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Les isolants thermiques extérieurs sous enduits

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Les isolants thermiques extérieurs sous enduits

L’installation des panneaux isolants en laine de roche du système Armaterm Roche de Zolpan se fait uniquement par une pose « calé-chevillé ». (Doc. Zolpan.)

Les systèmes d’isolation thermique par l’extérieur sous enduit évoluent afin de s’adapter à l’évolution des besoins : renforcement de l’efficacité des isolants en raison de la Réglementation thermique, recherche esthétique et rénovation des systèmes existants.

Les premiers procédés d’Isolation thermique par l’extérieur (ITE) sous enduit ont été mis en place après le premier choc pétrolier, à la fin des années 1970. Comme aujourd’hui, il s’agissait d’isoler des bâtiments, pour la plupart des logements sociaux fortement énergivores.

À l’époque, les systèmes utilisés se résumaient à l’application d’un isolant - en général un Polystyrène expansé (PSE) de 5 à 6 cm d’épaisseur - et d’un revêtement épais ou semi-épais (RPE, RSE). Aujourd’hui, le principe est toujours le même, mais les produits, isolants et enduits, ont fortement évolué. Ce qui a changé également, c’est l’intérêt décuplé pour ces systèmes, en raison du renforcement de la Réglementation thermique. Le fait d’intervenir par l’extérieur comporte nombre d’avantages. Le principal d’entre eux étant la suppression de la plupart des ponts thermiques structurels par une isolation continue. On parle d’ailleurs de mur-manteau.
D’autres avantages sont mis en avant par les fabricants : mise en place d’un système complet répondant à toutes les exigences réglementaires ; valorisation du patrimoine par une sécurisation des investissements relatifs à la performance énergétique des bâtiments (CPE, labels,…) ; réponse à la prise en compte des impacts environnementaux dans les référentiels ; confort d’usage pour les occupants, en hiver, en supprimant les effets de parois froides ; en été, en ne bloquant pas l’inertie du bâti ; possibilité de réaliser jusqu’à 30 % d’économies dans le bâti ancien ou encore d’avoir une grande variété de finitions dans les couleurs et revêtements, permettant de créer des façades animées dans le neuf, ou de les requalifier sur le plan architectural dans le cas du bâti ancien.

Évolution des isolants

Premier élément constitutif d’un système d’ITE sous enduit : l’isolant.
Ce dernier doit être parfaitement plan, stable et rigide pour permettre l’accrochage des enduits et limiter les risques de pathologies, en particulier aux points singuliers des façades. Aujourd’hui, le Polystyrène expansé (PSE) reste de très loin le plus utilisé. Matériau économique et facile à poser, il a fait ses preuves et c’est un produit qui a évolué avec l’apparition de PSE de nouveaux types. Neopor (breveté en 1995 par Basf), de couleur gris argenté et présenté sous forme de petites perles noires, possède une capacité d’isolation supérieure de 20 % à celle du PSE classique. Sa couleur grise provient de fines particules de graphite ajoutées à la matière première lors de la fabrication. Ce sont ces particules qui renforcent les propriétés du PSE en agissant comme absorbeurs ou réflecteurs d’infrarouges. Ces PSE gris, en raison de cette capacité d’isolation plus élevée, autorisent une réduction de matière première pouvant aller jusqu’à 50 % par rapport à une solution classique. Les panneaux isolants fabriqués à partir de cette matière première affichent une conductivité thermique importante de 32 mW/m.K et une résistance thermique R qui ne l’est pas moins : jusqu’à 9,35 (ép. 300 mm). Si le PSE, blanc ou gris, est encore largement majoritaire sur les chantiers, cela n’empêche pas les fabricants de s’intéresser à d’autres isolants comme les panneaux de fibres de bois, de polyuréthanne, de laine de roche ou, plus récents, des panneaux minéraux ou des panneaux isolants rigides en mousse résolique qui pénètrent doucement le marché. Ces derniers, par exemple, sont, à épaisseur égale, très performants thermiquement. La fibre de bois se distingue, quant à elle, par une bonne isolation phonique et la masse relativement importante des panneaux assure un déphasage thermique utile au confort d’été. On note également des expérimentations avec des isolants sous vide, pour l’isolation des tableaux par exemple. Néanmoins, quel que soit le type d’isolant, il est important que celui-ci réponde au minimum à la certification Acermi, laquelle spécifie les performances thermiques des produits et leurs caractéristiques d’usage.

Deux familles d’enduits

Dans un système d’ITE, l’enduit remplit de nombreuses fonctions et un enduit de qualité se reconnaîtra selon ces deux critères : technique et esthétique.
Sur le plan technique, il assure la protection de la façade, donc du complexe d’isolation, face aux « attaques climatiques » (pluie, vent, soleil…), tout en étant suffisamment perméable à la vapeur d’eau. Il doit aussi être le plus possible insensible à la fissuration, adhérent et résistant aux chocs susceptibles d’affecter la zone d’exposition et le complexe d’isolation. Et s’il n’a pas pour fonction de garantir l’étanchéité à l’air, il y contribue grandement.
Outre ses fonctions techniques, son rôle esthétique est évident. Avec l’isolation thermique par l’extérieur, le support d’enduit est spécifique de par sa nature et sa relative souplesse. L’enduit doit donc adhérer et résister aux déformations potentielles des supports liés aux chocs thermiques. L’adaptation à ces problématiques implique que les enduits soient spécialement développés et adjuvantés pour bénéficier de toutes les garanties d’adhérence et de tenue dans le temps. La nature du liant joue un rôle important dans la reprise des tensions hygrothermiques et dans le comportement à la fissuration (résistance en traction et module d’élasticité).
Les enduits sur ITE se répartissent en deux grandes familles : • les minces, 3 à 8 mm d’épaisseur, qui représentent environ 90 % du marché ; • les hydrauliques épais, 8 à 20 mm d’épaisseur, monocouche ou bicouche, qui représentent les 10 % restants. Ces derniers, malgré leur poids important (jusqu’à 20 kg/m 2 ), sont en train de progresser, notamment grâce à leurs finitions proches des enduits traditionnels (gratté, brut, brut écrasé…).
Dans la même optique, les fabricants développent des enduits à la chaux, y compris chaux aériennes. Ces derniers bénéficient des caractéristiques esthétiques et techniques de la chaux, comme la souplesse qui procure un faible module d’élasticité. Une qualité particulièrement appréciée sur les constructions anciennes et détournée dans le cas d’ITE pour une adaptation à des matériaux plus « technologiques » que sont les isolants. La perméabilité à la vapeur d’eau qui laisse respirer les maçonneries est aussi un plus pour un système d’enduits sur isolant, tout comme le caractère antiseptique de la chaux aérienne qui freine le développement bactérien ou l’accrochage des moisissures.
Les enduits de dernière génération ont aussi de meilleures caractéristiques mécaniques qui leur permettent de mieux résister aux chocs (soubassement). Ainsi, avec certains enduits hydrauliques, cette résistance peut atteindre le niveau 4, ce qui constitue l’exigence maximale pour les façades exposées.
Autre caractéristique capitale : la tenue au feu. Un système d’ITE, quel que soit l’isolant, sera plus performant pour la tenue au feu avec un enduit hydraulique. Et si on l’associe à un isolant laine de roche, il affichera des performances très élevées de tenue au feu. Ce type de solution constitue une réponse en phase avec les exigences de la nouvelle version de l’Instruction technique 249, relative aux risques incendie dans les Établissements recevant du public (ERP). Laquelle risque d’être étendue aux immeubles de logements. D’ailleurs, les fabricants vont dans ce sens.

Enduits minces

De leur côté, les enduits minces se déclinent en plusieurs familles. Première d’entre elles : les organiques en pâte. Il s’agit de RPE standard prêts à l’emploi (absence de gâchage), qui représentent encore aujourd’hui plus de 80 % du marché. Cette famille de revêtements minces utilise principalement des résines acryliques pures ou mélangées avec des résines silanes ou silicatées. Économiques (2,5 kg/m 2 ), éprouvés (trente ans de références), ils sont bien adaptés aux grandes surfaces avec des gammes de finitions, y compris marbrées, et de couleurs très étendues. Le tout dans la limite de la réglementation, laquelle interdit l’utilisation des teintes dont le coefficient d’absorption du rayonnement solaire (alpha) est inférieur à 0,7 (ou 0,5 en montagne). Il s’agit d’éviter les coloris foncés sur les façades exposées aux chocs thermiques. Ils sont aussi réputés plus élastiques que les enduits minéraux. Ainsi, le module d’élasticité s’élève à 1 000 N/mm² pour un enduit de base organique, à 2 000 N/mm² pour un enduit minéral à base de chaux hydraulique et à 8 000 N/mm² pour un enduit minéral à base de ciment.
Plus haut de gamme, les enduits à base de résine siloxane associent les avantages des systèmes minéraux et des systèmes organiques, à savoir une très bonne perméabilité à la vapeur d’eau, une faible absorption d’eau et une plus grande durabilité. Avec ce type de résine, l’eau perle à la surface et la maçonnerie reste sèche et peut « respirer ».
Les fabricants ont également développé des gammes d’enduits minces minéraux composés de produits à base de chaux ou silicate. Proposés en poudre ou en pâte, leurs caractéristiques sont semblables à celles d’un enduit minéral épais - meilleure tenue au feu, aspect de surface traditionnel des enduits à la chaux,… Ils offrent aussi les avantages des enduits minces de type RPE : produits prêts à l’emploi, économie de matière (2,5 kg/m 2 ).

Systèmes complets

Ces procédés sont systématiquement proposés dans le cadre d’un système complet qui intègre les composants techniques (isolants, treillis, fixations…) et une finition compatible avec tous les composants. Selon les fabricants, cette approche optimise les performances et la pérennité du système, tout en garantissant son assurabilité.
En ce qui concerne la pose, il est important pour éviter les contre-références, de respecter les préconisations des fabricants. De toute manière, les systèmes d’ITE à base d’enduits font l’objet de DTA (Documents techniques d’application). Cela commence par un travail préparatoire important. Ainsi, l’état et les caractéristiques du support doivent être examinés de près à l’occasion d’un diagnostic, notamment pour s’assurer de la tenue des fixations et pour éviter les fissurations. Il peut être nécessaire, dans certains cas, de réaliser des tests à l’arrachement. Ce diagnostic sert à déterminer le type de fixation le mieux adapté à la situation. Car le choix du mode de pose de l’isolant est lié au type d’ouvrage et/ou au type de support. Il est également essentiel d’adapter la fixation à la hauteur du bâtiment et à l’exposition de la façade au vent.
Autre point crucial, le traitement de tous les points singuliers sans exception : arrêt en angles, départ en partie enterrée, départ sur balcon, pointe de pignon… De même, les angles de baies vitrées doivent obligatoirement, avant la mise en œuvre du sous-enduit, être renforcés. Il est préférable, si les largeurs de tapées le permettent, d’isoler les tableaux de fenêtres, afin d’éviter les ponts thermiques à ce niveau. Pour l’application de l’enduit, la mécanisation permet d’homogénéiser la mise en œuvre du produit et de réaliser des gains de temps significatifs. Étant donné les différents modes de durcissement, le respect des exigences concernant les conditions climatiques lors de l’application est indispensable. Mais quels que soient le mode d’application choisi et le type de procédé retenu, les applicateurs ont tout intérêt à se référer à l’Avis technique.

Rénovation des systèmes existants

Les fabricants développent aussi depuis peu des systèmes dédiés à la rénovation d’ITE existante.
Cela consiste à proposer le renforcement de l’isolation du bâtiment par la mise en place d’une surisolation, puis d’une finition sur le système existant. L’intégration d’une nouvelle isolation avec une épaisseur combinée (ancienne nouvelle ITE) permet ainsi d’atteindre, si le maître d’ouvrage le souhaite, le niveau BBC sans difficulté.
C’est la forme ultime de rénovation d’une ITE, formalisée par les règles Etics. Cela peut se faire dans la limite d’une épaisseur totale de 300 mm, ce qui, dans le cas d’une surisolation avec un polystyrène graphite, autorise des résistances thermiques supérieures au neuf. À la mise en œuvre, surisoler ne présente pas de grands bouleversements par rapport à la mise en place d’un système neuf et les fabricants disposent aujourd’hui de produits adaptés à cette problématique. Produits semblables à ceux utilisés dans le neuf, qui allient un système d’isolation et une finition RPE, enduit monocouche ou autre. Il est bien sûr nécessaire de procéder à une reconnaissance détaillée de l’existant, afin de savoir si le support et l’ITE en place sont compatibles avec une surisolation. Selon les cas, cette reconnaissance sera effectuée par l’entreprise ou par un organisme agréé indépendant.
Il existe, néanmoins, de petites différences dans la mise en œuvre. Ainsi, pour obtenir une accroche satisfaisante du nouveau complexe isolant, ce dernier doit être fixé mécaniquement au support maçonné. Autrement dit, les chevilles de fixation doivent traverser nouveaux et anciens isolants. La pose en rénovation implique également le collage en plein des nouveaux panneaux isolants sur l’ancien système. Ce mode de pose, dit « calé/fixé » ou « calé/chevillé » est exigé par les textes de références. Le collage autorise le calage des panneaux isolants et éventuellement le rattrapage des niveaux, la fixation mécanique permet de s’affranchir des phénomènes liés à la dilatation et aux contraintes liées au bâti ancien.
Sur le plan pratique, le fait de ne pas déposer l’ancien système va limiter les déchets de chantier et les nuisances.

Tableau des fabricants

N°319

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