Pourquoi isoler autrement? Photo : ParexLanko Isolation Thermique par l Extérieur : tour d horizon Gérard Fleury 2006 / Le Mur Manteau, avec l aimable autorisation de la Revue Technique du Bâtiment
L Isolation thermique par l extérieur En 1980 je me promenais en touriste avec ma famille autour du pont de l Europe à Strasbourg (anciennement pont de Kehl). Après avoir passé la douane, une de mes filles s étonnait de l aspect des façades et de leur sonorité quand on frappait dessus. Je lui dit alors : «Tu vois ici on habille les murs d un manteau pour protéger le bâtiment et ses occupants des rigueurs de l hiver. Ce manteau est isolant et imperméable. Un jour prochain on fera aussi la même chose en France» Quelle erreur! 25 ans après si vous allez là-bas vous constaterez que 100 mètres à l est du pont de Kehl on fait de l isolation par l extérieur et que à l ouest on a généralisé l isolation par l intérieur. Et pourtant, même chez nous, tout le monde s accorde à dire qu isoler un bâtiment à l extérieur constitue la solution à la fois la plus raisonnable en termes de développement durable et de confort incontestable pour les occupants. Il ne vient pas à l idée d un concepteur allemand qui réalise un bâtiment en gros œuvre lourd de placer l isolant en dedans. Il vient à l idée d un concepteur français de placer son isolation à l extérieur mais ça complique, on sait pas faire, c est trop cher, ça tient pas, les pont thermique c est une galéjade, l inertie thermique on s en moque ; enfin quoi on va pas se compliquer la vie. J ai des amis Maîtres d œuvre qui ont choisi la raison et le font. Certes ce n est pas toujours facile car, en dehors des produits industriels fournis par les fabricants de revêtements et d accessoires 1, certains aspects adjacents ou contigus ne sont pas traités par les professionnels concernés (fenêtres, revêtements intérieurs, canalisations, outillage, etc.) L isolation thermique par l extérieur s est développée en Allemagne dès 1965. En 1975 nous étions nombreux (dont moi) à penser que petit à petit cette technique 1 Voir le site http://www.groupement-mur-manteau.com Décembre 2005 Page 1 sur 17
allait prendre sa place sur un marché qui somme toute paraissait potentiellement adapté pour cette technique. J ai déjà expliqué par ailleurs combien les prises de positions du représentant des maçons, ignorant de la réalité allemande de l époque et de l intérêt financier que cela représentait pour ses adhérents, avaient beaucoup fait pour freiner son développement. Ce n est pas non plus la seule raison, en effet nous avions déjà développé la technique de la cloison intérieure de doublage depuis fort longtemps et les complexes et sandwiches d isolation intérieure s étaient développés avec le chauffage électrique des 1965. Ces deux éléments associés ont permis aux entreprises de plâtrerie de prendre en charge l isolation du mur par l intérieur. Au passage il faut noter qu il a tout de même fallu renforcer la conception des murs extérieurs : par exemple on a exigé la mise en place d une armature de peau dans les voiles béton et on a fixé l épaisseur minimale des murs en maçonnerie à 20 cm au lieu de 15 cm. L ensemble a constitué une gamme de systèmes constructifs dans lesquels à l époque on a inséré les fenêtres grâce à la révision des DTU de menuiserie bois et de menuiserie métallique. Les Bâtisseurs disposent alors d un ensemble cohérent pour réaliser la façade avec des entreprises disposant de règles de l art adaptées. Paradoxalement, n a t on pas l habitude de dire que la France fait trop de textes techniques, il n y a pas eu de documents techniques codificatifs (DTU ou Normes) pour les systèmes d isolation par l extérieur. Plusieurs raisons, là encore expliquent cela, Il n y a pas une technique mais de très nombreuses (voir plus loin) les Avis techniques satisfont certains producteurs qui craignent l arrivée d une concurrence mal identifiée si les techniques sont traditionnelles Le marché considéré comme trop faible, n intéresse ni les organisations professionnelles, ni les organismes de codification, en terme de rédaction de normes ou de DTU Voilà pourquoi certains industriels regroupés au sein de l Association G2M (Groupement du Mur Manteau), l ADEME, le CSTB et TBC ont souhaité que l on commence à raisonner en travaux neufs, non plus en Isolation extérieure mais en technique complète de Mur Manteau. Le principe Comme son nom l indique l isolation thermique par l extérieur (ITE) consiste à interposer un matériau d isolation entre le revêtement extérieur final et le mur support, généralement lourd (maçonnerie ou béton). Décembre 2005 Page 2 sur 17
On fait donc de l ITE en réhabilitation de bâtiments existants très consommateurs d énergie de chauffage. La paroi d origine étant déjà en place seul l ouvrage d ITE est à considérer. On fait aussi de l ITE en neuf. Dans ce cas cependant le gros œuvre d accueil doit être reconsidéré. Pour plusieurs raisons : Simplifier les jonctions avec les ouvrages insérés, notamment fenêtres et portes. Concevoir une nouvelle approche des éléments extérieurs rapportés comme par exemple les balcons. Simplifier la conception et l exécution des parois support grâce à la protection hygrothermique apportée par l ITE. Le Mur Manteau c est l association : Du Mur, la paroi supportant l isolant. Il est adapté pour permettre l isolation extérieure. Du Manteau, qui assure l isolation thermique et la protection extérieure de la structure. De la fenêtre, posée dans le mur. Elle en est solidaire, son mode de pose est étudié pour permettre la qualité de la jonction et la productivité sur le chantier. Des accessoires techniques pour réaliser les jonctions avec les parties d ouvrages adjacents ou la décoration sous forme de modénatures. L expérience Le Mur Manteau avec enduit sur isolant (bâtiment neuf) Référence : Résidence Albert Pier à St Hélier/Jersey (GB) Maître d ouvrage : The Waterfront Entreprise Board Ltd, St Hélier/Jersey (GB) Architecte: Niggel Biggar and Partners, St Hélier/Jersey (GB) Produits fournis par : Société STO SAS Toutes informations sur le sitewww.sto.fr Entreprise applicatrice : Entreprise Isorex à Mignières - 28 (France) Présentation du projet : Situées entre l Angleterre et la France, les îles anglo-normandes ne sont qu à quelques kilomètres de la côte française de Normandie, mais elles font partie du territoire de la Grande-Bretagne. À St Hélier, capitale de Jersey la plus grande des îles anglo-normandes, on vient de construire sur les plans des architectes Niggel Décembre 2005 Page 3 sur 17
Biggar and Partners, une résidence associant la tradition maritime de la ville et des conceptions modernes d habitat. L architecture de St Hélier semble être un mélange de sévérité victorienne et de laisser-faire français : les rues et les places ont soit des noms français, soit des noms anglais et même les panneaux indicateurs sont bilingues. C est dans cette zone d impulsions contraires binationales que se réalise depuis 1998 le projet «St Hélier/Waterfront» qui vise à convertir une grande partie des installations portuaires de la cité, en zone vouée au logement, aux loisirs et aux commerces. Une tranche a été réalisée en 2003, il s agit d un projet de résidence jusqu à présent exceptionnel à Jersey associant tradition locale et style contemporain. La construction en barres ouvertes dote tous les appartements de leur propre balcon avec une vue splendide sur la ville et les installations portuaires de St Hélier. La forme globale du bâtiment le long de l Albert Pier est celle d une flottille de bateaux aux voiles gonflées par un puissant vent de sud-ouest. Le bleu saturé de certaines parties de façades évoque les capotes bleues et la peinture des nombreux bateaux amarrés. Les façades blanches et roses pâles ainsi que les matériaux naturels utilisés comme les panneaux de terre cuite des façades-rideaux et les surfaces de bois non traité permettent aux architectes une conception d ensemble hétérogène reprenant et perfectionnant la tradition locale dans le matériau, la forme et la couleur. Produits Sto utilisés : Système d isolation des façades StoTherm Minéral (laine de roche) Calé/Chevillé Fixation des panneaux laine de roche avec Sto-Mortier Colle B + Sto-Cheville Iso Enduit de base StoLevell Béta + Fibre de verre Ra 60 Finition Enduit siloxane StoSilco K 2 Décembre 2005 Page 4 sur 17
Ce système d isolation thermique des façades est le mieux adapté pour isoler les immeubles de grande hauteur. En plus de la protection contre le feu, ce système offre une résistance élevée aux sollicitations mécaniques et hygrothermiques. Utilisation : Construction neuve ou ancienne Structure du mur : maçonnerie (béton, brique silico-calcaire, brique, béton cellulaire) Inégalités jusqu à 1 cm Fonctions : Résistance à la fissuration Résistance aux sollicitations mécaniques Isolation thermique élevée Grande résistance aux intempéries Grande perméabilité à la vapeur d eau et au CO2 Inflammable Décembre 2005 Page 5 sur 17
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Le Mur Manteau avec bardage rapporté (bâtiment neuf) Architecte : Cabine Michel PACTEAU - Saint Herblain - 44 Maître d ouvrage : Cilène Saint Nazaire 44 Entreprise de pose : Lucas Réha Laval - 53 PRODUITS posés : ALPHA Pierre du sud Blanc et ARKEA Cendré Fusion du MATERIAU MINERAL des parements avec le corps du bâtiment et l environnement Isolation par l extérieur pérenne et économique Grande Facilité de mise en œuvre, pose en vêture Intégration naturelle des points singuliers Surface réalisée : 3683m² La Gamme de parements CAREA : Des couleurs monochromes ou porphyrées associées à des aspects de surface lisses ou structurés, mats ou brillants, des parements disponibles en éléments plans et courbes et des formats de grandes dimensions. Les industriels offrent Appui à l avant projet au chantier L ensemble des produits développés, fabriqués et commercialisés bénéficient d un avis technique CSTB et d une assurance décennale depuis plus de vingt ans. Les bardages en façade, c est plus de 30 ans d expérience et plus de 7 millions de m² de produits posés. C est également des centres de formation dédiés à la pose. Décembre 2005 Page 7 sur 17
La réhabilitation des maisons individuelles avec l ITE Référence : Maison individuelle Colombes 92 Maître d ouvrage : Monsieur Mercier Entreprise applicatrice : Entreprise FCA (France Chimie Applications) 92700 Colombes Présentation du projet : Après l achat de cette maison ancienne par Monsieur Mercier, l objectif était de rénover complètement cette habitation et de réaliser des chambres vers l arrière. Cette façade arrière n était pas isolée (Support ciment lisse), contrairement au reste de la maison. Il fallait trouver un moyen pour rénover l ancienne ITE de cette habitation (sans pelage ni dépose de l ancien isolant) et isoler la partie arrière, dans un souci global d économie d énergie et de préservation de l aspect esthétique de la maison. La société FCA a proposé 2 solutions Sto (StoTherm Réno et StoTherm Classic Calé/Chevillé) pour répondre aux attentes du maître d ouvrage. Le choix de l unique finition s est porté sur l enduit organique Stolit R 1,5. Décembre 2005 Page 8 sur 17
Système de rénovation ITE StoTherm Réno sur la façade et les coté de la maison. - Fixation des plaques support, StoRéno Plan avec Sto-Mortier Colle B + Cheville StoRéno - Enduit de base StoArmat Classic + Sto-Fibre de verre Standard - Finition Enduit organique Stolit R 1,5 Utilisation : Pour les façades enduites et les systèmes ITE endommagés Fonctions : Très grande résistance à la fissuration Très grande résistance aux sollicitations mécaniques Très résistant aux intempéries Perméable à la vapeur d eau et au CO2 Permet de ne pas déposer l ancien isolant Façade arrière Système d isolation des façades StoTherm Classic Calé/Chevillé sur la façade arrière - Fixation des panneaux PSE avec Sto-Mortier Colle B + Sto-Cheville Iso - Enduit de base StoArmat Classic + Sto-Fibre de verre Standard - Finition Enduit organique Stolit R 1,5 Utilisation : Construction neuve ou ancienne Structure du mur : maçonnerie (béton, brique silico-calcaire, brique, béton cellulaire) Inégalités jusqu à 1 cm Fonctions : Très grande sécurité contre la fissuration (5 fois plus qu avec un système traditionnel) Grande résistance aux sollicitations mécaniques Isolation thermique élevée Très résistant aux intempéries Perméable à la vapeur d eau et au CO2 Résistant aux micro-organismes avec la finition Stolit Décembre 2005 Page 9 sur 17
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Pourquoi en France on fait peu de Mur Manteau? CAS COURANT Lors de la conception les responsables imaginent la ou les solutions au travers des modèles et des codes qu ils ont implicitement enregistrés dans leur mémoire "dure" à partir de l expérience acquise. Ces éléments mémorisés sont approximativement les mêmes que ceux mémorisés par les hommes de l Entreprise. Maître de l ouvrage CODES ET MODELES Maître de l Oeuvre Dans la construction des habitations, la façade est directement assimilée à une paroi lourde avec son isolation intérieure ENTREPRISE Cela s appelle l appropriation d une technique. CAS DU MUR MANTEAU Les mêmes responsables ne disposent pas encore d éléments avérés, susceptible de les amener d entrée au mur manteau. Leur mémoire "dure" n a pas enregistré la solution. Réaliser une façade en filière sèche ou en mur manteau nécessite un effort supplémentaire. Il n'y a pas appropriation Maître de l ouvrage? Maître de l Oeuvre De plus, l image du mur manteau est assimilée à celle de l'isolation extérieure, tout au moins pour ceux qui le connaisse. ENTREPRISE C est pourquoi on entend souvent dire on ne sait pas faire certaine parties. Comment on peut faire du Mur Manteau en France? Décembre 2005 Page 11 sur 17
C est TBC 2 qui a été chargée par le groupement du Mur Manteau G2M (84, av. Jean Jaurès - Champs sur Marne - 77421 MARNE LA VALLEE CEDEX 2 ) de réaliser le Mémento, qui a été soutenu par l ADEME, EDF, le CSTB notamment. Les éléments qui suivent constituent des extraits partiels adaptés du mémento diffusé par G2M. Ils ont été pour la plupart été élaborés par TBC à partir des connaissances qu elle a développé dans ce domaine. Voir le site de G2M : http://www.groupement-mur-manteau.com Comment faire les murs? Le gros oeuvre respecte les exigences des règles en vigueur. Mais de par sa position extérieure, l isolation présente de nombreux intérêts : Le bâtiment est vraiment protégé des agressions climatiques et thermiques, L'inertie thermique est améliorée, Les risques d'humidification sont très réduits, Les températures sont plus stables et homogènes au sein du mur, Les dilatations du mur sont quasiment nulles, La pérennité du mur est assurée, De ce fait la paroi est considérée comme étant un mur intérieur. Ceci a été vérifié sur le terrain. donc L épaisseur du mur diminue. Il en découle une économie substantielle : en matériaux en main d oeuvre en augmentation de la surface au sol. Les murs ne comportent pas d armatures de peau (les armatures de chaînage et de renfort de baies sont conservées). De manière courante, la structure du gros oeuvre est de faite en Béton (banché ou préfabriqué) Maçonnerie de petits éléments Ossature béton et maçonnerie d'éléments de remplissage Pour le Mur Manteau, les épaisseurs du mur sont : 12 à 14 cm pour les murs en béton banché ou préfabriqué, 15 cm pour les murs en blocs de béton creux en remplissage d une structure porteuse en béton 11 cm pour les murs en briques pleines. 2 TBC Générateur d innovation pour les industriels de la construction. Tel 05 62 12 03 30. E-mail : tbc@batifind.com fax 05 62 12 03 39 Décembre 2005 Page 12 sur 17
Béton Parpaing creux ou brique creuse Les ponts thermiques Comment faire les balcons? Le mémento indique les principe de réalisation pour Balcons sur ossature indépendante Le balcon est un ouvrage complètement indépendant, du style poteau ou voile porteur (béton, éléments maçonnés, structure acier ou bois) et dalle du balcon en béton ou autre matériau de remplissage (bois). L'ensemble est maintenu contre le mur de façade isolé, par des fixations ponctuelles. Cette technique permet de réaliser des loggias. Cette solution supprime complètement les ponts thermiques au droit de la dalle. Balcons sur prédalle i la solution prédalle est choisie, il est possible de concevoir des prédalles intégrant un espace pour le passage de l isolant. Cette solution nécessite ensuite de prévoir le ferraillage nécessaire entre les parties intérieures et extérieures et le coulage de la dalle à posteriori Décembre 2005 Page 13 sur 17
Création de consoles Les consoles en béton sont fixées dans la continuité des refends. Comme avec la solution pré-dalle, les ponts thermiques sont donc limités à cet endroit. La partie horizontale des balcons (béton, bois ou autre) repose sur ces consoles et est désolidarisée de la façade. Il est alors possible de prolonger l'isolation au droit du balcon. Cette solution permet de créer des modénatures parfaitement intégrées à la façade. Les dessins montrés ici ne représentent qu une partie de ce que l on trouve dans le mémento. Les Rupteurs en isolation thermique par l'extérieur L isolation thermique par l'extérieur Corrige le pont thermique courant. La valeur de Ψ est de l ordre de 0,1 W/m².K Sauf pour les balcons et les dalles traversantes La valeur de Ψ est de l ordre de 1,1 W/m².K On peut donc utiliser des rupteurs de pont thermique Le rupteur est la solution adaptée utilisée en Allemagne sur une grande échelle Décembre 2005 Page 14 sur 17
Pour éviter cela (vue de l isolation sans correction des ponts thermiques) Ψ = 1,1 W/m².K On peut aussi utiliser des rupteurs Ψ = 0,2 W/m².K (Rupteur SCHöCK) Le rupteur est une solution avérée pour l isolation thermique par l extérieur en Allemagne. A terme elle est toujours rentable si l on regarde l évolution des coûts de l énergie. Rentable aussi au plan global pour diminuer l effet de serre. Au-delà de cela il faut aussi savoir en France regarder les bonnes solutions développées dans les pays voisins. Décembre 2005 Page 15 sur 17
Comment poser les fenêtres et les portes? Les menuiseries dans le Mur Manteau peuvent être posées : Au nu intérieur du mur support Entre le nu intérieur et le nu extérieur du mur support (ébrasement) Dans l'épaisseur de l'isolant Pour les fenêtres il est facile de faire appel à un bloc baie et le poser au voisinage du nu extérieur de la maçonnerie. LAPEYRE en a développé un, mais on en trouve aussi chez la plupart des menuisiers PVC (ACOME par exemple) et Alu à coupure thermique (K.Line, Technal, AS, etc.) Bloc baie avec isolant recouvrant une partie du dormant. L isolation thermique et l esthétique sont optimales Décembre 2005 Page 16 sur 17
Comme montré sur le schéma ci dessus on peut réaliser un ébrasement oblique à l intérieur Autre exemple : On peut poser une porte à R.d.C tout en corrigeant le pont thermique Les évolutions prévisibles Dans la novelle réglementation thermique le législateur prévoit un abaissement de la référence de 10% pour les murs, mais surtout un abaissement beaucoup plus fort pour les ponts thermiques référencés puisqu il est de 20 à 33% selon les cas! On devrait donc voir apparaître de nombreux projets en Mur Manteau dans les années qui viennent. Des exemples montrés ici prouvent la faisabilité. Et même si certains sont encore sceptiques car ils ne comparent que le prix du m² de l isolation thermique par l'extérieur par rapport à l isolation thermique par l'intérieur, il est a constaté que à partir de conceptions optimisées le bilan global incluant les coûts d exploitation et les gains de surface peut être aisément favorable au Mur Manteau. Alors peut-être verra-t-on à l ouest (du pont de l Europe à Strasbourg) du nouveau? G. FLEURY Décembre 2005 Page 17 sur 17