dessus ne s’appliquent qu’à la résistance en dépression en zone de rive. Cette exigence est le double de celle admissible en partie courante. 35 Exemple d’application 9. Annexe : exemple d’application Les tableaux suivants montrent l’influence de la solution technique d’isolation sur les déperditions linéiques annuelles pour différentes jonctions. Les calculs ont été réalisés pour une construction en zone H1. Partie basse Solution de base Variante 1 Variante 2 L’isolation des parties basses des murs descend 30 cm sous l’isolation du plancher bas Une isolation sous chape flottante est également mise en oeuvre sur la surface du plancher bas L’isolation des parties basses s’arrête au droit du plancher bas Déperditions linéiques annuelles : 5408 kWh Diminution de 22% des déperditions linéiques annuelles Augmentation de 22 % des linéiques thermiques annuelles Etage courant Balcons Solution de base Variante 1 Variante 2 Balcons désolidarisés Balcons reposant sur deux poutres de 20 cm Dalle filante Déperditions linéiques annuelles : 333 kWh Augmentation de 395 % des déperditions linéiques annuelles Augmentation de 860 % des déperditions linéiques annuelles Rez de chaussée Fenêtres Solution de base Variante 1 Fenêtres au nu extérieur du mur au nu intérieur du mur, avec retours isolés Déperditions linéiques annuelles : 1740 kWh Augmentation de 175 % des déperditions linéiques annuelles Acrotères Solution de base Variante 1 Acrotère isolé Acrotère non isolé Déperditions linéiques annuelles : 2890 kWh Augmentation de 140 % des déperditions linéiques annuelles Façade Immeuble collectif R+3, sur sous sol non chauffé, réalisé en béton. Plancher du premier niveau isolé en sous face, balcons de 1.50 m de long Surface habitable : 2050 m², 32 logements Mémento pour construire en Mur Manteau - 04/00 36 Exemple d’application Ci-après, sont indiqués les détails des calculs pour les différentes configurations du Mur Manteau, et pour information, ceux relatifs au système d’isolation par l’intérieur. Mur Manteau Description de la solution technique Parties basses Balcons Fenêtres* Acrotères Planchers Refends Solution de base : l’isolation des parties basses des murs descend de 30 cm sous l’isolation en sous face du plancher du premier niveau Variante 1 : chape flottante sur isolant sur la surface du plancher bas Variante 2 : l’isolation des parties basses des murs s’arrête au droit du plancher bas Solution de base : Balcons désolidarisés Variante 1 : Balcons sur 2 poutres de 20 cm Variante 2 : Dalle filante (jonction non traitée) Solution de base : Position au nu extérieur du mur Position au nu intérieur du mur, retours isolés Solution de base : Acrotères isolés Acrotères non isolés Planchers intermédiaires Jonction avec le mur de façade Longueur concernée (m) 148 48 690 148 445 140 Isolation par l’intérieur (ITI) Coefficient de déperditions linéiques (W/mK) 0.58 Déperditions linéiques annuelles de la jonction (kWh) 5408 Coefficient de déperditions linéiques (W/mK) 0.70 Déperditions linéiques annuelles de la jonction (kWh) 6526 0.45 0.71 0.11 0.55 1.06 0.04 0.11 0.31 0.74 0.11 0.10 4196 6620 333 1648 3205 1740 4784 2890 6900 3084 882 0.18 1678 0.99 2993 0 0.84 0 7832 0.99 0.91 27754 8026 * Hypothèse : les seuils et appuis des ouvertures sont considérés équivalents en terme de déperditions pour les différentes dispositions constructives. Cumul des déperditions linéiques annuelles liées aux jonctions étudiées Mur Manteau solution de base : • L’isolation des parties basses descend de 30 cm sous l’isolation en sous face du plancher bas • Balcons désolidarisés • Fenêtres au nu extérieur du mur • Acrotères isolés Variante 2 Mur Manteau : • L’isolation des parties basses s’arrête au droit du plancher bas • Balcons : dalle filante • Fenêtres au nu intérieur du mur • Acrotères non isolés Variante ITI : • Plancher bas isolé en sous face • Balcons : dalle filante • Fenêtres au nu intérieur du mur • Acrotères non isolés Variante 2 ITI : • Plancher bas isolé en sous face + isolation sous chape flottante • Balcons : dalle filante • Fenêtres au nu intérieur du mur • Acrotères non isolés totales Déperditions linéiques totales annuelles : 25 475 kWh, soit + 77% Déperditions linéiques totales annuelles : 53 130 kWh, soit + 270% Déperditions linéiques totales annuelles : 48 280 kWh, soit + 235% Part des déperditions linéiques sur les déperditions totales : 8 à 12 % Part des déperditions linéiques sur les déperditions totales : 16 à 20 % Part des déperditions linéiques sur les déperditions totales : 37 à 41 % Part des déperditions linéiques sur les déperditions totales : 37 à 41 % Déperditions linéiques annuelles :14 340 kWh Mémento pour construire en Mur Manteau - 04/00 37 Bibliographie 10. Bibliographie Murs - balcons • Code de la construction • NF P 10-202-1 DTU 20.1 Ouvrages en maçonnerie de petits éléments • NF P 18-210 DTU 23.1 Murs en béton banché • Cahier du CSTB 2269 Cahier du CSTB 1833 de mars 1983 : conditions générales d’emploi des systèmes d’isolation thermique des façades par l’extérieur faisant l’objet d’un Avis Technique Soubassements • NF P 15-201-1 DTU 26.1 Enduits aux mortiers de ciments, de chaux et de mélange plâtre et chaux aérienne • NF P 14-201-1 DTU 26.2 Chapes et dalles à base de liants hydrauliques • Cahier du CSTB 3035 de Avril 1998 : Système d’isolation thermique extérieure avec enduit mince sur polystyrène expansé - Cahier des prescriptions techniques d’emploi et de mise en oeuvre Fenêtres, portes et fermetures • NF P 24-301 août 1980 : Spécifications techniques des fenêtres, portes-fenêtres et châssis fixes métalliques • NF P 24-203-1 DTU 37.1 : menuiseries métalliques • NF P 23-201 DTU 36.1 : menuiseries en bois • Document G2M : Points singuliers Fluides • DTU de la série 60 : Plomberie • DTU de la série 61 : Installations de gaz • Normes NF C : Installations électriques Finitions intérieures • NF P 74-201 DTU 59.1 : Travaux de peinture dans le bâtiment • NF P 18-201 DTU 21 : Exécution des travaux en béton • NF P 71-201-1 DTU 25.1 : Enduits intérieurs en plâtre Mémento pour construire en Mur Manteau - 04/00 Calcul des surfaces • Code de la construction circulaire 890-80 Ponts thermiques : • NF EN ISO 10211-1 : Ponts thermiques dans le bâtiment - Flux de chaleur et températures superficielles • pr EN 10211-2 : Performance thermique des bâtiments - Ponts thermiques dans le bâtiment - Calcul des températures superficielles et des flux thermiques • NF EN ISO 13370 : Performance thermique des bâtiments - Transfert de chaleur par le sol - Méthodes de calcul (P 50-736) Acoustique • Circulaire 2000-5/UHC/QC1/4 du 28 Janvier 2000 : Application de la réglementation acoustique dans les bâtiments d'habitation neufs • NF EN ISO 717-1 : Bruits aériens • NF EN ISO 717-2 : Bruits d’impact Réglementation incendie • Arrêté du 31/01/86 • ERP et IGH : livres 1 et 2, articles CO19 à CO 22 • Circulaire du 3/07/91 modifiant l’instruction technique 249 relative aux façades, jointe à la circulaire du 21/06/89 Vent - chocs • Cahier du CSTB 2929 de décembre 1996 : Classement reVETIR des systèmes d’isolation thermique des façades par l’extérieur • Règles « Neige et Vent » : (NV 65 , modifiées en 1995). 38 www.mur-manteau.fr Systèmes complets d’Isolation Thermique par l’Extérieur Accessoires et produits complémentaires Allios Jefcotherm Systèmes sous enduits www.jefcosylco.com Ejot Systèmes de fixation www.ejot.fr Astral Systèmes sous enduits www.astral-batiment.com Etanco Systèmes de fixation www.etanco.fr Carea Bardages ventilés, vêtures www.carea.fr Fixinox Systèmes de fixation www.fixinox.com Caparol Systèmes sous enduits www.caparol.fr Hilti Systèmes de fixation www.hilti.fr FunderMax Bardages ventilés www.fundermax.at NMC Modénatures, éléments décoratifs www.nmc-france.fr JamesHardie Bardages et panneaux ventilés www.jameshardie.com Protektor Accessoires de pose/de finition www.protektor.com Onip Systèmes sous enduits www.onip.com Schöck Rupteurs de ponts thermiques www.schoeck.fr ParexLanko Systèmes sous enduits www.parexlanko.com SFS Intec Systèmes de fixation www.sfsintec.biz PRB Systèmes sous enduits www.prb.fr Spit Systèmes de fixation www.spit.fr Serge Ferrari Membranes textiles www.ferrari-architecture.com Seigneurie Systèmes sous enduits www.seigneurie.com Sto Systèmes sous enduits Matériaux isolants Bardages ventilés www.sto.fr Terreal Bardages ventilés, double mur www.terreal.com Trespa Bardages ventilés www.trespa.com/fr Tollens Systèmes sous enduits www.tollens-professionnels.com VPI Systèmes sous enduits www.vpi.vicat.fr Vetisol Bardages ventilés, vêtures www.vetisol.com Weber St-Gobain Systèmes sous enduits www.weber.fr Wienerberger Bardages ventilés, double mur www.wienerberger.fr Zolpan Systèmes sous enduits www.zolpan.fr Isobox Isolants PSE www.isobox.fr Isover St-Gobain Isolants laine minérale www.isover.fr Knauf www.knauf.fr Isolants Knauf Insulation Isolants www.knaufinsulation.fr Rockwool www.rockwool.fr Isolants laine de roche Membres institutionnels et permanents ADEME Membre institutionnel www.ademe.fr CSTB Membre institutionnel www.cstb.fr TBC Société de conseil et d’études www.tbcinnovation.fr 6 EEuropean uropean ur opean A Association ssociation for Le Groupement du Mur Manteau est membre de l’EAE, l’Association Européenne de l’Isolation Thermique par l’Extérieur External Ex ternal thermal insulation insulation composite composite systems systems syst