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Maîtrise de l’hygrométrie : comment renverser la vapeur

C’est une lapalissade : « Les bâtiments à forte et très forte hygrométrie sont sensibles à l’humidité ». Présente sous forme de vapeur d’eau dans l’air, celle-ci peut altérer le bâtiment si elle n’est pas maîtrisée et condense. Sa bonne gestion passe par un mode constructif capable de garantir une étanchéité à l’air sans faille, sans pour autant bloquer la vapeur d’eau dans les parois. Un travail d’orfèvre.

Centre aquatique, piscine municipale, thermes, thalasso… Actuellement, on observe un renouvellement important des équipements sportifs et/ou de loisirs liés aux activités aquatiques. Des constructions très particulières en raison de l’humidité qui y règne. Sur le plan technique, on parle ici de bâtiments à forte ou très forte hygrométrie. Il en existe un classement et de nombreuses normes DTU y font référence (DTU 20.1, DTU 40.1, 40.2, 40.3, 40.4 et 43.3). « Pour savoir si un bâtiment entre dans cette catégorie, il faut diviser la quantité de vapeur d’eau produite à l’intérieur d’un local par heure – nommée “W” et exprimée en grammes par heure (g/h) – par le taux horaire de renouvellement d’air, appelé “n” et exprimé en mètres cubes par heure (m3/h) », explique Lionel Trau, responsable technique SOPREMA Entreprises. Le CSTB (Centre scientifique et technique du bâtiment) classe ainsi les locaux à forte hygrométrie entre 5 et 7,5 g /m3 (5 < W/n ≤ 7,5 g /m3) et les locaux à très forte hygrométrie au-delà de 7,5 g/m3 (W/n > 7,5 g/m3 W)

Un mode de calcul très théorique, selon Lionel Trau : « Il est difficile, lors de la phase conception, de prévoir la quantité de vapeur d’eau produite, donc de connaître de façon certaine le W/n. Plus simplement, nous nous intéressons à l’usage des bâtiments, à leur classification en fonction de leur destination : une piscine sera toujours à très forte hygrométrie, tout comme les entrepôts frigorifiques ou les patinoires. »

ÉTANCHÉITÉ À L’AIR ET PERSPIRANCE

Concevoir ce genre d’édifice impose donc une bonne connaissance des phénomènes physiques liés à l’humidité de l’air de façon à éviter les désordres et altérations qui parfois peuvent être très importants. L’air contient naturellement de la vapeur d’eau, dont la quantité peut augmenter très fortement en fonction de l’activité et de de la température : « C’est là toute la problématique. L’air chaud peut contenir beaucoup plus d’humidité que l’air froid et, comme l’air et la vapeur d’eau se déplacent naturellement en fonction des pressions d’air et de vapeur d’eau, il y a condensation si ces migrations rencontrent une paroi froide. C’est ce qui se passe dans une piscine couverte »,

détaille Lionel Trau. Il y a donc deux phénomènes à gérer : les flux d’air chargés de vapeur d’eau qui rencontrent un point froid (défaut d’étanchéité à l’air) et la migration de la vapeur à travers les parois (défaut de perméabilité à la vapeur d’eau) : « Pour le premier, il s’agit de bloquer les courants d’air par une étanchéité à l’air parfaite pour éviter la condensation. Pour le second, c’est plus délicat car il faut gérer la migration de la vapeur à travers les parois, en gérant le Sd des différents matériaux de la paroi (le Sd d’une couche est la résistance de cette couche à la migration de vapeur d’eau en équivalent lame d’air). » Par exemple, si la vapeur d’eau est bloquée à l’intérieur d’une paroi, au niveau d’un point froid, (point de rosée), la vapeur d’eau va condenser et peut à terme dégrader les isolants, le plâtre, le bois, l’acier (tous matériaux sensibles à l’eau dans la paroi). Il faut donc « supprimer tout risque de condensation à l’intérieur d’une paroi. Deux solutions pour s’en prémunir : un super pare-vapeur intérieur (Sd >500m) pour éviter toute migration de vapeur d’eau dans la paroi, ou une valeur Sd des matériaux utilisés pour la construction décroissante de l’intérieur vers l’extérieur pour ne pas bloquer sa diffusion : elle doit pouvoir sortir. On parle de paroi perspirante », explique Lionel Trau.

 

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AGIR EN FONCTION DE LA STRUCTURE

Selon les modes constructifs choisis, il sera plus ou moins « facile » de gérer ces deux principes physiques sachant que « dans ce type de local, une erreur génère un sinistre très rapidement ». Les bâtiments en voile béton sont plus simples à concevoir car les parois sont quasi-naturellement étanches à l’air. En toiture étanchée « avec un pare-vapeur renforcé côté intérieur, cela fonctionne très bien s’il est parfaitement continu ». En façade, il faut proscrire l’isolation intérieure, et avoir une isolation extérieure plus respirante que le voile béton intérieur.Mais les piscines et centres aquatiques ont rarement une structure en voile béton. Pour pouvoir bénéficier de grandes portées au-dessus des bassins, ils présentent le plus souvent une structure légère : bois lamellé-collé, acier ou les deux. « Ces modes constructifs sont bien adaptés à la géométrie des piscines, mais moins à la problématique de la condensation ». Comment gérer, par exemple l’étanchéité à l’air, la dilatation de l’acier entre toiture et façade où l’air peut facilement s’engouffrer et créer un point de condensation ? C’est là qu’intervient tout le savoir-faire de SOPREMA Entreprises : « Nous avons instauré pour ces bâtiments des modes opératoires spécifiques. Notre ligne de conduite, c’est le respect de la RT 2012 et bientôt de la RE 2020. Soit le traitement de la migration de la vapeur d’eau à travers les parois, la continuité du pare-vapeur entre la toiture et la façade, et la suppression des ponts thermiques pour éviter les points de rosée susceptibles de générer de la condensation », se félicite Lionel Trau.

 

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Avec un panorama imprenable sur le paysage champenois, le complexe Aquacité de Fagnières (51) est, selon les vœux des architectes d’AP-MA Architecture, « immédiatement identifiable comme centre de plaisirs sportifs. La forme globale et le jeu de volumes en cascade, marqué par des équerres opaques soulignant les vitrages, expriment les notions de transparence et de fonctionnalité ». Sur le plan technique, l’enveloppe se caractérise par une couverture bacs acier sur charpente métallique avec complexe d’étanchéité bitumineuse et isolation laine de roche sans fixations mécaniques, l’ensemble étant collé. Les parois en plateaux de bardage sont isolées à l’aide de panneaux de verre cellulaire, puis habillées d’un parement blanc (ciment composite) selon le principe de la façade ventilée. L’interface toiture et façade a été conçue de façon à éviter tout risque de point froid, donc de condensation : « Le pare-vapeur, posé sur les bacs acier, retombe en façade sur les panneaux de verre cellulaire. Il est maintenu par les ossatures des plateaux et assure ainsi la continuité de l’enveloppe », explique Mehdi Faouzi, conducteur de travaux principal SOPREMA Entreprises agence de Reims, en charge du chantier.

 

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