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Batimat 2013 : Enveloppe technique et esthétique
Enduit hydraulique sur polystyrène expansé - © © Stéphane Miget

Batimat 2013 : Enveloppe technique et esthétique

Stéphane Miget |  le 28/10/2013  |  CommunicationRéglementation thermiqueFrance entièreImmobilierTechnique

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Ce sont les enjeux liés à l’environnement et au renforcement de la réglementation thermique qui tirent vers le haut les produits et systèmes présentés à l’occasion de Batimat 2013. Lesquels sont utiles à la réalisation d’une enveloppe de plus en plus performante et… esthétique.

En généralisant les bâtiments basse consommation (BBC) dans la construction neuve, la RT2012, a donné un coup d’accélérateur à la recherche de la performance énergétique des bâtiments et particulièrement de leur enveloppe. Librement réalisée, elle est au centre du dispositif. Les produits et systèmes dédiés et présentés par les fabricants à l’occasion de Batimat 2013 ne font pas l’impasse sur cette question. Au contraire. On peut dire d’ores et déjà que la plupart – monomur, bloc béton, isolation intérieure, isolation extérieure, ossature bois, bois massifs, structure acier, menuiseries et vitrages… – sont aptes à répondre à l’ensemble des exigences demandées. D’autant que la nouvelle réglementation laisse une grande liberté de conception. En effet, à la différence des précédentes, elle n’impose quasiment pas de valeurs minimales Bbio (exigence d’efficacité énergétique minimale du bâti : le besoin bioclimatique ou «Bbio»).

Cette réglementation a déjà une incidence sur les choix des systèmes et produits mis en place pour l’enveloppe et il est probable que cela impactera durablement non seulement la qualité thermique et technique des bâtiments mais aussi leur esthétique.  Deux exemples : l’isolation thermique par l’extérieur (ITE) et le contrôle solaire. Dans le premier cas, les systèmes d’ITE de plus en plus courants habillent les façades et les signent esthétiquement avec des enduits et/ou des bardages de toutes sortes. Dans le second cas, les occultations et brise-soleil, désormais incontournables pour assurer le confort des occupants tout en répondant à la réglementation, modifient l’esthétique des façades tout en les protégeant. Bref, les bâtiments des années 2010 / 2020 seront reconnaissables entre tous à travers les efforts réalisés pour les protéger à la fois du froid et du soleil. Et Batimat 2013 est le reflet de cette évolution.

Multiplication des systèmes ITE

Jusqu’alors, l’ITE n’avait en France qu’un succès d’estime auprès des prescripteurs. Aujourd’hui, l’offre s’est démultipliée et l’ITE n’aurait que des avantages, lesquels sont d’ailleurs connus depuis longtemps. Le plus évident d’entre eux étant lié à la suppression des ponts thermiques au droit des planchers intermédiaires.

Les systèmes d’ITE favorisent également la récupération des apports solaires par la maçonnerie. Les murs contribuant ainsi par leur inertie thermique à une plus grande stabilité des températures intérieures, été comme hiver. En rénovation, cette option facilite la correction des irrégularités des murs existants. Outre cet aspect des choses, recourir à l’ITE signifie aussi se donner la possibilité de travailler l’esthétique des façades ou, dans le cas de rénovation, de requalifier le patrimoine. De ce points de vue, l’offre, si on doit la comparer à celle des années 80, s’est considérablement enrichie. Là encore, Batimat 2013 en est le témoin.

Ainsi, l’offre s’est élargie aux enduits monocouches, plus souples et davantage compatibles avec un isolant PSE. Les fabricants développent également des revêtements minéraux épais avec des finitions minérales aux silicates. Ces produits offrent de meilleures profondeurs de teintes, une bonne résistance aux UV, ainsi qu’une grande dureté. Des enduits colorés et plus résistants aux intempéries avec, dans le haut de gamme, des enduits autonettoyants. Les systèmes de vêture ont, eux aussi profondément changé. Ils sont maintenant proposés avec des finitions haut de gamme, type plaque de marbre reconstituée ou pierre naturelle. Il en est de même pour les bardages. Quasiment absents il y a vingt ans, ils sont désormais très utilisés, qu’il s’agisse de bois, de panneaux composites, de terre cuite ou de métal (zinc, acier, aluminium). Cette profusion de solutions techniques permet de mixer les matériaux de façon à animer les façades, en neuf comme en rénovation.

Les isolants, de plus fortes épaisseurs, ont aussi considérablement évolué. A disposition : polystyrène graphité, laine minérale de dernière génération, panneaux de fibres de bois ou encore panneaux de mousse polyuréthanne ou projection de mousse polyuréthanne. Des isolants certifiés Acermi, y compris les panneaux de fibres de bois qui permettent de répondre sans difficultés aux contraintes réglementaires de type BBC.

Complément d’isolation avec le béton

A l’inverse une autre tendance se dégage : le retour à l’isolation par l’intérieur. De plus en plus de prescripteurs semblent vouloir revenir à des modes constructifs plus classiques – banche béton et isolation par l’intérieur –, jugés plus économiques et mieux maîtrisés par les entreprises. Se pose alors la question des ponts thermiques. La aussi le moins que l’on puisse dire c’est que les choses bouges, notamment du côté des bétons avec l’apparition de béton qui apporte un complément d’isolation. Il s’agit de bétons préparés industriellement par mélange, en centrale, de granulats légers artificiels ou naturels, de type schiste, argile ou ponce, d’adjuvants, d’additions minérales et de l’eau. On les destine à la réalisation de voiles de façade et de pignon avec, pour objectif, la limitation des ponts thermiques de liaison entre façades et planchers et façades et refends. La réduction des déperditions est de 35 à 40%, ce qui permet soit de s’affranchir de la pose de rupteurs de pont thermique en about de dalle, soit d’apporter un renfort à ces rupteurs pour répondre aux exigences de la réglementation thermique 2012 (RT2012). Coulés sur chantier, ils ne demandent pas d'adaptation des méthodes constructives (coffrage, banche, etc.).

Du côté de la préfabrication aussi, les choses bougent. Le prémur ou mur à coffrage intégré (MCI) est un élément de construction alternatif à la solution technique de voile banché qui autorise la réalisation de voiles en béton armé avec une excellente qualité de parement. Pour cette raison, il sont souvent requis pour réaliser des produits finis difficiles à couler en place : ciment blanc, coloré, avec des finitions sablées, brossées, texturées… Mais comme avec les bétons banchés, il faut pouvoir répondre à la réglementation thermique.

Les fabricants ont donc développé des prémurs à isolation intégrée. Ici le système comporte, comme d’habitude, les deux parois en béton armé d’épaisseur variable, maintenues espacées par des connecteurs. Ces parois prennent en sandwich un isolant dont la matière (PSE, laine minérale) et l’épaisseur varient selon les caractéristiques thermiques recherchées. Le prémur isolé est donc structurellement similaire à un prémur courant hormis l’intégration de cet isolant entre les deux peaux préfabriquées. Cette option présente au moins trois avantages : isolation en continu sans pont thermique, conservation de l’inertie de la paroi béton à l’intérieur du bâtiment et… qualité de parement extérieur.

Construction bois, préfabrication et industrialisation

Le secteur de la construction bois est également très bien représenté à Batimat 2013. Il faut dire que dans ce domaine les choses bougent. Historiquement, ce secteur est porté par le marché du particulier et du haut de gamme. Mais aujourd’hui, il est en train d’évoluer et de se développer ailleurs. Ainsi, si la maison individuelle représente encore plus de 70 % des chantiers bois, le petit collectif (social et privé) est maintenant à plus de 15% et les bâtiments d’éducation, de santé et dédiés aux activités sportives à presque 10 %. Au centre de ces évolutions l’industrialisation des process et le développement exponentiel de la préfabrication, qu’il s’agisse de panneaux à ossature bois ou de panneaux trois plis croisés. Très clairement, la construction bois s’oriente et se développe à travers l’industrialisation avec le développement de modules en deux et trois dimensions prêts à poser.

Evolution des collages, lamellé-collé, association bois métal, renforcement au carbone… les techniques de construction n’en finissent pas d’évoluer. La tendance montre, sans conteste, une nette progression de l’utilisation des bois industrialisés recomposés ou restructurés, au détriment du bois massif. Il faut dire que, sans surcoût significatif par rapport à ce dernier, ils assurent des niveaux de résistance mécanique très performants, tout en réduisant fortement les risques de déformation. Ces produits industrialisés permettent de proposer aux entreprises des matériaux stables aux caractéristiques constantes.

Ainsi le lamellé-collé, en pièces droites ou courbes, ouvre de nouveaux horizons dans la réalisation de structures porteuses, tant dans l’habitat individuel, collectif ou ERP. L’utilisation ne se limite plus à la mise en œuvre de poutres de grandes portées. Aujourd’hui, ses performances sont encore améliorées par un renforcement, via des treillis de tiges de fibres de verre. Celles-ci sont fixées dans un noyau de résine époxy. Autre technique, l’insertion, entre deux couches de lamelles de bois, de pièces de carbone. Cette technique permet d’offrir des résistances à la flexion deux fois supérieures. Ce qui permet, par exemple, la diminution des sections de charpente.

Des procédés, poutre en I à âme contreplaquée et membrures en bois massif, poutre en bois abouté, contre collée ou lamellé collé, qui bénéficient d’une certification ou d’avis technique. Les modes d’assemblage évoluent fortement et dans deux directions : aspect visuel esthétique par l’occultation des pièces métalliques de liaison dans la masse du bois ; résistance grâce à des méthodes de calcul de plus en plus pointues au droit des assemblages. Globalement, on assiste à un rapprochement entre les fabricants de connecteurs et utilisateurs en vue de créer des pièces de reprise ou d’ancrage valorisant les assemblages. On assiste également à un mariage de pièces métalliques et de bois. En parallèle, les nouveaux assemblages bois/bois s’améliorent grâce à de nouvelles machines, qui autorisent des coupes d’une précision millimétrique.

Toutes ces techniques contribuent fortement à donner une nouvelle image de la construction bois. Tendance qui s’accompagne d’un changement dans les mentalités, car aujourd’hui il ne s’agit plus de placer du bois à tout prix, mais de le proposer partout où il a sa place, y compris en le mariant avec d’autres matériaux.

Des isolants de plus en plus isolants

Pour réaliser cette enveloppe performante, les laines minérales évoluent dans deux sens : recherche d’amélioration du lambda pour, à épaisseur égale, isoler davantage et, parce qu’on ne peut pas tout obtenir d’un coup de baguette magique, augmentation des épaisseurs, toujours avec le même objectif de renforcer l’isolation. Une autre évolution porte sur les systèmes de fixations en paroi. A l’intérieur, avec des cavaliers polymères qui assurent une rupture thermique entre les fourrures métalliques de façon à bloquer le pont thermique à ce niveau. La même tendance se dégage pour les fixations de l’isolant pour les systèmes d’ITE. L’étanchéité à l’air, elle, peut être réalisée, selon les cas, avec le pare-vapeur ou, si ce dernier n’est pas nécessaire, avec des membranes hygro-régulantes. Dans les deux cas, le choix des adhésifs est capital pour obtenir une bonne tenue dans le temps. L’offre en matière de membrane d’étanchéité c’est aussi considérablement élargie.

Même évolution constatée du côté des isolants en polystyrène expansé (PSE) avec notamment le développement des PSE graphités de dernière génération. De couleur gris argenté, sous la forme de petites perles noires, sa capacité d’isolation est supérieure de 20% par rapport au PSE classique de couleur blanche. La couleur grise provient de fines particules de graphite ajoutées à la matière première lors de la fabrication. Ce sont ces particules qui renforcent les propriétés du PSE en agissant comme absorbeur ou réflecteur d’infrarouges. Ces matériaux en raison de cette capacité d’isolation plus élevée, autorisent une réduction de matière première pouvant aller jusqu’à 50% par rapport à une solution classique.

On constate également du côté des isolants biosourcés (laine et panneaux de fibres de bois, laine de chanvre…), bien représentés sur Batimat, une montée en qualité avec des produits qui se frottent avec succès à la certification Acermi. Autre raison de leur essor, l'intérêt grandissant des maîtres d’ouvrage et maîtres d’œuvre pour la construction bois et, plus généralement, pour des constructions réalisées avec des produits moins impactants sur l’environnement. Dans ce cadre, les isolants biosourcés ont toute leur place. Autre signe qui indique ce nouvel engouement  pour ces produits : l’action des pouvoirs publics. Lesquels ont mis en place des outils pour promouvoir cette filière constituée de PMI et PME, qui produisent localement et valorisent des produits ou sous-produits agricoles. Pour preuve, la création du label Bâtiment Biosourcé – une première pour la filière. Ce label ne concerne que les constructions neuves mais instaure, pour la première fois, un référentiel public et officiel des matériaux biosourcés.

Transparence et légèreté

Autre tendance : la recherche de la transparence en façade. Ce type d’approche n’est possible qu’en raison d’une évolution notable des vitrages, des profilés et des fixations. Ici, les produits s’adaptent à la fois aux contraintes réglementaires et aux choix esthétiques des concepteurs. Lesquels recherchent transparence et légèreté. Au-delà de l’esthétique, ces derniers s’efforcent aussi de faire pénétrer la lumière naturelle au plus loin dans la construction pour offrir davantage de confort à l’utilisateur. C’est également un moyen d’économiser sur le poste éclairage et de profiter au maximum des apports solaires.

Pour obtenir cet effet de transparence, les concepteurs ont à disposition plusieurs options : les techniques de vitrages extérieurs attachés (VEA), développées depuis une quinzaine d’années, sont aujourd’hui les plus courantes. Depuis peu, les industriels du verre et les fabricants développent d’autres systèmes d’attaches non traversantes, dites pincées.

Ces techniques permettent d’alléger les systèmes d’accroche pour assurer davantage de transparence par la mise en place de plus grands pans verriers possibles – jusqu’à cinq mètres de hauteur et trois mètres de largeur pour les plus imposants d’entre eux. Dans ces systèmes, la mise en œuvre du vitrage s'apparente, d’un point de vue structurel, au procédé de verre extérieur attaché (VEA) mais sans perçage. Les pans de verre verticaux sont fixés par des dispositifs ponctuels non traversants. Ici, le vitrage est tenu dans chaque angle par « pincement », d'où la dénomination de « verre pincé » pour ce type de technique de façade légère.

Dans d’autres systèmes, les volumes verriers sont posés bord à bord avec un jeu au travers duquel passent des tiges filetées qui maintiennent les deux vitrages par serrage. Cette tige, cachée à l'extérieur de la façade par un cabochon, est reliée à des structures porteuses – le plus souvent, des poutres ou des colonnes en acier.

Se développent également des façades à base de triples vitrages. Vitrage dans lesquels sont insérées aux angles, comme pour un VEA classique, des fixations. Ces dernières ne traversent pas l’ensemble du pan verrier mais s’arrêtent dans la première lame d’air, côté intérieur. Ainsi le pont thermique, généré par la fixation métallique, disparaît.

D’autres éléments concourent avec les fixations à la recherche de légèreté et de transparence. Il s’agit des sous-structures qui, elles aussi, subissent des cures d’amaigrissement. Charpentes métalliques (acier ou aluminium), structures en câbles inoxydables, poutres en verre, structures intégrant des contreventements en verre ou des techniques plus récentes de raidisseurs en verre contribuent tout autant à alléger la façade et à rendre invisibles les systèmes d’attache.

Cure d’amaigrissement pour les profilés

Du côté des profilés, quelle que soit leur nature (aluminium, PVC, acier, bois ou mixte), et quelles que soient les applications (façades, fenêtres, verrières, vérandas), la  tendance générale est aussi à la diminution de la partie visible. Autrement dit à l’augmentation du clair vitrage. Pour les menuiseries, cette évolution provient en grande partie de la généralisation des menuiseries à ouvrant caché qui justement procurent une augmentation notable du clair vitrage. Elle est également due à un travail important des fabricants sur l’affinement des profilés. Plus fins, ils sont aussi plus esthétiques dans leurs formes galbées ou droites, et sont proposés dans une large palette de coloris grâce à une grande variété de teintes et de finitions. On observe, dans le même temps, une augmentation de leur épaisseur jusqu’à 85 mm. Il s’agit de répondre de manière plus pertinente encore aux enjeux thermiques et d’intégrer à terme le triple vitrage.

Cette évolution des profilés est intimement liée aux avancées technologiques de l’industrie du verre. L’évolution des vitrages peu émissifs gaz argon et leur généralisation représentent une évolution fondamentale dans la mesure où ils apportent une contribution forte à la thermique. Ainsi, les menuiseries sont maintenant équipées systématiquement de verres à isolation thermique renforcée (VIR) double ou, de plus en plus souvent, triple vitrage. Verre qui bénéficie de caractéristiques thermiques jusque-là inégalées.

L’industrialisation des process est également un facteur à prendre en compte dans la qualité des profilés. C’est vrai pour l’ensemble des menuiseries. Cette tendance à l’industrialisation ne va pas, contrairement aux idées reçues, dans le sens d’une standardisation. Au contraire, elle permet de coller davantage à la demande par une offre sur mesure. C’est-à-dire la possibilité avec des produits industriels de réaliser de petits chantiers au cas par cas. Elle autorise également, avec une seule et même gamme, différents types de pose : en tableau, en rénovation avec dormant adapté, en neuf avec dormant monobloc ou tapées rapportées reprenant des doublages de 100, 120, 140 et 160 mm, avec ou sans volets roulants. Elle rend également possible tous les types d’ouverture : à la française, oscillo-battant à un ou deux vantaux. Bref, cette industrialisation a fait surgir une offre structurée pour l’ensemble des secteurs.

Du côté de l’aluminium, c’est encore la thermique qui reste la grande pourvoyeuse d’idées, de modifications et d’innovations avec la généralisation des rupteurs de pont thermique. Ces derniers, de plus en plus performants, ont permis à l’aluminium de passer le cap des différentes réglementations, y compris la dernière en date. Les rupteurs empêchent la fuite des calories aux jonctions des parois, mais aussi dans les huisseries de baies. Ces systèmes de coupure thermique (barrettes isolantes en matériau de synthèse) s’avèrent aujourd’hui indispensables, d’autant plus que les vitrages utilisés sont de nature très isolante. Au programme pour les profilés PVC : augmentation du clair vitrage par un affinement des profilés à l’image d’une fenêtre aluminium, recherche d’un rendu visuel comparable au bois, fort développement d’une offre de coulissants, recherche sur les couleurs et revêtements de type placage – les couleurs grisées ou sablées ouvrent au PVC les portes de la rénovation ailleurs que dans le logement social ou d’entrée de gamme. Toujours en développement, les blocs-baies PVC permettent de s’affranchir en partie des problèmes de pose. D’année en année, ils sont devenus plus techniques et répondent tout à la fois à des exigences en isolations thermique et acoustique, en sécurité et en bonne tenue dans le temps.

Avec le bois, la lamellisation tend à se généraliser, comme l’emploi de profilés à drainage rapide, lesquels s’affinent pour davantage de clair vitrage et arrondissent leurs formes désormais exemptes d’angles saillants. Il en résulte une esthétique plus proche des menuiseries anciennes et une meilleure tenue des traitements de surface avec, pour corollaire, une diminution de l’entretien. Ce dernier point reste un frein pour l’utilisation des menuiseries bois, malgré une nette amélioration des performances des peintures et lasures dans ce domaine.

Contrôle solaire

Cette recherche de la transparence et des apports solaires entraîne le développement d’une offre importante de systèmes et produits visant à assurer le contrôle solaire. Les mesures liées à la protection solaire sont essentielles et visent à éviter tout échauffement dans les locaux sous l’effet de la radiation solaire en été. Parallèlement, ce contrôle solaire ne doit pas empêcher la captation du rayonnement solaire en hiver et en demi-saison. Autre élément très important pour le confort des usagers et les économies d’énergie : l’exploitation et la gestion de la lumière naturelle. Dans ce domaine, on ne demande pas aux concepteurs de résoudre la quadrature du cercle, mais on n’en est pas loin. Puisque bien sûr il y a contradiction à vouloir capter le rayonnement solaire à certains moments et à le rejeter à d’autres.

Pour y parvenir, ce sont les vitrages, notamment ceux à couche (VIR), qui sont encore en première ligne. Cette technologie, qui date du début des années quatre-vingts, se caractérise par une action directe sur le rayonnement. En agissant sur ce dernier, les VIR jouent sur les trois éléments fondamentaux de transfert d’énergie thermique. Leurs caractéristiques ne se limitent pas à leur qualité thermique pour le confort d’hiver. Ils tiennent un rôle de plus en plus capital dans le confort d’été en réduisant les apports énergétiques excédentaires. L’interposition de couches ne doit pas nuire à la transmission lumineuse et au rendu des couleurs. Les VIR les plus performants sur ce plan garantissent, malgré les couches, 81 % de transmission lumineuse. Soit un résultat quasiment équivalent à celui d’un double vitrage classique (82%). Et les fabricants sont capables aujourd’hui de proposer des verres neutres ou presque en termes de rendu des couleurs (98%). Mais l’on peut également rechercher l’effet inverse, surtout en été. Il existe donc des VIR dotés de couches de protection solaire – dans ce cas, la transmission lumineuse est de l’ordre de 70 à 75 % –, ou des produits colorés qui ne laissent pénétrer que 40 à 50 % de lumière. Mais attention, ces produits ne sauraient se substituer à un contrôle solaire « physique ». Viennent alors en renfort stores, volets roulants, brise-soleil. Ceux-ci, associés de plus en plus souvent à des automatismes, assurent une protection directe et efficace contre le rayonnement. Et dans ce domaine, l’offre est pléthorique…

Systèmes photovoltaïques

Autre évolution en cours relayée par Batimat 2013, la multiplication de l’offre des systèmes photovoltaïques. Lesquels, malgré les incertitudes d’ordre politique, recouvrent de plus en plus les toitures mais aussi les façades. En toiture, tous les matériaux sans exception (tuiles, ardoises, métal, étanchéité) intègrent ces systèmes. Les dernières évolutions en cours consistent à pousser à l’extrême l’intégration. A noter également, des innovations du côté des systèmes d’étanchéité : par exemple, des solutions bicouche bitumineux renforcée, intégrant des cellules souples dans la seconde couche. Lesquelles assurent la fonction étanchéité et production d’électricité. Ces modules souples se démarquent des panneaux rigides par un rendement supérieur dans des conditions d’ensoleillement moins favorables via une technologie triple jonction – superposition de plusieurs couches de silicium – permettant l’exploitation optimale du spectre solaire.

En façade, le développement se fait plus chaotique en raison notamment d’une productivité moindre. Néanmoins là aussi, les systèmes proposés par les fabricants sont nombreux : panneaux mais aussi, et de plus en plus, occultations ou garde-corps dotés de cellules photovoltaïques.

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