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Chauffante et absorbante,la façade sort de son inertie !

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Chauffante et absorbante,la façade sort de son inertie !

Le développement des occultations va de pair avec les préoccupations environnementales. Pour y répondre, les systèmes brise-soleil à commande électrique, dotés de cellules photovoltaïques assurant la production d’énergie solaire tout en contrôlant l’éclairage naturel dans le bâtiment, sont en plein développement. (Doc. Colt France.) Hall 7.1 - Stand K31

Au centre de problématiques croisées – isolation, confort d’été, conforts visuel et acoustique, santé, étanchéité à l’air – les produits et procédés liés à l’enveloppe affichent des caractéristiques en phase avec le renforcement de la réglementation thermique. Une surprise : les systèmes anciens, tel le mur-manteau, profitent peut-être davantage des nouvelles contraintes.

Évolution tranquille dans le monde du second œuvre. Là aussi, les tendances générales observées depuis une ­dizaine d’années se confirment. La prise en compte des problématiques thermiques et de confort d’usage est plus que jamais au centre des préoccupations. Les industriels travaillent à l’optimisation de l’enveloppe en terme d’isolation bien entendu, de confort acoustique et, plus récemment, d’étanchéité à l’air. Une donnée intégrée dans la RT 2005, qui sera donc davantage prise en considération en 2010. Limiter, voire supprimer, les déperditions nécessite de parfaire les liaisons, trop souvent bâclées, entre menuiseries et maçonnerie. Il s’agit donc de considérer l’enveloppe comme un tout, non plus comme une somme de produits ou systèmes mis les uns à côté des autres. Outre ces exigences, les prescripteurs et entreprises plébiscitent les solutions ou systèmes simplifiés, qui génèrent des économies et des gains dans les temps de pose. L’objectif visé consistant également à répondre au déficit de main ­d’œuvre qualifiée.

Ces préoccupations liées à l’enveloppe font la part belle à des procédés existants depuis longtemps mais qui n’avaient, jusqu’alors, qu’un succès d’estime. Deux exemples frappants : l’isolation par l’extérieur (mur-manteau) et les panneaux de sous-toitures et/ou la couverture dite sarking. Panneaux-sandwichs, caissons chevronnés ou sarking se révèlent des solutions globales qui, en une seule opération, assurent à la fois le clos et couvert, l’isolation thermique et/ou acoustique, la finition intérieure, la sous-toiture et parfois le chevronnage.

La rapidité de montage et l’adaptabilité à tout type de ­toiture en sont les principaux atouts. Sur le plan des performances techniques, ces systèmes étanches « tout en un » assurent la continuité de l’isolation et limitent la présence des ponts thermiques ou phoniques. Plus économiques, ces solutions permettent également de gagner de la surface utile. Ainsi, pour un pavillon de 150 m2 au sol, ce type de solution génère 5 à 6 m2 (3 à 4 m2 pour 100 m2 au sol) de surface habitable sous combles, en neuf comme en rénovation, par rapport à une ­solution traditionnelle. Ces systèmes sont également bien adaptés à la construction bois . Tout comme elle, ils poussent loin l’industrialisation des process.

Les systèmes proposés sont désormais adaptés à toutes les charpentes traditionnelles, en bois massif ou en lamellé collé (fermettes industrialisées exclues), en béton avec interposition d’une fourrure en bois ou métallique. Ils présentent également une adaptabilité à tout type de toiture, quel que soit sa catégorie : tuiles canal, tuiles plates, tuiles mécaniques, ardoise, cuivre, zinc ou bardeaux d’asphalte.

Développement de l’isolation par l’extérieur

Le sarking convient davantage au climat de montagne. Il y assure l’isolation par l’extérieur, tout en laissant la charpente et le chevronnage apparents à l’intérieur. Déjà ancien, ce procédé évolue peu. Cependant, avec les toitures qui présentent de nombreuses émergences (cheminées, fenêtres de toit…) les caissons et panneaux-sandwichs ne sont pas toujours faciles à mettre en œuvre, en raison des nombreuses découpes et problèmes d’étanchéité qui en résultent.

Même combat pour l’isolation par l’extérieur. Encore marginale en France alors qu’elle est la norme dans nombre de pays européens – Allemagne en tête –, elle tient peut-être sa revanche avec le renforcement de la réglementation thermique. Car si l’isolation par l’intérieur fournit encore une réponse acceptable avec la mouture de 2005, elle risque d’avoir davantage de difficultés avec les versions 2010, puis 2015. Les exigences, toujours plus draconiennes, seront beaucoup plus favorables aux systèmes thermiques par l’extérieur.

Classiquement, les techniques d’isolation par l’extérieur, dites mur-manteau, comprennent un isolant directement appliqué sur le mur et une peau extérieure qui protège l’isolant de la paroi. Quatre techniques se partagent le marché : les enduits minces sur isolant, les enduits hydrauliques sur isolant, les bardages et les vêtures. Toutes sont en conformité avec la RT 2005. Hormis certains bardages qualifiés de « traditionnels », tous ces systèmes relèvent de la procédure de l’Avis technique auquel il convient de se référer au cas par cas. Celui-ci indique le domaine d’application, les ­limites et précautions d’emploi, ainsi que les détails de mise en œuvre.

Les prescripteurs et les entreprises privilégient encore l’isolation par l’intérieur parce car elle leur apporte davantage de souplesse, particulièrement, lorsqu’il y a beaucoup de modénatures en façade. Et, quelle que soit la solution retenue, il convient d’appréhender toutes les contraintes – techniques, économiques et thermiques – liées à un chantier donné. Mais si les systèmes actuels traitent la plupart des ponts thermiques structurels, ils n’en couvrent pas la totalité, notamment au niveau des balcons. D’aucuns leur reprochent également de ne pas assurer la continuité de l’isolation car elle s’arrête en pied de façade. Déjà, des industriels cherchent, notamment en Allemagne, une éventuelle solution au niveau des fondations. L’idée étant d’assurer une isolation continue depuis la partie hors gel jusqu’au faîtage, en utilisant des isolants coffrants au niveau des fondations. Le but recherché est également de faire baisser les prix pour rendre ces procédés plus attractifs. Quelques problèmes sont à régler, particulièrement en rénovation : en effet, les façades complexes pourvues de modénatures ne sont pas toujours aisées à traiter. Autre difficulté : faire accepter aux clients la mise en place des menuiseries au nu extérieur du mur, alors qu’elles sont aujourd’hui posées au nu intérieur. Argument de taille étant donné le prix du mètre carré : en intervenant à l’extérieur, on n’empiète pas sur la surface habitable à l’intérieur. Autre avantage, la mise en place du système ne gêne pas l’activité dans le bâtiment lors des rénovations. Cet intérêt pour l’isolation par l’extérieur ne gêne pas pour autant les isolants plus classiques. Lesquels, selon le Cstb, ont connu de nombreuses évolutions au cours de ces deux dernières années.

L’arrivée des isolants sous vide

Ce dernier a identifié quatre axes de développement : renforcement des performances sur des matériaux existants, développement d’isolants à base de fibres végétales ou animales, développement des produits minces réfléchissants (PMR) et apparition de produits isolants sous vide et/ou nanostructurés.

Ainsi, des produits, aussi banals que les laines minérales ou le polystyrène expansé, bénéficient d’améliorations notables sur le plan de la conductivité thermique. Pour certains produits, cette dernière est passée de 38 à 32 mW/(m2.K). Autre observation : une augmentation de leur épaisseur moyenne, de l’ordre de 10 % voire davantage. Conséquence : il n’est pas rare que l’isolant atteigne des épaisseurs comprises entre 200 et 260 mm.

L’organisme certificateur constate également une profusion de demandes d’Avis techniques (AT) pour des isolants à base animale (laine de mouton, plumes de canard…), de fibres végétales (chanvre, coton…) ou à base d’ouate de cellulose, soit un intérêt croissant envers ce type de produits. À noter que tous ces produits sont également susceptibles de faire l’objet d’une certification Acermi (certification délivrée par l’Association pour la certification des matériaux isolants).

Constat : la polémique sur les isolants minces tend à se dégonfler. En témoignent les neuf procédés utilisant des produits minces réfléchissants (PMR) aujourd’hui titulaires d’un Avis technique, contre seulement trois il y a deux ans. Sur les neuf Avis émis, huit portent sur des procédés ayant des caractéristiques thermiques plus orientées pour la thermique d’hiver et un sur celles d’hiver et d’été.

Autre évolution en cours, l’apparition d’une nouvelle catégorie de produit, à savoir les isolants sous vide et/ou nanostructurés. Ils font actuellement l’objet de recherches approfondies, mais aucun Avis technique n’a encore été délivré. Les panneaux isolants sous vide (PIV) présentent une conception qui pourrait s’apparenter à celle d’un paquet de café sous vide, le café étant remplacé par un composite majoritairement constitué de silice nanostructurée. Ils ont l’avantage de la minceur : 1 cm de PIV correspondant à 6 cm de polystyrène expansé ou à 9 cm de laine minérale. Autre atout : leur masse volumique d’environ 180 kg/m3 conduit, selon l’épaisseur (de 15 et 30 mm), à des masses surfaciques de 2,7 à 5,4 kg/m2. Ils ont toutefois un inconvénient majeur : au moindre trou dans l’enveloppe, le vide est instantanément perdu.

D’où une protection par des parements solides et une mise en œuvre en préfabrication plutôt que directement sur le chantier. Malgré tout, les applications possibles sont multiples : isolation des portes d’entrée, des coffres de volets roulants… En rénovation de planchers, ils peuvent également trouver des applications à grande échelle puisqu’ils permettront de résoudre la problématique de l’épaisseur : 30 mm suffisent (chape et revêtement de sol inclus), contre 10 cm habituellement. Le PIV est également utilisable dans les composants de façade et les doublages isolants.

L’indispensable vitrage à couche

En façade, deux grandes tendances se dégagent : le développement important des systèmes de bardage et l’intérêt toujours aussi grand pour la façade légère et le verre. Associés à certains procédés d’isolation par l’extérieur, les bardages font désormais figure d’outsiders pour l’habillage des façades. Directement exposés aux intempéries, ils ont d’abord pour raison d’être la protection des structures. Mais, si leur fonction première est d’améliorer l’étanchéité à l’eau des murs les plus exposés, ils intègrent aujourd’hui deux autres fonctions : l’isolation par l’extérieur (évoquée plus haut) et la décoration. En effet, ils procurent, compte tenu de leur diversité, une grande liberté de création dans la conception. Couleurs, textures, formats, matières offrent la possibilité de créer de nombreux effets décoratifs. Qu’il s’agisse des clins bois, PVC, aluminium, terre cuite, zinc, cuivre ou autres, le choix est vaste et les possibilités de décors quasi infinies. Du côté des produits, l’heure est à la qualité. Pour le bois, les différents traitements de surface et le choix d’essences de qualité, compatibles avec une gestion durable des forêts, leur confèrent propriétés mécaniques, durabilité, et ils véhiculent une image positive. Cependant, ils sont désormais fortement concurrencés sur leur propre terrain par des systèmes de bardage ciment qui en reprennent l’aspect. Ces derniers, mis en œuvre à l’identique, n’exigent pour seul entretien qu’un simple nettoyage à haute pression, de temps à autre.

L’innovation est également à rechercher du côté des produits terre cuite dont le succès ne se dément pas. Mis en œuvre à l’horizontale en bardage ou en vêture, ces systèmes sont constitués de briques de grande longueur fixées mécaniquement à la paroi au moyen d’agrafes et de profilés métalliques spécialement étudiés. Double peau ou non, ces produits s’associent sans difficultés aux procédés d’isolation thermo-acoustique par l’extérieur ou s’utilisent à des fins purement décoratives. Quant aux produits métalliques (zinc, acier, aluminium…), ils procurent une grande variété d’aspects et de coloris, compatibles avec tous les environnements et constructions : creux, reliefs, nervures horizontales ou verticales… Face à la pierre naturelle agrafée, les panneaux en résine polyester renforcée de fibres de verre présentent l’avantage de la légèreté. Compris entre 12 et 18 kg au m2 pour les plus lourds, ils peuvent être quatre à six fois plus légers que des panneaux traditionnels en pierre, dont le poids est supérieur à 50 kg/m2 pour une épaisseur ­d’environ 3 cm.

Améliorer l’intégration du photovoltaïque en façade

Cette légèreté relative assure une meilleure maniabilité lors de la mise en œuvre sur une ossature légère, elle est donc aussi plus économique et aisée à installer. Success story également du côté du verre, même si l’innovation est portée davantage par les architectes que par les process eux-mêmes (VEA, VEC). Les avantages de la façade légère – transparence, rapidité de pose ou possibilité de jouer sur les formes – en font un outil important dans la valorisation et l’image d’un bâtiment. Indépendante de la structure, elle joue davantage le rôle d’une peau multifonction en intégrant des fonctions d’éclairage, de thermique, d’acoustique, de ventilation. Sans oublier la production d’énergie avec la multiplication des façades photovoltaïques. Autre axe de développement de ces dernières : l’autonomie de certains composants, avec la possibilité d’alimenter en énergie des endroits non distribués par les réseaux en place ou des équipements difficiles à raccorder. De cette recherche vers une transparence toujours plus grande découlent de nouvelles utilisations. De nouveaux matériaux comme les aérogels de silice destinés à la réalisation d’isolants transparents ou encore de verres électrochromes font leur apparition.

Autre tendance significative, l’industrialisation. Même si la façade apparaît davantage comme un prototype, on constate une évolution inéluctable vers l’industrialisation. La production ne pourra jamais être totalement industrialisée, mais elle s’en rapproche. Les techniques de respiration et de double-peau continuent leur ascension, dans la mesure où ces deux procédés répondent favorablement au durcissement de la réglementation.

Rappelons que la première est basée sur la mise en place d’un dispositif dit de « respiration » entre la lame d’air et l’air extérieur, respiration elle-même basée sur la diffusion gazeuse de la vapeur d’eau dans l’air. La deuxième technique consiste à doubler soit à l’intérieur, soit à l’extérieur, une façade dont le principe est classique, par une peau en vitrage simple.

Le triple vitrage se développe

Pour les vitrages, la généralisation des VIR est désormais chose faite. Pour les experts du Cstb, le double vitrage a nettement évolué en deux ans : « Des progrès importants ont été réalisés au niveau des caractéristiques thermiques. Aujourd’hui, de 35 à 40 % des doubles vitrages possèdent une lame d’argon de 16 mm entre les deux verres. Il y a deux ans seulement, ce gaz rare était encore peu utilisé et l’épaisseur de la lame n’était que de 12 mm. De plus, les verres mis en œuvre actuellement se caractérisent par une émissivité très faible (0,05, voire 0,03). Soit, in fine, des valeurs Ug descendant à 1,1 W/(m². K) avec 85 % d’argon, contre 2,9 W/(m². K) dans un produit standard (lame d’air, épaisseur 12 mm), soit plus de 60 % d’amélioration ».

Mais la tendance semble évoluer vers le triple vitrage dont les premières certifications ne devraient pas tarder à apparaître. L’avantage ­principal résidant dans la performance thermique qui se traduit par une valeur Ug de 0,8 W/(m². K) avec deux couches faiblement émissives performantes, des lames d’argon entre les vitres. Elle peut aller jusqu’à 0,6 W/(m². K) lorsque le krypton est utilisé. Un atout qui peut apparaître comme un inconvénient pour la gestion des apports solaires (voir l’avis d’expert). Autre problème à régler, sa masse. Elle impose des contraintes mécaniques importantes sur les cadres de fenêtres.

Certains fabricants européens ont résolu le problème en remplaçant le verre intermédiaire par un film plastique. Plus léger, il n’altère pas les performances initiales de la fenêtre.

Les progrès portant sur les différents types de vitrages ne doivent néanmoins pas faire oublier le travail effectué sur leur partie périphérique. Le remplacement des intercalaires en aluminium par des matériaux de synthèse permet de limiter les ponts thermiques observés jusqu’alors. Conséquence immédiate : une amélioration de la performance thermique globale des produits fabriqués grâce à la suppression des effets de bord (warm edge). Plusieurs Avis techniques ont déjà été délivrés et l’utilisation d’intercalaires synthétiques se développe.

À l’intérieur, quels que soient les matériaux utilisés (plaques et carreaux de plâtre, carreaux briques…) et les applications (cloisons, doublages, plafonds, coupe-feu…), la tendance est à des systèmes de plus en plus techniques avec des solutions multifonctions : acoustique, hygiène, gestion de la lumière, intégration du système de chauffage…

Cloisons et plafonds multifonctions

Du côté des plafonds, par exemple, l’offre est séparée en deux segments bien distincts : démontables – plafonds suspendus modulaires – ou non-démontables – plaques de plâtre. Les premiers sont exclusivement réservés au secteur tertiaire et ERP, tandis que les seconds, qui étaient dédiés à l’habitat, connaissent un succès grandissant dans l’aménagement de magasins et d’espaces de vente. Dans ces deux segments, tous les produits ont en commun la recherche esthétique, la prise en compte des contraintes acoustiques, la thermique et la sécurité incendie, l’optimisation de la réflexion des rayons lumineux.

Ces caractéristiques permettent de répondre aisément aux nouvelles contraintes dans les locaux recevant du public, particulièrement l’hôtellerie, les établissements de santé et les locaux scolaires. Autre axe de développement, la multiplication des plafonds chauffants ou chauffants/rafraîchissants électriques ou à eau chaude. Cette tendance, propre au marché français, a des conséquences en termes de prescription et de mise en œuvre. Ici, l’offre très technique exige des compétences transversales.

Les différents systèmes proposés par les industriels bénéficient d’un Avis technique et l’ensemble des procédés proposés se présentent selon le même principe : panneaux chauffants et neutres, plaques de plâtre spécifiques. Ce qui garantit l’absence de fissuration des plaques et une bonne qualité des panneaux. Dernière innovation en la matière, l’adaptation aux Avis techniques des plafonds rayonnants plâtre acoustique.

Idem pour les plafonds tendus. Ces derniers jouent à fond la carte décorative, tout en étant également très techniques. Ainsi, la gamme des couleurs et des décors se conjuguent de manière quasiment infinie. Les fabricants rivalisent d’imagination en matière de coloris et d’aspects de surface jusqu’à la création de décors sur mesure (effets cuir, bois, daim, or, acier, marbre) ou encore ciels nuageux, étoilé, les effets translucides (jeux d’opacité et d’éclairage) et les sigles et décors personnalisés ou la création de volumes (arches, voûtes, pyramides…).

Sur le plan technique, les dernières évolutions portent sur le développement de véritables plafonds chauffants climatisants. Fonctionnant avec tout type d’énergie et un plénum d’au minimum 5 cm, ces plafonds agissent par rayonnement et par convection (50/50). Il en résulte un écart en température minime entre le sol et le plafond, une élimination des sensations de courant d’air.

D’autres développent le plafond chauffant par rayonnement.

Dans ce cas, la toile en PU est mise en place au-dessous d’une nappe chauffante. On trouve également des plafonds tendus, plus spécialement voués aux lieux où l’hygiène est une donnée fondamentale (hôpitaux, salles, blanches, industrie agroalimentaire…). Dans ce cas, les toiles subissent, lors de la fabrication, un traitement antimicrobien et antifongique intégré au cœur de la masse du produit.

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