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Classes de performance d'étanchéité à l'air des menuiseries extérieures 2012/01.08

Les menuiseries extérieures peuvent fortement influencer l'étanchéité à l'air du bâtiment. Contrairement aux autres éléments, la performance intrinsèque de ces composants peut être déterminée en laboratoire, notamment dans le cadre du marquage CE. Cette caractérisation permet de sélectionner des menuiseries bien particulières sur la base de cette performance. Toutefois, dans le système de classification actuel, l'étendue de la meilleure classe de performance n'offre qu'une information incomplète et nécessiterait d'être affinée pour permettre un choix approprié.
La perméabilité à l'air des portes et des fenêtres est déterminée selon la norme NBN EN 1026. Le débit d'air passant sous une pression de 100 Pa par unité de longueur des joints ou par unité de surface permet la classification des fenêtres de 0 à 4 selon la norme NBN EN 12207 (cf. tableau 1).

Tableau 1 Classification des fenêtres en fonction de leur perméabilité à l'air sous une pression de 100 Pa
Classe Perméabilité à l'air de référence à 100 Pa par unité de surface [m³/(h.m²)] Pression maximale d'essai [Pa] Perméabilité à l'air de référence à 100 Pa par unité de longueur de joint [m³/(h.m)]
0 Pas d'essai effectué
1 50 150 12,5
2 27 300 6,75
3 9 600 2,25
4 3 600 0,75


Répartition par classe des performances des 300 menuiseries testées et proposition de subdivision de la classe 4
On constate que la grande majorité des châssis atteignent la classe 4, soit la meilleure classe pour le marquage CE des fenêtres et des portes. L'analyse des 300 derniers essais réalisés au CSTC révèle que 87 % des châssis testés correspondent à la classe 4, quelle que soit la nature du châssis (cf. graphique). Cette classe particulièrement large recouvre actuellement des menuiseries aux performances fort diverses. Ainsi, les meilleures menuiseries en classe 4 présentent des débits de fuite 5 à 8 fois moins importants que les moins performantes de cette même classe.

Une subdivision de la classe 4 semble dès lors souhaitable pour permettre aux auteurs de projet et aux menuisiers de choisir les menuiseries les plus adaptées aux performances d'étanchéité à l'air souhaitées. Dans la proposition de subdivision illustrée par le graphique, les classes 5 et 6 n'ont pas été validées par la Comité européen de normalisation (CEN) et n'ont donc pas encore été intégrées à la norme NBN EN 12207.

Les performances actuelles des menuiseries extérieures

Les performances d'étanchéité à l'air des 300 derniers éléments testés au laboratoire sont reprises dans le tableau 2.

Tableau 2 Répartition statistique de la performance d'étanchéité à l'air des 300 derniers éléments testés au laboratoire
Classe Oscillobattants
et ouvrants simples
Double ouvrants Coulissants
(tous types)
Eléments assemblés
2
(débit maximum à 50 Pa : 17 m³/(h.m²))
0 % 1,5 % 0 % 0 %
3
(débit maximum à 50 Pa : 5,67 m³/(h.m²))
8,0 % 7,6 % 18,4 % 6,8 %
4
(débit maximum à 50 Pa : 1,89 m³/(h.m²))
26,1 % 40,9 % 34,2 % 49,2 %
5
(débit maximum à 50 Pa : 0,76 m³/(h.m²))
27,3 % 24,2 % 36,8 % 27,1 %
6
(débit maximum à 50 Pa : 0,38 m³/(h.m²))
38,6 % 25,8 % 10,5 % 16,9 %

Les ouvrants simples et les oscillobattants présentent globalement de meilleures performances par rapport aux autres types de menuiseries. On retrouve ces châssis dans la meilleure partie des classes 4. Les coulissants présentent des performances moindres que celles des oscillobattants, mais nous retrouvons tout de même près de 80 % des châssis coulissants testés dans la classe 4.

Les performances d'étanchéité à l'air ne peuvent se réduire à une série de critères concernant les matériaux. C'est principalement la qualité de l'assemblage, la mise en œuvre, la précision de la conception et le choix des matériaux qui influeront sur l'étanchéité à l'air globale du châssis.

En pratique, il convient de veiller à la bonne réalisation des points suivants :
  • la continuité des joints
  • la compression des joints
  • le réglage de la quincaillerie
  • les dimensions des frappes
  • la qualité des assemblages (colles, soudures, …)
  • la qualité des mastics
  • la rigidité des profilés
  • le respect des dimensions (diagonales, jeu correct entre ouvrant et dormant, respect des dimensions des profilés, lattes, …)
  • la stabilité dimensionnelle des profilés bois, PVC et aluminium
  • le nombre de points de fermeture
  • le dimensionnement correct des points de suspension, …
L'ajout de joints complémentaires (multiple frappe) peut améliorer l'étanchéité à l'air. Cependant, comme les efforts de manœuvre des ouvrants sont limités à 100 N, l'augmentation du nombre de frappes s'effectue au détriment de la compression des joints.

La norme NBN B 25–002–1 définit, pour sa part, les exigences belges. Dans la plupart des applications, on y requiert au minimum la classe 3. Dans le cas d'une construction à haute performance énergétique, il sera cependant nécessaire d'utiliser des fenêtres d'une classe égale ou supérieure à 4 (et de préférence ayant des débits à 100 Pa inférieurs à 1,2 m³/(h.m²)).

Impact sur l'étanchéité à l'air des bâtiments

En prenant en compte la géométrie de plus de 5.600 bâtiments, on constate que les fuites dues aux menuiseries extérieures peuvent représenter une part importante du n50 (taux de renouvellement d'air à 50 Pa). Cette part du débit de fuite est représentée statistiquement (pour les bâtiments analysés) dans le tableau ci-dessous en fonction de la classe d'étanchéité à l'air des fenêtres.

Tableau 3 Part du n50 due aux fenêtres en fonction de la classe de perméabilité à l'air des menuiseries
Analyse statistique (percentile) Classe 3 Classe 4 Classe 5 Classe 6
Minimum 0,04 0,01 0,01 0,00
10 % 0,27 0,09 0,04 0,02
20 % 0,32 0,11 0,04 0,02
30 % 0,35 0,12 0,05 0,02
40 % 0,38 0,13 0,05 0,03
Moyenne 0,44 0,15 0,06 0,03
60 % 0,45 0,15 0,06 0,03
70 % 0,49 0,16 0,07 0,03
80 % 0,54 0,18 0,07 0,04
90 % 0,63 0,21 0,08 0,04
Maximum 1,76 0,59 0,23 0,12

Ainsi, lorsque l'on cible une maison à haute performance d'étanchéité à l'air (n50 = 1), les châssis de classe 4 sont à l'origine de plus de 15 % des fuites dans la moitié des habitations et de plus de 20 % dans plus d'un cas sur dix, sans considérer les fuites via le resserrage avec le gros œuvre.

Par contre, en choisissant des châssis présentant de meilleures performances – celles de la classe 6, par exemple – les fuites par les fenêtres représenteraient en moyenne 3 % de ce qui est admissible pour atteindre un renouvellement d'air correspondant à un n50 égal à 1.