Le Programme d’Action pour la qualité de la Construction et la Transition Energétique (PACTE) lancé en 2015 par les pouvoirs publics a pour objectif d’accompagner la montée en compétence des professionnels du bâtiment dans le champ de l’efficacité énergétique, et ce, afin de renforcer la qualité dans la construction et de réduire la sinistralité. Dans ce cadre, le projet HYGRO-PV porté par le CSTB en partenariat avec le FCBA et le Cerema s’intéresse aux risques de pathologies liées à l’humidité, causés par les perturbations des pare-vapeur.
Le bâtiment est le siège de nombreuses interactions avec l’eau, autant sous forme vapeur que liquide. Les quantités d’eau échangées sont importantes. Selon l’INSEE (Institut National de la Statistique et des Etudes Economiques) et l’AQC (Agence Qualité Construction), l’humidité est le problème le plus fréquemment rencontré au sein des logements français, avec plus de 25% des logements concernés.
Dans les bâtiments modernes (à partir des années 1970), la stratégie consiste à faire barrage à la migration de la vapeur d'eau avec l’emploi d’un pare-vapeur pour éviter de détériorer les murs et les isolants. Souvent placé entre le parement intérieur et l’isolant thermique, il permet de limiter le transfert de vapeur de l’ambiance intérieure vers la paroi, et peut contribuer à assurer l’étanchéité à l’air de l’ouvrage. Ainsi, les risques de condensation, de développement fongique et de diminution des performances thermiques de certains isolants sont significativement limités.
L’objectif du projet de recherche Hygro-PV est d’étudier l’influence de la mise en œuvre d’un pare-vapeur et le risque associé à la présence de perturbations sur l’apparition de pathologies liées à l’humidité avec trois problématiques principales :
- Améliorer la compréhension des modes de transports d’humidité dans la paroi en fonction des perturbations ;
- Définir les données d’entrées à utiliser lors de simulations de transferts hygrothermiques en fonction du type de perturbation ;
- Evaluer les risques de pathologies causées par une perturbation dans un pare-vapeur.
Un premier travail bibliographique (tâche 1) a permis d’identifier les typologies de parois les plus problématiques (comble perdus ou aménagés, ossature bois, parois maçonnée) et les perturbations les plus récurrentes (agrafe, entaille, etc.), et de définir ainsi les périmètres d’étude du projet.
Un travail expérimental à l’échelle des perturbations (tâche 2) a permis de les caractériser en fonction de leur typologie, en termes de transferts diffusifs (transfert de vapeur d’eau) et convectifs (transfert d’air humide).
Des expérimentations à l’échelle de la paroi (tâche 3) ont permis de mesurer l’impact d’une perturbation sur les champs hygrothermiques d’un échantillon restreint de parois, dans des conditions maitrisées .
En parallèle (tâche4), un travail bibliographique et d’exploitation des résultats de la tâche 2 ont permis de développer une approche appliquée aux logiciels de transferts hygrothermique capable de représenter au mieux les effets physiques des perturbations du pare-vapeur. Cette démarche a été validée en la confrontant aux mesures réalisées dans le cadre de la tâche 3. Puis, cette méthode a été appliquée à plusieurs cas d’étude.
Plusieurs conclusions peuvent être tirées à l’issue du projet :
D’abord sur la méthode, le caractère diffusif des perturbations n’a finalement qu’un impact faible et très localisé sur le comportement hygrothermique des parois. En revanche, lorsqu’ils existent, les transferts convectifs ont un effet très important sur la paroi. Mais ce phénomène est difficile à appréhender et le modèle mis au point n’est pas en mesure de le représenter fidèlement. Des recherches approfondies sur le sujet sont nécessaires. Ce sujet pourrait faire l’objet d’un nouveau projet.
Ensuite sur l’impact des perturbations sur le bâti. Globalement, et sans surprise, les perturbations ont tendance à augmenter la teneur en eau dans la paroi, de manière plus ou moins importante en fonction de l’intensité de la perturbation et de sa position relative aux éléments les plus sensibles d’une paroi.
Un choix de membrane pare-vapeur non adapté à la paroi, ou une perturbation accidentelle, peut engendrer des pathologies, soit aux alentours de la perturbation, soit à l’interface froide.
Le recours à un isolant hygroscopique permet d’atténuer l’augmentation de la teneur en eau dans le reste de la paroi, sans pour autant la protéger des effets pathologiques.
Le Cerema a piloté et participé aux tâches 1 et 4 du projet. Il a ainsi participé à la définition du périmètre d’étude, à la conception de la démarche de modélisation, à la réalisation et à l’analyse des simulations à l’aide du logiciel (WufiPro + Wufi2D).
Cerema, Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) et Institut Technologique FCBA
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