Revue de l Agence Qualité Construction numéro spécial batimat Photo Farum. BâTIMENTS PERFORMANTS

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1 Revue de l Agence Qualité Construction numéro spécial batimat 03 0 Photo Farum BâTIMENTS PERFORMANTS Quatre années de retours d expériences de l AQC spécial batimat 03

2 Photos non contractuelles édito Les brochures de l AQC sur les signes de qualité Dans le cadre de la mise en œuvre de la loi Grenelle, et en concertation avec les organisations professionnelles concernées, les pouvoirs publics et l Ademe, l AQC a publié deux brochures d information Valoriser la qualité des bâtiments par un signe de qualité et Valoriser la qualité des compétences par un signe de qualité. Ces documents exposent les avantages des démarches volontaires de reconnaissance de la qualité des ouvrages ou des compétences, au moyen des signes de qualité: marques de certification, appellations, labels Pour une meilleure qualité, l enjeu décisif des études Mieux vaut prévenir que guérir. Ce petit proverbe plein de bon sens dont regorge la langue française, a une traduction très simple dans le bâtiment : une réfle xion posée, construite et poussée le plus en amont d un projet est la base d une opération viable financièrement et techniquement à la réception, et durant la vie de l ouvrage. C est au démarrage d un projet que l on fixe les objectifs, la plupart des options techniques et que l on fait les principaux choix, alors qu une très faible part du coût de l opération est facturée mais que la plupart des dépenses sont en pratique engagées Il faut donc, avant d agir, prendre le temps nécessaire pour réfléchir aux objectifs, aux moyens, aux solutions, pour comparer et pour décider en pleine connaissance. Certains l oublient souvent en faisant des économies sur la réflexion, alors que ce sont les études qui apportent le plus d économies globales. Si l observation et l analyse des dysfonctionnements, non-qualités et désordres dans les bâtiments laissent supposer des défaillances d exécution, dans de très nombreux cas ils sont liées à une conception non aboutie voire inexistante, faute de moyens, faute de temps ou faute de références pratiques. Qui plus est dans une période où les moyens financiers se réduisent, il est donc essentiel que les maîtres d ouvrage - qu ils soient publics ou privés, petits ou grands - fassent l arbitrage de ne pas tronquer les temps et les budgets à allouer aux études des maîtres d œuvre, des entreprises ou des artisans. Dans la même logique, alors que de nouveaux concepts technologiques et procédés constructifs se développent aujourd hui pour répondre aux exigences de la transition énergétique (formalisée par le Grenelle Environnement), il est important de se donner les moyens de définir et formaliser les Règles de l art qui seront la référence pour maîtriser à la fois les dimensionnements de ces procédés et leur incorporation dans l ouvrage. Le Programme «Règles de l Art Grenelle Environnement 0» (RAGE0) joue un rôle majeur d accompagnement des professionnels en ce sens. Avec les orientations qu imposent la RT 0 et demain la RT 00, il est plus que jamais essentiel de préserver voire d améliorer les ressources d études, tant dans la maîtrise d œuvre que dans les entreprises, et ce quelque soit leur taille, afin de ne pas risquer d augmenter le nombre de pathologies et de devoir investir pour les guérir. Philippe Estingoy Ces brochures sont téléchargeables gratuitement sur le site Internet de l AQC à la rubrique «Nos Publications». Elles peuvent être également commandées en ligne. COLLECTION PROFESSIONNELLE OBSERVATOIRE DE LA QUALITÉ DE LA CONSTRUCTION Le numéro spécial Qualité Construction est édité par l Agence Qualité Construction. Celle-ci regroupe toutes les professions de la construction autour d une même mission : améliorer la qualité de la construction et réduire la sinistralité dans le bâtiment. Son statut associatif est le garant de son indépendance. Agence Qualité Construction 9 rue de Miromesnil, PARIS Tél. : Fax : Directeur de la publication : Jacques Jessenne Directeur de la rédaction : Philippe Estingoy Rédactrice en chef : Gaëlle Darchen Secrétaire de rédaction : Nawel Kajeiou Rédacteurs : Alain Sartre, Pascal Poggi, Idir Zebboudj Conseils techniques : Erwan Bidan Godlive Bonfanti Christel Ebner Frédéric Henry Martin Guer Conception graphique et maquette : Pascal Michot Impression : Abaco ZA Chemin de Messines Saint-André-les-Lille Communication/Promotion : Rose-Marie Favier/Corinne Jouanin Publicité : Sageret Marie-Lise Scordo 5, rue Saulnier, PARIS Tél. : Fax : Abonnements : «Qualité Construction Abonnement» 7 route des Boulangers 7896 Yvelines Cedex 9 Abonnement : 7 a les 6 numéros ( an) 7 a les numéros ( ans) 69 a les 8 numéros (3 ans) Commission paritaire n 065 G 8670 Imprimé à exemplaires AGENCE QUALITÉ CONSTRUCTION 9, RUE DE MIROMESNIL, PARIS TÉL.: FAX:

3 sommaire numéro spécial batimat 03 BâTIMENTS PERFORMANTS 6 Quatre ans de retours d expériences par l Agence Qualité Construction CONCEPTION BIOCLIMATIQUE 0 Une démarche indispensable, mais encore balbutiante Photo non contractuelle ÉTUDE THERMIQUE 46 Des difficultés chez les utilisateurs ISOLATION PAR L'INTéRIEUR Toujours efficace, en construction neuve comme en rénovation ISOLATION PAR L'EXTéRIEUR 3 Bien maîtriser les systèmes disponibles Une information méthodologique et pratique pour les professionnels de chantier Collection des MÉMO CHANTIER et de leurs affiches La VMC double flux en neuf Carrelages collés en façade La VMC simple flux en neuf Sols carrelés Carrelage sur planchers chauffants Réfection des façades par revêtement d imperméabilité Couvertures en grands éléments Baies maçonnées pour menuiseries Réparations ponctuelles des bétons de façades Fondations de maisons individuelles Principes parasismiques en maison individuelle Isolation thermique par l extérieur Canalisations en matériaux de synthèse semi-rigides (PER, PB) Canalisations en cuivre (eau chaude, eau froide et chauffage) Enduit monocouche sur façades maçonnées Façades: protections contre les ruissellements Relevés d étanchéité sur terrasses béton Sols souples collés Couvertures ardoises et tuiles Remplacement des menuiseries extérieures Ces MÉMO CHANTIER sont téléchargeables gratuitement sur le site Internet de l AQC à la rubrique «Nos Publications». Ils peuvent être également commandés en ligne. PONTS THERMIQUES 4 De nombreux risques, mais des solutions sur le marché étanchéité à L'AIR 50 Une démarche globale collective SURCHAUFFES 60 Des protections solaires souvent mal conçues et utilisées équipements 70 Énergie bois Solaire thermique Photovoltaïque VMC Pompes à chaleur QUALITé DE L'AIR INTéRIEUR 88 Un critère structurant des bâtiments performants GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT 96 Mieux maîtriser l ensemble de la chaîne ENTRETIEN/MAINTENANCE 06 La nouvelle donne pour pérenniser la performance 0 60 COLLECTION PROFESSIONNELLE ARTISANS ET ENTREPRENEURS LES BONNES PRATIQUES RéNOVATION Nécessité d'une démarche globale et structurée 70 AGENCE QUALITÉ CONSTRUCTION 9, RUE DE MIROMESNIL, PARIS TÉL.: FAX:

4 BâTIMENTS PERFORMANTS Quatre ans de retours d expériences par l Agence qualité construction texte : Pascal Poggi photos : DR L AQC conduit une enquête terrain depuis 00 sur les problèmes rencontrés par tous les acteurs de la filière dans les bâtiments performants. L objectif de cet outil est de faciliter l'apprentissage de la performance, de réduire les non-qualités et les pathologies qu'elles entraînent, et de participer à la progression globale de la filière en développant les bonnes pratiques. En se lançant dans une enquête sur le retour d'expérience des bâtiments performants, l'idée de l'agence qualité construction (AQC) était très simple : «on ne peut être créatif qu'en assumant les erreurs, pour les transformer en un apprentissage des bonnes pratiques», comme le résume Godlive Bonfanti, à l initiative du lancement de cette étude au sein de l AQC. Ce travail, qui a permis à ce jour de rencontrer plus de 00 acteurs et de visiter plus de 400 chantiers, s'est initialement heurté à une opposition. Bien des professionnels craignaient que l'on ne tue l'envie de se lancer dans la construction basse énergie en mettant à jour les désordres potentiels que ces premiers chantiers pouvaient susciter. L'opinion de l'aqc a prévalu : il faut apprendre des erreurs. Et les connaître au plus vite est la base d une prévention efficace. Si l enquête entamée il y a quatre ans était axée sur la performance énergétique, elle s est par la suite élargie à la qualité environnementale du bâtiment (confort acoustique, qualité de l air intérieur ). De même, si elle s est concentrée la première année sur la construction neuve, elle Photo page ci-contre : les façades et couvertures vitrées requièrent un soin de mise en œuvre particulier pour éviter les défauts d'étanchéité à l'air entre les panneaux vitrées et la menuiserie. s'intéresse depuis trois ans à la réhabilitation performante. Toutes les opérations visitées sont des bâtiments à basse consommation au regard de leur étude thermique, et environ la moitié d entre elles ont un des labels suivants : BBC-effinergie, Passivhaus, Minergie et Effinergie Rénovation. Les opérations suivies sont naturellement sélectionnées de manière à couvrir les 8 zones climatiques définies par la réglementation thermique. L ensemble des observations est collationné dans une base de données gérée par l AQC. Dans la mesure où le niveau BBC-effinergie a été absorbé par la RT 0, l'aqc, tout en suivant la mise en œuvre de la RT 0, va s'intéresser désormais à des bâtiments représentatifs de l'étape suivante, celle de la RT 00 : Effinergie+, Effinergie Bepos, Passivhaus, Minergie P. Organiser les retours du terrain La méthode mise au point par l'aqc va à rebours des pratiques habituelles. Il ne s'agit pas de formuler des hypothèses sur les bâtiments performants, de construire des typologies a priori, puis de www Photo DR L étude de l AQC en chiffres Les acteurs interviewés dans l étude que mène l AQC depuis 00 sont des concepteurs, des entreprises de construction, des exploitants et usagers. Au moins deux acteurs différents sont interviewés pour chaque opération visitée. Depuis le lancement de l enquête, 7 enquêteurs se sont succédés au sein des organismes suivants : Certivea, Cerqual, Cequami, Promotelec, la Fédération des PACT, l'union sociale pour l'habitat (USH), les programmes «jerenovebbc» et «energivie.info», envirobat Méditerranée, envirobat Réunion, Ville et Aménagement Durable (VAD). Depuis son lancement et à ce jour (octobre 03), l'enquête a porté sur plus de 400 bâtiments et plus de 00 acteurs ont été rencontrés, ce qui correspond à plus de 800 entrées dans la base de données mise en place par l AQC. L'échantillon visité comporte 6 % de constructions neuves et 38 % de rénovations, correspondant à un tiers de maisons individuelles, un tiers de logements collectifs et un tiers dans le secteur tertiaire (bureaux, commerces, bâtiments culturels, enseignement ). La plus petite opération visitée présente une Shon de 97 m², la plus grande atteint m². Parmi les opérations visitées, l'énergie principalement utilisée pour le chauffage est le gaz naturel (47 %), suivi par les pompes à chaleur (7 %), le bois (6 %) et l'électricité ( %). Pour l'ecs, le solaire thermique domine (44 %), suivi du gaz (5 %) et des pompes à chaleur ( %). 53 % des opérations font appel à l'ite, 38 % à l'iti et 9 % à l'itr. Les isolants biosourcés (fibres de bois et ouate de cellulose) ont été employés dans 0 % des opérations. 38 % des bâtiments sont équipés de ventilation double flux : les logements collectifs font avant tout appel à de la VMC simple flux Hygro B, les maisons individuelles se partagent entre double et simple flux presque à égalité, tandis que la quasi-totalité du tertiaire met en œuvre du double flux. Enfin 3 % des opérations possède des panneaux photovoltaïques et 0 % une toiture végétalisée. 6 qualité construction numéro spécial batimat 03 7

5 Photoss DR valider hypothèses et typologie sur le terrain. L'AQC a, à l inverse, décidé d aller chercher les remontées du terrain pour en tirer le retour d'expérience le plus honnête et le plus fidèle possible par rapport à la réalité actuelle des chantiers de bâtiments performants. Le rendu est factuel : chaque opération suivie est décrite et analysée en termes de dysfonctionnements rencontrés ou de non-qualités impactant les performances prévues, puis saisie dans la base de données. Les bonnes pratiques et solutions correctives sont aussi capitalisées. Plusieurs objectifs sont poursuivis dans cette démarche : fournir des éléments concrets pour définir une politique de maîtrise des risques techniques ; permettre un partage d'expérience en consignant les non-qualités et les solutions mises en œuvre pour y remédier ; identifier les causes de la non-qualité ainsi que ses effets, et suivre leurs évolutions ; évaluer le coût financier des risques techniques de la non-qualité. L ensemble fait l objet d un rapport, complété par trois films pédagogiques, consultables sur www. qualiteconstruction.fr, à la rubrique «l Observation», puis «Bâtiments performants & Risques». De fait, l une des premières applications concrètes de cette étude d identification de pathologies émergentes a consisté à alimenter les travaux du Programme «Règles de l'art Grenelle de l'environnement 0» (RAGE 0). Ce Programme a pour mission, à la demande des pouvoirs publics, d accompagner les quelque entreprises «Un bâtiment est un système en équilibre et non une juxtaposition d'ouvrages indépendants.» et artisans du secteur du bâtiment et l'ensemble des acteurs de la filière dans la réalisation des objectifs ambitieux fixés par le Grenelle Environnement en matière d économie et de production d énergie. Concrètement, il s attache en premier lieu à mettre à jour les Règles de l art en vigueur aujourd hui et à en proposer de nouvelles, notamment pour ce qui concerne les travaux de rénovation, de façon à mettre à disposition de nouveaux textes de référence en corrélation avec les besoins actuels des acteurs de la filière bâtiment. à ce jour, ce programme a publié plus d une vingtaine de documents techniques, tous téléchargeables gratuitement sur Les travaux du Grenelle Environnement et les deux Lois Grenelle contiennent l'idée de la garantie de performance. Les travaux de l'aqc doivent entre autres être utilisés pour définir son contenu. Le principal enseignement Un bâtiment est un système en équilibre et non une juxtaposition d'ouvrages indépendants. Plus ce système est conçu pour une performance élevée, plus la performance exigée pour chaque ouvrage influe sur la performance d'autres domaines, dans un sens pas toujours positif. Par exemple, une isolation thermique par l'extérieur renforcée améliore naturellement la performance thermique en hiver, mais modifie également le confort d'été, l'acoustique, la tenue au feu, voire la résistance sismique si des rupteurs de ponts thermiques sont mis en œuvre pour l'accrochage des balcons. Plusieurs nouvelles réglementations sismique, thermique, classement acoustique des voies, accessibilité, amiante, baux verts, etc. sont intervenues depuis deux ans. Dans la réalité d'une opération immobilière, en neuf et en réhabilitation, elles sont interdépendantes les unes des autres. Elles ont imposé des objectifs multiples de performance dans des domaines jusqu'à présent négligés (le coefficient Bbio, le confort d'été, l'éclairage naturel pour la seule RT 0). Les labels volontaires, comme le label HQE, BBC, puis Bepos, ont à leur tour introduit de nouveaux paramètres mesurables et aisément opposables, comme la qualité de l'air intérieur ou la production d'énergie sur site. Bref, dès la conception et jusqu'à la livraison du chantier, il faut désormais une constante itération entre les divers bureaux d études spécialisés, les entreprises et les acteurs de plus en plus nombreux chargés du pilotage du chantier : la maîtrise d'œuvre, l'assistance à maîtrise d'ouvrage (spécialisée HQE, Bepos ) et la maîtrise d'ouvrage. Finalement, les fonctions essentielles dans une opération performante, en construction neuve comme en réhabilitation, sont désormais la synthèse, l'aptitude au dialogue, la traçabilité et le contrôle sur chantier. Les acteurs se multiplient au moment où une synthèse exhaustive et claire devient de plus en plus nécessaire : il y a là une mission à reconquérir. Une fonction à reconquérir Avant tout, la maîtrise d'ouvrage doit se persuader qu'une opération, même relativement Attention aux fuites d air récurrentes dans les constructions à ossature bois aux jonctions murs/ toits, planchers/murs En construction métallique, l'étanchéité à l'air s'avère délicate à réaliser en présence de matériaux ondulés. Les fuites d'air à l'interface entre la maçonnerie et la structure métallique ne sont pas rares. La liaison bac acier/mur extérieur est difficile à traiter. modeste comme la construction de 5 logements en centre ville, a désormais acquis une nouvelle complexité. Traduction : cela demande de s approprier de nouvelles compétences, impose de nouvelles missions qu'il faut être prêt à payer. L'ensemble des acteurs, et pas seulement les entreprises, doit accroître ses compétences. Les bâtiments doivent être plus finement étudiés et décrits. Dans la mesure où une petite erreur se paye cher en termes de perte de performance, la conception ne s'arrête plus aux principes, mais atteint les détails d'exécution ; c est d ailleurs le sens de la RT 0 avec l obligation de fournir au dépôt de permis de construire une attestation de prise en compte de cette réglementation, et de réalisation de l étude de faisabilité relative aux approvisionnements en énergie (uniquement pour les bâtiments de plus de 000 m²). Aujourd hui, parce que le bâtiment vit une mutation, chaque acteur doit penser à tous les autres. Cette nécessité de dialogue et de traçabilité apparaît dès la conception, en particulier pour tous les problèmes d interface entre deux ouvrages. Les concepteurs doivent les comprendre, les prévoir, décrire les solutions à mettre en œuvre pour les surmonter. Les entreprises retenues doivent en être informées et la mise en œuvre vérifiée. Bien conduite, cette démarche raccourcit les délais d'exécution, assure la maîtrise des coûts et évite les malfaçons. Négligée, elle ouvre la voie à de coûteuses reprises en cours de chantier, voire à l'apparition de pathologies que l'on aurait pu éviter. 8 qualité construction numéro spécial batimat 03 9

6 CONCEPTION BIOCLIMATIQUE Une démarche indispensable, mais encore balbutiante texte : Pascal Poggi photos : Alucobond (Ramon Prat Moreno Maggi), Alwitra, FDT, GlassMarte, Lamilux, UN Studio, DR La RT 0 introduit les premiers objectifs bioclimatiques. S ils sont insuffisants pour garantir une parfaite conception bioclimatique, ils orientent dès à présent les choix des concepteurs dans la bonne direction, pour les préparer à la prochaine étape de 00. Photo Lignotrend Il existe un gouffre entre une conception bioclimatique et les signes d'une conception bioclimatique d un bâtiment. Dans le premier cas, les concepteurs ont longtemps réfléchi et imaginé des solutions adéquates en fonction du site. Dans le second cas, ils affichent le langage bioclimatique quelques m² de toiture végétalisée, deux ou trois puits de lumière et surtout une utilisation visible du bois sans bilan et sans nécessairement rechercher une cohérence d'ensemble. Une application irréfléchie des labels encourageant la conception bioclimatique aboutit souvent à cet étalage des signes. C'est un peu comme si, dans un discours, il fallait entendre des mots-clefs sans souci du sens global. La démarche bioclimatique est imprécise et ingrate. Il n'existe pas de méthode incontestable, mais un consensus se dégage toutefois. La seule méthode réellement efficace est celle de l'acv (Analyse du cycle de vie), avec une obligation de résultat : le delta environnemental doit être nul entre le moment où l'on aborde un site pour construire un bâtiment et, 50 ou 00 ans plus tard, celui où on le restitue après déconstruction du bâtiment. Ce contrôle s'applique à toutes les démarches bioclimatiques, mais il n'est pas simple à mener du tout. Les méthodes d'acv ne sont pas légion, les logiciels non plus et les données pour les nourrir, comme les FDES par exemple (Fiches de déclaration environnementale et sanitaire), sont loin, très loin, de couvrir tous les composants et systèmes techniques du bâtiment. Approche bioclimatique et pathologies L'enquête de l'aqc sur les bâtiments performants ne s'est pas penchée spécifiquement sur la démarche bioclimatique, mais elle a observé de nombreux signes de dysfonctionnements de l'approche bioclimatique. Aucune de ces remarques ne remet en cause la légitimité de l'approche bioclimatique. Elles mettent en relief la méconnaissance de la démarche bioclimatique par de nombreux acteurs du bâtiment et pointent à nouveau l'absolue Photo page ci-contre : À m d'altitude sur l itinéraire du Mont-Blanc, le nouveau refuge du Goûter, ouvert depuis l'été 0, minimise son impact environnemental malgré d'importantes contraintes - vents de 300 kwh, températures négatives en permanence (- 7 C est la température la plus élevée de l'année durant la nuit), neige éternelle : autonomie énergétique grâce à 97 m² de panneaux photovoltaïques et à des panneaux thermiques, seulement 0 m 3 de béton employé pour la construction, structure en bois massif, ventilation double flux pilotée en fonction du taux de CO à l'intérieur, planchers et plafonds apparents (Lignotrend) avec une tenue au feu de 60 minutes. nécessité de considérer le bâtiment comme un système global, dont l'équilibre doit être maintenu. À titre d exemples : des isolants en ouate de cellulose ou en fibres textiles recyclées, appréciées en approche bioclimatique, stockés à l air libre et soumis à la pluie qui peut ruiner leur caractéristiques thermiques ; des défauts d'étanchéité à l'air aux jonctions plancher/ossature verticale dans la construction bois, et plus globalement aux traversées de paroi par des gaines électriques, des réseaux de chauffage groupés ; le poids des grandes baies coulissantes, dont les conséquences ne sont pas envisagées (difficultés de manœuvre, déformation graduelle des menuiseries conduisant à une réduction de l'étanchéité à l'air) ; de nombreux défauts dans la conception du pilotage des protections solaires, éléments clés de l approche bioclimatique et plus généralement un ensemble d erreurs de conception conduisant à des surchauffes d'été, etc. L'AQC a observé un phénomène que l'on commence à peine à identifier : l'inadéquation des solutions de chauffage à forte inertie en construction neuve. Si l on prend l exemple du plancher chauffant basse température classique avec chape béton, son inertie se compte en heures, il est donc incapable de réagir en quelques minutes à une sollicitation de sa régulation. Par conséquent, en fonctionnement en mi-saison, les apports solaires ajoutent leur chaleur à celle de l'émission du plancher chauffant, ce qui engendre une surchauffe et un inconfort. Certes il est souhaitable que le bâtiment dispose d'une certaine inertie pour le confort d'été, mais a contrario les émetteurs de chauffage doivent réagir très rapidement et offrir l'inertie la plus réduite possible. Malgré son image favorable et ses possibilités de valorisation des sources de chaleur basse température, donc d'utilisation potentiellement importante d'énergie renouvelable, le plancher chauffant classique avec une chape de 6 à 0 centimètres au-dessus des tubes ne convient plus aux bâtiments très isolés. Il faut privilégier les solutions sèches à base de plaques de plâtre ou les www Le comportement des utilisateurs compte beaucoup Olivier Sidler, directeur du bureau d ingénierie Enertech, aime les comparaisons automobiles. Il prend l'exemple de la Toyota Prius Hybride. Aux mains d'un conducteur qui modifie sa conduite pour réduire autant que possible sa consommation, elle atteindra 3 à 4 l/00 km. Si le conducteur ne change rien à ses habitudes, le véhicule reste aux alentours de 7 l/00 km, ce qui demeure plus performant qu'un véhicule traditionnel mais n'atteint pas le potentiel d'économies de la Toyota Prius. Pour les bâtiments, dit-il, la situation est similaire, en pire. La consommation d'un bâtiment conçu pour être performant c'est-à-dire économe en énergie varie de à 3 ou davantage selon le comportement des occupants. Il en tire trois conclusions. Premièrement, les occupants doivent être formés à l'utilisation de leur nouveau bâtiment, ainsi que les équipes de maintenance et d'exploitation. Cette formation doit être claire et comporter des exemples montrant les surconsommations engendrées par le maintien des habitudes. Deuxièmement, la formation doit être reconduite périodiquement pour tenir compte de la modification dans le temps de la population des occupants d'un bâtiment particulier. Troisièmement, les occupants doivent avoir accès, facilement, à l'historique des consommations du bâtiment - voire même de parties du bâtiment - de manière à identifier les consommations de chaque service, par exemple. 0 qualité construction numéro spécial batimat 03

7 solutions minces avec des tubes de très faible diamètre (0 mm) et une épaisseur de chape réduite à cm de manière à minimiser l'inertie. Néanmoins, comme l'enquête a porté sur des bâtiments soumis à la RT 005, on peut penser dans une certaine mesure que les contraintes spécifiques introduites par la RT 0 sur l approche bioclimatique vont obliger les concepteurs à une réflexion approndie en phase avantprojet et gommeront une partie des éléments de non-qualité identifiés par l'aqc. RT 0 et approche bioclimatique La méthode de calcul Th-B-C-E de la RT 0, une première fois publiée par l'arrêté du 0 juillet 0, annulée par le Conseil d'état puis republiée sans modification par l'arrêté du 30 avril 03, introduit plusieurs contraintes qui participent d'une conception bioclimatique. La première, la plus connue, est le coefficient Bbio. Exprimé sans unité, le Bbio traduit l'efficacité énergétique du bâti par rapport aux besoins de chauffage, de rafraîchissement et d'éclairage. Son but est de contraindre le maître d'ouvrage, le maître d'œuvre et les concepteurs qui les entourent, à bien réfléchir à la conception physique de leur bâtiment, avant de penser à l'efficacité des systèmes techniques dont il sera équipé. Il valorise l'implantation et la forme du bâtiment, la surface et l'orientation des baies. Il maximise l'éclairage naturel des locaux. Il privilégie les solutions liées au bâti : l'isolation et l'inertie thermiques, la transmission solaire, la transmission lumineuse, l'ouverture des baies pour une ventilation naturelle contrôlée, l'étanchéité à l'air, etc. Certains bureaux d études, comme Pouget Consultants notamment, considèrent que le Bbio n'est pas suffisamment contraignant pour certains types de bâtiments, dont les bureaux. S'il était plus sévère, il contraindrait réellement l'équipe de conception, estiment-ils, à une réflexion approfondie sur le bâtiment. L'intérêt du Bbio, tel qu'il existe aujourd'hui, vient surtout du fait que son calcul doit être remis avec la demande de permis de construire. Qui dit le calculer dit entamer une vraie conception réfléchie du bâtiment bien plus tôt qu'auparavant. Il faut prouver par le calcul, dès dépôt de permis de construire, que le bâtiment respectera la RT. La deuxième contrainte a trait au confort d été sans rafraîchissement. La RT 0 définit des catégories de bâtiments dans lesquels il est possible d assurer un bon niveau de confort en été sans avoir à recourir à un système actif de refroidissement. Ces catégories (CE et CE) dépendent du type d occupation et de la localisation (zone climatique, altitude, proximité de zones de bruit). Pour ces bâtiments, la réglementation impose que la température la plus chaude atteinte dans les locaux, au cours d une séquence de 5 jours très chauds d été, n excède pas un seuil (Tic ref ). La troisième contrainte concerne la surface minimale des baies en logements collectifs. La RT 0 prescrit que la surface totale des www Photo Lamilux Photo Alwitra Sur un bâtiment neuf, la végétalisation des toitures n'a aucune influence sur l'isolation thermique du bâtiment. En revanche, les îlots de verdure contribuent à réduire la surchauffe urbaine en été et, à ce titre, participent à la diminution des consommations de rafraîchissement. Les solutions d'éclairage zénithal dont l'ouverture est pilotée pour contribuer au confort par ventilation naturelle, contribuent à la réduction des consommations d'énergie, au bien-être des occupants et jouent leur rôle d'exutoire de fumées en cas d'incendie. Photos DR Baudoin Bergeron Architectes, associés à LGX Ingénierie et Pouget Consultants, ont conçu et construit un bâtiment Bepos (à énergie positive) de 7 logements pour la Régie immobilière de la Ville de Paris dans le XI e arrondissement à Paris. Pour atteindre le niveau Bepos, alors que le contexte urbain ne permet pas de produire beaucoup d'énergie, il faut consommer très peu. Le bâtiment est de forme simple, compact ( 500 m² Shon sur un terrain de 48 m²), avec une profondeur de 4 à 6 m, ce qui tout de suite a posé la question de l'accès au clair de jour du centre du bâtiment, et de l'organisation de Une verrière zénithale transmet la lumière du jour à l'ensemble des circulations verticales dans ce bâtiment de 6 niveaux. Les consommations d'énergie sont tellement réduites que deux chaudières murales à condensation suffisent. Le premier bâtiment de logements collectifs Bepos dans Paris logements traversants pour le confort d'été. Au centre du bâtiment, la circulation verticale surdimensionnée est conçue comme un puits de lumière : verrière zénithale, ascenseur et escalier sont rassemblés dans un seul volume, cerné de vide toute hauteur. Des parois en pavés de verre laissent filtrer la lumière jusqu'aux paliers de distribution et aux pièces d'eau des logements (cuisine, salles de bains et douches), adossées aux paliers. Les logements de 3 pièces et plus sont traversants est-ouest. Les besoins de chauffage très réduits la consommation de chauffage atteint seulement 9 kwh EP /m².an sont couverts par deux chaudières murales à condensation de 35 kw en chaufferie. L'ECS est produit par des panneaux solaires thermiques en toiture et une récupération de la chaleur sur les eaux grises, plus un appoint par les deux chaudières. La toiture est conçue comme une centrale de production d'énergie : capteurs solaires thermiques, capteurs photovoltaïques, puits de lumière. La production photovoltaïque atteint 33, kwh EP /m².an, face à une consommation au sens de la RT de 3,6 kwh EP /m².an : le bâtiment est à énergie positive. qualité construction numéro spécial batimat 03 3

8 Photo UN Studio Photo GlassMarte 3 4 Photo FDT Photo Alucobond (Ramon Prat Moreno Maggi) baies mesurée en tableau soit supérieure ou égale à /6 de la surface habitable (surface habitable au sens du Code de la construction et de l'habitation). La quatrième contrainte porte sur les protections solaires en logements collectifs. La RT stipule que les baies de tout local destiné au sommeil et de catégorie CE (non rafraîchi) doivent être équipées de protections solaires mobiles, de façon à ce que le facteur solaire des baies ne dépasse pas un plafond défini en annexe de l'arrêté du 6 octobre 00. Ce plafond est fonction à la fois de l'altitude, des zones climatiques, du caractère passager ou pas de l'occupation du local et du classement des voies en zones de bruit BR, BR ou BR3. Cinquième contrainte, la RT impose aussi que les baies d'un local de catégorie CE, non à occupation passagère, s'ouvrent sur au moins 30 % de leur surface, sauf si des règles d'hygiène ou de sécurité l'interdisent. Sixième contrainte, l'article 6 de l'arrêté du 6 octobre 00 stipule : «Toute maison individuelle ou accolée recourt à une source d'énergie renouvelable», et précise également la contribution minimale des énergies renouvelables (ENR) au coefficient Cep de la maison (coefficient de consommation d énergie). Malheureusement, cette disposition a rapidement été détournée de son objet (inciter à une vraie réflexion quant à l'emploi des énergies renouvelables). En effet, les industriels ont très vite développé des systèmes qui se calent sur le minimum de l'exigence de la RT une contribution des ENR égale à 5 kwh EP /(m².an) mais surtout pas davantage, comme par exemple le triplet chaudière à condensation + ballon solaire + un seul capteur solaire thermique ou le chauffe-eau thermodynamique, etc. La RT ne contient pas pour le tertiaire de dispositions contraignantes comparables à celles que l'on peut lire pour le logement. Les rédacteurs de la méthode se rendent bien compte que le Baptisée Tour Bioclimatique, ce projet de Bouygues Immobilier et des architectes hollandais UN Studio fait l objet d un concours à Issy-les-Moulineaux (9). Si elle est construite, sa double façade ventilée sera coupée tous les à 4 niveaux pour éviter la formation d'une cheminée chaude. La façade portera du photovoltaïque et la ventilation double flux avec récupération de chaleur sera individualisée dans des convecteurs multifonctions en façade. L'apport de lumière du jour au cœur des bâtiments tertiaires est possible grâce à des cloisonnements. «La RT 0 contraint les acteurs à travailler ensemble, plus tôt et plus intensément qu'auparavant, mais elle amorce juste l'exigence de conception bioclimatique.» problème du tertiaire n'est pas le chauffage, mais le rafraîchissement, notamment en bureaux. Ils tentent de décourager le recours à la climatisation en mettant en avant plusieurs méthodes de rafraîchissement passives : conception du bâtiment, masques, protections solaires, ventilation, puits climatique, etc. Au bout du compte, la RT 0 contraint les acteurs à travailler ensemble, plus tôt et plus intensément qu'auparavant, mais elle amorce juste l'exigence de conception bioclimatique. Il faut regarder plus loin et penser à la RT 00 avec ses bâtiments à énergie positive. Il ne suffira plus alors de sur-isoler, il faudra vraiment approfondir la conception bioclimatique des bâtiments, notamment pour réduire les besoins d'éclairage et de rafraîchissement. Dès aujourd hui, les labels volontaires Effinergie+ et Effinergie Bepos accroissent les exigences par rapport à la RT 0, mais introduisent en plus de nouvelles préoccupations utiles dans une démarche bioclimatique. Le label Effinergie+ exige un Bbio Effinergie+ égal à 80 % du Bbio R T0. Il rend obligatoire la mesure d'étanchéité à l'air pour tous les bâtiments de moins de 3000 m². Il introduit aussi la prise en compte des consommations d'énergie au-delà des usages réglementaires, notamment les consommations mobilières (les appareils déplaçables), celles de l'électroménager, des appareils électroniques, etc. Le Label Bepos Effinergie, quant à lui, demande la conformité au label Effinergie+, et introduit l'évaluation du contenu en énergie grise du bâtiment et son potentiel d'éco-mobilité en des termes tels qu'il ne suffit pas, pour y répondre, de poser trois prises dans le parking pour charger des véhicules électriques. Grands principes et petites recettes La conception bioclimatique des bâtiments repose sur 6 grands principes et un juge de paix. Les 6 principes sont les suivants : premièrement, il faut tirer le meilleur parti du site, orienter le bâtiment de manière à minimiser ses besoins de chauffage, de rafraîchissement et d'éclairage. Deuxièmement, la conception bioclimatique construit autant que possible à l'aide de matériaux locaux et s'efforce de minimiser l'énergie grise dépensée pour la fourniture des matériaux et la construction du bâtiment. Troisièmement, la déconstruction du bâtiment et la réutilisation de ses matériaux est prise en compte. Quatrièmement, une conception bioclimatique s'attache à fournir des conditions d'utilisation du bâtiment confortables et saines en minimisant les consommations d'énergie. Cinquièmement, les dépenses d'énergie restantes doivent être couvertes par des énergies renouvelables produites localement. Sixièmement, les consommations d'eau sont réduites, l'eau de pluie est récupérée et réutilisée. Le juge de paix, c'est l'analyse du cycle de vie du bâtiment (ACV) avec la contrainte de résultat d'un delta environnemental nul. Les 6 grands principes énumérés s'appliquent bien à de larges parcelles libres, sur lesquelles les concepteurs ont toute Fiche conseils 3 En 003, Degussa a construit à Trostberg en Allemagne un nouveau centre de recherches entièrement sous cloche de verre de 00 m². Près de 50 % de cette peau extérieure s'ouvre pour la ventilation naturelle et la lutte contre la surchauffe d'été. En hiver, elle maintient autour du bâtiment qu elle abrite une température supérieure de 9 à C à la température extérieure. 4 Le lycée hôtelier Georges Frêche, en service à Montpelier depuis la rentrée 0, a été conçu par les architectes Massimiliano et Doriana Fuksas. Ses formes organiques sont calculées pour ménager des espaces ombrés à l'extérieur et pour projeter des ombres sur certaines façades, de manière à protéger contre l'ensoleillement de mi-saison, de début et de fin d'été. Conseil La conception bioclimatique est complexe, seule une analyse de cycle de vie avec comme objectif un delta environnemental nul sur toute la durée de vie du bâtiment garantit sa réussite, indépendamment des moyens techniques déployés. Conseil La minimisation des besoins et la récupération systématique d'énergie pour l'éclairage, le chauffage, la production d'ecs et le rafraîchissement sont les deux principaux moyens d'une conception bioclimatique. liberté quant à l'orientation de leur bâtiment. En environnement urbain dense, c'est une toute autre affaire et il faut traduire ces grands principes en petites recettes, en conservant toujours l'ultime garde-fou de l'acv. Par petites recettes, il ne faut rien entendre de péjoratif, car il s agit au contraire de faire souvent preuve d'imagination pour mettre au point de nouvelles approches, les solutions classiques prônées ne prêtant mal aux environnements urbains denses. Pensons par exemple à la ventilation naturelle : le niveau élevé de bruit extérieur en ville joint à la mauvaise qualité de l'air extérieur le long des voies à forte circulation, la rend parfaitement inapplicable. Le résultat serait désastreux en termes de confort acoustique et de qualité de l'air intérieur. Les petites recettes, ce sont les technologies passives ou actives pour consommer le moins d'énergie possible, tout en assurant le niveau de confort requis : puits canadien, puits hydraulique, puits de lumière, gestion combinée des protections solaires et de l'éclairage pour privilégier l'éclairage naturel, solaire thermique et photovoltaïque, association du solaire thermique haute température et de groupes à absorption, autoconsommation de l'électricité photovoltaïque produite sur site, vitrages à fort contrôle solaire, vitrages électrochromes, association de vitrages à contrôle solaire réduit et transmission lumineuse élevée à des protections solaires efficaces, bien conçues et bien pilotées, récupération de chaleur de tous types : sur l'air extrait dans des ventilations double flux, sur les groupes froids quand il y en a, sur les eaux grises Tout cela est nouveau et demande à être maîtrisé par les acteurs de la construction. Toutes ces mesures ne sont pas applicables partout et prennent place dans des projets réfléchis, en gardant toujours à l'esprit l'obligation d'une ACV montrant un delta environnemental nul sur toute la durée de vie du bâtiment. 4 qualité construction numéro spécial batimat 03 5

9 ÉTUDE THERMIQUE Des difficultés chez les utilisateurs texte : Pascal Poggi photos : Hora, DR Les utilisateurs des logiciels de calcul sont loin d être tous familiers des spécificités de la RT 0, profondément différente de la RT 005. D autant qu elle impose une concertation entre les concepteurs et des premiers calculs thermiques dès l esquisse. Photo DR àtravers ses 3 coefficients clefs Bbio, Ticref et Cep ainsi qu'en imposant l'apport de preuves de respect de la réglementation dès le dépôt du permis de construire, la RT 0 a modifié la séquence de travail dans la conception des bâtiments neufs. Dès les premiers travaux de conception, il faut respecter les coefficients Bbiomax et Ticref, simplement grâce aux vertus du bâti, sans tenir compte de l'efficacité énergétique des systèmes utilisant de l'énergie (chauffage, ventilation, ECS, éclairage, etc.), et en apportant la preuve par le calcul. Ce qui implique une concertation entre les différents bureaux d études de conception dès les premières esquisses, et des premiers calculs thermiques à l'aide d'outils certifiés pour cela. Les logiciels RT 0 Depuis le er juillet 03, la RT impose que les calculs et les différents documents prouvant la conformité à la RT, au moment du dépôt de permis de construire et à livraison du bâtiment, soient produits à partir d'applications certifiées. A début octobre 03, les logiciels certifiés par le Cstb pour le calcul thermique de la RT 0 étaient les suivants : Clima-Win et Discepolo de BBS Slama, Cypecad MEP de Cypecad, Lesosai de E4tech Software, Archiwizard de HPC-SA, Pleiades+Comfie module RT 0 d'izuba Energie, UWin RT 0 et U Win (maisons individuelles seulement) de Perrenoud. DesignBuilder de DesignBuilder Cetteg est en cours d'évaluation. à noter que Fauconnet Ingénierie et BBS Slama ont conclu un accord : Clima-Win est appelable directement depuis Visual TTH de Fauconnet, sans sortir de l'application. Globalement, Discepolo est un outil conçu pour les Photo page ci-contre : le calcul du coefficient Bbio doit être réalisé dès le début de la conception et joint à la demande de permis de construire. Il valorise la conception bioclimatique du bâtiment, sans prendre en compte les systèmes techniques ventilationchauffage-rafraîchissementéclairage qui l'équiperont ensuite. () Format de fichier utilisé pour échanger et partager des informations entre logiciels. L'approche du Titre IV Pour la conformité avec la RT, l'arrêté du 6 octobre 00 prévoit également une solution simplifiée, dite Titre IV «mode d'application simplifiée en maison individuelle», uniquement applicable à la maison individuelle. Cette procédure simplifiée implique une démarche de précaution : la simplification des calculs oblige à retenir des solutions techniques surperformantes par rapport à une démarche optimisée avec des non-thermiciens, alors que tous les autres, de manière différente pour chacun, sont des outils détaillés et très puissants pour les thermiciens. L'aspect travail collaboratif et co-conception entre différents bureaux d études a été pris en compte par plusieurs de ces applications. Clima-Win comporte un module de simulation thermique dont le moteur a été programmé par BBS à partir du texte de la méthode de calcul Th-B-C-E. Il communique avec tous les logiciels de conception architecturale par échange de fichiers.ifc (). Mais depuis septembre 03, Clima-Win est également incorporé à Revit Architecture (Autodesk) : sans quitter l'environnement Revit, l'utilisateur peut immédiatement juger des résultats en termes de performance réglementaire RT des modifications qu'il apporte à son plan. Discepolo, de son côté, est conçu pour une approche de la RT en phase esquisse et www calculs affinés. Un premier Titre IV vient d'être attribué à la BAO (Boîte à outils) Promodul, un outil logiciel développé avec BBS Slama. La BAO Promodul va chercher les caractéristiques des produits et systèmes dans la base de données Edibatec et la base Cléa gérée par Promodul. Un second Titre IV est en cours d'instruction. Il est présenté par Cardonnel Ingénierie et rassemblera des produits clairement identifiés 6 qualité construction numéro spécial batimat 03 7

10 avant-projet. Durant la phase d'élaboration d un projet, tous les paramètres ne sont pas fixés (qualité de vitrages, type d isolant ) et doivent pouvoir évoluer rapidement et facilement en fonction des discussions entre maîtrise d'ouvrage, maîtrise d'œuvre et les bureaux d études techniques associés. Discepolo, mais aussi Archiwizard, le module RT 0 de Pleiades+Comfies et DesignBuilder lorsque son évaluation sera terminée, permettent de saisir rapidement un projet de bâtiment, d'effectuer une Simulation thermique dynamique (STD) à partir des hypothèses initiales du projet, sans être freiné par de trop longs temps de saisie. Ces quatre applications peuvent être utilisées dès l'esquisse, mais aussi tout au long du processus, ainsi qu'en fin de travaux pour l'attestation finale. Discepolo est plus généreux que les trois autres en termes de fichiers d'entrée : il accepte les.ifc, les fichiers SketchUp, les fichiers de certaines applications CAO/DAO comme celles d All Systems. Discepolo est aussi le seul à pouvoir intercepter le fichier d'entrée XML que génère chaque logiciel RT 0 pour renseigner le moteur du Cstb. Ce fichier XML constitue une description très détaillée du bâtiment, depuis son organisation spatiale jusqu'à la nature précise de chacun de ses composants. à partir de ce fichier, Discepolo reconstitue l'arborescence du bâtiment sans que l'utilisateur n ait à ressaisir quoi que ce soit. Il devient ensuite possible d'appliquer au bâtiment les scénarios d'occupation et les conditions météorologiques réels demandés par le maître d'ouvrage, au lieu des scénarios conventionnels de la RT 0. Cela sert à tester le bâtiment non plus dans les termes conventionnels de la RT, mais dans la réalité de sa vie en œuvre, telle que le maître d'ouvrage la prévoit. On vérifie donc l'impact des scénarios réels sur les indicateurs de STD : évolution des températures intérieures (Ticref), des niveaux de confort, des consommations énergétiques... Archiwizard est particulièrement efficace dans la simulation du coefficient Bbio en raison de son aptitude inégalée en simulation des protections solaires de toutes sortes. L'approche de ces quatre applications permet d'incorporer la STD, sans surcoût, dès l'esquisse. La RT 0 ne s'applique pas à toute la construction neuve. La fiche d'application «Comment identifier l'usage d'un bâtiment et l'exigence associée?» publiée par le Cstb en juin dernier indique que la RT ne s'applique pas aux prisons, lieux de culte, salles de spectacles (cinémas, théâtres, auditorium, etc.), musées, salles d'exposition, piscines, patinoires, saunas et hammams y compris leurs vestiaires, salles polyvalentes et salles des fêtes, salles de conférences, médiathèques et bibliothèques municipales. Ces segments du tertiaire ne sont plus soumis à aucune réglementation thermique, mais les maîtres d'ouvrage sont invités à faire du mieux qu'ils peuvent. Dans la méthode RT 0, le coefficient de consommation d énergie Cep max des grands commerces peut dépasser 500 kwh EP /m².an. 3 4 En logement collectifs, le couple chaudière à condensation solaire thermique est devenu un optimum technicoéconomique, facilement valorisé par la méthode de calcul RT 0. 5 Les équipements utilisant ou pilotant de l'énergie doivent justifier leurs performances via une certification ou une vérification par tierce partie. Faute de quoi ils sont pris en compte dans le moteur de la RT 0 en fonctions de valeurs forfaitaires très pénalisantes. Les difficultés des utilisateurs La méthode RT 0 est profondément différente de celle de la RT 005 et de la RT dans l existant. Et lorsqu'on interroge les services d'assistance technique des éditeurs de logiciels RT, il est très clair que les utilisateurs, les bureaux d études thermiques pour l'essentiel, sont encore très loin d'être familiers des nuances de la RT 0. La plupart d'entre eux n'ont pas lu la méthode de calcul. Il faut préciser, à leur décharge, qu'elle compte 360 pages. Ce défaut d'information est la principale source des difficultés de conception des bâtiments et, notamment, de la propagation de rumeurs infondées : surcoût insupportable, complexité qui rendrait la méthode inapplicable Sans même évoquer le fait que nombre www Photos DR qualité construction numéro spécial batimat 03 9

11 PUBLI-REPORTAGE Photos Hora Photo ci-dessous : la prise en compte des fenêtres et façades vitrées avec leurs protections solaires requiert la saisie d'une vingtaine de données très techniques. Trois logiciels spécifiques existent pour renseigner correctement les logiciels de calcul RT 0 sur ce point. Fiche conseils de bureaux d études et de concepteurs confondent encore consommations conventionnelles au sens de la RT et consommations prévisionnelles calculées en fonction des scénarios d'occupation prévus par le client. Dans le détail, trois points leur posent d'importantes difficultés : la procédure qui prouve le respect de la RT 0, la preuve de l'efficacité des produits et le calcul RT des ouvrants et surfaces vitrées. La preuve de la conformité à la RT 0 est dispersée entre plusieurs textes, pas forcément connus des bureaux d études. L'article er de la Conseil La RT 0 est une méthode de calcul conventionnelle efficace pour comparer les solutions entre elles et les bâtiments entre eux mais pas pour prévoir des consommations réelles. Conseil La sévérité affichée de la RT 0 50 kwh EP /m².an s'applique aux bâtiments de logements, mais pas au tertiaire où les consommations réglementaires peuvent aller jusqu'à 500 kwh EP /m².an. Conseil 3 Huit logiciels, pour l'instant, sont certifiés pour réaliser des calculs RT 0. Conseil 4 Pour prendre en compte les ouvrants dans toutes leurs nuances, il faut s'appuyer sur une base de données ou utiliser des logiciels de calculs spécifiques. Conseil 5 L'approche simplifiée en maison individuelle, dite Titre IV, a fait l objet d une première application en septembre 03 : le logiciel BAO Promodul. loi prévoit deux attestations, au dépôt de permis de construire et à la réception de fin de travaux. Dans les deux cas, la forme, le contenu des documents à fournir et le type d'interlocuteurs habilités à les établir sont très codifiés. Tout cela est expliqué en détail sur le site www. rt-batiment.fr qui permet également de télécharger les documents à remplir. Les logiciels RT les éditent directement dans la forme requise. Par ailleurs, l'étude préalable d'approvisionnement énergétique avec simulation technique et financière, que l'on demande également au moment du dépôt de permis de construite, émane de la loi du 3 juillet 005. L'avènement de la RT 0 ne l'a pas modifiée, elle est toujours obligatoire. Concernant la preuve de l'efficacité des composants et systèmes, la RT 005 imposait déjà une classification : certification du produit en fonction d'une norme, vérification par un tiers ou valeur forfaitaire par défaut en l'absence de toute preuve. Les valeurs forfaitaires étaient déjà pénalisantes en RT 005, elles se révèlent dissuasives en RT 0. De même, la vérification par un tiers est moins bien valorisée en RT 0. De manière générale et dans un grand nombre de cas en RT 0, le choix de la valeur forfaitaire n est pas judicieux, il est vraiment conseillé aux concepteurs de pousser leur analyse plus loin sur les solutions techniques. En ce qui concerne le calcul RT des surfaces vitrées, seul le coefficient d isolation de la fenêtre Uw (défini comme la moyenne de Ujour et de Unuit) était pris en compte dans la RT 005 ; les apports solaires, par exemple, n'étaient pas valorisés. Les calculs à partir des valeurs par défaut étaient peu pénalisants. Dans la RT 0 en revanche, certaines configurations demandent de renseigner jusqu à une vingtaine de coefficients. Les apports solaires (Sw), la transmission de la lumière naturelle (Tlw) comptent beaucoup, et les valeurs par défaut sont extrêmement pénalisantes. Et pourtant, de nombreux interlocuteurs des services d'assistance technique des éditeurs demandent s'il existe un moyen d'extrapoler l'ensemble des coefficients nécessaires à partir des coefficients Ujour et Unuit qui leur sont familiers Or, non seulement ce n'est pas possible, mais au vu de la réelle complexité des données à fournir et du nombre quasi infini de combinaisons de types et de couches de vitrages, de gaz intercalaires, de joints et de menuiseries, trois éditeurs proposent même des logiciels spécifiques pour calculer les données d'entrée vitrages-menuiseries-façades requises par le moteur de calcul. Il s'agit de Physalis de BBS Slama, de Pleiades+Comfies et du logiciel Ulys du Cstb. Ce dernier requiert de saisir les paramètres de tous les composants (couche, profilé, joint, etc.), un exercice laborieux et source de probables erreurs de saisie. Les deux autres applications puisent dans les bases de données de produits et systèmes au format Edibatec, qui contient plusieurs milliers de références nourries par les fabricants. Cela évite les saisies et, en raison de la facilité d'entrée des données, permet la comparaison entre systèmes et produits de différents fabricants. 0 qualité construction numéro spécial batimat 03

12 ISOLATION PAR L'INTéRIEUR Toujours efficace, en construction neuve comme en rénovation texte : Pascal Poggi photos : AQC, Homatherm, Isofloc, Isover, Knauf Bâtiment, DR Les fabricants ayant fait évoluer leur offre, l'isolation par l'intérieur n'est pas du tout disqualifiée par les exigences de la RT 0. En rénovation, c'est parfois la seule solution possible et elle permet d'atteindre des performances élevées. Si les systèmes sont de plus en plus complets, on constate encore quelques erreurs dans la mise en œuvre. Photo Homatherm Ce panneau de sous-toiture en fibres de bois, disponible jusqu à 60 mm d épaisseur, convient au neuf et à la rénovation. qualité construction numéro spécial batimat 03 3

13 Dans un bâtiment, les solutions d'isolation par l intérieur (ITI) sont nombreuses : isolation des combles perdus en panneaux, rouleaux, en vrac, isolation des combles en rampants en panneaux ou rouleaux, isolation tendue sous toiture métallique, doublage intérieur des murs verticaux, soufflage dans des cavités de murs verticaux, isolation thermique des sols, etc. Pour satisfaire aux exigences plus élevées de la construction neuve ou des rénovations performantes, l'efficacité des produits isolants s'est accrue depuis deux ans, de nouvelles matières sont apparues, leur mise en œuvre a évolué et les panneaux s'accompagnent désormais presque systématiquement d un procédé d étanchéité à l air. Isolation des combles par panneaux ou rouleaux Deux grandes techniques sont disponibles pour l'isolation thermique des combles : d'une part les panneaux rigides ou en rouleaux, d'autre part le vrac soufflé. Ces deux techniques conviennent à l'isolation thermique horizontale sur plancher de combles perdus et peuvent même être combinées pour cette application ; tandis que l'isolation sous rampants des combles aménagés est réservée aux panneaux, rigides ou en rouleaux. En l'absence de DTU, la mise en œuvre de l'isolation thermique des combles par rouleaux ou panneaux est décrite par : le Cahier de prescriptions techniques (CPT) du CSTB n 3560_V Isolation thermique des Photos page ci-dessous : les contraintes de la RT 0 obligent les entreprises à mettre en œuvre plusieurs couches d'isolant. Elles doivent être posées en contact les unes des autres pour éviter l'apparition d'une lame d'air froid entre deux isolants, ce qui réduirait la résistance thermique globale de la paroi. Photo de gauche : bonne pratique. Photo de droite : mauvaise pratique. combles : isolation en laine minérale faisant l objet d un Avis Technique ou d un Constat de Traditionalité, (juin 009) ; le CPT du CSTB n 3647 Mise en œuvre des procédés d isolation thermique rapportée en planchers de greniers et combles perdus faisant l objet d un Avis Technique, Document Technique d Application ou Constat de Traditionalité (novembre 008) ; le Cahier du CSTB n 33 Guide de l isolation par l intérieur des bâtiments d habitation du point de vue des risques en cas d incendie pour les aspects de tenue au feu (juin 000). De plus, Knauf Insulation, Saint-Gobain Isover, Rockwool et Ursa ont chacun suivi une procédure de DTA pour la mise en œuvre des panneaux et rouleaux en isolation des combles perdus ou sous rampants. Ces cinq documents combinés - le CPT n 3560_V et les 4 DTA - posent des prescriptions et des exigences renforcées vis-à-vis des performances thermiques et des bonnes pratiques : Pour les combles aménagés et les combles perdus : > installation d un écran de sous-toiture HPV (Hautement perméable à la vapeur d'eau) en neuf, ou en rénovation lourde en cas de dépose de la couverture. Cette nouvelle obligation est née à la fois du constat de défauts répétés d'étanchéité des toitures et du fait que les metteurs en œuvre y remédiaient à l'aide d'écrans étanches à l'air et à l'eau, empêchant de fait la migration www Photo DR La mise en œuvre des isolants sous vide est délicate. Le coût des panneaux sur mesure pousse à concevoir un plan de calepinage détaillé afin d'employer autant que possible des panneaux de dimensions standard. Photo Isover Photo AQC Le difficile développement des isolants sous vide Les isolants sous vide sont apparus depuis plusieurs années dans les salons européens. Si leur coefficient de conductivité thermique λ est environ dix fois meilleur que celui du polyuréthane, à l'inverse leur prix est nettement supérieur. Le bureau d études thermique Pouget Consultants promeut leur emploi en isolation par l'intérieur de bâtiments existants, pièce par pièce, avec une méthode de mise en œuvre spécifique, testée à la faveur de plusieurs réhabilitations dans Paris. à résistance thermique égale, les isolants sous vide sont nettement moins épais que les autres matières. Les employer en rénovation garantit une bonne isolation et minimise la perte de surface habitable. Partout où le prix du m² habitable atteint à 4 000, leur utilisation est rentable. Comme les isolants sous vide sont encapsulés dans des feuilles d'aluminium pour préserver le vide, on ne peut pas les recouper sur le chantier. Les fabricants - deux suisses et deux allemands - proposent des panneaux dans des dimensions standard et sur mesure, ces derniers étant nettement plus coûteux. Pouget Consultants a donc développé une méthode en plusieurs étapes pour raccourcir la durée du chantier en milieu occupé et minimiser les coûts de fourniture : relevé précis des surfaces à isoler, mise au point d'un plan de calepinage qui minimise le nombre de panneaux sur mesure, et description détaillée de l'intervention pour que l'isolation d'une pièce soit complètement réalisée finitions comprises - en une seule journée par une équipe de deux à trois personnes. 4 qualité construction numéro spécial batimat 03 5

14 Photo Isover 3 Photo AQC Photo Isofloc de la vapeur d'eau et provoquant des condensations sur la face intérieure de la toiture. Cette mesure permet ainsi de se prémunir contre les infiltrations et l'apparition de moisissures ; > conservation ou création d'un système de ventilation de combles, général et permanent. La suppression de la ventilation des combles accroît en effet le risque de condensation ; > mise en place d une membrane indépendante et continue d'étanchéité à l'air, si le plancher n est pas étanche à l air, avec traitement des points singuliers. Pour les combles aménagés exclusivement : > mise en œuvre entre chevrons d une isolation par laine minérale rigide ou semi-rigide avec un coefficient de conductivité thermique lambda (λ) inférieur ou égal à 0,036 W/(m.K) et une résistance thermique R minimale de,65 m².k/w ; > pose sous chevrons d une isolation par laine souple ou semi-rigide assurant la résistance Isolation thermique et étanchéité à l'air vont désormais nécessairement de pair : les systèmes d'iti proposés par les fabricants traitent les deux à la fois. Il importe de respecter d'une part les composants de chaque système qui ne sont pas interchangeables d'une marque à l'autre, d'autre part les consignes de pose qui deviennent spécifiques à chaque système. Explosion d un caisson lors du remplissage d isolant en vrac, due à un mauvais réglage de la pression d insufflation de la machine. 3 Sur le marché allemand, la mise en œuvre de l'isolation en vrac en rampants dans des compartiments est courante. thermique principale (laine semi-rigide obligatoire en rénovation). Les quatre DTA Isolation des combles apportent des exigences complémentaires suivantes : une isolation sous chevrons ou fermettes avec une laine semi-rigide de λ inférieur ou égal à 0,038 W/(m.K) ; l exclusion des isolants de classe de tolérance d épaisseur T en application en rampants de toiture (combles aménagés ou toiture mono-pente) ; l utilisation exclusive en isolation de combles perdus (plancher de comble ou isolation de plafond entre solives) de tout isolant souple de λ supérieur ou égal à 0,040 W/(m.K). Pour répondre à toutes ces exigences, les fabricants proposent des systèmes complets qui associent des laines de verre avec des λ de 0,03 à 0,038 W/(m.K), des accessoires de fixation, des membranes d'étanchéité à l'air, des écrans HPV, des bandes adhésives et des colles : Vario Confort chez Isover, isolation monocouche sous chevrons ou bicouche Ursa Confort entre et sous chevrons chez Ursa, etc. Selon les industriels, depuis deux ans, le marché s'oriente vers des laines au λ de 0,035 W/(m.K) qui tendent à devenir la solution de base en isolation des combles. Mais pour répondre aux exigences de la RT 0 notamment une résistance thermique de l'ordre de 0 m².k/w dans les combles, ainsi qu'un traitement des ponts thermiques des toitures, les entreprises sont contraintes d'augmenter les épaisseurs d'isolant, ce qui se traduit par des prescriptions différentes selon le type de plafond. Dans le cas de combles perdus avec plafond suspendu, par exemple, l isolation doit être réalisée en double couche : un premier lit de laine déroulé entre les solives, puis un second lit déroulé sur les solives pour traiter le pont thermique des solives. De même pour l'isolation des combles perdus sur plancher horizontal, la pose en couche croisée évite le pont thermique entre lés d'isolation. Isover a introduit en septembre dernier la laine en rouleau IBR 400 : elle permet d'atteindre une résistance R de 0 m².k/w en une seule couche de 400 mm d'épaisseur. C'est «Les enquêteurs ont observé en cas d'utilisation de deux épaisseurs d'isolant, un vide d'air important entre les deux couches.» une facilité de pose accrue, mais attention à soigneusement juxtaposer les lés pour éviter un pont thermique. L'enquête de l'aqc sur les bâtiments performants a mis en lumière quelques erreurs de mise en œuvre. Premièrement (et cette erreur vaut également pour l'isolation par doublage pour les murs verticaux), les enquêteurs ont observé en cas d'utilisation de deux épaisseurs d'isolant, un vide d'air important entre les deux couches. Ce qui rend possible, en cas de défaut d'étanchéité à l'air, la formation d'une lame d'air froid entre les deux couches d'isolant et diminue la résistance thermique effective de la paroi. Les deux couches d'isolant doivent être posées en contact, sans vide d'air entre elles. Deuxièmement, lors de la pose d'isolant fibreux en panneaux ou en rouleaux en certains points spécifiques - comme au passage de canalisations entre l'isolant et la plaque de parement -, l'isolant est fortement comprimé. Cela réduit la résistance thermique à l'endroit de la compression et crée un pont thermique très localisé. Plus l'isolation est importante autour de ce www 6 qualité construction numéro spécial batimat 03 7

15 pont thermique, plus son importance relative est sensible. Les Règles de l'art, notamment le CPT n 3560_V, proposent des méthodes spécifiques pour éviter ce phénomène, notamment le passage en apparent des canalisations si leur dissimulation compromet l'intégrité de l'isolant, ou bien la création d'un vide de construction entre l'isolant et la plaque de parement pour permettre le passage des canalisations. Troisièmement, la découpe des panneaux d'isolants est souvent imprécise et ménage des vides qui créent un pont thermique et rendent possible une condensation locale, un développement de moisissures, etc. Trois solutions sont recommandées. Tout d'abord, minimiser les découpes en concevant un plan de calepinage. Ensuite, utiliser les outils de découpe d isolant conçus pour chaque matière, en particulier pour les laines de bois, notoirement difficiles à découper. Enfin, il vaut mieux découper moins que trop. Les isolants en laines minérale, laine de bois etc., se compriment latéralement assez facilement si la découpe a été insuffisante. En revanche, si la découpe est trop large, il faut alors traiter le pont thermique à l'aide d'un isolant en mousse ou en laine. Schémas Isover Isolation par isolants en vrac La mise en œuvre des isolants thermiques en vrac dans les combles perdus est régie par : le CPT du CSTB n 3693 Procédés d'isolation par soufflage d'isolant en vrac faisant l'objet d'un Avis Technique ou d'un Document Technique d'application (avril 0) ; le Cahier du CSTB n 33, déjà évoqué plus haut. Les matières utilisées en vrac sont la laine de verre, la laine de roche, la ouate de cellulose, les laines issues de textiles recyclés et, depuis peu, les billes de PSE (voir encadré page ci-contre). Les Règles de l'art ne connaissent pas encore les billes de PSE mais traitent des autres matières. L'isolation en vrac est utilisée pour l'isolation des combles perdus en neuf et en rénovation, mais aussi pour remplir les caissons de planchers bois entre niveaux. L'enquête de l'aqc a mis à jour quelques risques. Pour résumer, l'eau est l'ennemie de l'isolation en vrac. En construction neuve, celle-ci ne doit être mise en œuvre que lorsque le clos-couvert est assuré, c'est-à-dire lorsque l'étanchéité du bâtiment à l'air et à l'eau est obtenue, particulièrement dans le cas des toitures-terrasses. Sinon, une fuite d'eau dans la toiture ou une exposition de l'isolation directement à la pluie ruinent sa résistance thermique tant qu'elle n'est pas asséchée, et entraînent un tassement préjudiciable. Les enquêteurs de l'aqc ont notamment été confrontés à un défaut d'étanchéité à l'eau d'une toiture-terrasse réalisée en caissons de bois. L'eau s'est introduite dans l'isolation contenue dans les caissons et a été piégée entre la membrane étanche à l'eau côté Le Cahier des prescriptions techniques n 3560_V et les DTA spécifiques à chaque marque codifient de manière précise le type et la qualité des isolants en panneaux et en rouleaux à mettre en œuvre dans le cas de l'isolation des combles en rampants. Les différents fabricants ont donc conçu des systèmes particuliers pour chaque configuration : rénovation (schéma de gauche), construction neuve, type de charpente : fermettes, charpente traditionnelle (schéma de droite), etc. extérieur et la membrane d'étanchéité à l'air côté intérieur. Le séchage a duré des mois et a nécessité l'ouverture des coffres de plafonds pour favoriser leur ventilation. L'AQC a également observé plusieurs défauts concernant l'isolation des murs par remplissage des coffres à l'aide de matières en vrac. Là encore, l'eau est un ennemi notoire. Par exemple, lors de la construction d'un bâtiment à ossature bois à l'aide de parois préfabriquées et préisolées, il faut protéger l'isolant de la pluie pendant le transport des éléments préfabriqués, durant leur stockage, et une fois mis en œuvre si le clos-couvert n'est pas réalisé en même temps. à défaut de protection, l'isolant est détrempé par la pluie : perte de résistance thermique et perte de temps puisqu'il faut le faire sécher mais aussi vérifier les panneaux préfabriqués, cavité par cavité, pour s'assurer que l'eau n est pas restée piégée dans l'une d'entre elles. Bref, le gain de temps obtenu par la préfabrication est perdu dix fois. Autre risque si le bâtiment fait appel à deux www Deux nouvelles matières pour l'isolation par l'intérieur Depuis Batimat 0, deux matières nouvelles sont apparues pour l'isolation des combles. Isoduo de Saint-Gobain Isover, un isolant composite à base de fibres de bois (50%), de laine de verre (40%), de liant en fibre de polyester (8,7%) et d'additifs (,3%), est destiné à l'isolation des combles en rampants ou en combles perdus, ainsi qu'à l'isolation des coffres des Murs à ossature bois (Mob). Cette nouvelle matière est protégée par un brevet, conjointement détenu par Buitex et Isover. Une FDES est disponible dans la base Inies (www.inies.fr) et sur le site Le premier produit issu de cette nouvelle matière est Isoduo 36, disponible en rouleaux, et dont le coefficient de conductivité thermique λ atteint 0,036 W/(m.K). Les billes ou granulats de PSE constituent la seconde matière. Elles sont mises en œuvre dans les coffres de Mob ou en vrac pour l'isolation des combles perdus, et constituent une couche d'isolation thermique sans joint et sans découpe. Par rapport à la cellulose, les billes de PSE apportent une totale hydrophobie et un meilleur λ (qui varie de 0,033 à 0,035 W/m.K). Photo Isocell Photo Isover Billes ou granulés de PSE. Isoduo, la nouvelle matière d'isover. 8 qualité construction numéro spécial batimat 03 9

16 matériaux différents, bois et béton, par exemple : l'étanchéité entre eux doit être soigneusement réalisée en tenant compte de leurs dilatations différentes, sinon les infiltrations d'eau détruisent l'efficacité de l'isolation. Les concepteurs et les responsables du chantier doivent très clairement affecter la responsabilité de l'étanchéité de la liaison bois/béton à une entreprise, ainsi que la responsabilité de sa vérification. De plus, il faut mettre en œuvre une étanchéité à l'eau et à l'air spécifique pour cette liaison : écran, mousses ou joints élastiques, etc. L'isolation des murs par doublage La mise en œuvre des doublages isolants est soumise à la norme française NF DTU 5-4 Ouvrages de doublage et habillage en complexes et sandwiches plaques de parement en plâtre et isolant (décembre 0), et toujours au Cahier du CSTB n 33 pour les aspects de tenue au feu. Malgré la considérable ancienneté de l'isolation par doublage sur le marché français et l'existence d'un DTU, on trouve de nombreux ATec/DTA pour des doublages intérieurs isolants en murs ou en plafonds : plaque de plâtre/isolant ou plaque de plâtre/isolant/plaque de plâtre. Les matières isolantes utilisées sont le PSE, le PSE graphité, la laine de verre, la laine de roche et le polyuréthane (PU). Ces ATec/DTA permettent de déroger à certaines consignes de mises en œuvre générales décrites dans le DTU. Le DTA n 9/-955 du procédé Labelrock de Rockwool permet ainsi de ne pas renforcer l'isolant au niveau de la plinthe, car le panneau comporte d'origine un joint thermique pour éviter le pont thermique en partie basse. Depuis deux ans, aucune nouveauté majeure n'est intervenue en matière d'isolation par doublage. Les niveaux de résistance et de performance thermiques requis poussent les entreprises à mettre en œuvre deux couches d'isolant, amenant le risque possible décrit plus haut d un vide d'air entre les couches d'isolant. En revanche, Fiche conseils «Les pathologies les plus courantes rencontrées portent avant tout sur le passage des gaines électriques, des canalisations de chauffage, d'eau chaude et d'eau froide dans l'épaisseur des doublages.» Photo page ci-contre : la norme NF DTU 5-4 portant sur la mise en œuvre des complexes de doublage isolants prévoit une reprise de l'isolation au niveau de la plinthe pour éviter un pont thermique. Certains panneaux bénéficient d'un ATec qui les exonère de cette reprise, dans la mesure où ils possèdent en partie basse un joint thermique compressible. Conseil Les niveaux élevés d isolation demandés dans les bâtiments performants imposent une mise en œuvre très soignée des diverses solutions d ITI. La petite erreur, auparavant tolérable, devient un pont thermique menaçant quand la résistance thermique globale des parois est importante. Conseil Les systèmes industrialisés d ITI englobent presque toujours une solution pour atteindre une étanchéité à l air satisfaisante. Conseil 3 Sur chantier, la protection des panneaux, rouleaux, sacs d isolant contre la pluie et l eau avant mise en œuvre est indispensable. le risque de panneaux disjoints est réduit dans la mesure où les plaquistes sont de longue date habitués pour des raisons esthétiques à réaliser d'excellentes jointures (bande collée + enduit) entre les panneaux. Les pathologies les plus courantes rencontrées portent avant tout sur le passage des gaines électriques, des canalisations de chauffage, d'eau chaude et d'eau froide dans l'épaisseur des doublages. L acheminement des câbles électriques en paroi verticale est défini par la norme UTE C5-50, qui autorise le passage de câbles d un diamètre à 5 mm entre le mur et l isolant dans l épaisseur du plot de mortier adhésif. La réalisation de saignées dans l isolant n est donc pas nécessaire pour des conduits jusqu'à 5 mm de diamètre. Au-delà, l emploi de gaines contraint à réaliser une saignée dans l épaisseur de l isolant avec un outil adapté pour une découpe soignée, ce qui provoque une diminution de la résistance thermique et doit être compensé. Dans le cas d un système hydrocâblé - un système de distribution de chauffage, d'eau chaude et d'eau froide en tubes de synthèse à partir de nourrices centralisées -, certains fabricants proposent des doublages spécifiques. Le Placomur Ultra Pass de Placoplatre, par exemple, est un complexe de doublage disposant de goulottes pré-installées dans l'épaisseur de son isolant, juste derrière la plaque de plâtre, et destinées au passage de gaines ou de canalisations hydrauliques. De telles solutions facilitent le travail des chauffagistes et des plombiers. Elles assurent également le placement des fluides sur la paroi chaude du doublage collé, ce qui contribue à éviter les incidents provoqués par le gel de l'eau dans les circuits, en cas d'arrêt du chauffage ou du puisage d'ecfs durant quelques jours en hiver. La question de l'étanchéité à l'air de l'isolation par doublage est directement liée au système employé. La plupart des fabricants, dont Isover, Placoplatre, Rockwool et Ursa préconisent l'emploi de membranes. Elles figurent dans les systèmes de doublage à haute efficacité thermique qu'ils commercialisent, de même que tous les accessoires nécessaires. Knauf Bâtiment a choisi une autre voie. Son système Knauf Easy Click assure l'isolation thermique, le passage des câbles et canalisations, et l'étanchéité à l'air sans membrane. Il se compose de panneaux isolants en polyuréthane ou en PSE graphité, d'une ossature métallique légère et de l'accessoire de fixation Easy Click pour le passage des câbles, de plaques de plâtre de parement adaptées à la pièce traitée (résistance à l'humidité, renfort acoustique, etc.). Pas de colle ni de mortier ou de membrane, mais des joints élastomères acryliques, des bandes enduites et des boîtiers électriques étanches à l'air. Knauf Bâtiment revendique le fait que l'on puisse, à l'aide de son système Knauf Easy Click et d'une mise en œuvre soignée, atteindre des niveaux de résistance thermique et d'étanchéité à l'air satisfaisant les exigences du label BBC et de la RT 0. Photo Knauf Bâtiment 30 qualité construction numéro spécial batimat 03 3

17 ISOLATION PAR L'EXTéRIEUR Bien maîtriser les systèmes disponibles texte : Pascal Poggi photos : AQC, BASF, Inthermo, Knauf Bâtiment, Recticiel, Rockwool, DR L'isolation par l'extérieur est encore mal appréhendée par les acteurs français. Les pathologies identifiées sur les chantiers ne remettent en cause les technologies, mais pointent des défauts depuis la conception jusqu'à la mise en œuvre des produits, en passant par leur stockage. Photo DR Par ITE, on entend généralement l'isolation extérieure des parois verticales, globalement régie par le Cahier de prescriptions techniques (CPT) n 37 Systèmes d'isolation thermique des façades par l'extérieur faisant l'objet d'un Avis Technique, datant de mars 983. Au-delà de l'ite en parois verticales, il ne faut cependant pas oublier les autres solutions d'isolation thermique par l'extérieur au sens où l'isolant s'installe hors du bâtiment : l'isolation thermique des parois enterrées, en fort développement depuis deux ans, l'isolation en sur-toiture pour les toitures inclinées, l'isolation en toiture chaude des toitures-terrasses, l'isolation des fondations. N'oublions pas non plus les panneaux sandwiches industrialisés acier/isolant/acier, acier/ isolant/béton, béton/isolant/béton, porteurs ou non, ainsi que les murs manteaux préfabriqués en ossature bois, dont la nature et la mise en œuvre sont plus proches de l'isolation par l extérieur que par l'intérieur. L'ITE illustre parfaitement le constat principal et global de l'enquête menée par l AQC sur les dysfonctionnements rencontrés dans les bâtiments performants. Premièrement, les produits et systèmes d'ite sont parfaitement aptes à remplir les missions pour lesquelles ils sont conçus. Deuxièmement, l'ite n'est pas encore assez familière à l'ensemble des participants à l'acte de construire. Troisièmement, son emploi parfois irréfléchi aboutit à des désordres aisément évitables en suivant les règles de conception, de La laine de verre, en trois couches croisées, se prête à l'isolation par l'extérieur de bâtiments de forme courbe. Une membrane étanche à l'air et à l'eau est collée sur la troisième couche d'isolant, ses lés sont soudés les uns aux autres. Un bardage protège l'ensemble. L ITE est protégée vis-àvis des UV et des intempéries durant le chantier. stockage et de mise en œuvre. C'est relativement rassurant. On peut imaginer qu'une familiarité grandissante avec les solutions d'ite entraînera une réduction des problèmes constatés. Les désordres liés à l'ite L'enquête de l'aqc relève quelques désordres liés à la mise en œuvre de l'ite en construction neuve. Une première famille a trait à un défaut de surveillance de l'exécution des travaux ou à une préparation insuffisante des interfaces entre entreprises lors de la conception de l'opération. Par exemple, les enquêteurs de l'aqc ont pu constater un vide entre l'ite des parois enterrées et celle de la paroi verticale hors-sol. Cela crée naturellement un pont thermique, susceptible d'entraîner toutes les conséquences classiques : surconsommation d'énergie, condensation à cet endroit non isolé avec possible dégradation des bétons, des revêtements intérieurs, etc. Deuxième exemple, le temps de séchage conséquent requis par la projection d'isolant par voie humide essentiellement la ouate de cellulose projetée dans les cavités des constructions à ossature bois n est pas toujours anticipé, ce qui du coup immobilise les chantiers. Troisième exemple, les plaques de PSE sont posées disjointes sur les façades. Les vides entre deux plaques sont ensuite comblés par de la mousse de polyuréthane expansée. L'impact thermique est négligeable mais le temps de reprise des vides influe sur la durée du chantier. www Photo AQC 3 qualité construction numéro spécial batimat 03 33

18 Photo AQC 3 Photo Knauf Bâtiment Photo DR De plus, le fait que la dilatation de la mousse de PU soit différente de celle des plaques en PSE peut entraîner dans le temps des fissurations de l'enduit de revêtement et même des décollements par poussée. Il faut poser les plaques de manière jointive, utiliser des panneaux rainurés pour faciliter les emboîtements, découper les plaques au fil chaud plutôt qu'à la scie pour obtenir des découpes droites, etc. Dernier exemple, des panneaux PSE sont parfois collés à l'aide de plots de colle épais, ce qui suscite l'apparition d'une lame d'air entre la maçonnerie et l'isolant. Si cette lame d'air est ventilée, l'efficacité de l'isolation thermique est largement diminuée. De plus, cela crée une sorte de «peau de tambour» collée à la façade, ce qui contribue à amplifier les bruits extérieurs et à réduire la performance acoustique de l'enveloppe. Il faut privilégier les cordons de colle plutôt que des plots. La seconde famille de pathologies est liée à une totale méconnaissance des produits mis en œuvre ou à une négligence tellement grossière qu'elle paraît difficilement concevable. Par exemple, les plaques d'isolant en laine minérale sont stockées sur chantier sans protection et se retrouvent détrempées par la pluie, ou encore les plaques sont réceptionnées détrempées (mauvais stockage chez le grossiste) et posées mouillées. Également, les panneaux de laines minérales sont posés sur les façades puis laissés sans protection durant des jours, en attendant la pose du bardage rapporté, alors qu il suffirait de bâcher la façade. Bien évidemment, Panneaux d ITE non jointifs par endroits, avec une découpe très approximative. En ITE sous bardage ventilé, les menuiseries sont posées au nu extérieur de la maçonnerie. La laine de roche est fixée en couches croisées à l'aide de chevilles en matière de synthèse pour minimiser les ponts thermiques, tout comme les étriers d'accrochage de l'armature du bardage. 3 L'isolation par l'extérieur sous bardage rapporté avec lame d'air impose une conception attentive de la protection incendie. à défaut, lors d'un départ de feu, le bardage ventilé agit comme une cheminée et favorise la propagation de la flamme. Si l'ossature du bardage est en bois, elle fournit en plus une masse combustible qui nourrit le sinistre. La réglementation, qui prévoit des coupures de la lame d'air du bardage ventilé, est en cours de durcissement. Elle imposera sans doute une coupure à chaque niveau dès 04. des laines mouillées perdent une partie de leur résistance thermique, sont plus lourdes et peuvent être déchirées par leur propre poids autour des fixations, provoquant l'apparition de ponts thermiques. En outre les laines mouillées facilitent le développement d'algues et de champignons sur les parois. Autre exemple : les panneaux de PSE graphités se dilatent sous l'effet de la chaleur, donc s'ils ne sont pas protégés durant leur stockage sur chantier, ils sont posés dilatés. En reprenant leur forme initiale, ils se rétractent et des vides apparaissent entre panneaux : ponts thermiques, fissuration du revêtement de façade, etc. De leur côté, les fabricants ont identifié d'autres risques. D'une manière générale, quelle que soit la technique d'ite, il faut choisir attentivement les chevilles de fixations. Premièrement, il faut préférer des chevilles isolantes en matériau de synthèse pour minimiser les milliers de ponts thermiques ponctuels, sinon le risque est de créer des centaines ou des milliers de points chauds sur une façade. Or chaque point chaud va ralentir le développement naturel des algues et autres champignons qui s installent naturellement sur toute façade, ce qui produira à terme, au droit de chaque point de fixation, une teinte différente du reste de la façade (car moins sale). Deuxièmement, il faut s'assurer de la bonne fixation des chevilles, notamment si la façade est composée de corps creux (blocs béton, briques creuses, etc.). Dans le cas de l'etics, il faut désolidariser les points de contact entre l'isolant et l'enduit www L'isolation thermique des parties enterrées La recherche de la performance de l'enveloppe requiert désormais d'isoler les parties enterrées. Les solutions d'isolation des parties enterrées verticales se multiplient (). L'isolation des fondations sous le bâtiment est encore rare, mais au moins deux techniques existent et sont déjà disponibles. Pour l'isolation des parties verticales enterrées, il faut, outre un bon pouvoir d'isolation thermique durable dans le temps, rassembler quatre propriétés : une forte résistance mécanique à la compression, une totale hydrophobie, une imputrescibilité parfaite, une excellente résistance aux attaques de rongeurs, insectes, etc. Deux matières sont connues pour satisfaire à ces exigences : le Foamglas et le PSX ou XPS (polystyrène extrudé), le second affichant une conductivité thermique nettement meilleure. Le PSE est également utilisé jusqu'à de faibles profondeurs. Même s il est couramment utilisé dans le monde pour l'isolation des parois enterrées, le Foamglass ne bénéficie d'un DTA (n 5/0-) que pour l'isolation par l'extérieur des toitures-terrasses. En France, pour l'instant, seul Pittsburgh Corning France distribue du verre alvéolaire sous la marque Foamglas. Le PSX, quant à lui, est principalement fabriqué par Dow Chemical ou par BASF. La quasi-totalité des produits disponibles en France viennent de l'un de ces deux industriels : le groupe Saint-Gobain a choisi Dow, tandis que Lafarge distribue les systèmes de BASF sous la marque Styrodur. De son côté, Knauf Insultation propose ses plaques Polyfoam Duo, et Knauf Bâtiment dispose des plaques Knauf Therm Th36 SE et Knauf Therm Perimaxx. Un autre XPS, Jackodur de Jackon Insulation, se distingue par une utilisation sans limite de profondeur (sauf en de présence de nappes phréatiques) et un emploi en isolation de fondations aussi (voir plus loin). Enfin, certains procédés utilisent d'autres matériaux : Somdrain RT5 d'afitex combine une solution d'étanchéité et de drainage à un isolant sous forme de panneaux de polyisocyanurate (une variété de polyuréthane) de 70 mm d'épaisseur. Somdrain RT5 est utilisable jusqu'à 3 m de profondeur. Lorsqu'il s'agit de l'isolation thermique des fondations à proprement parler, c'est-à-dire de poser le bâtiment sur l'isolation, on ne trouve plus que deux matéraux : le PSX et les billes de verre soufflé. Le PSX est notamment utilisé par Jackon Insulation avec son système Jackodur KF 300, 500 ou 700. On constitue une semelle en plaques de PSX d une épaisseur de 40 à 40 mm et on coule les fondations dessus. Cette solution convient pour des bâtiments de plain-pied ou R+. Pour l'instant, seul le système de Jackon Insulation est disponible en France. Pour les bâtiments de plus grande taille, l'isolant utilisé est le granulé de verre soufflé. Issus du recyclage du verre, des granulés de 0 à 60 mm de longueur sont versés à fond de fouille en épaisseur de 0,5 m à plusieurs mètres, et le bâtiment est construit par-dessus. Les marques de granulés de verre soufflé sur le marché allemand sont notamment Geocell et ecoglass. () La CSFE-FFB (Chambre syndicale française de l'étanchéité,) a publié en octobre 00 les Recommandations professionnelles L'isolation thermique des parois enterrées avec revêtement d'étanchéité. Téléchargeable sur 34 qualité construction numéro spécial batimat 03 35

19 d'une part, et les points durs tels que les menuiseries ou les coins de façade d'autre part, car les dilatations sont différentes, Cela est réalisé grâce à une bande de mousse PU de 0 mm qui absorbe par compression la dilatation de l'isolant et de l'enduit contre le point dur. En synthèse, aucune des pathologies récurrentes identifiées ne remet en cause un produit ou une technique. Elles pointent juste un manque de connaissance chez l'ensemble des acteurs, des concepteurs aux entreprises. L'ITE sous enduit en parois verticales Les procédés d'ite en parois verticales non enterrées sont nombreux, mais ils se rassemblent en trois grandes catégories : mise en œuvre sous enduit, sous bardage rapporté, ou vêture isolante. Les systèmes sous enduits sont souvent appelés Etics (External thermal insulation composite systems). Les produits isolants utilisés sont avant tout le PSE (polystyrène expansé) blanc ou graphité et la laine de roche. Pour des raisons historiques semble-t-il, le PSE représente environ 80 % du marché français de l'etics. En France, les premières solutions apparues dès la fin des années 70 concernaient en effet le PSE. Les systèmes d'etics avec laine de roche sont apparus 0 ans plus tard. Qu'il s'agisse d'etics à base de PSE ou de laine de roche, la mise en œuvre est régie par le CPT du CSTB n 3035_V Systèmes d isolation thermique extérieure par enduit sur www L'isolation des toitures par l'extérieur Alternative à la toiture traditionnelle, la toiture à isolation thermique intégrée se pose depuis l'extérieur du bâtiment. Elle consiste en l'assemblage de panneaux préfabriqués sur des toitures en pente avec pannes apparentes. Trois opérations suffisent : pose des pannes de la charpente, des panneaux isolants puis de la couverture. En sous-face, les panneaux isolants offrent toutes sortes de finitions : plaques de plâtre, lambris, panneaux de particules, finition décorative, acoustique, etc. Cette solution assure une isolation continue, supprime les ponts thermiques de la toiture et protège la charpente qui peut rester apparente dans le volume habitable ; elle convient aussi bien à la construction neuve qu'à Les milliers de ponts thermiques ponctuels causés par la fixation de l'ite sur le support maçonné d'une façade sont désormais pris en compte dans un calcul RT 0. Les fabricants ont donc développé des solutions de fixations où les matériaux de synthèse remplacent l'acier pour minimiser ces ponts thermiques. L'isolation par l'extérieur des bâtiments à parois métalliques n'est possible qu'avec des solutions sous bardage rapporté. La plupart des fabricants de laines minérales proposent des solutions spécialement développées pour cet emploi. 3 Remplissage des vides entre panneaux en fibres de bois par du silicone (mauvais produit). 4 L'une des sources de désordres de l'ite provient du mauvais stockage des isolants, soumis aux intempéries, avant leur mise en œuvre. 5 Remplissage de panneaux d ITE non jointifs avec de la mousse polyuréthanne (mauvais produit). la rénovation si la couverture doit être refaite. Cependant, le traitement de l étanchéité à l air peut être délicat à la jonction mur/toiture du fait du passage des solives ou chevrons au travers du plan d étanchéité à l air. L'emploi est plus fréquent en maison individuelle, mais devient commune également sur des locaux de grand volume (salles polyvalentes, piscines, salles de sport, etc.) et sur les bâtiments collectifs à toiture en pente. Selon la nature laine de roche, laine de verre, PSE, PSE graphité ou même PU et l'épaisseur des panneaux, la résistance thermique de la toiture dépasse 8 m².k/w. Les panneaux atteignent de grandes longueurs :,5 à 8 m par exemple pour les panneaux Fibratec Xtherm Ultra 30 ou 3 de Knauf Bâtiment. Photo DR Photo DR Photo AQC Photo AQC 3 5 Photo DR 4 36 qualité construction numéro spécial batimat 03 37

20 Photo AQC Photo Recticiel 4 Photo Inthermo 3 Photo Inthermo polystyrène expansé de juillet 03. Ce texte est complété par les procédures d Avis Techniques (ATec) ou Documents Techniques d Application (DTA), qui viennent préciser la nature des parois admissibles, la matière et le conditionnement de l'isolant thermique, la nature et la mise en œuvre de l'enduit, le type de finition, les performances feu, mécaniques (chocs, vents, etc.), hygrothermiques, etc. Certains vont même jusqu à nommer les marques et modèles acceptés de chevilles de fixation et d isolants. Outre la laine de roche et le PSE, deux autres matières isolantes apparaissent dans les quelques 80 ATec ou DTA concernant l'etics : les fibres de bois et la mousse phénolique. Chacune fait l objet d un unique DTA : le procédé Pariso MOB FB-M (DTA n 7/-5) de Parexgroup porte sur des panneaux de fibres de bois sous enduit, posés sur des murs extérieurs en ossature bois ; le système weber.therm XM ultra (DTA n 7/-498*V) de Saint-Gobain Weber France concerne des panneaux en mousse phénolique, revêtus d'un voile en fibre de verre sur chaque face ; il affiche une remarquable conductivité thermique λ de 0,03 W/m.K pour 40 mm d épaisseur. Weber évalue à 00 HT/m² le coût fourni posé de ce système, avec un isolant de 9 cm d'épaisseur. La mousse phénolique possède un comportement au feu similaire à celui de la laine de roche. à résistance thermique égale, son épaisseur est cependant plus réduite et son poids inférieur de plus de moitié à celui de la laine de roche. Les autres matières isolantes classiques, comme le PSX (polystyrène extrudé), le PU (polyuréthane) ou la laine de verre densifiée ne sont pas utilisées en Etics. Ils le pourraient parfaitement mais ils n'apportent en fait aucun avantage en termes de tenue au feu ou d acoustique par rapport au PSE ou à la laine de roche, ils demeurent nettement plus coûteux, sans que leurs qualités intrinsèques ne soient valorisables dans le contexte d'une ITE en parois verticales (meilleure résistance à la compression pour le PSX, meilleur λ pour le PU, etc.). Quant aux isolants biosourcés, aucun d'entre eux n'est employé en Etics sur parois verticales, à l'exception des panneaux en fibres de bois mentionnés précédemment. Les solutions d'etics disponibles sur le marché français sont avant tout conçues pour les parois maçonnées ou en béton, qu'il s'agisse de béton banché sur chantier ou d'éléments en béton préfabriqués. Parmi les quelques 80 ATec/DTA, une quinzaine de procédés concernent cependant une mise en œuvre sur des parois en ossature bois (Pariso MOB PSE-M de Parexgroup SA, Para-Therm MOB Classic de Plasdox, Sto Therm Classic 7 de STO AG, etc.). Aucun ATec ne concerne une mise en œuvre sur parois en métal, sur ossature métallique, ni sur panneaux bois structurels. En ce qui concerne la finition, outre les Etics avec peinture, poudre de marbre, etc., des fabricants autorisent la pose de toutes Mise en œuvre d une ITE avec des épaisseurs différentes et un calepinage assez aléatoire (mauvaise pratique) L'ITE n'est pas dissociable de l'étanchéité à l'air du bâti. Un système d'ite comporte non seulement un isolant, mais aussi des membranes d'étanchéité et tous les accessoires nécessaires. L'ITE appliquée aux bâtiments existants requiert des accessoires spécifiques : il faut notamment isoler le retour des fenêtres posées au nu intérieur de la maçonnerie pour ne pas créer de ponts thermiques spécifiques. Les panneaux en mousse de polyuréthane rigide avec leur coefficient λ élevé et donc une épaisseur relativement faible permettent de ne pas perdre trop de clair de jour. 3 Les systèmes de hourdis isolants constituent une isolation thermique extérieure des dalles sur vide sanitaire en maisons individuelles, en petit collectif et en petit tertiaire. Les fabricants ont ajouté des pièces isolantes pour réduire le pont thermique de la maçonnerie périphérique du vide sanitaire. Feu et isolation en ERP Les façades sont soumises à l'instruction Technique IT 49, publiée par arrêté du 4 mais 00 «portant approbation de diverses dispositions complétant et modifiant le règlement de sécurité contre les risques d'incendie et de panique dans les établissements recevant du public». Depuis le 0 janvier 0, la Coprec, l'afipeb et l'association «le Mur manteau» ont décidé de se conformer à l'it 49 également pour les bâtiments collectifs d'habitation. L'IT 49 est en cours de révision, sortes de plaquettes de parement, comme Tollens avec Toll-O-Therm RP. L ITE sous bardage rapporté L'ITE en parois verticales sous bardage rapporté constitue la principale solution pour l'isolation thermique des bâtiments tertiaires, neufs ou réhabilités. Elle se développe également en logements collectifs et en rénovation de maisons individuelles existantes. Sa mise en œuvre est décrite dans les Cahiers du CSTB n 394 et 3586_V (ossature métallique), 336 et 3585_V (ossature bois). Contrairement à l Etics, la technique du bardage rapporté permet de mettre en œuvre d'importantes épaisseurs d'isolant (> 50 mm) si nécessaire. Les matières employées sont avant tout des laines simples à mettre en œuvre : les laines minérales (laine de verre et de roche) et, depuis deux ans, la laine de chanvre. D'autres matières sont concevables : le Foamglas, par exemple, est utilisé en raison de sa totale insensibilité à la pluie. En matière d'ite sous bardage, outre la multiplication des esthétiques de bardages, on recense deux évolutions majeures depuis deux ans : la réduction du coefficient λ des isolants utilisés et l augmentation de leurs épaisseurs. Il existe désormais des laines avec des λ de 0,03 W/(m.K) jusqu'à des épaisseurs de 00 mm, comme le produit Façade 03 B de Knauf Insulation, qui offre ainsi une résistance thermiques R supérieure à 6 (m².k)/w. Isover propose ses gammes Isofaçade 3 jusqu'à 60 mm (R = 5), Domisol LV pour la maison individuelle (λ de 0,03, 0 et 50 mm), Multimax 30 (λ de 0,03, épaisseur jusqu'à 90 mm correspondant à une valeur R = 3). Rockwool propose Rockfaçade et Rockglace (λ de 0,035, jusqu'à 00 mm), mais dispose en plus d un parement de bardage en laine de roche comprimée sous haute pression, Rockpanel. Ce dernier est disponible en 4 finitions : Natural (sans aucune finition, il devient bien foncé sous l'action du soleil), Colours (00 coloris), Metallics (finition métallique très résistante) et www la nouvelle version sera prête en 04 et devrait expressément traiter des immeubles collectifs. L'IT 49 établit la fameuse règle du C+D et détaille les techniques de construction soumises ou non à cette règle. Pour ce qui concerne l'isolation par l extérieur des ouvrages en béton ou maçonnerie, elle impose un certain nombre de conditions pour chaque technique (systèmes d isolation sans lame d air, avec lame d air, systèmes avec enduit ), notamment au niveau de l Euroclasse de l isolant. 38 qualité construction numéro spécial batimat 03 39

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