Enjeux
Les débits d'air frais qui s'infiltrent dans le bâtiment via les fuites et les fentes de l'enveloppe sont incontrôlables (en quantité, en température, en direction et en durée) et varient fortement avec les conditions atmosphériques. Les désagréments causés par une mauvaise étanchéité à l'air sont nombreux : augmentation de la consommation d'énergie, courants d'air inconfortables (inconfort thermique), condensation à l'intérieur des parois, dysfonctionnement de l'installation de ventilation, perte de la qualité acoustique de l'enveloppe (inconfort acoustique)…
Les infiltrations d'air doivent donc être limitées au maximum, et ce, peu importe le système de ventilation hygiénique mis en œuvre.
Cette limitation des infiltrations doit être étudiée dès la conception de l'avant-projet du bâtiment et de ses détails : cela aura un impact fondamental sur le résultat final. En effet, contrairement à ce qui est encore trop souvent convenu, l'étanchéité à l'air ne se résout pas uniquement sur chantier.
Les tests d'étanchéité « Blowerdoor » servent de vérification et non de point de départ de la réflexion. Plusieurs points d'attention au niveau de la conception sont repris dans ce dossier.
De plus, une bonne étanchéité à l'air est une performance qui ne peut être atteinte que si tous les intervenants de la construction sont conscients de l'enjeu qu'elle peut représenter. Le manque d'implication d'un seul intervenant peut aisément compromettre un objectif fixé.
A titre d'exemple, voici une estimation du surcoût.
En hiver, l'air chaud s'échappe par les fuites d'air d'un bâtiment trop peu étanche, l'air froid s'y engouffre. Prenons comme exemple un bâtiment de dimension 60m x 10m x 12m, soit 7.200m³ et un taux de ventilation (non mécanique, uniquement l'infiltration/exfiltration non contrôlée) réel de 0,5 renouvellement/h, ce qui correspond à 2 m³.h/m². Cette ventilation par inétanchéités du bâtiment va entraîner une consommation hivernale de :
- (0,5 x 7200) [m³/h] x 5800 [h] x 0,34 [Wh/m³.K] x (15° - 6°) /1000 = 64 000 [kWh/an]
- Où 5800 = nombre d'heures de la saison de chauffe
- Où 0,34 Wh/m³.K = capacité thermique de l'air
- Où 15° = température moyenne intérieure, tenant compte d'un abaissement nocturne et d'un apport équivalent de 3° par les apports gratuits
- Où 6° = température moyenne extérieure hivernale dans le centre de la Belgique
- Soit un équivalent de +/- 2.850€/an, si la chaleur est fournie par du combustible fuel à 0,6€/litre TVAC
(Source : Energe+, Evaluer l'étanchéité à l'air)
L'étanchéité à l'air dépend surtout de la qualité des matériaux et de la qualité de leur mise en œuvre, tandis que la perméabilité à la vapeur dépend exclusivement de la nature des matériaux mêmes. La perméabilité à la vapeur d'eau est un critère de choix des matériaux composant les différentes parois de l'enveloppe (voir notamment la fiche Dossier | Choix durable de revêtements de murs intérieurs et plafonds).
Quelle différence entre étanchéité à l'air et à la vapeur d'eau?
Une paroi correctement mise en œuvre et étanche à l'air peut être perméable ou imperméable à la diffusion de la vapeur d'eau suivant les matériaux qui la composent et ceux qui assurent l'imperméabilité à l'eau de la façade.
La barrière d'étanchéité à l'air (ou écran à l'air ou encore pare-air) du bâtiment a pour rôle d'assurer la continuité de l'étanchéité à l'air des parois du bâti, évitant les fuites d'air et infiltrations parasites .
Le pare-vapeur quant à lui s'attache à empêcher la stagnation de la vapeur d'eau dans les parois pour éviter les risques de condensation et à terme l'apparition de moisissures. Néanmoins, un pare-vapeur est également pare-air car il sert à faire obstacle à l'air qui est le premier vecteur de transport de la vapeur d'eau. Néanmoins, l'inverse n'est pas vrai : un pare-air n'est pas un pare-vapeur.
Niveaux d'étanchéité
Les composants des parois doivent être de moins en moins étanches à la vapeur d'eau de l' intérieur vers l' extérieur . Cette règle simple s'applique à tout type de parois maçonnées ou ouvertes. On évitera de placer la barrière étanche à l'air du côté extérieur de l'isolant. Si toutefois cette solution est inévitable, il sera nécessaire d'étudier en profondeur le comportement hygrothermique de la paroi.
Les éléments assurant uniquement l'étanchéité à l'air sont essentiellement les enduits et les panneaux dérivés du bois. La double fonction de membrane d'étanchéité à l'air et de pare-vapeur hygro-régulant (gérant les transferts de vapeur d'eau) ne peut être assurée que par des membranes pare ou freine-vapeur.
Ces membranes (aussi appelées membranes intelligentes) réagissent à l'humidité ambiante et adaptent leur résistance à la diffusion de vapeur : en hiver , elles sont fermées à la diffusion et protègent l'isolant contre la pénétration d'humidité, en été elles sont capables de réduire très fortement leur résistance à la diffusion afin de garantir de bonnes conditions d'évaporation pour l'humidité présente dans la construction.
Ce comportement hivernal est primordial, car en cette saison, le climat intérieur, plus chaud, contient plus de vapeur d'eau que le climat extérieur. La pression de vapeur d'eau y est donc plus importante, ce qui provoque une migration de la vapeur d'eau de l'intérieur vers l'extérieur, au travers de la paroi. Empêcher cette diffusion permet d'éviter le risque de condensation de la vapeur d'eau au sein de la paroi, si la température de rosée y est atteinte.
Sens de diffusion de la vapeur en hiver
Potentiel d'évaporation de la vapeur en été
Démarche
Déterminer le volume à étanchéifier
- Indiquer la limite entre le volume protégé et l'extérieur
- mais aussi la position de la barrière étanche dans la paroi. Attention ici à la conception du bâtiment. Plus complexe sera le bâtiment dans sa forme, plus il y a des risques de rencontrer des difficultés pour l'étanchéifier.
Concevoir l'étanchéité à l'air
Comprend :
- l'implantation des installations techniques qui aura un impact sur le nombre de percements de la barrière étanche
- le choix de la nature de l'étanchéité à l'air.
- l'identification des détails à risque avec présentation des solutions (réalisation un carnet de détails).
Veiller à la bonne exécution
- Communication et planning : mise en œuvre et coordination des travaux.
- Contrôle et surveillance de l'exécution : contrôler la nature et la mise en œuvre des matériaux, inspecter les gaines de ventilation avant la fermeture des gaines techniques,…
- Réaliser un test intermédiaire sur une partie de bâtiment témoin.
- Mesure du résultat final.
