Gestion de la condensation dans les murs par des stratégies de

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Gestion de la condensation dans les murs par des
strategies de contrôle de la chaleur, de l’air et de
l’humidité
Rousseau, M.Z.
NRCC-46734F
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BSI 2003 Proceedings, Oct. 2003, 15 Cities across Canada, pp. 1-13
http://irc.nrc-cnrc.gc.ca/ircpubs
Gestion de la condensation dans les
murs par des stratégies de contrôle
de la chaleur, de l'air et de l'humidité
par Madeleine Z. Rousseau
Institut de recherche en construction, Conseil national de recherches Canada
[email protected]
L'eau à l'état liquide, solide ou gazeux est une des principales
causes de détérioration des matériaux de construction. La
condensation interstitielle peut considérablement favoriser
l'accumulation d'eau dans les ensembles muraux. Il faut
donc comprendre le mouvement de l'humidité dans les
éléments fonctionnels de construction et disposer de
techniques de gestion de l'humidité pour réaliser une
conception efficace des bâtiments.
Il se peut que les concepteurs de bâtiments essayent de
gérer la condensation dans les murs extérieurs au moyen
d'un seul élément. S'agit-il de l'isolant thermique? Du
système d'étanchéité à l'air? Du pare-vapeur? Ou de
n'inclure aucun de ces éléments comme on le faisait il
y a cinquante ans? Des recherches ont démontré qu'aucun
matériau ou système à lui seul ne peut prévenir l'excès
d'accumulation d'humidité dans les murs. C'est plutôt
en contrôlant le déplacement de la chaleur, de l'air et de
l'humidité par le choix minutieux des propriétés des
matériaux que l'on arrive à gérer efficacement l'humidité.
Si le déplacement de la chaleur, de l'air et de l'humidité à
travers le mur n'est pas géré convenablement, cela peut
causer les problèmes suivants :
• la détérioration prématurée des matériaux de
construction
• l'accumulation de la condensation d'humidité dans les
cavités du mur entraînant le pourrissement, la corrosion
ou les déplacements des matériaux
• la formation de moisissure
• un contrôle inadéquat de l'environnement intérieur,
par ex. courants d'air froid, humidité relative faible,
transmission du bruit et des polluants entre les pièces
ou entre l'intérieur et l'extérieur
• la chute de la performance et la réduction de la vie
utile des matériaux et des systèmes
1
• des coûts élevés de l'énergie
• la condensation sur la surface intérieure des fenêtres
(qui n'est pas traitée dans ce document)
Prendre du recul
pour mieux se situer
Au cours des trente dernières années, la façon dont les
bâtiments sont conçus, construits et exploités au Canada
a énormément évolué. Par exemple, la crise énergétique
des années 1970 a entraîné des répercussions importantes
sur la technologie de la construction au point de vue de
l'efficacité énergétique. Par conséquent, dans la deuxième
moitié des années 1970, on mettait plus d'isolation
thermique dans les murs extérieurs et on commençait à
reconnaître le besoin d'une étanchéité accrue correspondante.
Toutefois, l'accent était mis surtout sur le contrôle de la
diffusion de la vapeur, d'où l'importance des pare-vapeur
dans les pratiques de l'industrie à l'époque. Les maisons
chauffées à l'électricité et sans cheminée devenaient plus
populaires. Ces changements dans l'exploitation des
bâtiments modifiaient les gradients de pression d'air
sur les murs extérieurs et les plafonds, ainsi que sur la
direction de l'écoulement d'air - les murs et les plafonds
étant désormais plus sujets à l'exfiltration de l'air par les
orifices et les imperfections en place dans les murs.
Dans les années 1980 on a de plus en plus fait valoir
l'importance du mouvement de l'air comme mécanisme
principal de transfert d'humidité à travers l'enveloppe de
bâtiment. Les définitions et l'évaluation de la performance
des mécanismes de réduction des fuites d'air faisaient
l'objet de recherches considérables dans plusieurs organismes
nationaux tels que l'Institut de recherche en construction
(IRC) et la Société canadienne d'hypothèques et de logement
(SCHL). Les fabricants, les constructeurs et les promoteurs
de construction ont conçu des méthodes innovatrices
Regard 2003 sur la science du bâtiment – Série de séminaires organisés par l'IRC
pour assurer l'étanchéité à l'air sur le plan aussi bien du
matériau que du système. Par exemple, la technique de la
cloison sèche pare-air consiste à utiliser un matériau que
l'on trouve d'habitude dans les bâtiments résidentiels - les
plaques de plâtre - pour en faire l'élément étanche à l'air
principal, mais l'innovation réside dans la façon dont le
système est articulé sur l'enveloppe pour en assurer la
continuité.
Dans les années 1990, comme on a reconnu le besoin
d'une méthode systématique pour évaluer les systèmes
d'étanchéité à l'air des travaux ont été réalisés par le
Centre canadien des matériaux de construction (CCMC)
du CNRC. La question de l'emplacement du système
d'étanchéité à l'air par rapport à l'isolant thermique et celle
de la distribution des perméances à la vapeur d'eau à travers
les éléments fonctionnels du mur ont aussi été traitées.
Un parcours des récents écrits dans le domaine a indiqué
que les défaillances importantes survenues dernièrement
dans les murs extérieurs des projets d'habitations de faible
hauteur au Canada étaient dues dans la plupart des cas
à la pénétration de la pluie causée par des détails de
construction déficients, et non à la condensation de
l'humidité intérieure et aux fuites d'air. Au cours des trois
dernières décennies, on a réalisé d'importants progrès
dans la connaissance sur les surcharges d'humidité et les
surcharges environnementales, ainsi que sur les propriétés
des matériaux et des systèmes et leurs effets sur la
performance et la vie utile des enveloppes de bâtiment.
Mais malgré les percées de la science du bâtiment et
l'introduction de produits et de systèmes novateurs, les
exigences de plus en plus nombreuses des occupants
d'immeubles et les nouvelles conceptions architecturales
des enveloppes de bâtiment amènent des défis significatifs
de contrôle de la condensation pour les constructeurs, les
législateurs, les professionnels de la conception de l'enveloppe
et les gérants d'immeubles. Un retour aux principes de
base de la science du bâtiment pour analyser les situations
s'avère utile si l'on veut évaluer les options de conception
qui existent.
Facteurs déterminant la
condensation interstitielle
Quatre conditions doivent être réunies en même temps
pour que la vapeur d'eau se condense à l'intérieur d'un
mur (Figure 1) : la vapeur d'air dans l'air, une force qui la
déplace, une voie de moindre résistance à travers laquelle
se déplacer et un endroit d'une température « assez froide »
pour provoquer la condensation de l'humidité.
Les niveaux d'humidité intérieure de l'air (appelée
généralement « humidité relative ») sont produits par les
activités des occupants, l'exploitation des systèmes de
chauffage, ventilation et climatisation (CVC) et l'aération
naturelle, et, dans les premiers temps de l'occupation
effective, par l'humidité absorbée dans les matériaux
de construction pendant la construction. Les forces qui
déplacent la vapeur d'eau sont des différentiels de pression
d'air ou de pression de vapeur à travers les éléments
du bâtiment. Les voies de parcours sont le produit des
propriétés des matériaux de construction et des discontinuités
(telles que les orifices, joints) dans les ensembles du bâtiment.
Les gradients de température à travers les matériaux et les
ensembles sont les conséquences des facteurs climatiques
extérieurs et intérieurs, les propriétés thermiques des
matériaux et la répartition de ces propriétés entre plusieurs
couches du mur.
Figure 1. Quatre facteurs sont nécessaires à la formation de la
condensation interstitielle de l'humidité
Ces quatre facteurs sont nécessaires à la formation de
la condensation sur une surface froide; ce qui, toutefois,
n'implique pas d'emblée qu'il y a un problème potentiel
d'humidité, car cela dépend de la quantité d'eau qui reste
en contact avec les matériaux vulnérables à l'humidité et
de la durée de ce contact. Traditionnellement, la prédiction
par des méthodes de calcul qu'une certaine quantité même infime - pourrait se former dans une cavité du mur
donnait lieu de s'inquiéter (risque de détérioration). Par
contre, cette prévision ne tient pas compte de la capacité
de séchage/drainage du mur ni de la capacité potentielle
des matériaux de construction en question de tolérer à
court terme l'exposition à l'eau. La quantité d'humidité
et la durée de sa présence dans le voisinage des matériaux
vulnérables à l'humidité influent aussi sur le risque de
détérioration qui est lié au potentiel de condensation.
Jusqu'à récemment, il existait très peu d'outils à la disposition
des concepteurs et des chercheurs pour définir la quantité
et la durée de ces surcharges d'humidité pour des climats
et des propriétés de matériaux donnés et leurs risques
connexes. De simples méthodes de prédiction visant la
diffusion de l'humidité, telles que le calcul du point de
rosée à partir des températures extérieure et intérieure et
2
Regard 2003 sur la science du bâtiment – Série de séminaires organisés par l'IRC
de l'humidité relative (HR) intérieure, ont beau montrer
a priori qu'il n'y a pas de risque, il pourrait bel et bien y
avoir un risque de condensation néanmoins. L'approche
actuelle est de considérer non seulement le potentiel de
mouillage qui peut découler de la condensation, mais aussi
la tolérance du mur à ce mouillage sur le plan de son
potentiel de séchage, les mécanismes de détérioration qui
sont enclenchés et un modèle plus réaliste du climat auquel
le mur sera exposé. L'IRC s'est servi de la modélisation
numérique pour obtenir une analyse comparative utile de
l'effet des paramètres étudiés et pour donner des directives
quant au contrôle de la condensation dans la conception
des ensembles muraux.
Plus récemment, l'IRC a élaboré une méthode intégrée
pour obtenir des données raisonnables sur l'analyse par
modélisation numérique afin de comparer les réponses
des murs aux surcharges d'humidité, et il a appliqué cette
méthode aux problèmes de la pénétration de la pluie (voir
le document « Une méthode intégrée pour élaborer des stratégies
de gestion de l'humidité des murs extérieurs »).
Mécanismes de
déplacement de l'humidité
Le mouvement de l'air et la diffusion de vapeur constituent
les deux mécanismes de transfert de l'humidité à l'état
gazeux. Ces mécanismes de déplacement de l'humidité
peuvent être combinés à d'autres mécanismes de déplacement
de l'humidité liquide pour amener l'humidité de l'extérieur
vers l'intérieur et vice versa. Par exemple, l'eau peut être
absorbée sur une face d'un matériau hydrophile, se déplacer
à travers ce matériau par action capillaire, et s'évaporer de
l'autre face vers une autre couche de l'ensemble mural.
Examinons maintenant chacun de ces mécanismes.
de la vapeur d'eau en poids d'eau par la différence de
pression de la vapeur en pascal par unité de temps et par
unité de surface du matériau (ng/(Pa .s.m2).
Pare-vapeur
Pour réduire au minimum l'accumulation de l'humidité
dans les murs produite par la diffusion de la vapeur, on
peut placer un matériau de faible perméance à la vapeur
sur le côté chaud de l'ensemble mural et le désigner
comme pare-vapeur de l'ensemble. Pour optimiser les
résultats, il est important que le pare-vapeur recouvre
toute la surface de l'enveloppe, mais il n'a pas besoin
d'être absolument hermétique. Plusieurs matériaux de
construction ordinaires, tels que les feuilles de
polyéthylène, le verre et le métal, les matériaux revêtus
d'un film aluminium et les matériaux à base de bois
comme les panneaux de particules orientées et le
contreplaqué, sont de faible perméance à la vapeur. En
effet, la feuille de polyéthylène de 6 mil a été utilisée
comme le pare-vapeur désigné et aussi comme élément du
système d'étanchéité à l'air dans la plupart des bâtiments
résidentiels de faible hauteur érigés au Canada au cours
des vingt dernières années. Les spécifications pour les
pare-vapeur sont différentes de celles pour les systèmes
d'étanchéité à l'air 1.
Diffusion de la vapeur
La diffusion de la vapeur d'eau à travers un matériau est
fonction de la capacité du matériau de fournir une voie
pour le déplacement de la vapeur (c'est-à-dire la perméance
à la vapeur) et de la présence de la force qui agit à travers
le matériau (différence de pression de la vapeur), laquelle
à son tour dépend de la teneur en humidité de l'air sur les
deux côtés du matériau (Figure 2). Cette représentation
psychrométrique peut servir à obtenir rapidement une
estimation de « la poussée de la vapeur » à travers un
matériau ou un ensemble, selon la température et l'humidité
relative qui prédominent sur chaque côté. Dans les climats
froids, la poussée est normalement de l'intérieur vers
l'extérieur pendant la majeure partie de l'année, étant donné
que la teneur en humidité à l'intérieur est beaucoup plus
élevée que celle à l'extérieur. La perméance à la vapeur est
une propriété inhérente d'un matériau d'une épaisseur
donnée et elle est exprimée comme taux de transmission
3
Figure 2. Diffusion de la vapeur à travers un matériau ou un ensemble
Mouvement de l'air
Le mouvement de l'air (convection de l'air) est lié à la
capacité d'un matériau ou d'un ensemble de fournir une
voie d'écoulement d'air (capacité définie par la perméance
à l'air de celui-ci en L/(s.m2) à 75 pascals (Pa)) lorsqu'une
différence de pression d'air agit à travers celui-ci (Figure 3).
Les différences de pression d'air à travers les éléments
de construction proviennent de l'action du vent, de la
différence de température (appelée aussi l'effet de cheminée
ou de tirage) et de l'exploitation d'installations techniques
dans les immeubles. Le mouvement de l'air peut donner
lieu à un écoulement d'air transversal passant à travers le
Regard 2003 sur la science du bâtiment – Série de séminaires organisés par l'IRC
mur, et connu également comme fuite d'air (Figure 3), qui
est le moyen le plus important de déplacement de l'humidité
à travers un mur. Une autre forme de mouvement de l'air
est l'écoulement partiel de l'air à travers certains éléments
à l'intérieur de l'ensemble mural même sans qu'il pénètre
complètement vers l'extérieur ou vers l'intérieur (voir cidessous la section intitulée « Boucles de circulation d'air
dans l'ensemble mural »). En d'autres mots, un mur avec
un système d'étanchéité à l'air parfait est toujours susceptible
d'avoir un écoulement d'air latéral (appelé souvent convection
éolienne) ou un flux de convection intérieur qui peut
influer sur la résistance du mur à la condensation.
Figure 3. Fuite d'air à travers un matériau ou un ensemble
Les fuites d'air à travers un ensemble mural extérieur peuvent
provoquer le déplacement de grandes quantités d'air rempli
d'humidité vers une région précise du mur. Les caractéristiques
de l'écoulement d'air sont définies par l'emplacement
d'entrées et de sorties d'air accidentelles et par la voie
de moindre résistance entre les deux, étant donné que
la perméance à l'air des matériaux de construction et la
différence de pression agissent sur l'ensemble. La diffusion
de la vapeur est un processus plus lent d'accumulation de
l'humidité, et elle présente un mode plus uniforme de
distribution sur le matériau.
• Comme le débit d'exfiltration d'air augmente,
l'accumulation d'humidité a tendance à augmenter de
façon exponentielle jusqu'à un point.
• Au-delà d'un certain débit élevé de fuite d'air à travers
le mur, l'accumulation d'humidité descend à zéro, ce
qui s'explique par le fait que l'exfiltration de l'air
déplace de la chaleur ensemble avec l'humidité. Comme
le débit d'exfiltration devient très élevé, l'exfiltration de
l'air chaud réchauffe le revêtement intermédiaire
extérieur et en élève la température au-dessus du point
de rosée de la température intérieure. Par conséquent,
aucune condensation ne se forme dessus.
Ces résultats ne doivent pas servir de seuils absolus, étant
donné que les valeurs de sortie vont changer avec les
conditions limites d'entrée, c'est-à-dire les conditions
atmosphériques à l'intérieur et à l'extérieur, ainsi qu'avec
les propriétés des murs. Cette constatation appuie les
observations anecdotiques de terrain que les anciennes
constructions érigées il y a cinquante ans ayant des débits
très élevés de fuite d'air ont accusé peu de problèmes de
condensation (Figure 4, zone D). Les constructions
étanches plus récentes ayant un contrôle quelque peu
accru des fuites d'air ne sont pas « assez étanches » pour
prévenir la condensation (zone C). Les constructions plus
étanches dans les environs de 0,2 L/(s.m2) à 75 Pa
entraînent le moins d'accumulation de condensé (zones A
et B). Dans la zone A, les avantages supplémentaires
d'augmenter le niveau d'étanchéité sont marginaux par
rapport à la complexité de la construction et au contrôle
de la qualité sur place qu'il faut déployer en plus afin
d'implanter un système d'étanchéité à l'air plus efficace.
L'IRC a élaboré un modèle hygrothermique numérique en
deux dimensions perfectionné pour étudier l'interaction
entre l'exfiltration d'air et l'accumulation d'humidité dans
un mur simplifié 2. La Figure 4 montre le type de rapport
entre les fuites d'air, l'accumulation d'humidité et le flux
thermique. Le diagramme indique que :
• Pour une bande de faible débit d'exfiltration d'air
(moins de 0,2 L/(s.m2) à 75 Pa), l'accumulation
d'humidité est très faible.
Figure 4. Type de rapport établi entre les fuites d'air,
l'accumulation d'humidité et le flux thermique
4
Regard 2003 sur la science du bâtiment – Série de séminaires organisés par l'IRC
Système d'étanchéité à l'air
Afin de réduire au minimum l'accumulation d'humidité
dans un mur causée par les fuites d'air (par infiltration
ou par exfiltration), il faut installer des matériaux ayant
la capacité de restreindre efficacement l'écoulement d'air
lorsqu'ils sont soumis à des différences de pression (telles
que celles provoquées par le vent), et ce, de façon complète
pour recouvrir toute l'enveloppe de bâtiment. Le mot
« système » dans « système d'étanchéité à l'air » souligne
justement le besoin d'intégrer différents matériaux ayant
les propriétés voulues pour recouvrir l'enveloppe de bâtiment
afin d'avoir un système continu efficace, et non d'employer
simplement un matériau de faible perméance à l'air.
Exigences d'un système
d'étanchéité à l'air
Pour que le système d'étanchéité à l'air remplisse le rôle
voulu, il doit satisfaire aux exigences suivantes 3, 4.
Faible perméance à l'air
La résistance à l'air est une propriété intrinsèque d'un
matériau exprimée normalement en L/(s.m2) sous une
pression différentielle de base de 75 pascals (Pa). Des
essais considérables ont été effectués au Canada sur de
nombreux matériaux, et les résultats sont compilés dans
des manuels et des documents qui traitent de la prévention
des fuites d'air 5, 6, 7. Plusieurs matériaux manifestent une
faible perméance à l'air; par exemple, les feuilles de
polyéthylène, d'aluminium et certaines membranes de
polyoléfine non perforée tissées-liées, les membranes
bitumineuses modifiées, les plaques de plâtre, les panneaux
en contreplaqué, les panneaux à particules orientées, et les
panneaux isolants comme la mousse de polystyrène extrudé.
Capacité structurale et rigidité
Le système d'étanchéité à l'air doit résister à toutes les
pressions d'air, la surcharge due au vent en étant la plus
importante (en particulier celle d'une énorme rafale). Ce
système doit être soutenu et fixé de façon à ce que la
surcharge de vent puisse être transférée à la structure
sans qu'il soit lui-même endommagé ou sans endommager
d'autres éléments du mur et sans trop augmenter les fuites
d'air. Le système d'étanchéité à l'air soumis ainsi à ces charges
doit avoir peu de fléchissement, car un fléchissement excessif
risquerait de déplacer d'autres matériaux ou d'ouvrir les
joints et augmenter les fuites d'air. La capacité structurale
du système d'étanchéité à l'air peut être procurée par un
élément du système autre que l'élément étanche à l'air. Par
exemple, une membrane agissant comme élément étanche
5
à l'air peut être intercalée entre deux panneaux de revêtement
rigides, dans quel cas les panneaux deviennent parties
intégrantes du système d'étanchéité à l'air et doivent être
conçus en conséquence.
Continuité
Si seulement certains éléments du système d’étanchéité
à l’air satisfont à l'exigence d'étanchéité à l'air et que les
discontinuités donnent lieu à de grands trous et fentes,
le système ne sera pas efficace, puisque les voies d'écoulement
d'air sont susceptibles d'entraîner une accumulation
excessive d'humidité à ces endroits. Des observations de
terrain ont indiqué que les jonctions entre les parties du
bâtiment (p. ex. mur et toit) ou entre des matériaux de
différentes natures (p. ex. bois et béton) sont des endroits
typiques de discontinuité dans le système. La continuité est
sans aucun doute l'exigence la plus rigoureuse des systèmes
d'étanchéité à l'air, parce que l'efficacité de ces systèmes
dépend de l'interaction entre la conception de l'enveloppe
de bâtiment et les considérations pragmatiques découlant
des pratiques de construction sur le terrain, telles que la
faisabilité, les tolérances et la séquence des travaux par
plusieurs métiers.
Durabilité
La durabilité peut se définir comme l'aptitude d'un matériau
ou d'un ensemble de construction de remplir les fonctions
voulues au cours d'une certaine période de temps et dans
le milieu auquel il est exposé. La durabilité n'est pas
seulement une question de choix de propriétés d'un
matériau, mais aussi de la rigueur du milieu auquel il est
exposé. La notion d'inspection, d'entretien et de réparation
au cours de sa vie utile joue également un rôle dans la
prolongation de la vie utile des éléments de construction.
Les concepteurs de bâtiments doivent tenir compte de la
rigueur du milieu lors de la construction et au cours de la
vie utile des matériaux, ainsi que de la facilité d'accès pour
l'inspection, l'entretien et les réparations.
L'emplacement du système d'étanchéité à l'air dans
l'ensemble mural influe sur le niveau d'exposition de
celui-ci au milieu ainsi que sur la facilité d'accès pour
l'entretien et les réparations subséquents.
• Une couche d'isolant thermique installée sur la face
extérieure du système d'étanchéité à l'air aide à diminuer
les déplacements de différentiels thermiques sur les
joints du système et à réduire au minimum le mouillage
des matériaux du système (p. ex. provoqué par les
boucles de convection d'air qui peuvent entrainer de la
condensation).
Regard 2003 sur la science du bâtiment – Série de séminaires organisés par l'IRC
• Un système d'étanchéité à l'air placé sur le côté intérieur
du mur le rend facilement accessible pour les travaux
d'inspection et de réparation (ce qui par contre le rend
plus vulnérable au dommage causé par les occupants).
Mais la plupart des systèmes d'étanchéité à l'air ne sont
pas accessibles directement. Quand le système n'est
accessible qu'en démontant les murs, il doit être conçu
et construit de façon à durer plus longtemps que les
systèmes accessibles. L'emplacement du système
d'étanchéité à l'air, en ce qui a trait à sa perméance
à la vapeur, fait l'objet des discussions suivantes.
Questions fréquentes sur les systèmes
d'étanchéité à l'air et les pare-vapeur
Q.. L'élément étanche à l'air du système d'étanchéité à
l'air peut-il être différent du pare-vapeur désigné?
R. Oui. En voici quelques exemples : les plaques de
plâtre et les membranes en polyoléfine tissées liées.
Q. Le pare-vapeur désigné peut-il faire partie d'un
système d'étanchéité à l'air?
R. Oui. Exemples : la plaque de plâtre revêtue d'un
film d'aluminium, la membrane de polyéthylène, le
verre et le métal, et les membranes en élastomère.
Q. Est-ce un problème qu'un élément pare-air soit de
faible perméance à la vapeur?
R. Non, si sa face intérieure est maintenue au-dessus
du point de rosée de l'air adjacent.
Exigences quantitatives
du système d'étanchéité à l'air
« La partie 9 du Code national du bâtiment (CNB), Canada
1995, traite des maisons et des petits bâtiments. La seule
exigence par rapport aux systèmes d'étanchéité à l'air dans
ces bâtiments stipule que ceux-ci doivent « empêcher les
fuites d'air provoquées par la différence de pression due à
l'effet de tirage, à la ventilation mécanique ou au vent ». La
partie 9 ne renferme aucune exigence quantitative concernant
les taux admissibles de perméabilité à l'air des systèmes
d'étanchéité à l'air ou des matériaux qui les composent, ou
concernant leur capacité structurale et leur durabilité 8 ».
La partie 5 du CNB 1995 traite des bâtiments non visés
par la partie 9 et comporte des exigences pour l'étanchéité à
l'air de l'élément principal des systèmes étanche à l'air ainsi
que certaines exigences pour la capacité structurale et la
continuité du système. Le taux maximal de perméabilité
à l'air pour le matériau principal doit être de 0,02 L/(s.m2)
à 75 Pa. L'annexe A du CNB 1995 (article 5.4.1.2) fournit
des directives concernant le taux maximal de perméabilité
à l'air pour le système d'étanchéité à l'air comme étant une
fonction du taux d'humidité de l'atmosphère intérieure :
plus l'humidité relative est élevée à l'intérieur du bâtiment,
plus le niveau d'étanchéité à l'air doit être élevé. Comme
l'enveloppe de bâtiment doit être efficace pour « empêcher
les fuites d'air provoquées par la différence de pression due
à l'effet de tirage, à la ventilation mécanique ou au vent 7 »,
comment définit-on « efficace » ? L'annexe A9.25.3.1 du
CNB 1995 précise que « les fuites d'air doivent être
limitées de manière qu'il y ait rarement condensation ou
que les quantités d'eau accumulées soient suffisamment
faibles et que l'évaporation se fasse assez rapidement pour
empêcher la détérioration des matériaux et la croissance
de micro-organismes ». Cela suggère une méthode conceptuelle
selon laquelle une petite quantité de condensation serait
acceptable en autant qu'elle sèche rapidement. Le potentiel
de séchage des matériaux à l'intérieur du mur dépend de
la perméance à la vapeur des matériaux de construction et
de la poussée du climat. Les taux de séchage des ensembles
mouillés ont été estimés pour différents climats à l'aide de
la modélisation numérique.
Avec les exigences du CNB et des constatations faites par
des chercheurs et des praticiens, le CCMC a entrepris
d'élaborer un guide pour évaluer les systèmes d'étanchéité
à l'air pour les murs de bâtiments étanche à l'air est de
0,02 L/(s.m2) à 75 Pa. La perméabilité à l'air du système
pour les murs est défini par la perméance à la vapeur de la
couche extérieure non aérée du mur exposé à un maximum
de 35 % d'humidité relative intérieure (Tableau 1). Ces
données sont tirées d'une modélisation hygrothermique
numérique réalisée à l'IRC 9.
Tableau 1. Taux maximal admissible de perméabilité à l'air pour
le système d'étanchéité à l'air d'un mur (en fonction de la perméance
à la vapeur des matériaux de la couche extérieure aérée).
Perméance à la vapeur Taux maximal admissible de
d'eau (PVE) de la couche perméabilité à l'air pour le
extérieure non aérée du système d'étanchéité à l'air
des murs (L/(s·m2) à 75 Pa)
mur ng/(Pa·s·m2)
15 <PVE <60
0,05
60 <PVE <170
0,10
170 <PVE <800
0,15
>800
0,20
6
Regard 2003 sur la science du bâtiment – Série de séminaires organisés par l'IRC
L'efficacité nécessaire du système d'étanchéité à l'air est
fonction de l'aptitude du mur à sécher vers l'extérieur, et
donc de la perméance à la vapeur des couches extérieures
des matériaux du mur. Plus la perméance à la vapeur des
matériaux externes est faible, plus le système d'étanchéité
à l'air doit être étanche, puisque l'on s'attend à ce que le
mur soit moins apte à sécher vers l'extérieur, augmentant
ainsi le risque que le mur reste mouillé pendant une période
plus longue. Si la température du matériau de faible
perméance à la vapeur peut être élevée au-dessus du point
de rosée de l'atmosphère intérieure, la condensation sur sa
face serait contrôlée, et le taux maximal admissible de
perméabilité à l'air du système choisi dans le tableau 1
pourrait être haussé de 0,05 L/(s.m2) à 75 Pa (jusqu'à
concurrence de 0,20 L/(s.m2)).
Emplacement du
système d'étanchéité à l'air
En principe, le système d'étanchéité à l'air peut être situé
n'importe où à l'intérieur du mur pour contrôler l'écoulement
d'air passant à travers le mur. Comme mentionné auparavant,
vu dans une perspective de durabilité, il est souhaitable
pour le système d'étanchéité à l'air de rester chaud et sec.
L'installation d'isolant thermique sur la face externe du
système d'étanchéité à l'air contribue à éviter de grands
gradients de température à travers les matériaux et les joints
du système d'étanchéité à l'air, à réduire le flux thermique
et les contraintes connexes et à limiter le potentiel de
condensation sur la face interne de celui-ci (de façon
indépendante de la perméance à la vapeur des éléments
étanches), ce qui ne veut pas dire que le système d'étanchéité
à l'air devrait nécessairement se trouver sur le côté intérieur
de la cavité murale. Il peut être avantageux de placer le
système d'étanchéité à l'air plus vers l'extérieur (p. ex.
moins de discontinuité reliée aux installations électriques,
mécaniques et de plomberie). Pour placer le système
d'étanchéité à l'air plus près de l'extérieur, il faut songer à
la perméance à la vapeur d’eau des matériaux proposés.
Les chercheurs de l'IRC ont estimé au moyen d'une
modélisation informatique numérique qu'un matériau
placé sur le côté froid du mur - qu'il soit ou non désigné
élément étanche à l'air - dont la perméance à la vapeur est
faible (c.-à-d. moins de 60 ng/(Pa.s.m2)) et dont l'étanchéité à
l'air est inférieure à 0,l L/(s.m2) à 75 Pa, doit être maintenu
au-dessus du point de rosée de l'air intérieur grâce à une
couche d'isolant placée sur l'extérieur du matériau.9 Le
niveau d'isolation thermique nécessaire à cet effet a été
calculé en fonction de la rigueur du climat extérieur, qui
est indiquée par les degrés-jours de chauffage¤ pour un
¤
endroit donné et pour une humidité relative intérieure
maximale de 35 % (Tableau 2).
Tableau 2. Rapport entre la résistance thermique du côté extérieur
et celle du côté intérieur en fonction des degrés-jours de chauffage
Degrés Celsiusjours de
chauffage
Rapport minimal entre la résistance
thermique totale du côté extérieur
de la face interne du matériau et
la résistance thermique totale du
côté intérieur de cette face
4999 et moins
0,20
5000 - 5999
0,30
6000 - 6999
0,35
7000 - 7999
0,40
8000 - 8999
0,50
9000 - 9999
0,55
10000 - 10999
0,60
11000 - 11999
0,65
12000 et plus
0,75
Évaluation des matériaux et des
systèmes d'étanchéité à l'air
Plusieurs listes de propriétés des matériaux de construction
donnent les caractéristiques de perméabilité à l'air propres
aux matériaux génériques de construction. Les rapports
d'évaluation du CCMC † fournissent des données techniques
sur des produits ou des systèmes exclusifs pour déterminer
s'ils respectent l'esprit du code. Au moment de la rédaction
de cet article, plusieurs membranes de revêtement
intermédiaire perméables à la vapeur d'eau ont été évaluées
comme matériaux d'étanchéité à l'air et deux systèmes
formés d'isolants ont été évalués comme systèmes
d'étanchéité à l'air 10. Pour se qualifier comme matériau
étanche à l'air, le matériau doit manifester une perméance à
l'air maximale de 0,02 L/(s.m2) à 75 Pa. Le matériau n'est
pas évalué pour sa capacité structurale ni pour les effets
des attaches métalliques sur son étanchéité à l'air, puisque
ces propriétés relèvent de tout le système d'étanchéité à
l'air dans son ensemble. Les rapports d'évaluation se
trouvent dans le Répertoire normatif 07273 du Recueil
d'évaluation de produits.
Le CCMC a aussi publié des rapports d'évaluation pour
deux systèmes d'étanchéité à l'air. La procédure d'évaluation
est bien décrite dans Solution constructive n° 46 de
l'IRC.‡ Les systèmes en question ont été examinés et
Les degrés-jours de chauffage se trouvent à l'annexe C du Code national du bâtiment du Canada 1995.
Le Recueil d'évaluations de produits du CCMC peut être consulté au site Web : http://irc.nrc-cnrc.gc.ca/ccmc/regprodeval_f.shtml
* Solution constructive n° 46 peut être téléchargée du site Web de l'IRC :http//zone.nrc-cnrc.gc.ca/irc/reports/ctus/ctu46f.pdf
†
7
Regard 2003 sur la science du bâtiment – Série de séminaires organisés par l'IRC
évalués au point de vue de la capacité structurale, de
la continuité aux joints et aux jonctions avec d'autres
composantes ainsi qu'au point de vue de la durabilité
et de la faisabilité en construction. Ces deux systèmes
emploient l'isolant thermique comme élément principal
d'étanchéité des murs extérieurs, c'est-à-dire des panneaux
de polystyrène extrudé et de la mousse de polyuréthane
pistolée. Ces systèmes sont destinés à être placés du côté
extérieur de la cavité murale. C'est pourquoi leur perméance
à la vapeur influe sur les propriétés requises des autres
éléments constitutifs du mur, telles que la perméance à la
vapeur du pare-vapeur du côté intérieur du mur. Cela influe
aussi sur l'épaisseur minimale du revêtement isolant externe
qui est nécessaire pour maintenir sa face interne au-dessus
du point de rosée de l'air intérieur. Les limites et les
utilisations concernant la perméance à la vapeur des
principaux éléments étanches à l'air sont également
décrites dans les rapports d'évaluation.
résidentielle de faible hauteur. Dans ce type de construction,
où les charges structurales sont faibles, les caractéristiques
de contrôle des fuites d'air du polyéthylène pare-air/vapeur,
typiquement combinée avec des matériaux rigides comme
la plaque de plâtre, se sont avérées d'une performance
satisfaisante.
Les systèmes d'étanchéité à l'air non exclusifs sont aussi
couramment employés. Ils n'ont pas tous été évalués
systématiquement pour leur performance, mais leurs
rendements antérieurs constatés sur le terrain ainsi que
l'expérience des praticiens constituent également des
outils d'évaluation appréciables. Il est commun jusqu'à
maintenant pour les bâtiments résidentiels de faible
hauteur qu'on place une membrane flexible de très faible
perméance à l'air et à la vapeur (c'est-à-dire une membrane
de polyéthylène de 6 mil) du côté chaud du mur, pour
servir non seulement de pare-vapeur, mais aussi d'élément
étanche à l'air désigné du système d'étanchéité à l'air. La
membrane de polyéthylène, dans sa fonction de pare-air,
est assortie à d'autres matériaux (tels que la plaque de
plâtre, les poteaux, le matelas isolant) qui contribuent à la
capacité structurale et à la rigidité du système d'étanchéité
à l'air. Les joints entre les membranes de polyéthylène
ainsi que les jonctions avec les éléments de pénétration
(tels que les planchers, les installations mécaniques, les
fenêtres) doivent maintenir la continuité de l'étanchéité et
montrer une certaine capacité structurale et de la rigidité.
Par exemple, les joints entre deux membranes de
polyéthylène seront cramponnés et étanchéisés avec un
mastic d'étanchéité acoustique sur un poteau et comprimés
par une plaque de plâtre, lorsque le polyéthylène est censé
faire partie intégrante du système d'étanchéité à l'air.
Plusieurs organismes ont mis au point des détails de
construction pour assurer l'étanchéité des joints et des
jonctions en se servant d'une membrane de polyéthylène
comme matériau pare-air/vapeur de base dans la construction
Dans les deux cas, lorsque le système d'étanchéité à l'air
est sur le côté intérieur de l'enveloppe de bâtiment, les
nombreux joints et jonctions qui s'y trouvent (tels que
les prises de courant, les tuyaux, les jonctions avec les
planchers, les fondations, les parties en porte-à-faux, le
haut des cloisons et les murs mitoyens) présentent un
défi pour maintenir la continuité du système.
La technique de la cloison sèche pare-air est une approche
novatrice qui utilise la plaque de plâtre, utilisée ordinairement
comme finition intérieure dans la construction résidentielle,
pour en faire aussi bien l'étanchéité à l'air que le parevapeur. Le pare-vapeur fait partie intégrante du panneau
mural, c'est-à-dire une plaque de plâtre revêtue d'aluminium,
ou bien il est ajouté par la suite sous forme de plusieurs
couches de peinture sur le côté intérieur du panneau
mural. Des joints de compression et des mastics sont
utilisés pour obtenir une connexion étanche avec d'autres
éléments du système d'étanchéité à l'air. 13, 14
Boucles de circulation
d'air dans l'ensemble mural
Comme mentionné plus haut, d'autres types d'écoulement
d'air, à part celui traité par le système d'étanchéité à l'air,
peuvent modifier le régime de température des éléments
du mur, en les refroidissant éventuellement en dessous
du point de rosée (convection éolienne), ou en alimentant
d'humidité un élément plus froid (boucles de convection
d'air intérieur). Peu de recherche a été entreprise pour
quantifier les effets de ces phénomènes, bien que ces
effets potentiels aient été consignés dans les documents
de recherche 15, 16. Étant donné l'ampleur des forces qui
produisent ces types d'écoulement d'air, l'on croit que
ceux-ci sont beaucoup moins efficaces que les fuites d'air
à travers le mur pour causer des problèmes de condensation.
Pourtant les concepteurs doivent tenir compte de ces
phénomènes pour faire la conception d'ensembles muraux
durables. Il est possible que des matériaux employés à
d'autres fonctions résolvent ces problèmes, ou bien qu'on
doive prendre des mesures particulières.
8
Regard 2003 sur la science du bâtiment – Série de séminaires organisés par l'IRC
Les pressions du vent risquent d'introduire des parcours
latéraux d'écoulement d'air dans un mur (cela pourrait
être du côté externe d'un système d'étanchéité à l'air
efficace comme l'illustre la Figure 5a). Lorsque l'air froid
passe sur la surface d'un matériau, la température de ce
matériau baisse, même s'il peut y avoir un isolant thermique
installé contre cette surface. La circulation du vent peut
influer sur la valeur thermique d'un isolant de faible densité,
contrecarrer la performance du revêtement isolant et
refroidir le système d'étanchéité à l'air situé du côté extérieur
du mur (peut-être en dessous du point de rosée). Les
coins et le dessus des murs, ainsi que les ensembles
horizontaux comme les planchers isolés séparant un
garage non chauffé d'une pièce d'habitation située audessus, ou des pièces d'habitation en porte-à-faux, ont
tendance à être plus susceptibles à la circulation d'air
froid. La solution-clé pour contrôler ce phénomène est
d'augmenter la résistance à la circulation de l'air externe.
Ceci peut se faire en assurant un contact serré entre le
système d'étanchéité à l'air et le revêtement isolant (lorsque
ces deux éléments se trouvent sur l'extérieur), ou en
incorporant un deuxième obstacle à l'écoulement d'air
(appelé souvent pare-vent ou écran contre la convection)
derrière le revêtement extérieur. On peut installer une
membrane de revêtement intermédiaire ou des panneaux
de faible perméance à l'air pour réduire la circulation de
l'air froid dans le mur. En cloisonnant l'espace d'air derrière
le revêtement extérieur, on peut aussi aider à réduire la
circulation d'air dans cet espace. Les fourrures verticales
utilisées pour l'installation de plusieurs revêtements
extérieurs pour créer cet espace d'air servent aussi à
cloisonner la cavité d'air et procurent de la résistance
contre l'écoulement d'air latéral.
Les boucles de convection d'air intérieur constituent aussi
une autre forme de circulation d'air. Comme il y a une
différence de température entre la pièce et les parties
extérieures du mur, la circulation d'air peut être amorcée
si des ouvertures existent, même en présence d'un système
d'étanchéité à l'air parfait situé à l'extérieur (voir Figure 5b).
Cette boucle de convection d'air pourrait déplacer l'humidité
de l'intérieur vers un endroit qui se trouve en dessous du
point de rosée, peut-être vers un élément étanche à l'air
externe. Les pressions d'air dans ce cas sont bien inférieures
à ce qu'un système d'étanchéité à l'air est soumis puisque
cette force provient de la seule différence de température.
Un élément de faible perméance à l'air installé en continu
sur le côté intérieur du mur peut atténuer ce phénomène;
cela peut être le système d'étanchéité à l'air installé sur le
côté chaud ou une membrane pare-vapeur. Pour atténuer
ce phénomène, il est avantageux d'installer l'isolant de la
cavité murale sans laisser de poches d'air 17.
9
Figure 5a. Une forme de circulation d'air froid ou effet de
convection éolienne.
Figure 5b. Boucle de convection d'air intérieur.
Contrôler les gradients
thermiques pour avoir le
moins de condensation
interstitielle possible
Bien que les concepteurs d'enveloppes de bâtiment aient
peu de contrôle sur les températures prédominantes à
l'intérieur et à l'extérieur d'un bâtiment, étant donné
qu'elles sont généralement dictées par la région
géographique du projet et le genre d'occupation du
bâtiment, ils peuvent cependant contrôler la répartition
des températures à travers les couches du mur pour les
constructions nouvelles. Cette répartition de température
dépend des propriétés thermiques des matériaux, de leur
emplacement dans le mur et des fuites d'air. La Figure 6
illustre la répartition de température pour les différents
Regard 2003 sur la science du bâtiment – Série de séminaires organisés par l'IRC
Figure 6. Exemples généraux de gradients de température à travers un mur simplifié sans fuite d'air. La pente de la baisse de température
est liée à la valeur R des matériaux.
emplacements de l'isolant thermique dans le mur, en
supposant qu'on ne tient pas compte des fuites d'air.
Un concepteur pourrait décider de garder le vide du
mur chaud et à une température plus ou moins uniforme
(option C). Ou encore, il pourrait choisir de mettre à
profit l'espace entre les poteaux pour l'isoler, mais aussi
d'augmenter la température des poteaux pour réduire les
ponts thermiques (option B).
Quant au contrôle de la condensation interstitielle en hiver
dans une cavité murale ou sur le revêtement extérieur,
l'isolant thermique placé du côté extérieur du mur augmentera
la température de tous les éléments situés du côté intérieur
de l'isolation (p. ex. le revêtement intermédiaire extérieur,
les poteaux et l'espace entre eux, le système d'étanchéité à
l'air et le matériau pare-vapeur). Comme ces éléments
sont maintenus à une température plus élevée, la durée
pendant laquelle ils restent en dessous du point de rosée
de l'air intérieur en sera raccourcie. Cette couche d'isolation
est habituellement un isolant rigide ou semi-rigide appliqué
directement sur le revêtement intermédiaire extérieur ou
de la mousse de polyuréthane pistolée. Plus la valeur R
(résistance thermique) de cet isolant extérieur est élevée,
plus courte est la durée pendant laquelle les matériaux
seront en dessous du point de rosée. Les niveaux de HR
(humidité relative) intérieure, les débits de fuite d'air, les
différences de pression et les conditions climatiques
doivent être pris en compte dans une analyse détaillée.
Le Tableau 2 sert à calculer approximativement la quantité
minimale d'isolant thermique qui doit être placé du côté
extérieur du mur afin de réduire la condensation au minimum
(en supposant une HR maximale de 35 % et un débit de
fuite d'air du système d'étanchéité à l'air de 0,1 L/(s.m2) à
75 Pa), en fonction de la rigueur de la température extérieure,
exprimée en degrés-jours de chauffage.
L'emploi du revêtement isolant extérieur peut avoir un effet
favorable sur la réduction de l'accumulation d'humidité
dans la cavité murale et sur le panneau du revêtement
extérieur, mais sa perméance à la vapeur peut influer
sur d'autres facteurs touchant le mur, tels que le niveau
d'étanchéité à l'air du système pare-air et le niveau
d'étanchéité à la vapeur du pare-vapeur. Plus la perméance
à la vapeur de ce matériau est faible, plus le débit admissible
de fuite d'air du système d'étanchéité à l'air devrait être
faible parce que les matériaux de plus faible perméance
à la vapeur sur l'extérieur peuvent réduire le potentiel
de séchage du mur et en fait, le rendre moins tolérant à
l'accumulation d'humidité. L'IRC a effectué des travaux de
recherche par modélisation numérique sur les matériaux à
faible perméance et a mis au point les relations qui sont
présentées au Tableau 2. Si le revêtement isolant manifeste
une perméance à la vapeur plus élevée (c.-à-d. au-dessus de
800 ng/(Pa .s.m2), cela n'affecte pas le niveau d'étanchéité
à l'air requis.
Construire des ensembles
muraux tolérants
Un ensemble mural « tolérant » en est un qui peut tolérer
un certain degré d'imperfection dans la conception et dans
la construction sans pour autant qu'il y ait perte inacceptable
de performance ou de vie utile. Cela implique une approche
conceptuelle dans le plan de l'enveloppe de bâtiment selon
laquelle on envisage des imperfections et on conçoit des
stratégies visant à intégrer d'autres moyens de protection
afin de traiter les effets éventuels, sans perdre de vue le
but précis au niveau de la performance acceptable et de
la vie utile.
10
Regard 2003 sur la science du bâtiment – Série de séminaires organisés par l'IRC
Il se peut que les praticiens qui ont eu une expérience
considérable sur le terrain avec un modèle donné dans un
climat donné soient aussi parfaitement convaincus que « le
système » fonctionne. Mais quand les conditions changent,
que ce soit en raison de concepts, de matériaux ou de
systèmes novateurs, ou bien en raison de changements
importants d'atmosphère (intérieure ou extérieure), ou de
ce qui constitue « une performance acceptable », il serait
avisé de faire une revue des principes de la science du
bâtiment concernant les mécanismes proposés pour le
contrôle de la chaleur, de l'air et de l'humidité. C'est sur ce
domaine que porte la section suivante.
Pour faire la conception d'un mur tolérant à l'humidité, il
faut intégrer les « bases de la science du bâtiment », du
niveau le plus simple à des niveaux plus complexes, et ce,
d'une manière itérative comme suit :
1. Caractériser les environnements intérieur et extérieur
auxquels les murs seront soumis : froid et sec, doux et
humide, extrêmement froid la plupart du temps,
venteux en ville ou au sommet d'une colline, etc.
Quelles sont les exigences de l'air intérieur : humidité
relative, température, ventilation mécanique et
pressurisation? Est-ce que l'exposition du mur est
intense, moyenne ou faible?
2. Analyser les ensembles muraux proposés pour voir s'ils
répondent à chaque exigence fonctionnelle une par une.
Voici quelques questions qu'il faut se poser dans le
processus de conception et de revue.
• Quel est l'élément de contrôle de la diffusion de la
vapeur (pare-vapeur) et où est-il placé?
• Quels matériaux font partie du système d'étanchéité
à l'air? Où est-il placé dans l'ensemble mural? Sera-til dans une partie chaude et sèche du mur ou dans
une partie froide et parfois humide? Quelles en sont
les propriétés? Est-ce qu'il est de faible perméance à
la vapeur? Est-ce qu'il a la capacité structurale pour
agir en système d'étanchéité à l'air? La continuité est
primordiale - élaborer les détails en trois dimensions
pour chaque jonction, que ce soit entre le mur et la
fenêtre, le mur et le toit, le dessus des cloisons, ou
encore les murs entre unités de logement ou autres
occupations. S'assurer que ces éléments de construction
typiquement très susceptibles au risque de défaillance
ne soient pas simplement improvisés sur place.
11
• Quelle stratégie de contrôle de la pénétration de la
pluie choisir? Et comment l'incorporer au système
de revêtement choisi?
• Quels éléments ont besoin d'être gardés au chaud par
l'installation d'un isolant thermique? Quelles sont
les propriétés des différents matériaux isolants qui
seront utilisés? Est-ce qu'ils sont de faible perméance
à la vapeur? Quelles en sont les caractéristiques de
perméance à l'air? Comment réduire au minimum
les ponts thermiques?
3. Analyser le mur du point de vue de l'interaction entre
les propriétés des matériaux et leur exposition au
milieu environnemental.
Certains éléments sont mis en place pour maîtriser la
condensation, mais en fait, ils ont une incidence sur la
performance du mur à tous les niveaux fonctionnels, et
vice versa. Par exemple, les matériaux isolants sont
installés pour contrôler le flux thermique et la
température des éléments, mais leur perméance à la
vapeur affectera aussi le débit de vapeur. Bref, les
matériaux et ensembles ne savent pas qu'on les a
désignés « pare-vapeur » ou étanchéité à l'air » ou
bien « isolant thermique »! Ils ne font que réagir aux
charges auxquels il sont exposés, et ce, de par leurs
propriétés, ce qui signifie peut-être que certains
matériaux finissent par subir des charges qui sont
censées être supportées par un autre élément et donc
que la répartition des charges affecte la performance
du mur d'une manière non prévue par le concepteur.
Où sont situés les matériaux de faible perméance à
l'air? Qu'arrive-t-il aux fuites d'air vers l'intérieur et vers
l'extérieur (même un système d'étanchéité à l'air
efficace laisse échapper de l'air)? Comment le mur
peut-il sécher en tenant compte des propriétés des
couches du mur? Si la capacité de séchage est très
faible, il faut prendre des mesures supplémentaires
pour maintenir le mouillage au minimum. Où sont les
matériaux à faible perméance à l'air? Qu'arrive-t-il si la
pluie s'infiltre dans le mur? Comment la faire ressortir?
L'IRC a fait des recherches sur le séchage des murs.
Ces recherches ont indiqué qu'il y a un plus grand
risque de détérioration prématurée des éléments
vulnérables à l'humidité causée par de fréquentes
infiltrations de l'eau de pluie dans la cavité murale
Regard 2003 sur la science du bâtiment – Série de séminaires organisés par l'IRC
quand le mur est constitué de matériaux de faible
perméance à l'air et à la vapeur sur l'extérieur et quand
la cavité murale est maintenue légèrement au-dessus du
point de congélation pendant de longues périodes de
temps (une situation qui peut être causée par le climat
ou par la présence d'un isolant sur l'extérieur). Ceci
démontre alors l'importance d'intégrer le concept du
contrôle de la chaleur, de l'air et de l'humidité à d'autres
considérations, telles que la pénétration de la pluie, le
contrôle de la fumée et des incendies ou la conformité
aux exigences de résistance aux séismes.
4. Intégrer les difficultés présentées par la faisabilité et la
construction dans la conception. Quelles sont les
conditions climatiques lors de la construction? Que
faire pour s'assurer que les murs soient secs quand on
les referme? Le projet de construction appliquera-t-il
des méthodes innovatrices de construction avec lesquelles
les métiers de la construction ne sont pas familiers?
Doit-on construire une maquette de mur sur les lieux
pour une démonstration? Quels éléments auront
besoin d'un contrôle de la qualité plus poussé, et quel
outils devons-nous utiliser pour le faire?
À retenir
Les techniques de construction modernes ont rendu la
gestion de l'humidité dans les murs plus complexe. Il
s'agit donc dans cet article de réduire au minimum la
condensation dans les ensembles muraux en employant
des stratégies de contrôle de la chaleur, de l'air et de
l'humidité. En plus, la conception des murs doit aussi
tenir compte d'autres exigences cruciales de la science du
bâtiment, telles que la pénétration de la pluie, la résistance
au feu et la résistance aux surcharges sismiques et aux
surcharges de grand vent.
L'étanchéité à l'air, la perméance à la vapeur des matériaux
de construction et les gradients thermiques sont des facteurs
étroitement liés que les concepteurs doivent prendre en
compte et mettre sur le même pied quand ils construisent
un mur qui n'accumule pas de condensation et qui puisse
la dissiper rapidement - un mur tolérant à l'humidité. Les
éléments du mur ont tendance à être qualifiés par la fonction
à laquelle ils sont destinés (p. ex., élément étanche à l’air,
isolant), alors que les « autres » propriétés qui les caractérisent
peuvent avoir une incidence bien importante sur le
comportement hygrothermique de tout l'ensemble mural.
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13
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