Le pare-vapeur et ses fonctions

Le pare-vapeur a pour fonction première de gérer la vapeur d’eau. Peut-il, a-t-il des fonctions d’étanchéité à l’air ?  Où mettre le pare-vapeur par rapport à l’isolant ? Au fil de l’évolution du bâtiment vers des performances toujours plus élevées, de nouvelles fonctions lui ont été attribuées.

Certains pensent encore qu’il est inutile et, en certaines circonstances, ils peuvent avoir raison. Si, dans le bâtiment, rien n’est jamais aussi simple qu’il pourrait le sembler, nous le voyons, le pare-vapeur ne fait pas exception à la règle, loin s’en faut !

Cet article n’a pas vocation à expliquer comment il se met en place car, là aussi, sa mise en œuvre est beaucoup plus complexe qu’il n’y paraît. Notre volonté est beaucoup plus modestement de faire le point sur diverses questions :

• y a-t-il des cas où il peut être évité ?
• quel type de pare-vapeur (membrane, panneaux …) ?
• quelles capacités de perspirance ?
• peut-il avoir des fonctions complémentaires ?
• où et comment doit-il être mis en œuvre ?
• …

Sa fonction primaire, source de son nom

Nous avons déjà, ici, fait le point sur son appellation et nous retenons définitivement le nom exclusif de pare-vapeur. Cependant ceux qui, pour de multiples raisons, voudraient encore parler de freine-vapeur et de pare-vapeur, nous précisons que, pour nous, un « freine-vapeur » est un pare-vapeur doté d’un SD très faible, donc d’une grand ouverture à la migration de la vapeur d’eau.

Rappel sommaire :

Nous vivons de plus en plus enfermés dans un volume chauffé, entre autre dans nos maisons ou appartements. Nous y respirons, transpirons et, surtout, y menons diverses activités : toilette, cuisine, vaisselle, lavage du linge, parfois son séchage et, ce faisant, nous chargeons de plus en plus l’air intérieur de vapeur d’eau, faisant croitre ce qu’on appelle l’humidité relative. Cette teneur en vapeur d’eau est favorisée par la température de l’air ambiant. L’hiver, lorsque cet air se rapproche de l’extérieur, il se refroidit, ce qui provoque la condensation de la vapeur et son changement d’état en eau liquide. Celle-ci devient soit de la buée sur les parois, soit un point de rosée dans la paroi. Si le point de rosée est important et rémanent, il peut générer divers désordres déjà développés dans l’article sus-référencé.

Pour éviter ces désordres, il est nécessaire, entre autre, de gérer le flux de vapeur dans les parois de sorte à ne laisser entrer que ce qu’elle est en capacité d’évacuer, sans l’apparition d’un point de rosée.

Comment ça marche ?

Un habitat, tel que nous le concevons désormais, est chauffé l’hiver. La température légale est de 19°C.

Nous y constatons souvent des températures plus élevées.

Plus un air est chaud, plus il peut contenir de vapeur d’eau.

L’hiver, l’air intérieur est chaud et peut contenir plus de vapeur d’eau avant saturation que l’air extérieur qui, lui, est plus froid .

Donc, physique oblige, l’air intérieur, à une pression légèrement supérieure, va migrer au travers de la paroi, de l’intérieur vers l’extérieur. Ce faisant, il va se refroidir et, si la teneur en vapeur d’eau n’est pas bien gérée, à un moment il va atteindre la température de condensation (le point de rosée !).

Pour éviter cela, il faut laisser entrer moins de vapeur d’eau que ce que la paroi est capable d’évacuer. Dans l’idéal il faut une progressivité dans les capacités d’évacuation en allant de l’intérieur à l’extérieur. Il est donc nécessaire de réguler et maîtriser le transit de la vapeur d’eau. C’est le rôle du pare-vapeur.

Capacité de perspirance du pare-vapeur

Toute matière a une capacité à laisser passer de la vapeur d’eau (qui peut être égale à zéro), c’est sa valeur Mu (μ).  Tout matériau, en fonction de sa valeur μ et de son épaisseur laissera migrer une quantité déterminée de vapeur d’eau. Cette valeur s’appelle le SD (Spraying Diffusion). On l’obtient en multipliant le μ par l’épaisseur exprimée en mètre. Le SD est aussi exprimé en mètre. Plus la valeur est élevée, moins le matériau laissera passer de vapeur d’eau.

Règle à appliquer

Il ne s’agit pas d’une équation qui se justifierait sur calcul mais des constats issus de l’expérience : en France métropolitaine, en zone sous influence de climat continental, il faut laisser entrer dans la paroi (depuis l’intérieur) 5 fois moins que ce qui peut en sortir (à l’extérieur). En climat océanique, en gros jusqu’à une cinquantaine de kms de la mer ou de l’océan, compte tenu que l’air extérieur est régulièrement lui-même à une humidité relative élevée, donc moins en capacité de recevoir la vapeur d’eau provenant des parois, il est préférable de monter le différentiel à 10.

Quel type de pare-vapeur

Le niveau de performances du pare-vapeur et son type (armé, non armé, …) seront déterminés par la composition de la paroi.

Valeur SD

Elle sera déterminée d’après les contraintes imposées. Généralement c’est le mode constructif et, entre autres, le matériau extérieur et son SD qui permettront de la déterminer.

Donc, en fonction de la valeur SD du matériau à l’extérieur et de la zone climatique dans laquelle se situe le bâtiment à équiper, il sera facile de déterminer la valeur SD souhaitable du pare-vapeur.

Divers logiciels permettent, en cas de besoin, de calculer la valeur SD du parement extérieur.

Les différents types de pare-vapeur

Leur nature est très diverse. En effet, même si, le plus souvent et dans l’esprit de beaucoup, pare-vapeur est synonyme de membrane, ce n’est pas une vérité.

Il en existe effectivement de nombreux sous forme de membrane, mais aussi en panneaux ou plaques ainsi que des substances liquides qui peuvent se pulvériser ou s’étendre au pinceau ou au rouleau sur des supports. Certaines mousses sont, à la fois, isolantes et régulatrices des flux de vapeur.

Mousses projetées

La mise en œuvre de mousses PU projetées contre les parois extérieures permet d’atteindre 3 objectifs en une seule opération :

• isolation (elles disposent, généralement, d’un très bon lambda)
• étanchéité au vent,
• pare-vapeur.

Nous avons développé ici leurs avantages et leurs inconvénients via la “décortication” de l’un des leaders de cette solution en France, Icynène. Nous pensons qu’il faut les réserver à des usages très spécifiques, en évitant, autant que faire se peut, d’appliquer ce type de matériau en contact direct dans tout volume habité.

Panneaux

Certains matériaux en panneaux sont présentés comme pouvant assurer la fonction de pare-vapeur, parmi lesquels, les plus souvent cités : le Fermacell et les panneaux OSB.

Si, dans l’absolu et en test laboratoire, il n’est pas contestable que leur valeur SD peut leur permettre de revendiquer la fonction de pare-vapeur, force est, aussi, d’admettre que dans la réalité de la mise en œuvre sur chantier, il est, pour le moins, délicat d’y parvenir. Ceci est principalement dû à la nécessité de continuité absolue entre les plaques et leur raccordement aux éléments de structure ainsi qu’aux menuiseries.

Une autre limite est que l’adaptation de la valeur SD au bon fonctionnement global du bâti n’est, ici, possible que par l’épaisseur du panneau, ce qui est très limitant.

Membranes

Lors d’une Isolation Thermique par l’Intérieur (ITI), la solution “membrane” est très souvent retenue. Ceci tient à la très grande diversité des membranes disponibles, tant dans leur composition, dans leur résistance mécanique et, surtout, que dans leur valeur SD… Une autre raison du choix de ce type de produit tient à leur moindre coût et à la relative facilité de leur mise en œuvre en comparaison aux solutions sous forme de panneaux.

Liquides pulvérisés formant film régulant après polymérisation

Contrairement à ce que certains croient, les valeurs SD de ce genre de solution (pdf) ne permettent pas de les classer dans les pare-vapeurs.

La fonction secondaire du pare-vapeur

Voulant vivre dans des habitats de plus en plus confortables, nous essayons d’éliminer un maximum de sources d’inconfort.

Gestion des courants d’air

Tout courant d’air, en plus des fuites de calories qu’il engendre, est une source d’inconfort. Il est ressenti par notre organisme en tant que source de refroidissement. Les fuites entre l’intérieur de l’habitat et l’extérieur doivent être limitées le plus possible. Il a fallu améliorer divers éléments, dont les menuiseries extérieures afin d’en faire progresser l’étanchéité au vent. Pour que l’ensemble de la maison soit au niveau requis, il a fallu trouver le moyen de créer une enveloppe qui relie tous les éléments entre eux.

Attendu que le pare-vapeur était devenu quasi incontournable, il est normal qu’après en avoir peaufiné la mise en œuvre on lui confie cette mission.

Cas où il peut être évité

Isolation Thermique par l’Extérieur

Dans toutes les situations où une Isolation Thermique par l’Extérieur est réalisée alors même que les parois sont étanches au vent, d’un niveau de perméance maîtrisé, que le parement extérieur final, ou tout autre obstacle, ne vient pas en déséquilibrer la perspirance globale et enfin que, comme toujours, la perméance est progressive de l’intérieur vers l’extérieur.

Il nous semble important de rappeler ici que des murs en pierre hourdés au mortier ne sont pas, en eux-mêmes, étanches au vent et que, même avec des enduits en continu, la chose n’est pas gagnée. Il en va de même avec des murs en parpaings, en briques ou en blocs de béton cellulaire qui ne seraient pas crépis.

Maison et/ou Immeuble complets

Nous classons parmi les techniques constructives qui pourraient, si elles sont bien réalisées, éviter tout risque de migration de vapeur hors la présence d’un pare-vapeur (attention, nous sommes beaucoup plus prudents en ce qui concerne leur étanchéité au vent) :

– les maisons et/ou immeubles en béton banché isolées par l’extérieur dont les niveaux sont réalisés par des dalles, y compris pour le grenier,

– les maisons en pisé dont les solivages ne débouchent pas, isolées par l’extérieur, sous condition que le SD du complexe de parement extérieur final sera au moins 5 fois inférieur au SD du mur porteur,

– les maisons en bauge coffrée si les bauges sont très soigneusement serrées (ce qui nous semble quand même aléatoire), sous réserve de respecter les mêmes contraintes globales de perspirance de la paroi que pour le pisé, ci-dessus,

– les maisons isolées avec des bottes de paille, sous réserve de bien respecter les prescriptions des clauses techniques, à commencer par la présence exclusive de 2 enduits, un intérieur et un extérieur, réalisés directement contre la paille (pour être très clair : enduit/paille/enduit, à l’exclusion de tout autre élément). L’enduit intérieur étant lui-même perspirant, en terre, il sera possible d’avoir un crépi extérieur, sans aucun régulateur, à condition que ce dernier soit d’un SD inférieur à 1 (ce qui interdit, entre autres, l’utilisation d’un liant de type ciment Portland).

Parties de bâtiment

Combles perdus

Support continu

Les combles perdus, s’ils sont réalisés dans les règles de l’art et dans le respect de la législation, sont ventilés.

Dans un tel cas, l’isolant devra être mis en œuvre directement sur le support (dalle, feuille de plâtre du plafond …). Sauf à être recouvert avec un plancher ou une quelconque membrane, il sera donc directement en contact avec l’air. Ceci signifie qu’il n’y a pas de frein à la diffusion de la vapeur dans cet air. Le support, quelqu’en soit la nature assurera un ralentissement à la pénétration de vapeur dans l’isolant suffisant pour empêcher l’apparition d’un point de rosée, ceci sans pare-vapeur.

Si un plancher ou autre matériau est mis en œuvre sur la face froide de l’isolant, alors celui-ci n’est plus en contact avec l’air et, de facto, un pare-vapeur devient obligatoire.

Support non continu

On entend par support non continu des supports tels qu’un parquet, un lambris …

Pour autant que l’isolant ne soit pas recouvert sur sa face froide, il est possible de ne pas mettre de pare-vapeur mais il est obligatoire, a minima, de mettre un pare-poussière sur le support, avant la mise en œuvre de l’isolant. Si l’isolant est recouvert sur sa face froide, le pare-vapeur devient obligatoire.

Capacités SD du pare-vapeur

Afin  de juguler tout risque de point de rosée dans l’isolant, ce qui, comme déjà décrit par ailleurs, entraînerait une perte, au moins partielle, de ses capacités isolantes, sans pour autant tout bloquer, il est nécessaire de bien choisir le niveau de SD du pare-vapeur.

Cas général

Nous entendons par cas général, celui de parois extérieures qui ne présentent qu’une seule obligation, celle de gérer les flux de vapeur de l’intérieur vers l’extérieur et dont la perspirance est stable.

Ceci concerne donc toutes les maisons ne présentant pas de contraintes de remontées capillaires dans les parois.

Dans cette configuration, somme toute assez classique, et sous réserve d’exploitation dite “en bon père de famille”, un pare-vapeur à SD fixe fera parfaitement l’affaire.

Dans le cadre de constructions à ossature bois, il est obligatoire d’opter pour une valeur minimale de 18 mètres. Ceci est imposé car un matériau est couramment utilisé pour contreventer les murs : l’OSB (pdf), dont l’épaisseur retenue la plus courante est de 15mm et d’une valeur SD de 3 mètres. Donc, le SD 18 imposé permet d’être en parfaite conformité avec la règle de progressivité minimale de 1 à 5.

Cette valeur de 18 devient la référence générale qui permet de qualifier un matériau de pare-vapeur.

Cas des murs anciens à remontée capillaire et/ou à capacité de stockage d’humidité

L’hiver, il est tout autant nécessaire pour ce type de mur de réguler le transit de la vapeur d’eau de l’intérieur vers l’extérieur. La base de progressivité du SD de 1 à 5 demeure.

Par contre, ce type de murs peut, soumis à des conditions particulières, accumuler l’eau qui, en son état de vapeur aura traversé l’isolant sans conséquence mais aura pu se condenser dans la structure même du mur. Elle y aura provoqué l’apparition d’un point de rosée. Il se peut alors qu’il soit nécessaire, pour la bonne santé du mur, de favoriser un retour de cette eau vers l’intérieur lorsque l’air y est en capacité de “reprendre” de la vapeur d’eau. Certains murs peuvent aussi être soumis à des remontées capillaires. Ce phénomène peut être accentué par la présence d’un enduit étanchéifiant à l’extérieur, par exemple, et c’est malheureusement très courant, notamment sous forme d’enduit au ciment Portland.

Contraintes liées à ce type de murs n’intégrant pas de rupteur de remontées capillaires et étanchéifiés en face extérieure

Nous faisons état ici des murs anciens en pierre hourdés à la chaux ou à la terre, de murs en pisé, en torchis, en brique de terre cuite ou crue et autres matériaux à forte capillarité.

Ils peuvent être soumis à la présence assez importante d’eau liquide dans leurs composants.

Il faut donc, pour favoriser l’assèchement de ces parois, permettre l’évaporation de l’eau liquide qui pourrait leur être fatale. Faute d’avoir pu se faire par l’extérieur, il faut la permettre par l’intérieur.
Pour résoudre ces deux besoins contradictoires, il a fallu mettre au point des membranes capables de s’adapter aux besoins de chaque instant, selon les conditions présentes.

On les appelle “pare-vapeurs” à capacité hygro-variable, certains les disent aussi intelligents, nous n’irons pas jusque là !

Ces pare-vapeurs, à notre connaissance exclusivement sous forme de membranes, ont des capacités de régulation variables grâce à leur SD variable. Les capacités s’adaptent aux circonstances pour réguler lorsque c’est nécessaire (dans ces circonstances, leur SD doit être relativement élevé) et pour laisser migrer la vapeur lorsque les conditions l’imposent (elles deviennent alors très perméables à la vapeur d’eau, ceci se traduit par une valeur SD très faible) … Cocoricco ! A notre connaissance celui au spectre le plus étendu est français, il va d’un SD de 0,5 mètre pour le plus ouvert à un SD de 100m au plus fermé.

Situation du pare-vapeur

Attendu qu’il est prévu, initialement, pour réguler le transit de la vapeur d’eau de l’intérieur vers l’extérieur, il doit impérativement être situé sur la face intérieure de l’isolant, donc sur la face chaude l’hiver.

Lorsqu’un espace entre le pare-vapeur et le parement intérieur est ménagé, aux fins du passage de différents réseaux techniques, cet espace peut être rempli par un isolant, dans la limite d’une épaisseur maxi de 45 mm.

Nous ne conseillons pas cette disposition car, autrefois, il avait été possible de positionner le pare-vapeur au ⅓ intérieur de l’isolant (pdf) et cette disposition a, parfois, provoqué la matérialisation de points de rosée dans l’isolant. Elle n’est plus autorisée aujourd’hui.

Mise en œuvre du pare-vapeur

Un pare-vapeur n’est efficace, tant pour gérer les flux de vapeur que pour assurer l’étanchéité au vent qu’à la condition qu’il soit parfaitement mis en œuvre, à savoir :

• les lés ou les panneaux doivent être jointoyés entre eux,
• l’ensemble pare-vapeur doit être parfaitement raccordé à la structure ainsi qu’aux menuiseries,
• s’il est percé pour le passage d’une gaine ou d’autre élément, l’étanchéité doit être parfaitement réalisée,
• il ne doit pas être déchiré et/ou percé, sauf à reprendre son étanchéité via une rustine.

Notre conseil

Nous conseillons, pour éviter tout percement, déchirement, toute traversée du pare-vapeur par une gaine technique, de prévoir un espace, une chambre d’air comme disent nos amis canadiens (pardon, Québécois !) entre le PV et le parement final. Cet espace peut être ménagé par tout moyen adapté, liteaux, ossature secondaire …

Conséquences d’une fuite ponctuelle

Petite liste, non pas à la Prévert, mais qui permet de comprendre comment des désordres peuvent apparaître :

• attendu que l’hiver l’air intérieur est plus chaud que celui de l’extérieur,
• attendu que, du fait de nos activités, nous chargeons considérablement cet air intérieur en vapeur d’eau,
• attendu que de l’air chaud contenu dans un récipient non déformable (cas d’un habitat, c’est évident !) ne pouvant s’expanser, devient un gaz comprimé,
• attendu qu’un gaz comprimé qui fuit devient un gaz qui se détend,
• attendu qu’un gaz qui se détend se refroidit au dessous de la température de l’air ambiant (exemple : vidange du réservoir d’un compresseur),
• attendu que de l’air froid peut contenir moins de vapeur d’eau que de l’air chaud …

Il s’en suit, en cas d’une fuite ponctuelle, la matérialisation quasi certaine d’un point de rosée qui, si la situation perdure, va provoquer toutes les conséquences qu’on sait !

Il est très important que le pare-vapeur, non seulement soit présent, non seulement soit bien posé mais aussi soit respecté : qui le perce ou le détériore se doit de le réparer !

Notre conclusion

Il n’est plus tolérable que, hors les cas d’exception vus ci-dessus, le pare-vapeur fasse encore l’objet de questions et qu’il soit encore envisagé de réaliser des travaux sans le prévoir.

Son complément nécessaire : le renouvellement d’air, sujet tout aussi important à notre avis, et qui fera l’objet de notre attention.

Nous reviendrons sur ce sujet qui, à lui seul, nécessite un article complet :

• faut-il renouveler l’air ?
• si oui, dans quelle proportion ?
• selon quel processus ?
• avec quels équipements ?

Là encore, beaucoup de questions …

La lettre d'information de Claude Lefrançois, alias Papy Claude

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Mes fondamentaux pour des rénovations pertinentes :

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