Aspects énergétiques des nœuds constructifs

Si l'impact de l'isolation thermique peut aisément être déterminé par calcul, ce n'est pas le cas de la performance d'étanchéité à l'air qui doit être mesurée au moyen d'un essai de pressurisation.

1. Concevoir un nœud constructif du point de vue de l'isolation thermique et de l'étanchéité à l'air

Les nœuds constructifs ont un impact sur la performance thermique des bâtiments. Leur importance relative est d'autant plus grande que le niveau de performance visé est élevé. Les déperditions thermiques liées à ces nœuds peuvent être calculées et font notamment l'objet de normes. Leur effet est également pris en compte dans les réglementations régionales sur la performance énergétique des bâtiments (PEB).

En ce qui concerne la performance hygrothermique, on attend, d'une part, qu'un nœud constructif permette de limiter les déperditions thermiques par transmission (quantification au moyen des facteurs ψ et χ) et, d'autre part, que le risque de condensation superficielle ou de développement de moisissures au droit de ce nœud soit réduit, voire inexistant. Ces deux performances sont liées. Le risque de condensation et de développement de moisissures peut être évalué par calcul numérique sur la base du facteur de température (f). Il existe des recommandations quant au facteur de température limite à atteindre pour limiter ce risque.

Aucune exigence réglementaire concernant la performance d'étanchéité à l'air ne s'applique aux nœuds constructifs en tant que tels. La présence éventuelle de fuites d'air se reflétera dans la performance mesurée lors d'un test de pressurisation réalisé au niveau du bâtiment. Cette performance ne peut pas être déterminée par calcul. Les fuites d'air influencent la performance énergétique du bâtiment via les pertes par infiltration/exfiltration d'air qu'elles engendrent. Elles peuvent également être à l'origine de problèmes de condensation interne.

Tant pour les performances thermiques que pour l'étanchéité à l'air, le principe général est d'assurer la continuité de l'isolation thermique et de la barrière à l'air au niveau du volume protégé du bâtiment. Ce principe doit être appliqué en premier lieu à l'échelle du bâtiment au moment de la définition du volume protégé, puis à l'échelle des nœuds constructifs qui se trouvent dans ce dernier. La barrière à l'air doit être adaptée en fonction de l'isolation thermique. Celle-ci servant également d'écran à la vapeur dans la plupart des cas, elle doit en effet être placée le plus près possible de l'isolant et du côté chaud de ce dernier.

2. Performance hygrothermique

2.1. Prise en compte des nœuds constructifs dans la réglementation PEB

Les exigences réglementaires relatives à l'isolation thermique ont été régulièrement adaptées et considérablement renforcées ces dernières années, tant en matière d'isolation des parois courantes (valeur U_max) qu'en matière d'isolation globale du bâtiment (niveau K) (voir Les Dossiers du CSTC 2011/3.15). L'impact des nœuds constructifs est pris en compte dans les réglementations PEB (voir Les Dossiers du CSTC 2010/3.16 et 2011/3.6) depuis 2011-2012 (de manière identique dans les trois Régions; voir www.ibgebim.be pour Bruxelles, energie.wallonie.be pour la Wallonie et www.energiesparen.be pour la Flandre). Au vu du renforcement des exigences réglementaires et de l'influence considérable des nœuds constructifs, leur traitement approprié s'avère incontournable.

Plusieurs options permettent de prendre en compte les nœuds constructifs dans le contexte de la réglementation PEB (options A, B et C). La description détaillée de ces options dépasse l'objet de cet article. Des valeurs par défaut, pouvant s'avérer fort pénalisantes et allant jusqu'à 10 points sur le niveau d'isolation global du bâtiment (niveau K), sont prévues dans la réglementation. Une façon de limiter cette pénalisation consiste à concevoir et à réaliser des nœuds dits «PEB-conformes» (option B) et à en faire rapport. Cette conformité peut être démontrée soit en respectant des règles de base simples, soit en réalisant un calcul numérique qui permet de déterminer les facteurs ψ ou χ et de démontrer que le nœud constructif considéré satisfait à des critères de performance (déperdition thermique limitée grâce à une isolation thermique continue). Bien qu'ils ne soient pas obligatoires, les calculs numériques permettent toutefois de mettre en valeur de meilleures performances ou de montrer qu'un détail est «PEB-conforme» même s'il ne satisfait pas aux règles de base.

Si l'on choisit l'option B, on peut, dans la plupart des cas, vérifier sur plan et sans calcul numérique si les nœuds constructifs sont «PEB-conformes» grâce à trois règles de base simplifiées :

• la première s'applique à des nœuds où les couches isolantes peuvent entrer en contact direct et consiste à assurer une épaisseur de contact suffisante entre les isolants thermiques de deux parois adjacentes (voir figure 2)
• la seconde consiste à interposer un élément isolant entre les deux couches isolantes des parois adjacentes (voir figure 3)
• la troisième prévoit de limiter les déperditions en prolongeant le chemin de la chaleur entre l'intérieur et l'extérieur (longueur minimale de moindre résistance thermique supérieure ou égale à 1 m, voir figure 4).

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