Stratégie de conception et de réalisation d'une isolation par l'intérieure > Analyse de la situation existante



Contexte du projet

Situation générale
Chaque projet est différent, les besoins du maître d’ouvrage, ses exigences et son programme réduisent les possibilités offertes aux maîtres d’oeuvre. Ceux-ci doivent s’imprégner de l’ensemble des contraintes pour y répondre au mieux. Ainsi, il est très important de se rendre sur le futur chantier pour pouvoir se faire une idée concrète de la situation initiale de l’ensemble du bâtiment. Les données suivantes doivent être relevées :

• type de sol, pente et ruissellement, accès ;
• situation, orientation, ombrage des autres bâtiments et de la végétation ;
• protections éventuelles par rapport au soleil, au vent, aux pluies battantes et à l’humidité ascensionnelle;
• état de conservation (matériaux, systèmes, réseaux…) et valeur patrimoniale.

Climat extérieur
Le climat extérieur, c’est-à-dire la température et l’humidité, mais aussi l’ensoleillement, la pluie, le vent, la pression, ainsi que le contexte (orientation, voisinage, ombres portées…) ont un effet important sur le comportement hygrothermique des parois. Ces conditions peuvent varier au cours du temps, et leur influence est parfois complémentaire, parfois contradictoire. Plus on aura d’informations sur celles-ci, plus l’analyse du comportement des parois sera précise.

Climat intérieur
Le comportement hygrothermique des parois est aussi influencé par le climat intérieur. En effet, tous les transferts d’humidité et de chaleur qui se créent à travers la paroi sont dus à la différence de climat qui existe entre l’extérieur et l’intérieur. Si la prise en compte du climat intérieur et de la qualité de l’air fait partie de l’analyse de l’état existant, il est important de noter que le climat intérieur sera certainement différent après la réalisation du système d’isolation par l’intérieur. De plus, le climat intérieur pourra être différent dans chaque zone du bâtiment, voire dans chaque local. Les problèmes de condensation ou de moisissures ne seront par exemple pas les mêmes dans les pièces chaudes (séjour) et dans les pièces froides (chambres), dans les pièces humides (salles de bains) et dans les pièces sèches.

Différentes normes permettent de caractériser le climat intérieur selon le type d’activité, la charge en humidité (la production d’humidité est souvent liée à l’occupation), le niveau de ventilation, le type de système de chauffage ou de conditionnement de l’air qui prendront place dans la zone concernée. En Belgique, 4 classes de climat sont définies dans la NIT 215. Au niveau européen, citons la norme EN 13788 et la norme EN 15026. L’association américaine ASHRAE a, elle aussi, défini ses critères propres dans sa norme ASHRAE 160P.

Caractéristiques du mur existant

Propriétés de la maçonnerie
Connaître les propriétés des matériaux composant le mur existant n’est pas toujours évident. Le cas qui nous occupe est celui des murs pleins, maçonnés en briques pleines. La diversité des murs qui répondent à ce critère est plus grande qu’on pourrait le croire au premier abord. En effet, trois principales classes de briques pleines peuvent être identifiées dans le bâti existant :

• les briques moulées à la main « anciennes »
• les briques moulées à la main « modernes »
• les briques pressées

Selon la provenance, et même pour un site de production donné, selon le moment de la production, les caractéristiques des briques varient, principalement en fonction de leur composition, du type de cuisson, du type de séchage et de l’état de surface. Enfin, les caractéristiques d’ensemble de la maçonnerie que ces briques composent, varient elles aussi selon l’âge du mur, le type de mortier utilisé, les sollicitations ou dégradations que le mur a subies...

En cas de doute, certaines techniques relativement faciles à mettre en oeuvre permettent d’étudier les caractéristiques des briques composant le mur existant. Celles-ci seront abordées ci-après. Une analyse préalable a montré que l’influence du type de mortier (mortier à la chaux vs. mortier au ciment) est significativement moins importante que celle des paramètres hygrothermiques propres à la brique elle-même. Parmi ceux-ci, les paramètres relatifs aux transferts d’eau liquide sont prépondérants.

Résistance thermique
Il est important de connaître la conductivité thermique λ et l’épaisseur du mur existant. Il est parfois nécessaire d’effectuer un carottage afin d’évaluer la densité ? de la brique et de pouvoir en déduire une conductivité thermique probable. La norme CEN TC 125 – Annexe A donne une approximation des valeurs pour la conductivité thermique (λ) et le coefficient de résistance à la diffusion de vapeur d’eau (µ) selon la densité (ρ) de la brique. Malheureusement, une série complète de valeurs relatives à une brique donnée (même récente) est encore rarement disponible. L’humidité contenue dans les matériaux ayant un impact sur la conductivité thermique de ceux-ci, il est préférable, dans le doute, de surévaluer la conductivité thermique pour considérer cette influence.

Diffusion de vapeur d’eau
Cette valeur est très importante pour évaluer la quantité de condensats dans le mur et le potentiel de séchage du mur. Ce coefficient µ est rarement connu pour les murs existants, mais il peut également être estimé à partir de la densité de la brique.

Transfert d’eau liquide
Il est essentiel de caractériser le transfert d’eau liquide au sein de la structure poreuse des matériaux pour évaluer les risques liés aux condensations et/ou aux pluies battantes. L’eau présente au sein des matériaux peut migrer ; cette migration dépend du type de matériau et de sa porosité. Une méthode approximative permet de déterminer le coefficient d’absorption, A, de la brique en plaçant un échantillon du matériau dans une couche d’eau de 5 mm et en mesurant la quantité d’eau absorbée par celui-ci pendant 24 heures. Le coefficient d’absorption est le coefficient angulaire de la droite représentant l’évolution de la masse de l’échantillon en fonction de la racine carrée du temps. Dans le cas d’une rénovation, il ne semble toutefois pas toujours évident de prélever un échantillon de brique du mur pour pouvoir l’analyser.

Une autre méthode, celle de la pipe de Karsten (ou pipe en verre), peut être utilisée pour déterminer le coefficient d’absorption A. Celle-ci est relativement peu précise, mais permet de faire une mesure in situ sans avoir à prélever un échantillon de mur.



Elle consiste à mesurer la quantité d’eau absorbée par la brique en fixant une pipe en verre, illustrée ci-contre, à la surface du mur existant à l’aide d’un mastic souple préformé assurant la tenue et l’étanchéité. La colonne d’eau est remplie jusqu’au niveau zéro et l’on mesure l’évolution du niveau d’eau en fonction du temps grâce aux graduations du tube. En général, plusieurs mesures doivent être réalisées pour améliorer la précision (idéalement sur la brique, ou la pierre, et sur le joint).

Teneur en eau
Si la distribution de la température au sein du mur s’adapte assez vite, la distribution de la teneur en eau, elle, pourra mettre plusieurs mois, voire plusieurs années pour retrouver un nouvel équilibre après la réalisation du système d’isolation par l’intérieur. Il est donc important de tenir compte de l’état initial du mur en termes de répartition de l’humidité afin d’identifier d’éventuels problèmes d’humidité présents avant la réalisation du système d’isolation par l’intérieur.

En effet, le mur peut avoir subi des problèmes d’humidité au cours de sa vie : remontées capillaires, fuites de canalisation, désordres dans l’égouttage des eaux de toitures… La source d’humidité a peut-être disparu, mais le problème ne s’est peut-être pas encore résorbé et peut provoquer un comportement atypique du mur après la réalisation du système d’isolation par l’intérieur. Il est donc fortement conseillé de réaliser une mesure de l’humidité, soit par carottage, soit de façon non destructive, grâce à un instrument de mesure prévu à cet effet. Trois grands types d’instruments existent, mesurant soit une variation de conductivité électrique, soit une variation de capacité électrique, soit encore une variation de réponse magnétique entre le matériau sec et le matériau humide.

Détection des ponts thermiques

En rénovation, il est essentiel de réaliser une étude spécifique de cette problématique. Pour commencer, une recherche exhaustive des ponts thermiques existants devra être réalisée à l’aide des outils adéquats : thermographie, thermomètres de surface, etc. La thermographie n’est toutefois possible que par des températures extérieures basses (hiver).



Une fois les ponts thermiques localisés, il faudra étudier les solutions pour les supprimer ou au moins les atténuer. Il n’est pas évident de résoudre l’ensemble des ponts thermiques, surtout en rénovation lorsque l’aspect extérieur et/ou intérieur de la paroi doit être préservé.