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Solution constructive, 1998-07-01
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Équilibrage des pressions dans les murs à écran pare-pluie
Rousseau, M. Z.; Poirier, G. F.; Brown, W. C.
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Le mur à écran pare-pluie en équilibre de pression constitue une méthode de
protection par éléments multiples contre l’infiltration de la pluie. Dans cet
article, les auteurs définissent l’équilibrage des pressions et traitent des
différents éléments qu’il faut incorporer à ce type de mur pour réduire le
plus possible la pénétration de pluie due aux écarts de pression d’air.
S o l u t i o n c o n s t r u c t i v e n
o1 7
La p lu ie n e p eu t p én étrer d an s u n m u r qu e si les trois conditions suivantes sont réunies : l’eau de pluie se dépose sur le mur, des trous ou des fissures ouvrent un chemin à l’infiltration d’eau et une force ou une combinaison de forces amène cette eau à se d ép lacer vers l’in térieu r. Les stratégies visant à contrer l’infiltration de la pluie d oiven t com p orter d es m oyen s p erm ettan t d e m aîtriser u n e ou p lu sieu rs d e ces con d ition s. À l’h eu re actu elle, l’in d u strie d e la con s-truction fait appel à différentes méthodes pour réd u ire l’in filtration d e la p lu ie. Cela va d es murs assurant une protection par élément unique (cou ram m en t ap p elée « étan ch éisation en su rface ») à ceu x qu i assu ren t u n e p rotection
p ar élém en ts m u ltip les, p ar exem p le ceu x qu i com p orten t u n écran p are-p lu ie, u n e ch am bre à air d rain ée et u n e m em bran e résistan t à l’eau1. Le m u r à écran p are-p lu ie en équ ilibre d e p ression con stitu e l’u n e d es tech n iqu es d e p rotection p ar élém en ts m u ltip les. Elle est fon d ée su r le p rin cip e d e l’écran p are-p lu ie ou vert2, qu i vise à con trer tou tes les forces qu i p eu ven t faire p én étrer l’eau d an s le m u r : écart d e p ression d ’air, gravité, ten sion su p er-ficielle, cap illarité et én ergie cin étiqu e d es gou ttes d e p lu ie. L’écart d e p ression d ’air est sou ven t l’u n d es p rin cip au x facteu rs resp on -sables d e l’in filtration d ’u n e gran d e qu an tité d ’eau d e p lu ie d an s u n m u r. Cet article p orte
su r la réd u ction d e l’écart en tre les p ression s existan t d e p art et d ’au tre d u revêtem en t extérieu r et su r les con d ition s à rem p lir p ou r y arriver.
Définition de
l’équilibrage des
pressions
Le con cep t d e l’équ ilibrage d es p ression s est sim p le : lorsqu e la p ression d e l’air extérieu r est tran sm ise à la ch am bre à air se trou van t d errière le revêtem en t extérieur, celui-ci est soumis à un différentiel de pression presque nul. En pratique, le m u r d oit com p orter trois élém en ts (figu re 1) : un écran pare-pluie (c.-à-d. u n revêtem en t extérieu r muni d’orifices d’aération),
Équilibrage des pressions dans
les murs à écran pare-pluie
2
u n e ch am bre à air com p artim en tée et u n systèm e d ’étan ch éité à l’air. Les com p ar-tim en ts d e la ch am bre d oiven t être assez petits, le système d’étanchéité à l’air assez étan ch e et la su p erficie totale d es orifices d ’aération d an s l’écran p are-p lu ie assez gran d e p ou r laisser u n e qu an tité d ’air suffisante entrer dans les compartiments et en sortir sou s l’action d e la p ression d ’air qui s’exerce. En résumé, la stratégie consiste à m aîtriser l’écou lem en t d ’air à l’in térieu r m êm e d u m u r, ain si qu ’à travers celu i-ci.
En th éorie, l’équ ilibrage d es p ression s signifie l’absence en tout temps d’un écart d e p ression d ’air d e p art et d ’au tre d e l’écran p are-p lu ie, c.-à-d . u n e élim in ation com p lète d e la force à l’origin e d e l’in fil-tration d e la p lu ie p ar d ifféren tiel d e p ression d ’air. Tou tefois, il n ’est n i p ossible n i n éces-saire d ’assu rer en tou t tem p s l’équ ilibre p ar-fait d es p ression s p ou r em p êch er la p lu ie d e p én étrer d an s le m u r (le m u r d oit être con çu p ou r gérer l’in filtration d ’u n e faible qu an tité d ’eau san s su bir d e d om m ages). Des étu d es p rélim in aires in d iqu en t qu ’en p ratiqu e, u n écart d e p ression m axim al d e 25 Pa assu re u n équ ilibre ad équ at d es p ression s.
Éléments nécessaires pour
équilibrer les pressions
Un m u r d oit com p orter les trois élém en ts su ivan ts p ou r réd u ire le p lu s p ossible l’in fil-tration d e la p lu ie sou s l’effet d es écarts d e p ression (figu re 1) :
• u n systèm e d ’étan ch éité à l’air efficace, • u n e ch am bre à air,
• u n écran p are-p lu ie.
Ces élém en ts d oiven t être p ou rvu s d e dispositifs bien conçus, par exemple des orifices d ’aération d an s le cas d e l’écran p are-p lu ie et, dans celui de la chambre à air, des séparateurs servant à diviser cette dernière en compartiments.
L’IRC a récem m en t réalisé certain es exp é-rien ces en laboratoire afin d e caractériser ces dispositifs pour différents types de murs. Dans le cadre d’un projet co-parrainé avec la Société can ad ien n e d ’h yp oth èqu es et d e logem en t (SCHL) et p lu sieu rs fabrican ts d ’en sem bles m u rau x, l’IRC a u tilisé son in stallation u n iqu e d ’essais d yn am iqu es d es m u rs p ou r étu d ier la relation en tre les trois élém en ts m en tion n és p lu s h au t en fon ction d es caractéristiqu es p h ysiqu es d e d ifféren ts typ es d e m u r sou m is à des pressions d’air statique et dynamique. Les chercheurs de l’IRC ont évalué la performance, d u p oin t d e vu e équ ilibre d es p ression s, d e m u rs en p an n eau x d e béton p réfabriqu és, d e m u rs à ossatu re avec revêtem en t d e briqu e et d e systèm es d ’isolation p ar l’extérieu r avec en d u it m in ce. Certain s m u rs on t au ssi été sou m is à d es essais d ’in filtration d e p lu ie.
Un système d’étanchéité à l’air
La p erform an ce d u systèm e d ’étan ch éité à l’air in flu e su r la cap acité d u m u r à assu rer l’équ ilibre d es p ression s existan t d e p art et d ’au tre d e l’écran p are-p lu ie. En effet, le systèm e d ’étan ch éité à l’air réd u it con sid é-rablem en t l’écou lem en t d ’air à travers le m u r et con tribu e d on c à d im in u er l’écart en tre ces p ression s. Des étu d es m en ées récem m en t à l’IRC in d iqu en t qu e d an s d es con d ition s d e p ression d yn am iqu e, la flexibilité excessive d u systèm e d ’étan ch éité à l’air p rovoqu e u n e flu ctu ation d u volu m e d e la ch am bre à air, ce qu i réd u it les ch an ces d ’équ ilibrage rap id e d e ces p ression s. Sou s p ression statiqu e, la p erm éabilité d u systèm e d ’étan ch éité à l’air est le p rin cip al facteu r à p ren d re en com p te lors d u d im en sion n em en t d e la su p erficie d ’aération . Ces con statation s con firm en t la n écessité d u systèm e d ’étan ch éité à l’air d an s
Pressions d’air dynamique et statique
s’exerçant sur l’écran pare-pluie
La p ression d ’air statiqu e (con stan te d an s le tem p s) qu i s’exerce su r les m u rs est p rod u ite p ar les in stallation s m écan iqu es et p ar l’effet d e tirage, alors qu e la p ression d yn am iqu e (qu i flu ctu e beau cou p d an s le tem p s et selon l’en d roit) est cau sée p ar le ven t (figu re 2). Des rech erch es récen tes m en ées à l’IRC on t m on tré qu ’il fau t ten ir com p te d es p ression s d ’air tan t d yn am iqu e qu e statiqu e lorsqu ’on évalu e les effets d e la p lu ie p ou ssée p ar le ven t et la p erfor-m an ce d ’u n erfor-m u r d u p oin t d e vu e équ ilibre d es p ression s3. Sou s u n e p ression d yn am iqu e, la cap acité d u m u r à réagir
rap id em en t au x flu ctu ation s d e la p ression extérieu re est essen tielle à u n équ ilibrage ad équ at d es p ression s; cette con train te tem p orelle n ’existe p as sou s p ression statiqu e. Les travau x d e l’IRC on t m on tré qu e les m u rs réagissen t d if-férem m en t selon qu ’il s’agit d e ch arges d yn am iqu es ou d e ch arges statiqu es, ce qu i im p ose d es con train tes d ifféren tes au n iveau d e la con cep tion d es élém en ts d u m u r, n otam -m en t p ou r les orifices d ’aération se trou van t d an s l’écran p are-p lu ie et p ou r la com p artim en tation d e la ch am bre à air.
Figure 2.Exemple d’écart entre les pressions extérieure et intérieure s’exerçant sur un mur extérieur, sous l’effet du vent (Brown et al. Field Testing of pressure-equalized rainscreen walls. ASTM. STP 1034, 1991.)
p are-p lu ie. Tou tefois, p ou r ce qu i est d es m u rs d on t la ch am bre à air n ’est p as libre, les exp érien ces p rélim in aires réalisées p ar l’IRC p orten t à croire qu e leu r p erform an ce au n iveau d e l’équ ilibrage d es p ression s d ép en d étroitem en t d e leu r con cep tion , et qu ’on n e p eu t extrap oler les d on n ées obten u es p ou r établir d es lign es d irectrices.
La ch am bre à air d oit être d ivisée en p etits com p artim en ts2. La p ression d u ven t étan t d yn am iqu e, il s’en su it qu e la p ression d ’air exercée su r la façad e varie n on seu lem en t d an s le tem p s m ais au ssi selon l’en d roit. Par exem p le, la p ression d u ven t p eu t être assez u n iform e su r la p artie cen trale d u m u r, m ais d es flu ctu ation s im p ortan tes p eu ven t se p ro-d u ire ro-d an s les an gles et au n iveau ro-d u toit7. Cette variation d e la p ression en d ifféren ts en d roits d e la su rface d u revêtem en t p eu t p rovoqu er u n e circu lation latérale d e l’air d an s la ch am bre à air, à m oin s qu ’elle soit d ivisée à in tervalles ap p rop riés. La d ivision d e la ch am bre à air en p etits com p artim en ts réd u it l’écart d e p ression à laqu elle est exp osé ch acu n d ’eu x, ce qu i au gm en te les ch an ces d ’équ ilibrage d es p ression s s’exerçan t d e p art et d ’au tre d e l’écran p are-p lu ie.
Dan s les an n ées 60, Gard en2 con seillait d e faire d e p etits com p artim en ts au x en d roits où la pression varie le plus (par exemple aux angles et au n iveau d u p arap et) et d e p lu s gran d s au x endroits soumis à des écarts de pression moins im p ortan ts, p ar exem p le la p artie cen trale d e la façad e. Se fon d an t su r ces p rém isses, il a su ggéré qu e la h au teu r d es com p artim en ts n e devrait pas dépasser 6 m (environ deux étages) alors qu e leu r largeu r p ou rrait attein d re 6 m d an s la p artie cen trale d e la façad e et en viron 1,2 m d an s les an gles et au n iveau d u p arap et. Des étu d es en sou fflerie8on t récem m en t été menées au Canada pour permettre l’élaboration d e lign es d irectrices p lu s p récises con cern an t les d im en sion s d es com p artim en ts d e m u r à écran p are-p lu ie en équ ilibre d e p ression . Ces étu d es con firm en t la valid ité d e la règle em p iriqu e établie p ar Gard en au su jet d es en d roits d e la façad e qu i on t le p lu s besoin d ’être com p artim en tés; on y sou lign e au ssi la n écessité d e p etits com p artim en ts au n iveau d es p arap ets (figu re 3)9,10.
Les séparateurs ferment le compartiment en h au t, en bas et su r les côtés. Ceu x-ci d oiven t être relativem en t im p erm éables à l’air et bien raccord és à l’écran p are-p lu ie et au p lan d ’étan ch éité à l’air d e façon à bien d éfin ir les lim ites d u com p artim en t. Il n ’existe gu ère, à l’h eu re actu elle, d ’in form ation su r la p erfor-m an ce d e tel ou tel erfor-m atériau ou asseerfor-m blage su r ce p lan . En p rin cip e, les d isp ositifs en p lace rem p lissan t d ’au tres fon ction s p eu ven t l’en velop p e d u bâtim en t, com m e l’exige le
Cod e n ation al d u bâtim en t — Can ad a 19954. Un systèm e d ’étan ch éité à l’air efficace p résen te u n e faible p erm éan ce à l’air et u n e bonne résistance structurale de façon continue au n iveau d es join ts et d es in terfaces5. Il d oit être con çu p ou r résister à la p ression d ’air p rod u ite p ar la ven tilation m écan iqu e, l’effet d e tirage et le ven t, tou t en lim itan t les fu ites d ’air. Il d oit au ssi être assez rigid e p ou r su p p orter cette p ression , son fléch issem en t n e d evan t p as altérer l’in tégrité d es au tres com-p osan tes d u m u r. Cette com-p ression d ’air d oit d e p lu s être tran sférée à la stru ctu re d u bâtim en t.
Une chambre à air
La ch am bre à air se trou ve en tre l’écran p are-p lu ie et le systèm e d ’étan ch éité à l’air. La pression qu’exerce le vent sur l’écran pare-pluie est tran sférée à cette ch am bre lorsqu e l’air extérieu r y p én ètre p ar les orifices d ’aération qu e com p orte l’écran . La ch am bre à air p eu t être libre ou occu p ée p ar d ifféren ts m atériau x. Lors d ’u n e étu d e exp érim en tale m en ée récem-m en t à l’IRC, u n récem-m u r d on t la ch arécem-m bre à air com p ortait u n e feu ille d e p lastiqu e géosyn th é-tiqu e alvéolée su r laqu elle était collé u n géo-textile a assu ré u n équ ilibrage d es p ression s sem blable à celu i obten u d an s le cas où la ch am bre à air était libre. Dan s certain s en sem-bles m u rau x, d es isolan ts son t sp écialem en t con çu s p ou r créer la ch am bre à air n écessaire à l’équ ilibrage d es p ression s : la ch am bre à air peut être constituée d’un réseau maillé d’étroits can au x con ten u s d an s l’isolan t, ou d e l’isolan t lui-même lorsque ses caractéristiques physiques assu ren t la p erm éabilité à l’air requ ise. De manière générale, lorsqu’on souhaite équilibrer les p ression s d yn am iqu es, le volu m e d es com p artim en ts d ’air et la rigid ité d e leu rs p arois (c.-à-d . le systèm e d ’étan ch éité à l’air, l’écran p are-p lu ie et les sép arateu rs latérau x) son t les p rin cip au x facteu rs à p ren d re en com p te p ou r d éterm in er la su p erficie totale d es orifices d ’aération n écessaire d an s l’écran Le Cen tre can ad ien d e m atériau x d e con stru ction (CCMC) d e l’IRC a établi u n p rotocole d ’évalu ation d e l’efficacité d es systèm es d ’étan ch éité à l’air6. On y trou ve d es exigen ces con cern an t le tau x d e p erm éabilité à l’air m axim al à travers le systèm e d ’étan ch éité d es m u rs d e bâtim en ts d e faible h au-teu r, les su rch arges stru ctu rales d u es à d es p ression s d ’air (statiqu e et d yn am iqu e) et la d u rabilité d es m atériau x. Ce tau x est fon ction d e la p erm éan ce à la vap eu r d ’eau d e la p aroi n on aérée situ ée le p lu s à l’extérieu r d u m u r. Le tau x d e p erm éabilité à l’air m axim al ad m issible fixé p ar le CCMC, d an s le cas d u systèm e d ’étan ch éité à l’air d ’u n e façad e d e bâtim en t d e faible h au teu r, est d e 0,20 L/ (s•m2) sou s u n e d ifféren ce d e p ression d e 75 Pa.
servir d e sép arateu rs com m e, p ar exem p le, les corn ières d ’ap p u i m étalliqu es. Les ban d es d e tôle rigid e ou d ’isolan t en m ou sse p lastiqu e p ou rraien t san s d ou te jou er ce rôle d an s la m esu re où elles son t relativem en t étan ch es à l’air et in stallées d e m an ière à résister à la p ression latérale d e l’air.
Un écran pare-pluie
L’écran pare-pluie constituant le premier moyen de défense contre la pluie poussée par le vent, il est sou m is à tou tes les forces à l’origin e d e l’in filtration d e la p lu ie p ar les ou vertu res et les im p erfection s. L’équ ilibrage d es p ression s existant de part et d’autre de l’écran pare-pluie p erm et d e réd u ire con sid érablem en t l’in filtra-tion d ’eau sou s l’effet d ’u n e force : l’écart d e p ression d ’air. Pou r qu e les p ression s s’équ ili-bren t, il fau t m én ager d es orifices d an s l’écran p are-p lu ie d e façon qu ’il y ait éch an ge d ’u n e qu an tité d ’air su ffisan te en tre l’extérieu r et ch aqu e com p artim en t d e la ch am bre. Deu x gran d es qu estion s se p osen t con cern an t les orifices d’aération à placer dans le revêtement : la superficie totale des orifices d’aération néces-saire à u n équ ilibrage ad équ at d es p ression s statique et dynamique, et l’emplacement optimal d es orifices d ’aération d an s le com p artim en t. La sup e rficie tota le d e s orifice s d ’a é ra tion S ou s p ression d yn am iqu e, la su p erficie totale
d es orifices d ’aération p ratiqu és d an s l’écran p are-p lu ie (EPP) d ép en d su rtou t d u volu m e d ’air p résen t d an s ch aqu e com p artim en t d e la ch am bre, d e la rigid ité d es p arois m u rales et d e la résistan ce à l’écou lem en t d e l’air, qu e ce soit d an s les orifices, d an s la ch am bre ou en tre les com p artim en ts. En fait, p ou r obten ir u n équ ilibre d es p ression s d e p art et d ’au tre d e l’écran p are-p lu ie, il fau t savoir qu e p lu s le
volu m e d u com p artim en t est gran d , p lu s la qu an tité d ’air qu i y en tre et en sort d oit être grande et que, par conséquent, plus la superficie totale d es orifices d ’aération d oit être gran d e. Plu s le com p artim en t est rigid e, p lu s la su p er-ficie d ’aération p eu t être p etite. Le rap p ort
volu m e-aération d u m u r, c.-à-d . le volu m e d u com p artim en t d ivisé p ar la su p erficie tran sver-sale effective des orifices d’aération, joue un rôle p rép on d éran t au n iveau d e l’équ ilibrage des pressions dynamiques. Les quelques travaux exp érim en tau x accom p lis à l’IRC in d iqu en t qu e les com p artim en ts d e ch am bre à air ayan t un faible volume et une grande rigidité (comme d an s le cas d e la figu re 4) d evraien t avoir u n rap p ort volu m e-aération d e 50 m ou m oin s (c.-à-d. aération EPP≥volume COMPARTIMENT/50 m). Les com p artim en ts p lu s volu m in eu x et m oin s rigides (comme dans le cas de la figure 5) devraient avoir un rapport volume-aération de 25 m ou moins (aération EPP≥volu m e COMPARTIMENT/ 25 m ). Au trem en t d it, p lu s u n com p artim en t est p etit et rigid e, p lu s la su p erficie totale d es orifices d ’aération p eu t être p etite.
Sou s p ression statiqu e, le d egré d ’aération n écessaire d ép en d d es caractéristiqu es d e p erm éabilité d u systèm e d ’étan ch éité à l’air et, dans une moindre mesure, de celle des parois de ch acu n d es com p artim en ts : p lu s la su p erficie totale équ ivalen te d es fu ites d ’air d u systèm e d’étanchéité à l’air est grande, plus la superficie d ’aération d oit être gran d e. Cet asp ect d e la con cep tion d estin é à assu rer l’équ ilibrage d es p ression s est gén éralem en t ap p elé rap p ort
aération / étan ch éité du mur, c.-à-d. la superficie
transversale totale effective des orifices d’aération d ivisée p ar la su p erficie d e fu ite équ ivalen te (SFÉ) d u systèm e d ’étan ch éité à l’air (SÉA). Les qu elqu es exp érien ces m en ées d an s les laboratoires de l’IRC ont permis de constater que d an s le cas d e ch arges statiqu es, la su p erficie tran sversale totale efficace d es ou vertu res m én agées d an s l’écran p are-p lu ie (EPP) d evrait être au m oin s 20 fois p lu s gran d e qu e la su p er-ficie de fuite équivalente du système d’étanchéité à l’air (c.-à-d . aération EPP≥20 x SFÉ SÉA).
Les orifices d ’aération d oiven t être con çu s p ou r laisser en trer l’air et n on l’eau ; ils d oiven t d on c être p rotégés con tre l’in filtration d irecte d e la p lu ie. Com m e cette p rotection a p ou r effet d e réd u ire la su p erficie effective d es orifices d ’aération , il fau t en ten ir com p te lors d e l’estim ation d e la su p erficie totale effective d es orifices d ’aération .
En règle gén érale, d an s le cas d ’u n m u r com p ortan t u n systèm e d ’étan ch éité à l’air efficace, la superficie totale des orifices d’aération n écessaire p ou r assu rer l’équ ilibrage d es p res-sion s d yn am iqu es existan t d e p art et d ’au tre d e l’écran p are-p lu ie sera san s d ou te p lu s gran d e qu e s’il s’agit d e p ression s statiqu es. Qu oi qu ’il en soit, ap rès avoir d éterm in é les besoins d’aération dans les deux cas, il faudrait
4 Solution constructive no17
Figure 3.Schéma général de compartimentation des façades
Lors d e l’élaboration d ’u n e stratégie visan t à em p êch er la p lu ie d e s’in filtrer d an s u n m u r, il fau t p révoir qu ’u n e certain e qu an tité d ’eau y p én étrera à u n m om en t ou l’au tre; cette eau d oit être évacu ée san s d élai. La p aroi d u com p arti-m en t en con tact avec le arti-m u r d e fon d d oit être n on seu learti-m en t résistan te à l’eau (p ou r sa p rop re d u rabilité) m ais au ssi résis-tan te à la p én étration d ’eau (p ou r la d u rabilité d u m u r d e fon d ), et u n solin p osé à la base d e ch aqu e com p artim en t d oit p erm ettre d ’évacu er l’eau .
choisir la valeur la plus élevée pour concevoir les orifices d ’aération (voir l’en cad ré « Estim ation d e la su p erficie d ’aération »). Ces lign es d irectrices n ’in d iqu en t p as d e valeu r absolu e à u tiliser d an s tou s les cas, m ais p lu tôt u n ord re d e gran d eu r à viser lors d e la con cep tion d e p rototyp es d e m u rs.
Em p la ce m e nt d e s orifice s d ’a é ra tion Dans un compartiment, tous les orifices d’aéra-tion d evraien t être p lacés à la m êm e h au teu r. La p ratiqu e cou ran te con siste à rép artir u n ifor-m éifor-m en t ces orifices en p artie basse d u coifor-m- com-p artim en t d e m an ière à y m ain ten ir u n e p ression m oyen n e assez p roch e d e la p ression extérieu re existan t en tou s p oin ts su r la face extérieu re d e l’écran p are-p lu ie. Cette façon d e faire assu re au ssi u n e évacu ation u n iform e d e l’eau qu i a p én étré d an s le com p artim en t.
Des essais en soufflerie aérodynamique menés au Bou n d ary Layer Win d Tu n n el Laboratory d e l’Un iversity of Western On tario on t m on tré qu e le fait d e d isp oser tou s les orifices d ’aéra-tion su r u n p lan h orizon tal d an s le coin d u com p artim en t le p lu s éloign é d e l’an gle d u bâtim en t a gén éralem en t p ou r effet d e p res-su riser le com p artim en t. Cette façon d e faire peut assurer une marge de sécurité supplémen -taire en m atière d e réd u ction d e l’in filtration d e la p lu ie, en p articu lier au x an gles et au n iveau d es p arap ets exp osés à d e gran d s écarts d e p ression . Ce n ou veau d évelop p em en t et ses ap p lication s p ratiqu es m ériten t d ’être étu d iés p lu s à fon d .11
Résumé
Maîtriser l’écoulement d’air. Un mur à écran p are-p lu ie en équ ilibre d e p ression efficace réd u it le p lu s p ossible la qu an tité d ’eau qu i y p én ètre, lim ite la p rofon d eu r d e l’in filtration d es eau x d e p lu ie d an s l’en sem ble et com p orte u n d isp ositif visan t à évacu er l’eau le p lu s rap id em en t p ossible d es m atériau x d e con s-tru ction . Le bu t est d e m aîtriser tou tes les forces à l’origin e d e l’in filtration d e la p lu ie d an s u n revêtem en t extérieu r. L’écart en tre les
Estimation de la superficie totale
des orifices d’aération
Voici u n e m arch e à su ivre sim p lifiée p erm ettan t d ’estim er la su p erficie totale d ’aération n écessaire p ou r équ ilibrer les p ression s statiqu e et d yn am iqu e qu i existen t d e p art et d ’au tre d e l’écran p are-p lu ie : Considérons un mur rigide (comme celui de la figure 4) ayan t u n tau x d e p erm éabilité à l’air d e 0,1 L/ (s•m2) à
75 Pa, ce qu i corresp on d à u n e su rface d e fu ite équ i-valen te d e 28 m m2. Le volu m e d u com p artim en t est
estim é à 0,04 m3.
Dans le cas de charges statiques :
Aération EPP(m2) ≥20 x SFÉ SÉA(m2)
Aération EPP(m m2) ≥20 x 28 m m2, soit 560 m m2
Dans le cas de charges dynamiques :
Aération EPP(m2) ≥volu m e COMPARTIMENT(m3)/ 50 m
Aération EPP(m2) ≥0,04 m3/ 50 m , soit 800 m m2
Il fau t en su ite com p arer les besoin s au n iveau d es ch arges statiqu es et d yn am iqu es et ch oisir la valeu r la p lu s élevée; d an s cet exem p le, c’est 800 m m2, soit la
su p erficie totale effective d es orifices d ’aération d u com p artim en t d an s le cas d e ch arges d yn am iqu es.
Figure 5.Exemple de mur flexible
Figure 4.Exemple de mur rigide avec chambre à air de faible volume
Dans les murs à écran pare-pluie en équilibre de p ression , d es orifices d ’aération son t m én agés d an s l’écran p are-p lu ie p ou r p erm ettre à l’air d ’en trer d an s la ch am bre et d ’en sortir sou s la p ression exercée d e façon à réd u ire le p lu s p ossible l’écart des pressions existant de part et d ’au tre d e cet écran . Ces orifices d ’aération n e sont pas destinés à assurer la « ventilation » de la chambre, c.-à-d. à laisser l’air entrer en partie basse du compartiment et en sortir en partie haute, ou vice versa. En fait, c’est p lu tôt l’in verse : p ou r em p êch er la p lu ie d e s’in filtrer sou s l’effet d e l’écart entre les pressions extérieure et intérieure, l’écou lem en t d ’air d an s la ch am bre d oit être faible. C’est p ou rqu oi tou s les orifices d ’aération d u com p artim en t d evraien t se trou ver à la m êm e h au teu r.
p ression s d ’air existan t d e p art et d ’au tre d u revêtem en t extérieu r est con sid éré com m e l’u n e d es p rin cip ales cau ses d e p én étration d e la p lu ie d an s les m u rs. Pou r con trer cette force, il fau t con cevoir et con stru ire le sys-tèm e d ’étan ch éité à l’air, la ch am bre à air et l’écran p are-p lu ie d e m an ière à ce qu ’ils con-tribu en t tou s à m aîtriser l’écou lem en t d ’air. Assurer l’équilibre des pressions dynamiques et des pressions statiques. Les caractéristiques qu e d oit p osséd er le m u r p ou r assu rer u n équ ilibre d es p ression s d yn am iqu es au travers d’un écran pare-pluie diffèrent de celles requi-ses p ou r assu rer u n équ ilibre d es p ression s statiqu es. Dan s le p rem ier cas, la rigid ité d es p arois d u com p artim en t, son volu m e et la su p erficie totale d es orifices d ’aération d an s
l’écran p are-p lu ie son t les facteu rs d éterm in an ts. Dan s le d eu xièm e cas, la p erm éabilité d u systèm e d ’étan ch éité à l’air et la superficie totale des orifices d ’aération d an s l’écran p are-p lu ie p rim en t. Réaliser un système d’étanchéité à l’air efficace. La durabilité d ’u n en sem ble m u ral est gran d em en t fon ction d e l’efficacité d e son systèm e d ’étan ch éité à l’air. Plu s le systèm e est rigid e et étan ch e, p lu s la su p erficie totale d es orifices d ’aéra-tion p eu t être p etite p ou r assu rer l’équ ilibre d es p ression s d yn am iqu e et statiqu e existan t d e p art et d’autre de l’écran pare-pluie. Compartimenter la chambre à air. Les angles, les p arap ets et les élém en ts arch itectu rau x en saillie son t les p arties d es façad es les p lu s exposées à la pluie poussée par le vent et exigent u n équ ilibrage d es p ression s p ou r em p êch er la p lu ie d e s’in filtrer. À ces endroits, la chambre à air doit donc être divisée en p etits compartiments alors qu’au centre de la façade, d e p lu s gran d s com p artim en ts su ffisen t. Ménager en partie basse une assez grande superficie d’orifices d’aération dans l’écran pare-pluie. Il se peut que les orifices d’évacua-tion trad id’évacua-tion n els d es en sem bles m u rau x n e su ffisen t p as à assu rer l’équ ilibrage d es p res-sion s. Les p resres-sion s d yn am iqu es exigen t u n e su p erficie totale d es orifices d ’aération p lu s grande que les pressions statiques. Les orifices
d ’aération d oiven t être con çu s d e m an ière à laisser passer l’air et non l’eau; ils doivent donc em p êch er la p én étration d irecte d e la p lu ie. L’écart de pression d’air n’est qu’UNE des forces en jeu dans un écran pare-pluie. D’autres forces sont aussi à l’œuvre, notamment la gravité. La m aîtrise d e ces forces est essen-tielle si l’on veut empêcher la pluie de s’infil-trer dans les murs extérieurs. Il faut par contre s’attendre à ce qu’une certaine quantité de pluie pénètre dans le mur à un moment ou l’autre de son existen ce. L’im p ortan t est d ’évacu er cette eau rapidement de la chambre à air. C’est pour-quoi il faut porter une attention particulière aux détails et prévoir des solins et des canaux d’éva-cuation bien adaptés et ayant la pente appropriée.
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« S olutions constructiv e s » e st une colle ction d ’a rticle s te chniq ue s re nfe rm a nt d e l’inform a tion p ra tiq ue issue d e ré ce nts tra v a ux d e re che rche e n construction.
Pour obtenir de plus amples renseignements, communiquer avec l’Institut de recherche en construction, Conseil national de recherches du Canada, Ottawa K1A 0R6
Téléphone : (613) 993-2607; télécopieur : (613) 952-7673; Internet : http://irc.nrc-cnrc.gc.ca © 1998
Con seil n ation al d e rech erch es d u Can ad a Ju illet 1998 (révisé en m ars 1999) ISSN 1206-1239
Com p te ten u d e l’état actu el d es con n aissan ces, la con cep tion d e m u rs à écran p are-p lu ie en équ ilibre d e p ression d evrait s’accom p agn er d e rech erch es et d ’essais ad d ition n els p ou r u n e con figu ration d e bâtim en t et d es con d ition s clim atiqu es d on n ées. À l’étap e d e la con cep tion , u n p rototyp e d e m u r p eu t être m is à l’essai d an s d es con d ition s en viron n em en tales rep résen ta-tives d e celles au xqu elles l’en velop p e d u bâtim en t sera exp osée. On p eu t, p ar exem p le, p rocéd er à d es étu d es en labora-toire sou s p ression s statiqu e et d yn am iqu e con trôlées, ou à d es essais en sou fflerie, p ou r évalu er la p erform an ce d es com p arti-m en ts d u p oin t d e vu e équ ilibre d es p ression s.
10. Étu d e d es grad ien ts d e p ression m oyen n e d e la ch am bre à air et d es p ression s m oyen n es résid u elles d e p art et d ’au tre d e l’écran p are-p lu ie d ’u n bâtim en t rep résen tatif, Rech erch e et d évelop p em en t - Série tech n iqu e 96-207, Société can ad ien n e d ’h yp oth èqu es et d e logem en t, Ottaw a. 11. In cu let, D. et D. Su rry. Op tim u m Ven t Location s for
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