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Digeste de la construction au Canada, 1962-03
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Les coupe-vapeur dans la construction des maisons d'habitation
Digeste de la Construction au Canada
Division des recherches en construction, Conseil national de
recherches Canada
CBD 9F
Les coupe-vapeur dans la
construction des
maisonsd'habitation
Publié à l'origine en mars 1962 G. O. Handegord
Veuillez noter
Cette publication fait partie d'une série qui a cessé de paraître et qui est archivée en tant que référence historique. Pour savoir si l'information contenue est toujours applicable aux pratiques de construction actuelles, les lecteurs doivent prendre conseil auprès d'experts techniques et juridiques.
L'expression "coupe-vapeur" est maintenant acceptée dans la terminologie du bâtiment comme décrivant une catégorie spéciale de matériaux qui offrent une grande résistance au passage de la vapeur d'eau. En général, les coupe-vapeur sont des papiers de construction spéciaux ou de fines pellicules spécialement conçues. Il existe cependant d'autres matériaux destinés au revêtement, à l'isolation thermique ou à la protection des parois qui peuvent servir de coupe-vapeur. Dans certains cas leurs propriétés de coupe-vapeur peuvent être utilisées avantageusement tandis que dans d'autres cas elles peuvent donner lieu à des problèmes. Il n'existe que quelques matériaux de construction, comme le verre et le métal, qu'on puisse considérer comme imperméables à la vapeur d'eau, mais un grand nombre de matériaux ont une résistance suffisante pour limiter le passage de la vapeur d'eau. Afin d'accepter ces matériaux comme coupe-vapeur une norme arbitraire a été établie selon laquelle les matériaux peuvent être classés en fonction de leur coefficient de perméabilité à la vapeur d'eau ou de leur perméance. Ces coefficients donnent le taux d'infiltration de la vapeur d'eau au travers des matériaux, dans certaines conditions. Les coefficients de perméance s'expriment en unités qu'on appelle "perms." Un perm représente un taux de transfert d'un grain par pied carré et par heure pour une différence de pression de vapeur d'un pouce de mercure. Plus la valeur du coefficient d'infiltration est basse plus le matériau résiste au passage de la vapeur. La résistance exigée dépend des conditions d'emploi. En ce qui concerne la construction des maisons on accepte comme coupe-vapeur les matériaux dont le coefficient d'infiltration est au plus de 0.75 lorsqu'ils sont mis à l'essai dans les conditions voulues. Pour certaines applications des coefficients d'infiltration inférieurs à 0.25 peuvent être nécessaires.
Il existe un grand choix de matériaux pouvant être employés comme coupe-vapeur. Parmi les types de matériaux qui entrent dans cette catégorie on peut énumérer les suivants:
Feutres et papiers recouverts d'asphalte Papiers d'asphalte laminés
Papiers forts de toiture
Tôle de cuivre ou d'aluminium Film de polyéthylène
Peinture d'aluminium
Peintures et enduits à base d'asphalte Peintures au vernis
Certaines peintures à émulsion de latex Contre-plaqué d'extérieur
Isolant en verre cellulaire Isolant en plastique cellulaire
Bien que les matériaux énumérés ci-dessus possèdent une forte résistance au passage de la vapeur d'eau, cette propriété n'est pas le seul facteur à considérer dans le choix d'un coupe-vapeur destiné à un emploi spécifique. Il y a lieu également de considérer les propriétés du matériau envisagé en ce qui concerne la résistance à la tension, la flexibilité, la résistance au déchirement, la résistance aux actions bactériennes, au gel, au dégel, à l'humidité et à la sécheresse. En fin de compte, cependant, l'efficacité d'un coupe-vapeur est déterminée par la façon dont il est appliqué. Le coupe-vapeur le plus imperméable et le plus durable peut être rendu inefficace par la présence d'ouvertures accidentelles ou pratiquées à dessein. La mesure dans laquelle les ouvertures risquent de se produire, les méthodes employées pour contrecarrer leur effet ainsi que les conditions dans lesquelles le coupe-vapeur doit se trouver dépendent en grande partie du détail de l'application considérée. Pour que les coupe-vapeur soient efficaces il faut donc tenir compte des facteurs inhérents à chaque cas. Il n'est pas possible, dans la présente notice, d'envisager toutes les applications possibles mais certaines des situations typiques envisagées ci-dessous donneront une bonne idée des principaux problèmes et des principes généraux qui sont en jeu.
Coupe-vapeur dans les murs extérieurs
L'emploi le plus commun des coupe-vapeur consiste a assurer une protection contre la vapeur, en hiver, dans les murs à pans de bois garnis de matière isolante. Sans cette protection il est probable qu'un excès de condensation se produirait à l'intérieur du mur, ce qui donnerait lieu par la suite à la boursuflure et à l'écaillage de la peinture ou même au pourrissement du revêtement extérieur et des bois de charpente. Il n'est pas toujours possible d'empêcher la peinture de se détériorer par la seule installation d'un coupe-vapeur adéquat étant donné que les dommages peuvent provenir de l'humidité qui pénètre dans le mur à partir de l'extérieur. Le coupe-vapeur ne fait que réduire la quantité d'humidité qui entre dans le mur à partir de l'intérieur de la maison.
La teneur en humidité de l'air intérieur des maisons sera, l'hiver, plus élevée que celle de l'air extérieur. Cette condition a pour résultat une différence de pression de vapeur entre l'intérieur et l'extérieur, la vapeur d'eau ayant tendance à traverser les parois de la maison vers l'extérieur. Si on laisse cette vapeur pénétrer dans le revêtement intérieur et dans la matière isolate elle entrera en contact avec les surfaces situées à l'intérieur du mur qui auront une température bien plus basse et la vapeur se condensera alors sur ces surfaces sous forme d'eau ou de gelée. Pendant la saison plus chaude ou par suite d'un réchauffement dû au soleil cette humidité sera absorbée par les matériaux des murs et elle donnera lieu à des endommagements ou elle pourra s'acheminer par des ouvertures non-prévues dans les matériaux de revêtement où elle produira une tache bien laide à voir ou créera d'autres ennuis. La condensation qui se produit à l'intérieur des murs extérieurs peut être réduite comme il faut en augmentant la résistance des revêtements intérieurs au passage de la vapeur d'eau. La méthode la plus simple et la plus communément employée dans les constructions nouvelles consiste à installer un coupe-vapeur en feuille par-dessus les garnitures isolantes et immédiatement derrière le revêtement intérieur. Un grand nombre de garnitures isolantes du type "batt" ou "blanket" sont munies d'un coupe-vapeur solidaire lequel est constitué par le
papier de soutien de ces garnitures. Ce papier fournira une protection satisfaisante à condition que les raccords se fassent le long des montants de la charpente. Il est souvent difficile de recouvrir le mur complètement de cette façon si les garnitures doivent être endentées entre les montants ou si leur longueur ne couvre pas la hauteur totale du mur. Dans ce cas et dans les régions où l'hiver est rigoureux il est recommandé de placer un deuxième coupe-vapeur. Ce deuxième coupe-vapeur doit posséder une bonne résistance au déchirement et il doit pouvoir être appliqué avec un minimum de jointures.
On peut obtenir une protection raisonnablement efficace en employant des peintures spéciales mais il est difficile de cette façon d'obtenir une étanchéité adéquate aux fenêtres, aux appuis de fenêtres et autres garnitures. Les fissures qui peuvent se produire par la suite dans la pellicule de peintures seront également préjudiciables. Des problèmes semblables se posent lorsqu'on emploie des matériaux de revêtement intérieurs qui résistent à la vapeur par suite de la difficulté que l'on éprouve à établir leur continuité aux jointures et aux ouvertures des fenêtres. Il y a lieu d'employer des coupe-vapeur supplémentaires avec ces matériaux sauf dans des cas spéciaux.
On n'insistera jamais assez sur l'importance qu'il y a d'éviter toutes les ouvertures inutiles dans le coupe-vapeur. Ces ouvertures peuvent non seulement fournir à la vapeur d'eau le moyen de pénétrer dans le mur par diffusion mais si elles correspondent à une fissure ou à une ouverture dans le revêtement intérieur elles peuvent également faciliter le passage dans le mur d'air humide par suite des différences de pression d'air. Des essais ont montré qu'un coupe-vapeur qui répond tout juste aux exigences mais qui n'a pas d'ouvertures donnera toute satisfaction dans les conditions les plus sévères. Par contre des ouvertures existant dans le coupe-vapeur le plus imperméable résulteront en une condensation excessive à l'intérieur du mur. Les petites différences qui pourraient exister quant au coefficient de perméance sont donc d'importance secondaire quand il s'agit de choisir un coupe-vapeur convenable.
Il est presque impossible d'éviter certaines ouvertures ou certains arrêts dans les coupe-vapeur employés dans les maisons, particulièrement lorsque des prises de courant ou des registres d'air chaud sont installés sur les murs extérieurs. On doit s'efforcer d'ajuster le deuxième coupe-vapeur autour de ces ouvertures. Dans les murs où se trouvent une garniture isolante du type "batt" ou "blanket" le coupe-vapeur solidaire devra être forcé derrière l'ouverture et bien fixé sur le montant adjacent. Cela assurera une deuxième ligne de résistance au mouvement de l'air humide qui tend à pénétrer dans les régions froides du mur.
Du fait qu'on obtient rarement un revêtement intérieur qui soit complètement imperméable il est important d'admettre qu'une certaine condensation peut se produire au coeur des murs extérieurs en hiver. Il faut donc s'efforcer de faciliter la disparition de cette humidité, par exemple en employant pour les revêtements extérieurs des matériaux qui laissent passer la vapeur d'eau. Dans les conditions normales et lorsque les coupe-vapeur ont été appliqués comme il faut la petite quantité d'humidité qui peut s'accumuler disparaîtra durant le cycle climatique annuel sans causer de graves difficultés. Lorsqu'on emploie des revêtements ayant la propriété d'arrêter la vapeur d'eau, des mesures spéciales doivent être prises pour venir à bout de la condensation. Si ces revêtements résistent relativement bien au passage de la vapeur d'eau mais ne sont pas imperméables, comme par exemple le contre-plaqué destiné à l'extérieur, il peut être utile d'employer un coupe-vapeur du côté intérieur, à condition de l'appliquer avec soin. Lorsqu'on emploie comme revêtement des matériaux imperméables comme le métal ou le verre il faut prévoir la ventilation de l'intérieur du mur vers l'extérieur afin que la vapeur d'eau puisse s'échapper. Les aérateurs sont très efficaces lorsqu'ils sont situés à des niveaux différents et rejoints par des zones libres situées à l'intérieur de la construction, cet échange d'air avec l'extérieur se produisant par tirage, comme dans une cheminée. Il faut veiller cependant à ce qu'un mouvement d'air excessif ne se produise pas dans la construction par suite des pressions du vent.
Coupe-vapeur dans les plafonds et les toitures
Les principes fondamentaux relatifs à la vapeur dans les murs à pans de bois s'appliquent également aux plafonds et aux toitures qu'on isole. Il y a une plus grande possibilité qu'un
grand nombre d'ouvertures existent dans les coupe-vapeur dans les plafonds des constructions à pans de bois que dans les murs. Non seulement on y trouve des appareillages électriques mais aussi des ouvertures se produisent autour des aérateurs, des conduites et des cheminées. Il faut surtout tenir compte de la tendance qu'a l'air humide de l'intérieur à se diriger vers le haut en passant par ces ouvertures par suite du tirage qui existe dans la maison elle-même. Le danger d'avoir des quantités excessives d'humidité dans les combles est par conséquent plus marquées que dans les murs extérieurs.
Les toits à deux versants fournissent un moyen qui facilite la disparition de cette humidité par ventilation naturelle. La petite quantité de chaleur qui est transmise aux combles au travers de la garniture isolante et la chaleur amenée dans la toiture par le soleil réchauffent l'air des combles et augmentent sa capacité à absorber l'humidité. Par ailleurs cette légère élévation de la température de l'air des combles crée un effet de tirage qui provoque la ventilation à condition que des ouvertures d'aération de dimension appropriée soient placées là où il faut. D'une façon générale ces aérateurs doivent être d'une dimension telle qu'ils fournissent une surface grillagée d'un pouce carré pour chaque pied carré de superficie de plafond et ils doivent être situés de telle sorte que la zone totale de ventilation soit répartie équitablement entre la ligne de faite et la ligne des gouttières.
Les toits à versants peu inclinés ou les toits plats donnent lieu à un problème légèrement plus difficile car ils ne fournissent pas une hauteur suffisante pour faciliter la circulation de l'air par tirage. De plus, l'espace réduit qui se trouve au-dessus de la garniture isolante offre une plus grande résistance au passage de l'air et réduit la ventilation naturelle due au vent. Plus la portée d'un toit plat est grande plus il est difficile de venir à bout des effets de la vapeur. Dans la plupart des cas les solives des toits sont bloquées au niveau des parois porteuses et il faut prévoir un moyen pour faciliter le passage de l'air. De plus, la possibilité pour l'air humide de passer de l'intérieur du bâtiment dans les combles est plus grande lorsque la hauteur du bâtiment est plus élevée et il devient de plus en plus difficile d'avoir un coupe-vapeur suffisamment étanche.
Une autre façon de régler le problème pour les toits plats à charpentes de bois consiste à appliquer une garniture isolante rigide au-dessus d'un coupe-vapeur sur le pont du toit. Il y aura de cette façon moins de chance que des cassures ou des ouvertures se produisent dans le coupe-vapeur et l'air humide du bâtiment ne pourra pas traverser. Cet emplacement cependant n'est peut-être pas le meilleur du point de vue thermique. Il faudra veiller à placer suffisamment de matière isolante au-dessus du coupe-vapeur pour qu'à aucun moment la température du pont ne soit inférieure à la température du point de rosée de l'air qui se trouve à l'intérieur du bâtiment. Ce danger n'est pas grave lorsqu'il s'agit de plafonds munis de poutres visibles à moins que le pont ne fournisse une partie importante de la résistance thermique totale ou à moins que l'humidité, à l'intérieur du bâtiment, ne soit excessive. Dans le cas des plafonds finis la résistance thermique du revêtement intérieur et de l'espace d'air doit être réduite au minimum.
En ce qui concerne les toits plats dont le pont est muni d'une matière isolante rigide il faut tenir compte du fait que les matériaux de la toiture et le coupe-vapeur restreignent à la fois l'entrée et la sortie de la vapeur d'eau. L'humidité peut s'accumuler dans la matière isolante d'une autre façon que par la condensation: elle peut provenir par exemple de la pluie qui tombe durant la construction ou de fuites dans le toit. Une fois appliquée la couverture ou une fois réparées les fuites, le chauffage du toit par le soleil peut provoquer de très fortes pressions découlant de l'humidité qui se trouve à l'intérieur des matières isolantes. Certains experts pensent que ce phénomène a pour effet de provoquer des boursouflures et un endommagement rapide de la toiture. Pour empêcher que cela ne se produise on a parfois recours à un système approprié de ventilation afin de réduire la pression qui se produit dans la matière isolante. Une autre façon de régler le problème est d'employer des matières isolantes qui absorbent très peu l'eau et la vapeur d'eau.
Certaines applications nécessitent des coupe-vapeur ayant des propriétés spéciales. Un exemple notoire est l'emploi que l'on fait de membranes pour empêcher le passage de l'humidité dans les dalles de béton ou dans les espaces de service. Dans ces deux cas la résistance aux dégâts causés par le déchirement ou le percement ainsi que la résistance aux attaques des bactéries et des mycètes sont essentielles. Des rouleaux de toiture de 45 livres ou même plus épais ou des films de polyéthylène de 4 ml au moins donnent de bons résultats à cet égard. Si l'on emploie du polyéthylène sous des dalles de béton placées sur un remblayage de gravier ou de pierres concassées il y a lieu de placer une couche de papier de construction ordinaire entre le polyéthylène et le gravier. Si on ne le fait pas le polyéthylène risque d'être percé en bien des endroits.
Résumé
Selon la terminologie du bâtiment l'expression "coupe-vapeur" s'applique à tout matériau employé pour restreindre le mouvement de la vapeur d'eau. Il peut prendre la forme d'un enduit, d'une membrane ou d'un panneau mais c'est normalement un matériau en feuille spécialement conçu pour cette fonction particulière.
Le choix d'un coupe-vapeur est influencé en grande partie par les particularités de l'emploi auquel il est destiné. Il faut par ailleurs prendre en considération les autres propriétés du matériau en plus de sa résistance à la vapeur d'eau. Ces propriétés varient beaucoup selon les différents types de coupe-vapeur et un type de coupe-vapeur ne convient pas nécessairement à toutes les applications. Les conditions auxquelles le coupe-vapeur est exposé après son installation constituent un facteur important mais les conditions rencontrées durant son application sont généralement d'une plus grande importance encore. Le plus important principe général qu'il y a lieu de suivre tant dans la conception que dans l'installation du coupe-vapeur est la réduction à un minimum de toutes ses ouvertures. Lorsque les ouvertures sont absolument nécessaires il faut prendre bien soin de sceller le coupe-vapeur afin de le rendre le plus étanche possible.
