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Solution constructive, 1999-12-01
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Concevoir des murs selon le principe de l’écran pare-pluie
Brown, W. C.; Chown, G. A.; Poirier, G. F.; Rousseau, M. Z.
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Le principe de l’écran pare-pluie, décrit dans le n u m éro 9 d e cette m êm e collection , con s-titu e u n e ap p roch e con cep tu elle d e p rotec-tion d es m u rs extérieu rs con tre l’in filtrarotec-tion d e la p lu ie.1 Cette m éth od e est basée su r le p rin cip e qu ’u n e p rotection à p lu sieu rs n iveau x est gén éralem en t n écessaire p ou r obten ir u n con trôle efficace d e l’in filtration d es eau x d e p lu ie. Ces d eu x n iveau x d e p rotection agissen t d e la m an ière su ivan te : 1. le p rem ier p erm et d e m in im iser le p
as-sage d e l’eau d e p lu ie d an s le m u r p ar u n e réd u ction d u n om bre et d e la taille d es ou vertu res, et d e m aîtriser l’effet d es forces s’exerçan t su r le m u r;
2. le d eu xièm e p erm et d ’in tercep ter tou te l’eau qui a franchi la première barrière et de l’évacuer de façon efficace vers l’extérieur. Dans cet article, nous aborderons les carac-téristiques conceptuelles de ces deux niveaux
d e p rotection , tou t en p ren an t en con sid éra-tion les con d iéra-tion s en viron n em en tales d u site ain si qu e la stratégie ad op tée p ou r le m u r en m atière d e con trôle d e l’h u m id ité.
Même si l’accent de cet article est mis sur le rôle de ces deux niveaux de protection, il ne fau t p as ou blier qu e le systèm e d ’étan ch éité à l’air est essen tiel p ou r le con trôle d e l’infiltration d e p lu ie car il réd uit les écarts d e p ression d ’air qu i s’exercen t d e p art et d ’au tre d e l’en velop p e du bâtiment (voir le numéro 17 des Solutions con stru ctives2). Conditions environnementales Les charges d’humidité, telles que les précipi-tation s ou la vap eu r d ’eau , ain si qu e les forces qui entraînent l’humidité dans les murs extérieurs sont déterminées par les conditions en viron n em en tales, tan t extérieu res
qu ’in térieu res (voir « Con trôle gén éral d e l’h u m id ité », p age 7). Il fau t p ren d re en com p te la rigu eu r relative d e ces con d ition s car un mur qui se comporte très bien dans un coin d u p ays p eu t su bir d es d ésord res d an s un autre. L’intensité, la durée et la fréquence d es p récip itation s d éterm in en t la ch arge d ’h u m id ité. Le ven t a u n e in cid en ce su r l’accu m u lation d es p récip itation s su r u n bâtim en t, tan d is qu e la h au teu r et la form e d ’un bâtim en t influent su r le profil d e m ou illage et la red istribu tion d e l’eau su r la façad e. La ch arge d ’h u m id ité su r u n élément particulier de la façade dépend aussi beau cou p d e la façon d on t les élém en ts extérieurs, tels que les balcons ou les meneaux, collecten t et red istribu en t l’eau d e p lu ie. La tem p ératu re d e l’air, l’h u m id ité relative et la ch aleu r d u soleil son t d es facteu rs
Concevoir des murs selon
le principe de l’écran
pare-pluie
par W.C. Brow n, G.A. Chow n, G.F. Poirier et M.Z. Rousseau
Cet article traite de l’application du principe de l’écran pare-pluie à la
conception des murs extérieurs, conformément aux concepts présentés dans
les numéros 9 et 17 des Solutions constructives.
Sources des données climatiques Le Code national du bâtiment - Canada 1995 fournit des données climatiques, notamment les précipitations maximums d’un jour et de 15 minutes, ainsi que les précipitations annuelles totales.3 Les normales climatiques par région du Canada sont disponibles su r le Web, à l’ad resse h ttp :/ / w w w.cm c.ec.gc.ca/ clim ate/ . Des ren seign em en ts su p p lém en taires com m e les ch u tes d e p lu ie annuelles totales et le nombre de jours où elles sont mesurables son t égalem en t fou rn is. Les valeu rs d e la p ression d e la p lu ie p ou ssée p ar le ven t (PPPV) son t regrou p ées d an s u n tableau qu i figu re d an s la p u blication sp éciale CSA A440.1.4(Il s’agit d e la p ression d u ven t m axim u m « in stan tan ée », au m om en t d e la ch u te d e p lu ie, qu i est su scep tible d ’être d ép assée u n e fois tou s les 5 an s ou u n e fois en 10 an s.) Les valeu rs d e l’in d ice an n u el d e la p lu ie battan te (IAPB) son t rép ertoriées d an s la n orm e CSA A3705(l’IAPB est le p rod u it d es ch u tes d e p lu ie an n u elles p ar la vitesse m oyen n e an n u elle d u ven t).
2
in flu en çan t le tau x d e séch age d es m u rs et d on c la ch arge d ’h u m id ité su r ces d ern iers. Premier niveau de protection Un revêtem en t con çu selon le p rin cip e d e l’écran p are-p lu ie offre u n p rem ier n iveau d e p rotection ; en tan t qu e tel, il su p p orte tou te la ch arge reliée au clim at. Au m om en t d e la con cep tion d e ce p rem ier n iveau d e p rotection , il fau t satisfaire au x objectifs su ivan ts :
• Réd u ire la ch arge d ’h u m id ité su r le revêtem en t
• Réd u ire le n om bre et la taille d es ou ver-tu res d an s le revêtem en t
• Maîtriser l’effet d es forces s’exerçan t su r le revêtem en t
Si l’on rép on d à ces trois objectifs, la quantité d’eau qui atteindra le second niveau d e p rotection sera m oin d re. Le con cep teu r d evrait d on c, en règle gén érale, rech erch er l’efficacité maximale pour le premier niveau d e p rotection . En effet, les m u rs, u n e fois con stru its, atteign en t rarem en t la p erfection et ce, p ou r d iverses raison s, com m e la com p lexité d e la con stru ction d em an d ée, la qu alité d e l’exécu tion , le m ou vem en t d ifféren tiel d u bâtim en t ou la d étérioration d es m atériau x au fil d u tem p s.
Réduire la charge d’humidité
L’eau p eu t être p rojetée su r le revêtem en t p ar le ven t, elle p eu t être d rain ée d es toits en p en te, p roven ir d es su rfaces h orizon tales comme les appuis de fenêtre (eaux pluviales et neige fondue) mais aussi des éclaboussures su r les su rfaces h orizon tales et su r le sol. Pou r réd u ire la ch arge d ’h u m id ité, il fau t p ren d re en con sid ération les p oin ts et p rin cip es suivants :
• Les avan cées d e toitu re, les corn ich es et les balcons réduiront la charge d’humidité su r les m u rs en d essou s en au tan t qu ’ils éloign en t l’eau d es m u rs en qu estion .7
Leu r efficacité d ép en d ra d e leu rs d im en -sion s, d e la h au teu r d u bâtim en t et d e la PPPV locale (figu re 1). Les avan cées d e toiture sont toujours utiles, même dans les zones où la PPPV est élevée. Les gouttières peuvent au ssi s’ajou ter au x avan cées d e toiture pour réduire la charge d’humidité. • Les su rfaces im p erm éables et les reliefs
arch itectu rau x p eu ven t en traîn er u n e con cen tration d ’eau à certain s en d roits. Les étages in férieu rs d oiven t être con çu s p ou r p ou voir recevoir d es qu an tités d ’eau p lu s gran d es qu e n orm ales p roven an t d es étages su p érieu rs. • Des ap p u is d e fen être d ’u n e seu le p ièce
et d es solin s avec larm iers son t efficaces (figure 2). Une avancée de 10 mm au-delà d e la façad e com bin ée à u n larm ier éloign era l’eau d u m u r p ar ven t n u l; u n e avan cée d e 25 m m p eu t s’avérer n écessaire p ou r satisfaire certain es p ratiqu es d e con stru ction .
• Des avan cées verticales, com m e les m en eau x d es m u rs-rid eau x ou les m on tan ts d e fen être, jou eron t le rôle d e barrages verticau x p ar tem p s ven teu x et m ain tien d ron t l’eau su r le côté exp osé au vent.8Cette p ossibilité d oit être en vi-sagée au m om en t d e la con cep tion . Réduire le nombre et la taille des ouvertures Le revêtem en t est fait d e p lu sieu rs élém en ts assemblés qui sont en contact avec les autres élém en ts d e la façad e. L’eau p eu t s’in filtrer d an s les m atériau x p erm éables et au x join ts d es d ifféren ts élém en ts d u revêtem en t. Elle p eu t égalem en t s’in filtrer au x in tersection s avec les p ortes et fen êtres, avec les p assages d es con d u ites ain si qu ’avec les systèm es d ’en velop p e ad jacen ts, (p ar exem p le, au x in tersection s en tre u n m u r d e briqu e et u n m u r-rid eau en m étal et verre ou au x in ter-sections murs/toiture). Pour réduire la charge au n iveau d e la secon d e p rotection , le n om bre d ’ou vertu res d an s les join ts et les in tersection s d oit être m in im isé et celles p ratiqu ées p ou r le d rain age et l’aération réd u ites au m in im u m n écessaire. Figure 1.L’efficacité des avancées a été prouvée dans les
basses terres du Fraser en Colombie-Britannique.6
Figure 2.Exemple d’humidification localisée, conséquence d’une mauvaise étanchéité de fenêtre
Ma té ria ux
Les m atériau x d e revêtem en t qu i son t p er-méables, comme la brique, le bois et le stucco, absorben t l’eau p ar su ccion cap illaire con -trairem en t au x m atériau x im p erm éables com m e le verre, le vin yle et les m étau x. Le tau x d ’écou lem en t d ’eau d û au p h én om èn e d e su ccion cap illaire cep en d an t est p lu s faible qu e celu i qu i a lieu d an s u n e ou ver-tu re au n iveau d es join ts p résen ts en tre d es m atériau x im p erm éables. Mais, alors qu e les revêtem en ts p erm éables p eu ven t frein er à cou rt term e le p assage d e l’h u m id ité au travers d e la p rem ière p rotection , il n e fau t p as ou blier qu e l’eau d em eu rera lon gtem p s d an s le m atériau (d u revêtem en t) p rop re-m en t d it ap rès qu e la p lu ie ait cessé. La con cep tion d ’u n m u r ayan t u n revêtem en t p erm éable d oit d on c être p orteu se d ’u n e solution pour éliminer cette eau accumulée.
Joints
Un revêtem en t im p erm éable fait d e gran d s p an n eau x en tôle ou d es m u rsrid eau x con -ju gu an t le m étal et le verre n écessiteron t m oin s d e lon gu eu r d e join t et m oin s d ’ou
-vertu res qu ’u n revêtem en t fait d e p etits élé-m en ts tels qu e d es bard ages en vin yle ou des pierres taillées. Dans tous les cas, tous les joints doivent être pris en compte au moment de la conception. Les mastics et les garnitures d ’étan ch éité p erm etten t d e réd u ire la taille d es ou vertu res au n iveau d es join ts à condition qu’ils soient conçus et installés de façon à tenir compte du mouvement possible au joint.9 Un join t en clen ch é ou recou vran t p eu t égalem en t réd u ire les ou vertu res à ce n iveau (ex. : u n ch evau ch em en t h orizon tal
Figure 3.Détails du joint permettant de maîtriser le passage de l’eau par capillarité et par gravité
Tableau 1.Approches conceptuelles pour maîtriser l’effet des forces poussant l’eau dans le revêtement (voir p.4)
Force
Type d’interaction avec la pluie
Gravité
En traîn e l’eau en su rface, vers le bas d u revêtem en t et lu i p erm et d e s’in sérer d an s les ou vertu res en p en te (orifices, fissures et solin s) qu ’elle ren con tre lors d e son p assage.
Capillarité (succion capillaire)
En traîn e l’eau d an s les m atériau x p erm éables et les p etites ou vertu res (p ar exem p le, les fissu res, les join ts et les jon ction s).
Écart de pression d’air
En traîn e l’eau d e p lu ie en d irection d e la p ression d ’air la p lu s basse
Tension superficielle
Perm et à l’eau d ’ad h érer su r les faces in férieu res d es su r-faces h orizon tales ou p resqu e h orizon tales
Énergie cinétique des gouttes de pluie
Projette les gou ttes d e p lu ie d an s les ou vertu res n on p rotégées
Conseils pratiques
• Maîtriser le passage de l’eau par gravité aux joints horizontaux ouverts à l’aide d’un chevauche-ment m in im u m d e 10 m m , à la façon d es bard eau x (figu re 3). Éviter les ch evau ch em en ts inversés (l’élément inférieur chevauchant l’élément supérieur) car ils drainent l’eau dans le mur. • Ménager des trous de drainage sur toutes les surfaces horizontales pour acheminer l’eau. • Don n er au x su rfaces h orizon tales u n e p en te m in im u m d e 2 % p ou r éviter l’écou lem en t d e
l’eau vers l’in térieu r (la n orm e CAN/ CSA A440 exige u n e p en te d e 8° (14 % ) p ou r les ap p u is d e fen être en bois).
• Mu n ir les join ts verticau x ferm és d e garn itu res d ’étan ch éité ou d e m astic ap p liqu és selon la m éth od e d e d ou ble étan ch éité.9
• Placer u n d éflecteu r d an s les join ts ou verts.
• Faire ch evau ch er d e 25 m m au m oin s les join ts h orizon tau x à la façon d es bard eau x p ou r élim in er tou t p assage d e l’eau car les join ts d on t la largeu r est in férieu re à 5 m m favorisen t la cap illarité (figu re 3).
• S’assu rer qu e tou t orifice d ’aération et d e d rain age ait au m oin s 10 m m d e d iam ètre p ou r qu e l’eau n e p u isse p as recou vrir la su rface d e l’orifice.
• Ch oisir d es m atériau x ayan t d es p rop riétés d e faible absorp tion d ’eau , ou d e p lu s gran d e ép aisseu r p ou r ralen tir le ch em in em en t d e l’eau . Par exem p le, u n stu cco d e 20 m m d ’ép aisseu r sou m is à u n m ou illage con tin u sera satu ré en d eu x jou rs. Don c, si u n bâtim en t est sou -ven t exp osé à la p lu ie p en d an t ce lap s d e tem p s, il fau t u tiliser u n au tre m atériau ou p rotéger le m u r p ar u n e avan cée ou u n e au tre in stallation d u m êm e typ e.
• Équ ilibrer le p lu s p ossible la p ression d ’air d e p art et d ’au tre d u revêtem en t, d es join ts et d es jonctions (l’écart de pression de part et d’autre du revêtement dépend de l’efficacité du système d ’étan ch éité à l’air, d u d egré d ’aération d u revêtem en t, d u volu m e d e la ch am bre à air en tre le revêtem en t et le systèm e d ’étan ch éité à l’air ain si qu e d e la rigid ité d e la ch am bre. Les con sid ération s con cep tu elles son t traitées d an s le n u m éro 17 d es Solu tion s con stru ctives.2).
• In tégrer u n larm ier su r la face in férieu re d es avan cées h orizon tales telles qu e les ap p u is d e fen être, les balcon s ou les soffites.
• Form er u n rebord en p en te su r les solin s.
• Protéger les ou vertu res d e l’in filtration d irecte d e la p lu ie en faisan t ch evau ch er d es m atéri-au x, p ar d es m astics, ou p ar d es garn itu res d ’étan ch éité ou d es d éflecteu rs p réform és.
d e 150 m m con vien t très bien en tre d eu x lon gu eu rs d e bard ages en vin yle).
Lorsqu’on utilise des matériaux perméables, com m e la briqu e, et d es join ts d e m ortier, les join ts d oiven t être con çu s d e façon à limiter le passage de l’eau (de l’extérieur vers l’in térieu r).10De m in ces fissu res au x join ts m açon n erie/ m ortier con stitu en t d ’im p or-tan tes voies d e p assage p ou r l’eau .
Jonctions e t com p osa nts
Les jon ction s en tre les m u rs extérieu rs et les au tres com p osan ts d u bâtim en t d oiven t être con çu s con form ém en t au p rin cip e d e l’écran p are-p lu ie,6assu ran t u n e con tin u ité en tre les systèm es d e l’en velop p e d u bâti-m en t et les d ifféren ts cobâti-m p osan ts, c’est-à-d ire qu e la con cep tion c’est-à-d es jon ction s c’est-à-d oit ap p liqu er le p rin cip e d es d eu x n iveau x d e p rotection . Les fen êtres et les p ortes, tou t en resp ectan t les exigen ces d es n orm es con -cern an t la p én étration d e la p lu ie d an s les m u rs, p eu ven t m algré tou t laisser s’in filtrer l’eau d an s les m u rs. Tou s les p assages d e câbles électriqu es ou d e con d u ites d oiven t être obtu rés p ar l’extérieu r, p référablem en t à l’aid e d ’u n e garn itu re d ’étan ch éité, afin d e réd u ire l’ou vertu re créée p ou r le p assage d e ces d ifféren ts câbles et con d u ites. Maîtriser l’effet des forces
Les forces qu i p ou ssen t l’eau p ar les ou ver-tu res d an s le revêtem en t son t la gravité, l’écart d e p ression d ’air, la cap illarité, la ten sion su p erficielle et l’én ergie cin étiqu e d es gou ttes d e p lu ie. Le tableau p age 3 présente différentes approches conceptuelles p ou r m aîtriser l’effet d e ces forces.
Deuxième niveau de protection La qu an tité d ’eau à laqu elle d evra faire face le deuxième niveau de protection dépend de la performance du premier. Le concepteur doit ten ir com p te d u fait qu e la p rem ière p rotec-tion sera rarement efficace à 100 % , des défec-tu osités p ou van t su rven ir p en d an t la con s-truction ou au fil du temps : vieillissement des joints d’étanchéité, par exemple. Traditionnel-lement, une lame d’air aérée et drainée offrait ce deuxième niveau de protection. Aujourd’hui, il existe plusieurs techniques mais les objectifs cep en d an t resten t les m êm es :
1. In tercep ter tou te l’eau qu i a fran ch i la p rem ière p rotection
2. Évacu er cette eau vers l’extérieu r Intercepter l’eau
L’eau se p rop age au -d elà d e la p rem ière p ro-tection d e d ifféren tes m an ières : p ar les ou vertu res, il s’agit d e l’eau gravitaire (sou s l’effet d e la gravité, d es écarts d e p ression d ’air ou d e l’én ergie cin étiqu e) ou via les m atériau x p erm éables com m e le stu cco, le bois ou la briqu e d e p arem en t, les join ts et les jon ction s, il s’agit alors d e l’eau liée (reten u e sou s l’effet d e la su ccion cap illaire ou d e la ten sion su p erficielle). Le d eu xièm e n iveau d e p rotection d oit être con çu p ou r p arer à ces d eu x typ es d ’in filtration .
Ea u gra v ita ire
L’eau gravitaire d oit être in tercep tée grâce à u n en sem ble résistan t à l’eau . Il existe deux possibilités : 1) une lame d’air dont la paroi intérieure est étanche à l’eau (figu re 4 (a)) ou 2) u n e m em bran e d ’étan ch éité (figu re 4 (c)). Cette d ern ière solu tion est p articu lièrem en t souhaitable pour les murs dans lesquels il n’y a pratiquement pas de lame d’air et où le
drainage libre de l’eau est réduit. Dans u n e con stru ction résid en tielle, u n ensemble résistant à l’eau est obtenu par u n e lam e d ’air avec u n e p aroi in tern e con stitu ée d ’u n e m em bran e d e revêtem en t in term éd iaire p erm éable à la vap eu r, p ar exem p le d u p ap ier imprégné d’asphalte ou une membrane p olym ère.11 Dan s le cas d ’u n bard age im p erm éable, d e vin yle ou d e m étal p ar exem p le, p ou rvu d ’u n vid e in ter-m itten t d errière ch aqu e éléter-m en t (figu re 4 (b)), il n ’est p as n écessaire d ’avoir u n e lam e d ’air con tin u e su r tou te la h au teu r; en revan ch e, la p aroi in tern e d oit être con tin u e et faite d ’u n m atériau offran t su ffisam m en t d e résistance au passage de l’eau gravitaire.
Un revêtem en t in term éd iaire d e m ou sse isolante tel que le polystyrène extrudé (XEPS) ou polyuréthane recou-vert d ’alu m in iu m , p eu t agir com m e 4
paroi interne efficace si les joints sont conçus pour rejeter l’eau. Les membranes en bitume m od ifié son t gén éralem en t efficaces su r les m u rs qu i n écessiten t u n e étan ch éité totale (air et eau ).
Ea u lié e
L’eau liée doit être interceptée par une coupure d e cap illarité telle qu ’u n e lam e d ’air ou u n m atériau im p erm éable. La lam e p eu t être partiellement remplie tant que le matériau de rem p lissage n e p erm et p as la su ccion cap il-laire.12Selon les normes de la construction en m açon n erie, il fau t p révoir u n e lam e d ’air d errière les revêtem en ts d e briqu es.13C’est également le cas si l’on utilise du stucco, sauf si les conditions climatiques ou des éléments d e con stru ction com m e d es avan cées p rotè-gen t le stu cco d ’u n m ou illage in ten sif.14
Continuité
La con tin u ité est u n e caractéristiqu e essen -tielle d u d eu xièm e n iveau d e p rotection . Le con cep teu r d oit veiller à ce qu e la m ise en p lace d u revêtem en t n ’en traîn e p as la créa-tion d ’ou verture. Il doit au ssi an ticip er la form ation d e fissu res et au tres d égrad ation s qu i p ou rraien t ad ven ir au fu r et à m esu re d u vieillissem en t d u bâtim en t. Les join ts d oiven t em p êch er l’in filtration d ’eau et, à la ren con tre avec d ’au tres élém en ts ou au
p assage d e con d u ites, p ar exem p le, les jon c-tion s n e d oiven t p as con stitu er u n e ru p tu re d ’étan ch éité. Par exem p le, la d eu xièm e p ro-tection d oit se p rolon ger au -d elà d e l’ou ver-tu re d an s le gros-oeu vre ju squ ’au d orm an t d es p ortes et d es fen êtres d e façon à assu rer cette continuité. Les méthodes conceptuelles d estin ées à con trôler l’effet d es forces d an s la p rem ière p h ase d e p rotection d oiven t être in corp orées à la deuxième phase (voir le paragraphe Maîtriser l’effet des forces, p. 4 et la figu re 6).
Évacuer l’eau
Toute l’eau qui a été interceptée au deuxième n iveau d e p rotection d oit être évacu ée à l’extérieu r p ar d rain age ou p ar évap oration , voire p ar les d eu x.
Dra ina ge
Le d rain age con stitu e le seu l m oyen d ’évac-u ation d e cap acité s’évac-u ffisan te p o’évac-u r d issip er l’eau gravitaire assez rap id em en t et éviter ainsi tout début de détérioration. Toute cette eau d oit être d irigée vers l’extérieu r p ar le biais d ’u n e lam e d ’air m u n ie d ’u n solin et d rain ée. La n orm e su r les revêtem en ts d e maçonnerie requiert une lame d’air de 25 mm d’épaisseur.16Dans la plupart des autres cas, une lame de 10 mm offre un drainage suffisant tout en permettant des méthodes de construc-tion courantes.1 Des lames d’air plus étroites offrent un drainage malgré tout efficace mais la paroi interne doit alors avoir un niveau de résistan ce à l’eau accru , p u isqu e, d an s u n esp ace d e m oin s d e 5 m m d ’ép aisseu r, l’eau est reten u e p ar la ten sion su p erficielle.
Toutes les surfaces horizontales qui rencon-tren t la lam e d ’air d e d rain age, p ar exem p le les fen êtres, les corn ières d ’ap p u i, d oiven t être m u n ies d ’u n solin rem on tan t d errière la paroi interne (deuxième niveau de protection) ju squ ’à l’extérieu r. Le Cod e n ation al d u bâti-ment exige que le solin remonte de 150 mm au moins derrière la paroi interne, par exemple, u n e m em bran e d e revêtem en t in term éd iaire. Le p rolon gem en t vertical d u solin d oit être plus important aux intersections mur/toiture. Un solin d oit avoir u n e p en te d e 2 % m in i-m u i-m vers l’extérieu r et son rebord d oit être p rojeté d ’au m oin s 10 m m p ar rap p ort à la su rface d u m u r – p référablem en t 25 m m – p ou r p ren d re en com p te les m arges d e tolérance de construction courantes. La norme CSA A440.4 exige une pente d’au moins 6 % p ou r les solin s p lacés sou s les ap p u is extérieu rs. Le solin d oit être fait d an s u n m atériau étan ch e et d oit être soit con tin u , soit com p orter d es join ts étan ch es à l’eau . Il d oit au ssi être p ou rvu d e reten u es au x extrém ités d e sorte qu e l’eau n e s’écou le p as d an s le m u r p ar les extrém ités d u solin . Figure 5.Un vide, même très mince (1 mm) peut
réduire de façon importante l’échange d’humidité
Figure 6.Les méthodes conceptuelles destinées à maîtriser l’effet des forces dans la première phase de protection doivent être incorporées à la deuxième phase.
6
Figure 10.
Échantillons no4
Figure 8.
Échantillons no2 Épaisseur de la lame d’air
requise pour obtenir un drainage efficace15,16 L’IRC a exécuté des essais en grandeur réelle en ce qui concerne la pénétration d’eau de pluie sur quatre échantillons de murs à ossature de bois comprenant une fenêtre. Les paramètres étaient les suivants : type de revêtement extérieur u tilisé en tan t qu e p rem ier n iveau d e protection, dimensions de la lame d’air et typ e d e m em bran e d e revêtem en t intermédiaire constituant le deuxième n iveau d e p rotection . Les fen êtres fu ren t p lacées d an s d es ou vertu res pratiquées dans le gros-oeuvre, munies d e solin s et équ ipées d’un dispositif d e d rain age. Le join t m u r-fen être fu t en su ite colm até. L’in filtration d e l’eau a été m esu rée avec et san s écarts d e p ression s d yn am iqu e et statiqu e d e p art et d ’au tre d es éch an tillon s et avec d es join ts d ’étan ch éité p résen -tan t d ifféren ts d egrés d e d éfectu osité, rep résen tatifs d e ce qu e l’on p eu t observer su r le terrain .
Les trois premiers échantillons ont été revêtu s d ’u n p an n eau d e fibragglo-cim en t d e 12 m m , recou vert d ’u n fin i de stucco synthétique, le tout placé sur : • d es fou rru res en p an n eau d e fibrag-glo-cim en t de 12 m m sur du pap ier im p régn é d ’asp h alte, lu i-m êm e p osé su r u n p an n eau d e cop eau x orien tés (OSB), créan t u n e lam e d ’air d e 12 m m d ’ép aisseu r; • d u p ap ier im p régn é d ’asp h alte
p osé su r u n p an n eau d e cop eau x orien tés (OSB). L’esp ace en tre le p an n eau d e fibragglo-cim en t et le p ap ier con stitu e u n e lam e d ’air; • d es fou rru res en p lastiqu e d e 3 m m
su r d u p ap ier im p régn é d ’asp h alte p lacé su r u n p an n eau d e cop eau x orien tés, créan t ain si u n e lam e d ’air d e 3 m m d ’ép aisseu r.
Le quatrième échantillon a été revêtu de p olystyrèn e exp an sé (EPS) d e 25 m m , lui-même recouvert d’un fini de stucco synthétique, le tout posé sur une couche con tin u e d e fou rru re p lastiqu e d e 3 m m p osée su r d u p ap ier im p régn é d ’asp h alte, lu i-m êm e su r u n p an n eau d e cop eau x orien tés (OSB).
Tou s les éch an tillon s, m êm e celu i n’ayant aucune lame d’air créée par des fou rru res, on t d rain é u n e qu an tité d’eau importante entrée par les fenêtres et au tou r d e celles-ci. Un e gran d e qu an tité d ’eau cep en d an t a été absorbée et retenue dans le revêtement extérieu r d e cim en t en ce qu i con -cern e les trois p rem iers éch an tillon s.
Figure 7.
Échantillons no1
Figure 9.
Év a p ora tion
L’eau retenue dans des matériaux perméables ou d an s d es rain u res trop étroites p ou r p ou voir s’évacu er en totalité (in férieu res à 5 m m ) d oit être d issip ée p ar évap oration . L’évap oration est liée au clim at – u n clim at côtier, p ar exem p le, avec d e fortes p récip i-tation s et u n e h u m id ité relative élevée, n e favorisera p as l’évap oration .
Dan s u n clim at p rop ice, l’eau em m aga-sin ée d an s u n revêtem en t p erm éable p eu t s’évap orer d e la su rface extérieu re. L’eau reten u e p eu t égalem en t s’évap orer d an s la lam e d ’air qu i jou e le rôle d e cou p u re d e capillarité au deuxième niveau de protection. En su ite, cette eau p eu t alors être d issip ée vers l’extérieu r p ar ven tilation , ce qu i accélère l’évap oration , soit p ar d iffu sion d e la vap eu r d an s d es ou vertu res, soit p ar écou lem en t d ’air au travers d ’ou vertu res p ratiqu ées à d ifféren tes h au teu rs d e la lam e d ’air. Les ou vertu res m én agées com m e trou s d e d rain age ou les join ts et les jon ction s ou verts et m u n is d e d éflecteu rs p eu ven t servir à cet effet.
Contrôle général de l’humidité Si l’eau d e p lu ie con stitu e la p rin cip ale sou rce d ’eau à laqu elle les m u rs d oiven t faire barrage, l’h u m id ité in térieu re,
véh icu lée d e p art et d ’au tre d e l’en velop p e p ar d iffu sion et p ar écou lem en t d ’air, ain si qu e le flu x d e ch aleu r d oiven t égalem en t être con trôlés. Sin on , il y a risqu e d e su rch arge d ’h u m id ité et d e d étérioration . Certain s m atériau x et assem blages d e l’écran pare-pluie peuvent aussi agir comme p are-vap eu r et com m e p arties con stitu an tes d u systèm e d ’étan ch éité à l’air. Leu r
em p lacem en t d oit d on c être étu d ié d u ran t l’étap e d e con cep tion d es m u rs. C’est notamment le cas des éléments du deuxième n iveau d e p rotection (le p rem ier n iveau étan t gén éralem en t situ é d u côté extérieu r d e la lam e d ’air, ven tilé vers l’extérieu r). Par exem p le, u n revêtem en t in term éd iaire isolan t p eu t réd u ire le flu x d e ch aleu r tou t en con stitu an t la p aroi in tern e d u secon d n iveau d e p rotection , si les d étails d ’assem -blage offrent les caractéristiques de résistance à l’eau rech erch ées p ou r satisfaire cette fon ction .
Résumé
Le p rin cip e d e l’écran p are-p lu ie com p ren d deux niveaux de protection complémentaires p ou r em p êch er la p én étration d e l’eau d e p lu ie. Le p rem ier n iveau d e p rotection d oit être con çu p ou r m in im iser le p assage d e l’eau d e p lu ie d an s le m u r et d on c, si l’on
souhaite obtenir une performance maximale, la con cep tion d u m u r d oit p erm ettre d e : • réd u ire les ch arges d ’h u m id ité p ar le
biais d ’élém en ts d e p rotection com m e d es avan cées d e toitu re ain si qu e d es p rojection s arch itectu rales ap p rop riées telles qu e d es ap p u is d e fen être. Les d on n ées clim atiqu es con cern an t la p lu ie et le ven t p erm etten t d ’estim er la ch arge d ’h u m id ité à laqu elle sera assu jetti le bâtiment;
• m in im iser le n om bre et la taille d es ou vertu res su scep tibles d e favoriser l’in filtration d e l’eau en ch oisissan t d es m atériau x ap p rop riés et en p ortan t u n e atten tion p articu lière au d étail d es join ts et d es jon ction s;
• con sid érer et m aîtriser les effets d e tou tes les forces qu i en traîn en t l’eau d e p lu ie d an s les m u rs. La gravité et l’écart de pression d’air sont les plus importantes, p ou van t d ép lacer les p lu s gran d es qu an -tités d ’eau . Un e bon n e m aîtrise d es effets d e ces forces p eu t être la clé d u su ccès.
Un e p etite qu an tité d ’eau p ou van t cep en d an t fran ch ir le p rem ier n iveau d e p rotection , les m u rs à écran p are-p lu ie d oiven t être équ ip és d ’u n d eu xièm e n iveau p rotection p ou r in tercep ter cette eau et l’évacu er d e façon efficace à l’extérieu r. Ain si, le con cep teu r d e l’en velop p e m u rale d u bâtim en t d oit veiller à ce qu e :
• la cap acité d u d eu xièm e n iveau d e p ro-tection com p en se tou tes les d éfaillan ces d u p rem ier. Trad ition n ellem en t, u n e lam e d ’air san s rem p lissage offrait u n bon d rain age ain si qu ’u n e cou p u re d e cap illarité m ais les m u rs d ’au jou rd ’h u i, avec d es lam es d ’air m oin s ép aisses, p eu ven t n écessiter u n e p aroi in tern e ayan t u n e résistan ce à l’eau p lu s élevée qu e celle d e la p aroi in tern e d e m u rs munis d’une lame d’air sans remplissage. Il fau t égalem en t con cevoir les jon ction s, les saillies et les red en ts avec le m êm e sou ci qu e le m u r lu i-m êm e;
• les p rop riétés d es m atériau x u tilisés p ou r le d eu xièm e n iveau d e p rotection soien t p rises en com p te d an s la con cep -tion gén érale d u m u r car elles on t u n e in cid en ce su r la p erm éabilité à l’air et à la vap eu r d e tou t l’en sem ble.
Pou r con trôler la p én étration d e l’eau d e p lu ie, les p rin cip es d e l’écran p are-p lu ie d oiven t s’ap p liqu er à tou s les asp ects d e la con cep tion d es m u rs.
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M. W.C. Brow n est agent de recherche supérieur
au sein d u p rogram m e En velop p e et stru ctu re d u bâtim en t, à l’IRC.
MmeG.A. Chow n est conseillère technique
su p érieu re au sein d u Cen tre can ad ien d es cod es, à l’In stitu t d e rech erch e en con stru ction (IRC) d u Con seil n ation al d e rech erch es.
M. G.F. Poirier est agent d’évaluation au sein du
Cen tre can ad ien d e m atériau x d e con stru ction , à l’IRC.
MmeM.Z. Rousseau est agente de recherche
au sein d u p rogram m e En velop p e et stru ctu re d u bâtim en t, à l’IRC.
© 1999
Con seil n ation al d e rech erch es d u Can ad a Décem bre 1999
ISSN 1206-1239
« Solutions constructives » est une collection d’articles techniques renfermant de l’information pratique issue de récents travaux de recherche en construction.
Pour obtenir de plus amples renseignements, communiquer avec l’Institut de recherche en construction, Conseil national de recherches du Canada, Ottawa K1A 0R6.
