Murs doubles avec isolation thermique par l’extérieur

1. Introduction

1.1. Définition du mur double

Les constructions avec parement extérieur en terre cuite (briques maçonnées) ou en pierre naturelle sont des techniques constructives très répandues en Europe du Nord (Benelux, Allemagne…), ainsi que dans le nord de la France. Les blocs béton apparents peuvent également être employés. Ces systèmes sont constitués dans l’épaisseur de la paroi, de l’extérieur vers l’intérieur, d’un parement extérieur maintenu par des attaches de liaison, d’une lame d’air ventilée, d’une isolation par l’extérieur et une paroi porteuse intérieure. Aux attraits connus de l’isolation par l’extérieur sont associés les atouts d’une protection durable assurée par le revêtement extérieur en terre cuite, en pierre naturelle ou en béton, et un moindre besoin d’entretien. Ces avantages en font une solution intéressante et éprouvée aussi bien en rénovation qu’en construction neuve. Les revêtements de façade en pierre naturelle ou en briques permettent également une parfaite intégration dans les opérations de rénovation urbaine.

Le mur double traditionnel est décrit dans la NF DTU 20.1 pour la construction neuve, mais sans prendre en compte les dispositions de conception et de mise en œuvre nécessaires pour s’adapter à la mise en place d’une isolation par l’extérieur dans le traitement des points singuliers de la maçonnerie : appuis de baie, linteaux, coffres de volets roulants, continuité isolation façade/toiture… Par ailleurs, le nouveau zonage sismique a mis en exergue le besoin de préciser les dispositions constructives parasismiques compatibles avec la réglementation en vigueur, dispositions indispensables pour envisager son développement.

Les recommandations professionnelles s’appuient sur les retours d’expérience d’experts de la rénovation afin de proposer des méthodes de reconnaissance des supports, les dispositions constructives à respecter, notamment pour les projets en zone sismique, ainsi que les principes de mise en œuvre et les détails d’exécution aux interfaces.

1.2. Enjeux pour assurer durablement les performances thermique, environnementale et sanitaire

Le mur double protège des infiltrations d’eau de pluie améliorant ainsi la durabilité des ouvrages. L’étanchéité à l’eau du mur double est en effet assurée par une double barrière : la maçonnerie de parement et la lame d’air ménagée entre celle-ci et l’isolant thermique.

Le mur porteur intérieur, protégé des effets climatiques, n’est soumis qu’à de faibles écarts de température en fonctionnement normal du bâtiment. Il apporte l’inertie thermique et la régulation du taux d’humidité. Hors zones sismique, le mur support a une épaisseur égale ou supérieure à 15 cm en maçonnerie de petits éléments, et de 12 cm pour les parois en béton banché (cf. NF DTU 23.1). Il doit être dimensionné pour reprendre les charges structurelles qui lui sont appliquées.

La lame d’air ventilée évite le mouillage de l’isolant et la stagnation d’humidité, en cas d’infiltration d’eau. Elle participe à la performance du mur vis-à-vis de la pénétration à l’eau de pluie. Elle contribue aussi à l’amélioration de la salubrité du bâti. L’isolant thermique apporte l’essentiel de la fonction thermique.

La paroi extérieure participe au confort global : elle assure une bonne isolation phonique vis-à-vis des bruits extérieurs. Outre sa fonction esthétique, le mur de parement apporte aussi une protection contre les intempéries. Il doit résister à la pluie battante ainsi qu’à l’action du vent. Afin d’en assurer la stabilité, il faut fixer cette paroi au mur intérieur porteur au moyen d’ancrages (attaches de liaison). Il a une épaisseur égale ou supérieure à 8 cm pour les éléments en pierre naturelle et 9 cm pour les éléments en terre cuite ou en béton. Les murs de parement sont généralement construits à partir d’éléments minéraux (brique de terre cuite, pierre naturelle, blocs de béton), présentant une possibilité de recyclage, et le plus souvent produits à proximité de la construction : les impacts environnementaux (consommation d’énergie, d’eau, génération de déchets et émission de gaz à effet de serre) sont réduits.

2. Domaine d’application

Ces Recommandations professionnelles couvrent la construction neuve et la rénovation, avec une attention particulière portée sur le dimensionnement de l’ouvrage avec reconnaissance du support, son exécution et sa maintenance.

Le présent document concerne les murs doubles répondant aux spécifications relatives à ce type de maçonnerie de la norme NF DTU 20.1, en y associant la technique d’isolation thermique par l’extérieur. Ces spécifications sont applicables dans toutes les zones climatiques ou naturelles en France métropolitaine, y compris les zones exposées à l’aléa sismique. Des dispositions constructives parasismiques compatibles avec la réglementation sismique en vigueur sont données pour ces dernières.

Ne sont pas visés dans ce document :

• les façades inclinées,
• les bâtiments à ossature bois ou à ossature métallique.

Les dispositions du présent document s’appliquent aux ouvrages courants : logements, bâtiments scolaires et hospitaliers, immeubles de bureaux, locaux commerciaux…

La liste des documents de référence indispensables à l’application du présent document est donnée en annexe.

Rappel

Ces Recommandations professionnelles visent les murs doubles dont une seule paroi, celle côté intérieur, est porteuse.

Elles ne visent ni les murs doubles dont les deux parois sont porteuses, ni les murs doubles avec isolation par l’intérieur, même si, pour ce dernier cas certaines dispositions peuvent être communes.

3. Inventaire des points critiques

Dans ce chapitre sont énumérés les points sur lesquels une attention particulière devra être portée lors de la conception des ouvrages afin d’en assurer la performance thermique.

3.1. Travaux neufs

3.1.1. Traitement des ponts thermiques

Ponts thermiques intégrés

Les ponts thermiques intégrés (PTI) sont créés par les éléments de fixations en contact avec l’extérieur (attaches de liaison et consoles) et qui traversent l’isolant thermique. Les ponts thermiques intégrés dégradent l’isolation thermique des parois opaques.

Selon la densité des attaches de liaison, leur diamètre et la nature de leur matériau constitutif, l’impact sur la résistance thermique du mur est plus ou moins important. Par conséquent, ces paramètres sont à prendre en compte pour le calcul du coefficient de transmission surfacique de la paroi.

Plus l’isolant thermique est performant, plus le PTI créé par les éléments de liaison a une influence dans la dégradation de la performance thermique de l’enveloppe.

Des attaches ou des cornières spéciales (en matériau composite par exemple) peuvent être envisagées pour réduire l’impact thermique, sous réserve que leur résistance mécanique soit suffisante.

En pratique, il convient d’assurer la continuité de l’isolation thermique de l’enveloppe du bâtiment et le traitement de la perméabilité à l’air, notamment au niveau des ouvertures et des traversées.

Note

Le repos sur un nez-de-plancher en béton type A1, A2 ou A3 du NF DTU 20.1 (2008) est à proscrire sur le plan thermique (pont thermique de liaison non compatible avec une bonne performance énergétique).

Ponts thermiques d’origine structurelle

Les ponts thermiques d’origine structurelle (balcons, acrotères, jonction mur-toiture…) peuvent être traités par des dispositions adéquates lors de la conception. Quelques-unes de ces dispositions sont reprises dans ce document.

Il faut également s’employer à éliminer les ponts thermiques d’interfaces, en particulier au droit des ouvertures : linteaux, tableaux et appuis de fenêtres…

3.1.2. Étanchéité à l’air et à l’eau

En partie courante

L’étanchéité à l’eau de la paroi est assurée par la paroi extérieure. C’est la paroi intérieure porteuse qui apporte généralement la fonction d’étanchéité à l’air. Cette étanchéité est assurée en partie courante par la paroi porteuse, si celle-ci est en béton ou enduite sur une face, indépendamment du traitement des joints verticaux entre éléments (dans le cas des maçonneries destinées à rester apparentes, où tous les joints sont remplis, leur rejointoiement joue le même rôle qu’un enduit vis-à-vis de l’étanchéité à l’air).

Une étude réalisée par le CEBTP en 2012 pour le compte de la FFB, du CTMNC et du CERIB a montré que l’étanchéité à l’air d’une paroi enduite porteuse dont les joints verticaux ne sont pas remplis est identique à celle d’une paroi enduite dont les joints sont remplis. Les essais ont également montré que, même après fissuration de l’enduit, le mur est encore très étanche à l’air.

Aux interfaces

Au droit de chaque interruption de la lame d’air (au pied des façades, au niveau des linteaux, etc.), les eaux infiltrées doivent être drainées vers l’extérieur. Ce drainage est assuré, d’une part par une barrière d’étanchéité placée en escalier vers l’extérieur (ou, lorsque cela est possible, par les cornières de reprise), d’autre part par des joints verticaux ouverts juste au-dessus de cette barrière. Celle-ci ne peut pas être perforée.

Parmi les bonnes pratiques de traitement des ouvertures, on peut citer, par exemple, la pose en tunnel des menuiseries ou pré-cadres avec membrane d’étanchéité périphérique intégrée.

L’étanchéité à l’air du bâti est également impactée par le soin apporté par les différents corps d’état à la réalisation des ouvertures, des menuiseries et des interfaces. Il convient de veiller au bon calfeutrement des ouvertures suivant leur localisation (cf. DTU 36.5) : linteau, tableau, appui avec menuiserie au nu extérieur, intérieur ou en ébrasement. La partie « Mise en œuvre » du document apporte des précisions supplémentaires à ce sujet.

3.1.3. Durabilité des accessoires de pose

Les accessoires de pose (attaches, consoles …) utilisés pour le montage et la liaison avec le mur support du mur de parement sont inoxydables dans la masse.

3.2. Rénovation

3.2.1. Diagnostics et Prérequis

Un diagnostic précis de l’état de conservation du mur support joue un rôle clé dans le choix des solutions constructives et donc dans la qualité de la future performance thermique. Le diagnostic comporte au minimum :

• l’identification des équipements de la maison (système deventilation, présence d’une cheminée…),
• la reconnaissance de l’isolation existante,
• la reconnaissance de l’état des fenêtres,
• la connaissance de la capacité portante des fondations existantes,
• la connaissance de la stabilité des murs existants,
• une étude d’impact sur la charpente et la couverture si le débord de toit est insuffisant ;

Note

Il est utile de vérifier que la modification de la façade, lors de l’ajout d’un mur de parement est compatible avec les dispositions fixées par les documents d’urbanisme en vigueur sur le territoire concerné (emprise, aspect, respect du patrimoine).

3.2.2. Reconnaissance des supports

Dans le cas des structures anciennes, l’état du mur porteur sera évalué sur la base d’une combinaison d’essais destructifs et non destructifs définie par l’expert mandaté par le maître d’ouvrage.

Il faut s’assurer, entre autres, que la structure (y compris les fondations) est apte à supporter les sollicitations transmises par le mur de parement, et que la fixation des éléments de liaison est possible.

3.3. Les erreurs à éviter…