Structures légères : comment les rendre étanches à l'air ? 2007/03.09

L'intérêt de l'étanchéité à l'air des bâtiments lors de la conception et de la mise en œuvre de composants légers n'est plus à démontrer. Il ressort toutefois de la pratique qu'il n'est pas aisé d'assurer une étanchéité à l'air parfaite des toitures et des cloisons à ossature en bois. Dans le présent article, on fait une distinction entre plusieurs niveaux d'étanchéité à l'air et l'on propose un certain nombre de principes de conception et d'exécution afin d'obtenir le niveau d'étanchéité souhaité.

1. Intérêt de l'étanchéité à l'air des bâtiments

Comme mentionné dans l'article 'Pour des toitures à versants plus étanches à l'air' (Les Dossiers du CSTC 2005/4.10), l'étanchéité à l'air des bâtiments se révèle essentielle à plus d'un titre :
  • elle contribue à réduire la consommation énergétique et à assurer un meilleur confort d'occupation
  • elle empêche que des entrées d'air incontrôlées ne perturbent le fonctionnement et la gestion du système de ventilation mis en place
  • elle permet une amélioration de l'isolation acoustique aux bruits aériens.
Afin de garantir une étanchéité à l'air correcte des constructions légères, il y a cependant lieu de veiller à la qualité de l'exécution des joints et des raccords. Il importe en outre que la barrière d'étanchéité à l'air ne présente pas de perforations ou de dégradations. Dans les constructions de ce type, la barrière à l'air doit en général aussi assurer l'étanchéité à la vapeur.

2. Niveaux d'étanchéité à l'air

Une bonne étanchéité de l'enveloppe du bâtiment dans les projets de construction reste encore bien souvent lettre morte, tant pour ce qui concerne la conception que l'exécution. Il n'est dès lors pas surprenant que la valeur par défaut de l'étanchéité à l'air du bâtiment lors de la détermination du niveau E dans le cadre de la réglementation PEB en Flandre ait été fixée à 12 m³/h.m², ce qui constitue une valeur relativement défavorable.

Dans le contexte actuel, afin d'aborder la problématique de l'étanchéité à l'air de manière pratique, il peut s'avérer utile d'opérer une distinction entre différents niveaux d'étanchéité à l'air :
  • étanchéité à l'air de base telle qu'on la réalise encore trop souvent et qui devrait être abandonnée compte tenu de l'effort actuel en vue d'une construction durable et économe en énergie

  • étanchéité à l'air soignée :
    • l'objectif à atteindre pour chaque bâtiment
    • réalisable moyennant des efforts raisonnables et un surcoût limité par rapport à la pratique courante
    • requiert une attention suffisante lors de la conception et l'exécution ainsi qu'une bonne coordination des travaux
    • nécessite un choix judicieux de la sous-toiture et de la membrane d'étanchéité à la vapeur

  • étanchéité à l'air de haute qualité :
    • réalisable moyennant un surcoût élevé par rapport à la pratique courante
    • indispensable dans les cas suivants :
      • s'il existe un risque important de problèmes d'humidité en raison d'un climat intérieur humide et/ou de la présence d'une sous-toiture relativement étanche à la vapeur
      • si un système de ventilation mécanique avec récupérateur de chaleur est utilisé
      • si l'on désire limiter la consommation énergétique du bâtiment de manière drastique (p. ex. dans des maisons 'pas­sives').
Dans les lignes qui suivent, nous examinerons les principes de conception et d'exécution permettant d'atteindre le niveau d'étanchéité souhaité.

3. Principes de conception et d'exécution

Le volume protégé du bâtiment (c'est-à-dire l'ensemble des locaux normalement destinés à être occupés et/ou chauffés) devrait être enveloppé, de manière continue, par une couche étanche à l'air. L'apport d'air frais et l'évacuation de l'air vicié ne devraient se faire que via un système de ventilation spécialement prévu à cet effet. Par conséquent, il y a lieu d'accorder une attention particulière au traitement de toutes les discontinuités locales de la barrière d'étanchéité à l'air au droit de la toiture et/ou des parois locales.

Il est donc extrêmement important d'éviter les fuites ponctuelles et linéaires répétitives (p. ex. perforations de la barrière d'étanchéité à l'air par les gîtes, raccord entre la barrière d'étanchéité à l'air et la panne faîtière) et de veiller à la finition correcte des détails suivants :
  • le raccord entre les lés ou panneaux de la barrière d'étanchéité à l'air
  • les perforations (inévitables ou non) de la barrière d'étanchéité à l'air (p. ex. au droit des différents conduits).

3.1. Raccord entre les lés ou panneaux de la barrière d'étanchéité à l'air

Afin
Fig. 1 Raccord entre les lés d’une barrière d’étanchéité à l’air pourvu d’une bande adhésive à double face.
Fig. 1 Raccord entre les lés d'une barrière d'étanchéité à l'air pourvu d'une bande adhésive à double face.
de garantir une étanchéité à l'air soignée, les raccords entre les lés ou panneaux de la barrière d'étanchéité à l'air doivent être obturés selon les indications du fabricant. Il est recommandé d'utiliser des produits prescrits dont la durabilité est éprouvée.

Les lés et les panneaux peuvent être reliés entre eux de différentes façons. Le chevauchement doit cependant toujours s'élever à au moins 50 mm. Les solutions les plus courantes sont :
  • l'utilisation de bande adhésive à simple ou double face
  • l'obturation à l'aide de mastic, complété d'une latte de serrage si nécessaire (pour éviter la dislocation durant un essai de pressurisation, p. ex.).
Si l'on souhaite atteindre un niveau d'étanchéité à l'air de haute qualité, il est recommandé de réaliser la pose sur un support rigide et continu (panneau, p. ex.).

3.2. Fuites ponctuelles et linéaires répétitives

Lorsque l'isolation est apposée dans l'épaisseur des chevrons, la barrière d'étanchéité à l'air et à la vapeur peut s'en trouver interrompue en divers endroits (au droit du pied de versant, des raccords avec ou entre des murs intérieurs, du pignon, des pannes, de la panne faîtière, …). La figure 2 illustre une des solutions possibles pour l'obturation correcte du raccord entre le versant et le pignon. Si l'on souhaite garantir une étanchéité à l'air soignée, le raccord peut être recouvert d'une bande adhésive à simple face (figure 2A) ou obturé au mastic. Afin de veiller à une étanchéité à l'air de haute qualité au droit d'un tel raccord, il importe d'utiliser des systèmes conçus spécialement à cet effet (p. ex. une bande d'armature enduite, voir figure 2B).

Fig. 2 Raccord entre un versant et un pignon.
A. Solution possible afin de garantir une étanchéité à l'air soignée B. Solution possible afin de garantir une étanchéité à l'air de haute qualité
Solution possible afin de garantir une étanchéité à l’air soignée B. Solution possible afin de garantir une étanchéité à l’air de haute qualité
1. Barrière d'étanchéité à l'air
2. Bande adhésive à simple face
3. Bande d'armature enduite
4. Latte
5. Chevron ou arbalétrier
6. Isolation
7. Plaque de plâtre enrobée de carton
8. Panneau en bois
9. Passage de canalisations
10. Plâtrage
11. Maçonnerie

Pour assurer la continuité de la barrière d'étanchéité à l'air au droit du faîte ou des pannes, on peut disposer, durant la mise en œuvre de la charpente, une bande de membrane étanche à l'air (feuille de PE, p. ex.) entre la panne faîtière et les chevrons et entre les pannes et les chevrons (figure 3), qui sera ensuite raccordée à la barrière d'étanchéité à l'air du versant. Une bonne coordination entre les différents entrepreneurs est indispensable afin de garantir une étanchéité à l'air de qualité. Il importe en outre d'utiliser les meilleurs matériaux et techniques de construction disponibles.

Fig. 3 Feuille de PE apposée durant la mise en œuvre de la charpente. Fig. 4 Passage de canalisations du côté intérieur de la barrière d'étanchéité à l'air.
Fig. 3 Feuille de PE apposée durant la mise en œuvre de la charpente. Fig. 4 Passage de canalisations du côté intérieur de la barrière d'étanchéité à l'air.

3.3. Perforations de la barrière d'étanchéité à l'air

L'intégration d'un tuyau d'évacuation des fumées et de conduits de ventilation dans la toiture ou les murs, ou l'installation de spots intégrés et autres, peuvent conduire à une perforation de la barrière d'étanchéité à l'air. Les fuites ainsi occasionnées peuvent être limitées à un minimum via le rassemblement des passages de conduits, ou être évitées partiellement en prévoyant un passage pour les canalisations le long de la partie intérieure de la barrière d'étanchéité à l'air (figure 4).

Afin d'assurer une étanchéité à l'air soignée, les perforations sont obturées avec une bande adhésive souple compatible avec la membrane utilisée (figure 5A). Pour garantir une étanchéité à l'air de haute qualité, il est par contre recommandé d'employer des manchons préfabriqués de dimensions adéquates (figure 5B).

Fig. 5 Passage de conduits.
A. Solution possible afin de garantir une étanchéité à l'air soignée B. Solution possible afin de garantir une étanchéité à l'air de haute qualité
Solution possible afin de garantir une étanchéité à l’air soignée B. Solution possible afin de garantir une étanchéité à l’air de haute qualité
1. Barrière d'étanchéité à l'air
2. Bande adhésive à simple face
3. Canalisation
4. Isolation
5. Manchon

4. Conclusion

L'effort à réaliser en vue d'une construction étanche à l'air devient progressivement un must. Cette évolution nécessite toutefois un changement profond de mentalité de la part des concepteurs et des exécutants. Compte tenu du surcoût qui y est associé, les techniques permettant d'obtenir une étanchéité à l'air de haute qualité sont actuellement rarement appliquées. C'est pourquoi il peut s'avérer utile d'opérer une distinction entre différents niveaux d'étanchéité à l'air et de chercher à atteindre un niveau soigné pour tous les projets de construction neuve.


F. Dobbels, ir.-arch., chef de projet, division 'Energie et Climat', CSTC