Guide technique Étanchéité des Menuiseries Extérieures RT 2012 - Maisons Passives - BEPOS - Arbocentre
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Sommaire • Innovation, Performance, Efficacité ....................................................................................................... p.3 • Développement Durable ..................................................................................................................................... p.4 • Enjeux de la RT 2012 ............................................................................................................................................. p.5 • Bâtiments à Basse Consommation (BBC) ........................................................................................ p.6 • RT Grenelle de l’environnement 2012 - RT existant ................................................................. p.7 • RT Grenelle de l’environnement 2012 - Construction neuve ...................................... p.8-9 • RT 2012 et Étanchéité à l’air ............................................................................................................. p.10-11 • Test à la porte soufflante .............................................................................................................................. p.12 • Outils de conception MININFIL ................................................................................................................ p.13 • RT 2012 et ponts thermiques ..................................................................................................................... p.14 • Performances thermiques des joints de fenêtres .................................................................. p.15 • Gestion de l’humidité dans les bâtiments ...................................................................................... p.16 • Gestion de l’humidité dans les joints de fenêtres ................................................................... p.17 • Joints de menuiseries BBC : un concept à 3 barrières .............................................. p.18-19 • Solutions d’étanchéité BBC : guide de choix .............................................................................. p.20 • illmod 600 / Mousse élastique / Membrane Duo ..................................................................... p.21 • Membrane Duo / Mousse élastique / Membrane Duo ........................................................ p.22 • illmod Trio ................................................................................................................................................................... p.23 • illmod Trio : principe de calage et fixation de la menuiserie ................................ p.24-25 • Descriptifs-types .......................................................................................................................................... p.26-29 • Exemples d’application (MOB, ITE, ITR, ITI, Rénovation) ........................................ p.30-35 • Amener la performance sur les chantiers ...................................................................................... p.36 • Pose des fenêtres ................................................................................................................................................ p.37 • Prochaine étape : RT 2020 - Maison passive & BEPOS ............................................. p.38-39 2|
Innovation, Performance, Efficacité Un savoir-faire global, une expertise locale Le cœur de métier de Tremco illbruck est L’ÉTANCHÉITÉ Site de production DANS LE DOMAINE DE LA CONSTRUCTION ET DE L’INDUSTRIE. Agence commerciale « Apporteur de solutions globales d’étanchéité et de Siège social collage » pour les menuiseries, les façades et les sols, le groupe Tremco illbruck International GmbH fournit des marchés bien spécifiques, partageant sa technicité dans 19 pays en Europe, Afrique et au Moyen-Orient. Nos sites de production sont basés en Europe et certifiés ISO 9001, 14001 & 18001. Chacun de ces sites est spécialisé dans une ou plusieurs gammes de produits : mousses imprégnées, membranes, mastics, mousses expansives, colles... et possède ses propres unités de Recherche et Développement. Dans chaque pays, une organisation commerciale dédiée assure un service de proximité en région. Ainsi, de par cette organisation décentralisée, les clients bénéficient directement de notre dimension internationale et de notre savoir-faire technologique étendu, mais aussi de notre connaissance des réglementations locales, comme les normes industrielles ou la législation environnementale. Tout en étendant notre expérience, nous avons développé des marques fortes Avec plus de 1 000 employés, générant un chiffre d’affaires annuel de 290 millions de premier plan, comme d’euros, Tremco illbruck International GmbH, filiale du groupe américain RPM et Building Solutions, est l’une des rares entreprises capable de proposer des solutions - marques synonymes d’étanchéité globales pour l’industrie de la construction. C’est ce qui nous a permis d’innovation, de haute qualité, de gagner des positions de leader sur différents marchés européens. de fiabilité et de service inégalé. En France • prescription auprès des maîtres Avec 5 agences régionales et plus de d’œuvre et maîtres d’ouvrage, 100 collaborateurs à votre disposition, • diagnostic et analyse de vos nos clients bénéficient donc d’une Tremco illbruck SAS est actif dans palette de services complète. problématiques et exigences 3 domaines principaux : techniques, • L’ÉTANCHÉITÉ, • études et conseils de solutions • LE COLLAGE / ASSEMBLAGE et sûres, adaptées et performantes, • LA PROTECTION FEU. Et ce, dans les secteurs d’activité • assistance technique sur de la MENUISERIE, de la FAÇADE, du VITRAGE les chantiers, pour assurer la maîtrise (VI ET VEC) et de L’INDUSTRIE, en travaux de l’utilisation de nos produits, neufs comme en rénovation. • information sur la réglementation, les normes, les garanties, Tremco illbruck SAS s’engage • assistance dans les rapports à vos côtés depuis la phase de avec les bureaux de contrôle... développement des produits jusqu’à leur application sur chantier : | 3
Développement Durable Le développement durable constitue un Le développement durable requiert Parmi les projets les plus significatifs objectif stratégique, mais aussi un moteur une conception globale combinée à en cours et à long terme figurent par essentiel pour le Groupe RPM Building des approches uniques et innovantes exemple : Solutions, et donc pour Tremco illbruck. dans chacune de nos unités • L’établissement de la consommation opérationnelles. Comme l’illustre notre logo ci-dessous, d’énergie du groupe et calcul de notre nous mettons tout en œuvre pour réduire Des équipes dédiées dans chacune empreinte carbone. nos impacts environnementaux de ces unités ont mené à bien • Un sondage auprès de nos (la Planète), tout en améliorant notre l’an dernier de nombreux projets fournisseurs et de nos clients performance vis-à-vis des challenges relatifs à la sécurité, la recherche et concernant leurs pratiques et leurs sociaux (l’Homme) et économiques développement de nouveaux produits, objectifs en terme de développement (la Prospérité). les achats, l’amélioration de l’efficacité durable, afin de déterminer des pistes de nos process, la réalisation de progrès communs. d’économies d’énergie et la réduction des déchets. • La définition d’une liste de produits chimiques dangereux à bannir définitivement de nos formulations et L’Homme La Planète La Prospérité la recherche de matières premières renouvelables et recyclables pour les remplacer. • La mise en place d’une méthodologie d’évaluation du cycle de vie pour nos produits-phares... En France, Tremco Ce partenaire a été sélectionné illbruck, en tant pour son sérieux et son offre globale qu’entreprise éco- parfaitement adaptée aux petites responsable, propose et moyennes structures. à ses clients une Pour obtenir une offre de service, solution pertinente pour le traitement nos clients peuvent contacter le des déchets de ses produits. Un partenariat a été conclu pour 2012 avec la société CLIKECO, spécialiste et bénéficier ainsi d’un tarif de la gestion des Déchets Industriels préférentiel. Spécifiques (D.I.S). 4|
Enjeux de la RT 2012 Bâtiment et consommation énergétique Face au problème majeur du change- • plus de 42,5 % des consommations ment climatique, la France a pris des énergétiques nationales finales et engagements ambitieux en signant dès • près de 23 % des émissions de CO2 1997 le protocole de Kyoto, entré en application en février 2005 : Or, cette consommation ne cessant le gouvernement s’est engagé à de croître (+1,4 % par an en moyenne ramener les émissions de gaz à effet de depuis 10 ans), le bâtiment est la serre moyennes de la période de 2008 principale cible des politiques de à 2012, au niveau de celles de 1990. maîtrise des consommations d’énergie. En France, le secteur du bâtiment est le plus gros consommateur en énergie, avec : Énergie primaire, énergie finale La RT 2012 exprime des exigences Par convention, du fait des pertes en « énergie primaire » à ne pas liées à la production, la transformation, confondre avec « énergie finale ». le transport et le stockage : L’énergie primaire (KWhEP) est • 1 KWhEF correspond à 2,58 KWhEP l’ensemble des produits énergétiques pour l’électricité ; non transformés, exploités directement • 1 KWhEF correspond à 1 KWhEP ou importés, qui est nécessaire à la pour les autres énergies production de l’énergie finale (KWhEF) (gaz, réseaux de chaleur, bois…). consommée par l’utilisateur final. Source : www.developpement-durable.gouv.fr Le Défi du « Facteur 4 » Consommation énergétique maximale des logements kWh/m2.an Une contrainte de réduction par 4 en moyenne 300 des émissions de CO2 du secteur existant Parc du bâtiment d’ici à 2050, a donc été 250 Rénovation 2009 inscrite dans les objectifs de la loi RT Label HPE d’orientation de la politique énergétique 200 du 13 juillet 2005. Elle se traduira par Label BBC Effinergie Plus Rénovation 2009 RT 2005 l’obligation d’une diminution par 6 des RT Label BBC 150 émissions ramenées au m², compte- RÉNOVATION tenu de l’augmentation du parc de CONSTRUCTION 100 Maison Passive RT 2012 bâtiments ; ces objectifs nécessitent NEUVE de parvenir en moyenne sur le parc à 50 BEPOS une consommation moyenne d’énergie primaire par an et par m² chauffé 0 ou climatisé de moins de 50 kWh. -50 | 5
Bâtiments à Basse Consommation (BBC) Priorités et principes de la Réglementation Thermique (RT) Depuis la mise en place de la Pour aller encore plus loin, il est Réglementation Thermique (1974), envisagé à l’horizon 2020 d’adopter la consommation énergétique des un standard réglementaire encore plus constructions neuves a été divisée exigeant vis-à-vis de la consommation par 2. Le Grenelle de l’Environnement énergétique des bâtiments : la Maison prévoit de la diviser à nouveau par 3, Passive, voire le BEPOS (Bâtiment grâce à la nouvelle réglementation à Énergie POSitive). C’est-à-dire un thermique « RT 2012 ». Pour atteindre cet concept de bâtiments consommant objectif, le plafond de 50 kWhEP (m². an), moins de 15kWh/m²/an en énergie valeur moyenne du label BBC* primaire, voire capable de produire Effinergie (*Bâtiments Basse plus d’énergie qu’ils n’en consomment, Consommation), va devenir la référence et ce grâce à l’utilisation des énergies dans la construction neuve en 2012. renouvelables (cf. page 39). Évolution de la performance énergétique des bâtiments Logement économe BEPOS RT 2012 < 50 A RT 2005 51 à 90 B 91 à 150 C 151 à 230 D RT Ex RT 2000 Voie des bâtiments neufs 231 à 330 E Épave Bâtiment 331 à 450 F moyen thermique G Route du > 450 parc existant Logement énergivore Étiquette énergie : kWh énergie primaire, par m2, par an Source ADEME La Réglementation Thermique oblige les maîtres d’ouvrage La rénovation constitue effectivement le gisement le plus et maîtres d’œuvre à prendre en compte toutes les important en termes d’économies potentielles d’énergie, possibilités d’amélioration de la performance énergétique 65 % du parc ayant été construit avant 1975, des bâtiments lors de leur construction ou d’une opération date de la 1ère Réglementation Thermique. de rénovation conséquente (RT Existant). Une étude réalisée en 2011 sur 100 000 logements a ainsi révélé que 80% étaient classés entre D et F (étude EX’IM juillet 2011). 6|
RT Grenelle de l’environnement 2012 - RT existant Rénovation La Réglementation Thermique des bâtiments existants s’applique aux bâtiments résidentiels et tertiaires existants, à l’occasion de travaux de rénovation prévus par le maître d’ouvrage, afin de permettre une amélioration significative de leur performance énergétique. Les mesures réglementaires sont différentes selon l’importance des travaux entrepris par le maître d’ouvrage. Surface hors d’œuvre nette (SHON) > 1000 m2 SHON < 1000 m2 Coût des travaux de Coût des travaux de rénovation thermique rénovation thermique > 25 % < 25 % Les 8 points de la de la valeur du bâtiment de la valeur du bâtiment Réglementation Thermique “élément par élément” (autres cas que la rénovation lourde) Ventilation mécanique > 1948 < 1948 Parois opaques Eau Chaude Sanitaire (ECS) Parois vitrées Refroidissement RT “Globale” Réglementation Thermique “élément par élément” Éclairage Chauffage Depuis le Depuis le 008 010 1er avril 2 1 n ero vembre 2 Énergies renouvelables Source www.rt-batiment.fr 1. Pour les rénovations très 2. Pour tous les autres cas Les exigences ont pour ambition de lourdes de bâtiments de plus de rénovation, la réglementation cibler les techniques performantes de 1 000 m², achevés après 1948, définit une performance minimale tout en tenant compte des contraintes la réglementation définit un objectif pour l’élément remplacé de l’occupant, ainsi en intervenant de performance globale, donné ou installé, défini par la sur suffisamment d’éléments, la par la « RT existant globale ». « RT existant par élément ». performance énergétique du bâtiment Ces bâtiments doivent aussi faire est améliorée significativement dans l’objet d’une étude de faisabilité son ensemble. Pour chaque élément des approvisionnements en énergie susceptible d’être installé ou changé, préalablement au dépôt de la l’arrêté du 3 mai 2007 donne le critère demande de permis de construire. de performance exigé pour le produit. | 7
RT Grenelle de l’environnement 2012 - Construction neuve Construction neuve La RT Grenelle Environnement 2012 du bâtiment, et non plus sur les (besoin bioclimatique, consommation définit donc, et ce pour la première fois performances des éléments constructifs d’énergie primaire, confort d’été), dans l’histoire de la Réglementation et systèmes énergétiques pris assortis d’exigences de moyens, Thermique, des exigences de résultats séparément. Ces exigences s’expriment comme le traitement des ponts relatives à la performance globale au travers de 3 critères thermiques et le test d’étanchéité à l’air qui deviennent obligatoires. Exigence d’efficacité énergétique du bâti Bbio max : Exigence de consommation Cep max : > Limitation simultanée du besoin en énergie pour les composantes > Consommation maximale à 50 kWh/(m2.an) en moyenne pour 5 usages liées au bâti : chauffage, refroidissement et éclairage pris en compte : chauffage, ECS, refroidissement, éclairage, auxiliaires Exigence de confort d’été Tic : > Température intérieure atteinte au cours d’une séquence de 5 jours chauds inférieure à 26°C 1. Le Besoin Bioclimatique « BBio » L’indice « BBio » est une innovation Afin de respecter cette limite « BBio conceptuelle majeure sans équivalent max », il est nécessaire de valoriser en Europe. Il permet en effet tous les éléments de la conception de caractériser l’impact de la bio-climatique tout en bénéficiant d’une conception bioclimatique sur la plus grande liberté architecturale que performance énergétique du bâti et par le passé. de le limiter à une valeur maximale Pour que BBio < BBio max, il faut : « BBio max ». Une exigence • trouver le bon équilibre : forme, d’efficacité énergétique est ainsi orientation, compacité, espaces imposée à chaque bâtiment, puisque tampons, éclairage naturel, inertie, le besoin cumulé en énergie pour apport passif (vitrages : surface mini les composantes dépendant de la au moins 1/6 surface habitable) et conception du bâti est ainsi limitée protection solaire, et pas seulement indépendamment des systèmes les performances thermiques, énergétiques mis en oeuvre. • définir les besoins de chauffage/ Le « BBiomax » est modulé en fonction rafraîchissement ou climatisation, de la typologie du bâtiment, de sa de ventilation et d’éclairage, localisation géographique et de son altitude. • travailler en équipes pluridisciplinaires partenaires (Maître d’Ouvrage, Architecte, Bureaux d’études) et ce dès la conception. 8|
2. L’exigence de Consommation maximale en énergie primaire « Cep » L’indice « Cep » est propre au La RT 2012 impose une exigence bâtiment considéré, et caractérise sa beaucoup plus sévère (divisée par consommation d’énergie primaire, 3 par rapport à la RT2005 !) de pour les consommations de chauffage/ consommation conventionnelle refroidissement, l’éclairage, la maximale d’énergie primaire du bâti production d’eau chaude sanitaire, et « Cep max ». les auxiliaires (pompes, ventilateurs). Il est modulé selon la localisation Pour que Cep < Cep max, on doit géographique (8 zones climatiques), impérativement avoir recours à des l’altitude (3 niveaux), le type d’usage équipements énergétiques performants du bâtiment (logements, locaux Par exemple : Cep max = 50 kWh/(m² .an) pour une et à haut rendement, voire aux énergies maison d’env. 130 m² à Nantes. Cet indice supporte d’enseignement, bureaux…), la surface renouvelables (ex : panneaux solaires cependant quelques modulations en fonction de la moyenne des logements, les émissions thermiques). faisabilité : ainsi en habitat collectif le Cep max admis jusqu’en janvier 2015 est de 57,5 kWh/ (m² an), de gaz à effet de serre (valorisation des car il n’existe pas d’équipements à rapport qualité/ énergies les moins émettrices de CO2). prix adapté pour atteindre l’objectif de 50. 3. La Température intérieure conventionnelle (Tic) À ces exigences de résultats la RT 2012 assortit des exigences de moyens comme : • le traitement des ponts thermiques, et L’indice « Tic » ou exigence/garantie • le test d’étanchéité à l’air (cf. page 12) qui devient obligatoire. de confort d’été (notamment dans les bâtiments non climatisés) est propre au bâtiment considéré, et caractérise sa température intérieure conventionnelle. L’exigence relative au confort d’été est remplie si la température maximale atteinte au cours d’une séquence de 5 jours très chauds d’été reste inférieure à une valeur de référence « Tic ref ». Il est reconnu qu’à ce jour cet indice n’a pas été suffisamment travaillé faute de temps, la Tic sera donc probablement amendée dans les prochains mois suite à un complément d’étude de l’inertie thermique dans des bâtiments sur-isolés. Source CETE Lyon | 9
RT 2012 et Étanchéité à l’air La RT 2012 a fait de l’étanchéité à l’air un critère prépondérant, visant à assurer : • l’efficacité énergétique Elles induisent des risques de des bâtiments condensation dans l’isolation thermique Avec la raréfaction et l’augmentation de la vapeur d’eau dégagée dans le inévitable du coût des énergies fossiles, bâtiment. Cette condensation lorsqu’elle l’étanchéité à l’air présente un enjeu se produit a deux effets négatifs : économique. À titre d’exemple, la facture - La diminution du rendement de annuelle de chauffage représente 900 € l’isolation thermique et, en moyenne par ménage, avec toutefois - Le développement de moisissures de grandes disparités : de 250 € pour et de corrosions. une maison BBC à plus de 1 800 € pour Ainsi, le bâtiment devient-il difficile voire une maison de même surface mal isolée ! impossible à chauffer et la qualité de l’air • l’hygiène, la santé et le confort n’est plus satisfaisante (cf. pages 16-17). thermique • le bon fonctionnement des systèmes Une construction qui n’est pas étanche à de ventilation et de traitement de l’air l’air fait l’objet d’infiltrations parasites qui Une bonne étanchéité à l’air de entraînent une dégradation de la qualité l’enveloppe du bâtiment permet de l’air et donc du confort et de la santé d’assurer convenablement le transfert des occupants. des flux d’air des pièces principales vers En effet, en période hivernale, les les pièces de service, prévus par infiltrations d’air extérieur induisent le système de ventilation, obtenant ainsi des parois froides et des courants d’air. une réelle efficacité des systèmes de gestion de l’air. Le principe fondamental consiste à assurer une parfaite continuité de l’enveloppe d’étanchéité à l’air du bâtiment (représenté ci-contre par le trait rouge). Pour cela, il ne suffit pas de traiter les et traiter efficacement l’ensemble parties courantes de parois, mais il faut des joints d’étanchéité, dits porter une attention toute particulière, « joint de liaison » ou encore dès la conception, aux points singuliers « joint de raccordement ». Or il existe des que constituent toutes les traversées : dizaines de mètres de ce type de joints câbles, tuyauteries, fenêtres, portes... dans l’enveloppe de chaque bâtiment. Source : La Maison Passive France Exigences pour les joints de liaison Selon la Directive du Conseil Européen 2002/91/EC, ces joints de liaison doivent présenter les mêmes propriétés d’étanchéité à l’air & à l’eau, d’isolation thermique & acoustique et de durabilité que les éléments de construction adjacents, en accord avec les normes locales. Ils doivent de surcroît présenter une bonne perméabilité à la vapeur d’eau afin de rester secs, et demeurer souples et élastiques pour permettre sans dommage les dilatations Étanchéité Isolation Isolation Perméabilité Étanchéité à l’eau thermique phonique à la vapeur à l’air des éléments de construction. d’eau 10 |
Localisation des fuites Sensibilité des besoins de chauffage à la perméabilité de l’enveloppe Environ 40 % des fuites constatées sont imputables à des défauts Comme cela a été mis en évidence par soufflante sous une différence d’étanchéité autour des menuiseries le Cabinet Bastide-Bondoux Ingénieurs - de pression intérieur/extérieur de extérieures (fenêtres, portes, coffres de Conseil, la consommation d’énergie pour 50 Pascal, par le volume chauffé. volets roulants). Nous exposons dans le chauffage d’un bâtiment est liée à la Cette valeur simple est exprimée en la suite de ce document les solutions perméabilité à l’air de son enveloppe. (Vol/h à 50Pa) et sert à la définition pour y remédier dès la conception. Ainsi, les besoins de chauffage des objectifs performantiels en matière augmentent de 4 kWh/m² par unité de d’étanchéité à l’air des constructions n50 ; le n50 représentant le ratio du débit selon les Labels allemand « Passivhaus » 2 % structure de fuite enregistré au test de la porte et suisse « Minergie ». 7 % tuyauteries 12 % trappes 41 % menuiseries 38 % équipements électriques Litvak et al. 2005. Campagne de mesure de l’étanchéité à l’air de 123 logements CETE Sud-Ouest, Rapport N°DAI.GVCH.05.10 ADEME-DGUHC Pollution intérieure : étiquetage santé obligatoire dès 2012 et de décoration : peintures, matériaux degré d’émissivité. Il permettra aux d’isolation, panneaux acoustiques, consommateurs de choisir des produits revêtements, textiles, mobilier, bois, et des équipements de meilleure qualité mastics, colles (la liste n’est pas en matière de santé environnementale. exhaustive). Les fabricants vérifient actuellement le Devenue préoccupation de santé degré d’émissivité de leurs produits. publique majeure, la pollution de l’air Dans ce cadre, Tremco illbruck a d’ores Information représentative des émissions dans l’air intérieur a été prise en compte par le et déjà pu établir que les produits intérieur des substances volatiles présentant un risque de toxicité par inhalation, sur une échelle de classe allant Plan National Santé et Environnement cités dans cette brochure : illmod 600, de C (fortes émissions) à A+ (très faibles émissions). (PNSE 2004-2008). illmod Trio & Trio PA et Membrane Duo Dès 2006, l’Observatoire de la Qualité bénéficient du meilleur classement Dans la foulée de ce plan, l’article 40 de l’Air Intérieur (OQAI) a montré qu’un possible : Classe A+. de la loi Grenelle 1 du 3 août 2009 quart des logements français étaient a rendu obligatoire l’étiquetage des pollués à forte concentration par des caractéristiques, à compter du 1er substances nocives pour la santé. septembre 2013 pour tout produit L’air intérieur étant jusqu’à huit fois déjà sur le marché français avant le plus pollué que l’air extérieur. 1er janvier 2012 (et à compter du Principaux incriminés, les Composés 1er janvier 2012 pour tout nouveau Organiques Volatils (COV) contenus produit lancé après cette date), afin dans certains matériaux de construction d’informer les consommateurs de leur | 11
Test à la porte soufflante Dans le cadre de la RT 2012, la qualité de pression donné. Ces mesures sont (neuf et rénovation), Minergie, de l’étanchéité à l’air du bâtiment réalisées au moyen du « Test de la Passivhaus et dans la RT 2012, est est quantifiée par des mesures de porte soufflante » ou « Blower door ». la condition essentielle à la maîtrise perméabilité à l’air et du débit de fuite La maîtrise de cette perméabilité, des consommations de chauffage / traversant l’enveloppe sous un écart imposée dans les labels BBC Effinergie refroidissement. La ventilation du bâtiment est arrêtée Une « porte soufflante » est installée 1 et les entrées d’air sont obturées. 2 dans la porte extérieure du bâtiment. L’air intérieur est extrait jusqu’à obtenir une dépression Le système est à nouveau inversé et la mesure 3 dans le bâtiment (soit une différence de pression entre 4 effectuée en phase de dépression conformément intérieur et extérieur de 50Pa). L’air extérieur s’infiltre par à la norme NF EN 13289 et ISO 9972. les fissures et points de fuites ; elles sont corrigées dans Dans le standard français (label Effinergie), tous les la mesure du possible. essais sont effectués avec un débit de fuite de 50Pa Puis le système est inversé, le bâtiment est donc mis mais on ne prend pas en compte le ratio « n50 » en surpression. L’air intérieur sort par les fissures et (cf définition page 11). points de fuites ; elles sont corrigées dans la mesure Le ratio utilisé est appelé « Q4PaSurf », quotient calculé du possible. du débit de fuite sous 4Pa divisé par la surface de parois froides. 12 |
Outils de conception MININFIL Pour aider l’ensemble des acteurs de Dans le cadre de ce projet intitulé Ces carnets traitent de l’étanchéité à l’air la construction à atteindre les objectifs « PREBAT MININFIL » (MINimiser les de la totalité de l’enveloppe du bâtiment, à d’étanchéité à l’air fixés par la RT INFILtrations d’air), la grande expertise travers 4 systèmes constructifs différents : 2012, le Ministère de l’Ecologie, du et la longue expérience de certains • construction à structure bois Développement durable, des Transports industriels, tels que Tremco illbruck avec isolation thermique intégrée, et du Logement, et l’ADEME ont réalisé pour l’étanchéité, ont été sollicités. 4 carnets de détails techniques. • construction à structure lourde avec isolation thermique intérieure, • construction à structure lourde avec isolation thermique extérieure, • construction à structure lourde avec isolation thermique répartie. Outre ces détails constructifs, ces guides traitent du rôle des professionnels/corps de métier pour la pose des matériaux, afin d’accompagner la transformation du marché en cours, vis à vis de l’amélioration de l’étanchéité à l’air des constructions. Tremco illbruck participe également au programme « RAGE » (Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012), programme d’accompagnement des professionnels. Exemple de page | 13
RT 2012 et ponts thermiques À chaque nouvelle réglementation devient importante en pourcentage dans thermique, les exigences en matière les déperditions énergétiques. d’isolation thermique des bâtiments Pour bien comprendre pourquoi et faire et de limitation des ponts thermiques le point sur les « plus » de la RT 2012, augmentent. En effet, mieux un bâtiment est il est nécessaire de revenir au préalable isolé, plus l’influence des ponts thermiques sur quelques définitions importantes. • La conductivité thermique caractérise le comportement des matériaux lors du transfert thermique par conduction. Elle définit donc l’isolation thermique relative d’un matériau et est exprimée en W/(m.K). Cependant, cette valeur ne doit pas être considérée telle quelle. En effet, une valeur élevée, caractérisant un matériau « moins isolant », peut être compensée par une couche plus épaisse dudit matériau. Exemples de valeurs de matériaux plus isolant MATÉRIAUX (W/m.K) Polystyrène expansé graphité 0,031 • Le coefficient U définit la Polystyrène expansé 0,036 transmission thermique d’une paroi d’épaisseur donnée. FM330 - Mousse élastique 0,036 Ouate de cellulose 0,039 Cette valeur correspond à la quantité de chaleur qui passe de l’air intérieur vers l’air Laine de verre 0,030 à 0,040 extérieur à travers un mur, par heure, par TP650 - illmod Trio 0,048 mètre carré et par degré de différence entre TP600 - illmod 600 0,048 l’air intérieur et extérieur. Elle s’exprime donc en W/m².K. Liège compressé 0,100 On obtient la valeur U en divisant la valeur Béton cellulaire 0,120 des différents matériaux par l’épaisseur Bois 0,220 (exprimée en mètre). Plus le coefficient est Béton 1,750 moins isolant petit, plus l’élément est isolant. • Un pont thermique est un endroit de l’enveloppe d’un bâtiment, où sa Les conséquences d’un pont thermique • un inconfort, des problèmes résistance thermique n’est plus homogène non traité : de qualité de l’air et de détérioration et qui présente une moindre résistance des matériaux • des dépenses énergétiques thermique, donc une plus forte déperdition supplémentaires Les ponts thermiques entraînent sur la de chaleur. surface intérieure de la paroi une chute Dans le cas d’un bâtiment bien isolé, les locale de température et créent des zones Les ponts thermiques se situent ponts thermiques peuvent entraîner des froides localisées dans la maison. Ces zones déperditions de chaleur proportionnellement sont source d’inconfort pour les occupants, généralement aux points de raccordement très importantes par rapport aux car le corps humain ressent une impression des différentes parties de la construction : déperditions totales. En outre, si on n’en de froid si les murs sont froids, et ce même nez de planchers, linteaux au-dessus des tient pas compte, l’installation de chauffage si l’air de la pièce est bien chaud. ouvertures, nez de refends, interfaces dalle / peut être sous-dimensionnée. C’est surtout Ils provoquent de surcroît, une condensation le cas, lorsque le bâtiment est très bien isolé balcon ou terrasse, pourtour des menuiseries en surface lorsque la température de la et lorsque les installations de chauffage sont paroi descend en-dessous du point de rosée extérieures, et dans les zones où l’isolation dimensionnées de façon optimale. de l’air ambiant. Cette condensation thermique est discontinue, pour des peut provoquer le développement de raisons de mise en oeuvre défectueuse moisissures et détériorer les matériaux. ou de manque de rigueur dans la conception Cf. pages 16 et 17 sur la gestion de l’ouvrage. de l’humidité et ses conséquences. 14 |
Performances thermiques des joints de fenêtres On distingue trois types de ponts thermiques : Pour atteindre les objectifs de résultat ambitieux de la RT 2012, cette dernière s’est • « ponctuels » : ils caractérisent les dotée d’exigences de moyens en particulier sur l’isolation. Ainsi, l’article 19 de l’arrêté déperditions à la jonction de trois parois de la RT 2012 publié au journal officiel le 27 Octobre 2010 précise que « le ratio (3D), par exemple : un angle en bas de transmission thermique linéique moyen global, ratio des ponts thermiques du d’une fenêtre. bâtiment n’excède pas 0,28 W/(m²SHON RT.K). Ce ratio est la somme des coefficients • « structurels » : ils caractérisent les de transmission thermique linéique multiplié par leurs longueurs respectives, pour déperditions liées à la technique de mise l’intégralité des ponts thermiques linéaires du bâtiment, dus à la liaison d’au moins en œuvre d’un isolant, par exemple : 2 parois dont l’une au moins est en contact avec l’extérieur ou un local non chauffé ». isolation par panneaux de laine de verre Ce ratio est donc la somme des ponts thermiques dudit bâtiment. fixés au mur par fixation mécanique ou posés sur des rails métalliques. Ce type Dès 2009, dans le cadre du développement des produits d’étanchéité à l’air objet de ponts thermiques est pris en compte de ce document, Tremco illbruck a donc également travaillé, en plus de l’étanchéité directement dans le coefficient U de la à l’air, sur les ponts thermiques autour des fenêtres. Nous avons fait réaliser deux paroi. études par le bureau d’études CARDONNEL et avec la société IMERYS sur la liaison • « linéaires » ou « linéiques » : les plus entre la menuiserie (bois, PVC ou aluminium) et un mur en brique. connus et aussi les plus importants. Ils caractérisent les déperditions à la jonction de deux parois (2D), par exemple : La partie basse a été choisie car elle s’avère autour d’une fenêtre. être la plus critique. • Le coefficient ψ (psi) mesure les déperditions d’énergie aux jonctions entre les parois, autrement dit les ponts thermiques linéiques. La déperdition en W/K à travers un pont thermique linéique se calcule en multipliant le coefficient linéique Cette simulation, réalisée conformément aux règles Th-Bat et normes en vigueur, dont (ψ) par son linéaire exprimé en mètre. la norme NF EN ISO 12011 sur les ponts thermiques, a débouché sur deux rapports d’étude de coefficient de transmission thermique : • dans le 1er, la liaison est effectuée à l’aide de l’illmod 600, la mousse élastique et la membrane Duo, • dans le 2nd, avec l’illmod Trio. Système illmod 600, mousse élastique, Système illmod Trio membrane Duo Les résultats sont très intéressants : ψ = 0,055 – 0,056 (W/m.K). Les gains dans les deux cas (évalués vis-à-vis de la RT 2005 alors encore en vigueur) sont de 75%. Source : CARDONNEL Ingéniérie – Dossier N°09/154RD | 15
Gestion de l’humidité dans les bâtiments La RT 2012, et a fortiori les comme les moisissures qui engendrent réglementations thermiques à venir, l’apparition de COV. impliquent l’augmentation des Les phénomènes de condensation épaisseurs d’isolation thermique et constituent également un milieu l’étanchéité renforcée des bâtiments. propre à la croissance des moisissures Dans ces conditions, le renouvellement mais également à l’origine de la de l’air devient une priorité, via des dégradation des matériaux, qui peuvent systèmes de ventilation adaptés et provoquer la libération de polluants ou performants, sans lesquels la qualité composants allergisants (phtalates, de l’air intérieur se trouve fortement formaldéhyde…). dégradée. Une des problèmatiques les plus Principe de diffusion importantes, aujourd’hui déjà, est de la vapeur d’eau dans la gestion de la vapeur d’eau, non l’enveloppe du bâtiment seulement vis-à-vis de la qualité de l’air intérieur et de la santé des occupants, De la même manière qu’une paroi mais également pour la durabilité et la exposée sur ses deux faces à des performance de l’enveloppe du bâtiment. températures différentes va chercher Un air intérieur de 21°C ayant une humidité à équilibrer les températures en créant relative de 60% contient 9,4 g de vapeur un flux de chaleur, une paroi exposée d’eau par kg d’air sec. Cet air venant lécher L’humidité dans l’habitat sur ses deux côtés à une différence une fenêtre simple vitrage, dont la surface est, en hiver, à une température d’environ a des origines diverses de tension de vapeur d’eau, va créer 10°C, sera saturé avec seulement 7,8 g de vapeur d’eau par kg d’air sec. Il y a donc un flux de vapeur d’eau. Elle peut provenir de l’extérieur (sol, condensation superficielle sur la vitre, sous forme de buée, représentant les 1,6 g/kg matériaux..), de l’air, du ruissellement En hiver, l’air des locaux chauffés et « en trop » (9,4 g/kg-7,8 g/kg = 1,6 g/kg) cf. des eaux ou encore des matériaux de habités contient plus de vapeur d’eau que diagramme de Mollier ci-dessus. construction trop chargés en humidité l’air froid extérieur. La pression est donc Nous voyons que l’air intérieur est saturé et condense s’il rencontre une surface à l’installation. Les sources fréquentes plus forte à l’intérieur qu’à l’extérieur. à une température inférieure à 13°C. de son augmentation sont l’occupation Cette différence de pression explique la Dans une paroi exposée à une température intérieure de 21°C et à une température de humaine, en raison de la vapeur d’eau migration de la vapeur et, dans le cas 0°C à l’extérieur, il y aura inévitablement produite par la respiration (1/2 l par présent, le sens de cette migration qui une tranche du mur à moins de 13°C. personne pendant la nuit ou 4 l/jour va de l’intérieur vers l’extérieur. Sous et par personne), la transpiration, les certaines conditions, cette vapeur d’eau activités domestiques (2.5 l/h minimum Cela implique-t-il que l’air qui peut se condenser à l’intérieur du mur migre dans ce mur va condenser pour une douche) et l’insuffisance de et être la cause de désordres. à cet endroit ? renouvellement d’air. La conception d’une paroi ou dans Pas obligatoirement car cela dépend de la composition de la paroi et de notre cas d’un joint doit donc prendre la capacité qu’ont les matériaux Problèmes générés par en compte ce risque, en tentant d’éviter qui la constituent à organiser un l’humidité dans le bâtiment cette condensation interne. Si cette « freinage » adapté à cette migration Une humidité trop élevée génère dernière se produit quand même, de vapeur. Le principe étant, en on choisira des matériaux ouverts partant de l’intérieur, d’avoir un des problèmes mécaniques tels que freinage plus marqué au début, pour le gonflement du bois, la perte de à la vapeur d’eau, acceptant une ensuite le rendre de moins en moins résistance des murs en terre crue, certaine humidification sans engendrer opérant en allant vers l’extérieur, de l’éclatement des matériaux saturés de problèmes et qui conservent leurs manière à ce que le débit mesuré de en humidité sous l’impact du gel ou autres caractéristiques techniques. vapeur d’eau qui arrive à pénétrer dans le mur, soit de moins en plus souvent le tassement des isolants De fait, l’air de l’atmosphère et celui moins contraint et s’écoule le plus hygroscopiques trop chargés en eau. contenu dans les matériaux de facilement possible vers l’extérieur. Cette humidité favorise surtout le construction en particulier, se saturent développement des acariens, mais en eau en fonction de la température aussi d’autres bio-contaminants, en donnant du brouillard. 16 |
Gestion de l’humidité dans les joints de fenêtres Cette capacité des matériaux à laisser La valeur Sd est la lame d’air ou épaisseur le matériau. Elle dépend directement de passer plus ou moins facilement la d’air équivalente d’un matériau, c’est-à- l’épaisseur du matériau. La relation entre vapeur d’eau, ou à freiner plus ou moins dire l’épaisseur d’air qui aurait la même Sd et µ est : Sd=µ x e où e est l’épaisseur fortement son passage, s’exprime par résistance à la diffusion de vapeur que du matériau considéré (en mètres). 2 caractéristiques intrinsèques : • le coefficient µ : coefficient de Exemples de valeurs pour les produits de construction les plus courants résistance à la diffusion de vapeur, MATÉRIAUX épaisseur (mm) µ Sd (m) • la valeur Sd : lame d’air ou épaisseur d’air équivalente d’un matériau. Verre cellulaire, verre, métal - infini infini Le coefficient de résistance à la Film polyéthylène 0,3 100 000 300 diffusion de vapeur (µ) d’un matériau Béton banché 400 80 32 indique dans quelle mesure la vapeur Membrane EPDM 0,7 32 000 22 d’eau traverse plus difficilement ce 15 15 Mastic silicone 1000 matériau que l’air. Le coefficient µ de 5 5 l’air étant de 1, la valeur µ d’un matériau Brique 400 7,5 3 est toujours supérieure à 1. OSB 15 175 2,6 Polystyrène expansé 20 60 1,2 Mousse polyuréthane (type FM330) 40 25 1 Plaque de plâtre 10 8 0,08 Que se passe-t-il dans les joints Dans cet exemple classique en période froide (Tint. > Text.), en partant de l’intérieur, le freinage est effectivement fort au début (10 m avec membrane autour des fenêtres ? Duo) puis de plus en plus faible à mesure que l’on va vers l’extérieur (d’abord 1 m avec la mousse élastique et 0,14 m pour finir avec l’illmod 600). illmod 600 Ce système permet une évacuation de l’humidité vers l’extérieur. extérieur Mousse expansive élastique PRODUIT Sd Perméabilité à la vapeur d'eau illmod 600 (20/5-11) 0,14 m Mousse élastique 1m (40 mm d’épaisseur environ) Membrane Duo 10 m Membrane Duo Dans le cas d’une utilisation de bande multifonction comme l’illmod Trio très intérieur ouvert à la vapeur d’eau, ce principe reste vrai avec une valeur de perméabilité à l’intérieur de 0,23 m et une valeur côté extérieur de 0,09 m donc plus ouvert. Évolution du Sd de la Membrane Duo en fonction de l’humidité relative ambiante Sd (m) 16 Pour rendre cette gestion de la vapeur encore plus 14 performante, la société Tremco illbruck a développé une 12 membrane à perméabilité variable de 0.14 à plus de 10 m : 10 La Membrane Duo (cf graphe ci-contre). 8 En plus de sa fonction d’étanchéité à l’air, la membrane Duo 6 permet donc également de réguler l’humidité autour du joint 4 toute l’année, en hiver en se fermant pour freiner la diffusion 2 naturelle de l’intérieur vers l’extérieur et en été en s’ouvrant 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 pour accélérer la diffusion naturelle vers l’intérieur. Humidité relative (en %) | 17
Joints de menuiseries BBC : un concept à 3 barrières Pour répondre à toutes les exigences du Label BBC Effinergie et de la RT Grenelle Environnement 2012, les calfeutrements des joints de menuiseries extérieures doivent assurer une triple barrière. Cette triple barrière est généralement assurée au moyen de 3 produits : Côté extérieur Étanchéité à l’eau Il est nécessaire d’éviter toute infiltration d’eau dans le bâtiment sous l’effet conjugué de la pluie et du vent. • Cette étanchéité à la pluie battante classe 1 - 600Pa selon la norme NF P 85-870 est assurée par le système d’étanchéité illmod 600 - illbruck TP600 (cf. pages 20 & 21). Côté extérieur Au milieu du joint Il est indispensable d’assurer une continuité d’isolation thermique de l’enveloppe du bâtiment pour éviter thermique tout pont thermique par le joint entre le gros-œuvre et la menuiserie. Isolation • Cette isolation thermique peut être réalisée au moyen de produits aussi différents que la ouate de cellulose, la laine de bois, la laine de roche… mais idéalement le meilleur compromis entre facilité d’application, hygiène & sécurité et performances est la Mousse Élastique - illbruck FM 330 (cf. pages 20 & 21). Cette mousse souple assure également une bonne isolation phonique entre l’extérieur et l’intérieur en réduisant notamment la transmission des bruits aériens (musique, circulation routière, ferroviaire, aérienne…). Au milieu du joint Côté intérieur Étanchéité Il faut satisfaire les exigences du label BBC EFFINERGIE (RT Grenelle Environnement 2012), en obtenant à l’air au Test de la Porte Soufflante, un indice de perméabilité à l’air du bâtiment (Q 4PaSurf ) compris entre 0,6 et 1 m3/(h.m²) pour la plupart des bâtiments. • Cette étanchéité à l’air est obtenue au moyen de la membrane Duo - illbruck ME500 (cf pages 21 & 22). Côté intérieur En outre, le joint ainsi traité doit rester En lieu et place de ces systèmes Cependant, contrairement aux solutions perméable à la vapeur d’eau générée à 3 produits, Tremco illbruck « classiques » évoquées ci-dessus, dans le bâtiment, afin qu’elle puisse a développé une solution 3 en 1, ce dernier ne s’applique pas dans tous être évacuée vers l’extérieur, sans c’est à dire un produit unique qui assure les cas de figure (pose en applique, risque de condensation dans l’isolant à lui seul ces 3 barrières : illmod Trio jeux de pose insuffisants, largeur de (cf. page 17). (cf. pages 23 & 25). profilé de menuiserie trop faible < 58 mm, température ambiante élevée…). Un guide de choix vous est donc proposé page 20, pour déterminer la solution la plus appropriée à votre ouvrage. 18 |
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