Impact de la PEB sur les maçonneries 2011/04.05

La réglementation sur la performance énergétique des bâtiments (PEB) a des répercussions directes sur plusieurs principes constructifs. Elle suscite actuellement de nombreuses questions de la part du secteur et notamment des entreprises générales exécutant des travaux de maçonnerie. Cet article tente d'apporter des éclaircissements, voire certaines recommandations générales préliminaires.

Pieds de mur en façade

Détail d'un pied de façade (finitions intérieures non schématisées)
Une solution couramment utilisée pour limiter les déperditions thermiques au pied des murs de façades consiste à interposer un élément de maçonnerie isolant entre les couches d'isolation des façades et celle du plancher du rez-de-chaussée (cf. schéma de principe). Différents matériaux sont proposés pour réaliser la coupure thermique nécessaire (béton cellulaire, verre cellulaire, éléments en XPS, p. ex.). Les questions fréquemment posées concernent son influence sur le comportement mécanique de la maçonnerie (résistance à la compression, à la flexion, au cisaillement) ou sur son comportement en cas d'incendie.

Ces éléments isolants étant dotés d'une résistance mécanique pouvant être significativement plus faible (résistance en compression inférieure à 5 N/mm², voire inférieure à 1 N/mm²) que celle des matériaux de maçonnerie courants, ils ne pourront offrir une solution qu'en cas de charges limitées (bâtiments peu élevés, habituellement de moins de quatre étages en fonction du type d'élément isolant utilisé et de la configuration).

Notre recommandation est basée sur l'application du principe de l'Eurocode 6 et de son annexe nationale. A défaut de résultats d'essai, il convient de calculer la résistance de la maçonnerie en pied de mur comme celle d'une maçonnerie à part entière, c'est-à-dire en fonction, notamment, de la résistance du bloc isolant et du mortier (cf. Les Dossiers du CSTC 2010/3.2). Cette résistance de la maçonnerie est inférieure à la résistance du bloc.

L'application des règles de l'Eurocode 6 et l'extrapolation à ce cas spécifique sont valables pour les éléments de maçonnerie considérés dans ce document (béton cellulaire, p. ex.). Ces règles concernent notamment l'influence de l'excentricité des charges ainsi que le comportement en flexion, en cisaillement et en cas d'incendie. A défaut d'informations complémentaires, il convient, selon nous, de considérer que l'usage d'un élément de maçonnerie isolant en pied de mur permet d'atteindre au moins les performances des maçonneries qui seraient constituées exclusivement de ce matériau.

Les études à ce sujet faisant défaut, il semble opportun que les éléments isolants non visés par l'Eurocode 6 disposent de garanties d'aptitude à l'usage.

Murs creux : phasage

L'usage d'épaisseurs d'isolation très importantes a pour conséquence directe une augmentation de la largeur de la coulisse (jusqu'à ± 20-25 cm), ce qui accroît l'épaisseur totale du mur et nécessite un massif de fondation adapté. Cette conséquence entraîne les répercussions suivantes.

L'isolant est mis en œuvre en plusieurs couches. Ceci nécessite tout d'abord d'élever le mur porteur, d'appliquer ensuite l'isolant et, finalement, de maçonner le parement. L'organisation du chantier en est évidemment fortement influencée car, selon les habitudes constructives actuelles, les murs porteurs et les parements sont souvent élevés simultanément.

Murs creux : attaches

L'influence de la largeur de la coulisse sur le comportement mécanique du double mur est également à considérer. Lorsque des murs, notamment des murs creux, sont soumis à des charges latérales dues au vent, les attaches reliant les deux parois doivent être capables de reporter vers la maçonnerie portante les charges exercées sur le parement extérieur. En Belgique, on compte généralement un nombre minimum de cinq attaches par mètre carré. Munies d'une rosace, elles permettent en outre de maintenir l'isolant de la coulisse contre le mur porteur.

Une conséquence de l'augmentation de la largeur de la coulisse est l'éventuel risque de flambement des attaches soumises à la pression du vent. Leur nombre et/ou leur diamètre et/ou leur inclinaison maximale admissible doivent permettre d'éviter ce phénomène (cf. tableau).

Nombre minimal (nt) d'attaches à prévoir par m² (cf. norme NBN EN 845-1, l'Eurocode 6 et son ANB)
Résistance de l'attache Valeur de calcul de l'action du vent WEd (**) [Pa]
Valeur de calcul Fd (*) [kN] ≤ 1500 ≤ 2000 ≤ 2500
≥ 0,278 6 8 9
≥ 0,370 5 6 7
≥ 0,463 5 5 6
≥ 0,556 5 5 5
(*) Fd = FkM, soit γM = 2,7 (contrôle normal des travaux).
(**) Cf. norme NBN EN 1991-1-4 ANB (remarque : 1000 Pa = 1 kN/m²).

Note
 : La norme harmonisée NBN EN 845-1 décrit les spécifications auxquelles les attaches doivent répondre. Elle requiert d'un producteur qu'il déclare leur résistance Fk tant en compression qu'en traction (succion du vent) et ce, en fonction de leur inclinaison maximale admise, de la largeur de la coulisse et des produits de maçonnerie concernés (blocs et mortier).

Ce dimensionnement doit être accompagné de la vérification du comportement en flexion de la maçonnerie de parement soumise à la totalité de la charge de vent si la conception s'écarte des règles habituelles, par exemple lorsqu'on ne respecte pas le nombre minimal de cinq attaches par mètre carré.

Enfin, comme les attaches permettent la libre dilatation des deux parois liaisonnées du mur, on privilégiera de multiplier leur nombre plutôt que d'augmenter leur section.


Y. Grégoire, ir., chef de la division 'Matériaux', CSTC
L. Lassoie, ing., chef de la division 'Interface et consultance', CSTC