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tous corps d’état

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Ouvrage encyclopédique sans équivalent, La Technique du bâtiment tous corps d’état est devenu en vingt ans la référence des professionnels de la construction. Avec plus de 800 pages et 700 illustrations, il traite des principes fondamentaux des techniques de construction des bâtiments. Cet ouvrage fournit les données techniques indispensables à la maîtrise de chaque corps d’état et définit les relations entre les différents lots techniques. Plus précisément, La Technique du bâtiment : – dresse l’inventaire exhaustif des techniques utilisées sur les chantiers de bâtiments ; – décrit les éléments constitutifs d’une construction et leur mise en œuvre, en précisant les interactions entre les corps de métier ; – explique le comportement des matériaux, le fonctionnement des ouvrages et leurs principes de dimensionnement ; – synthétise les savoir-faire et les règles constructives, en mettant l’accent sur la définition des termes, expliqués dans leur contexte fonctionnel et réglementaire. Cette 7e édition a été actualisée pour répondre aux dernières exigences techniques en matière de sécurité incendie, d’accessibilité aux personnes handicapées et de qualité environnementale. Elle tient compte des technologies et des modes opératoires les plus récents. Cet ouvrage de référence est accessible à tous les praticiens, quel que soit leur niveau de technicité ou d’intervention dans un projet de construction. Conducteurs de travaux, ingénieurs d’études, maîtres d’œuvre ou maîtres d’ouvrage s’en serviront comme d’un aide-mémoire utile lors de la conception et la réalisation de leurs projets. Formateurs, étudiants et professeurs y trouveront une synthèse pratique de tous les procédés constructifs.

R É F É R E N C E T E C H N I Q U E

ISSN 1257-9823 ISBN 978-2-281-11700-4

La technique du bâtiment

La technique du bâtiment

Sommaire Exigences techniques Incendie – Accessibilité – Environnement Exigences thermiques Exigences acoustiques

La technique du bâtiment tous corps d’état

Techniques de clos et de couvert Sol et infrastructure Structure du bâtiment Planchers, façades et cloisons Circulations verticales Charpentes, toitures et couvertures Menuiserie et vitrerie Techniques d’équipements et de finitions Plomberie Chauffage Ventilation et climatisation Électricité et éclairage Revêtement de murs et de sols

La Technique du bâtiment tous corps d’état a été initialement conçue par Henri Duthu. Depuis la 5e édition, la mise à jour est assurée par Michel Platzer, ingénieur civil des Ponts et Chaussées, ancien responsable du développement durable d’Icade, et Daniel Montharry, ingénieur de l’École centrale de Lille, ancien directeur expert technique du groupe SCIC. Ils ont occupé diverses fonctions de responsabilité technique, l’un au CSTB, l’autre au Bureau Veritas.

Daniel Montharry Michel Platzer

R É F É R E N C E T E C H N I Q U E

Daniel Montharry Michel Platzer

R É F É R E N C E T E C H N I Q U E

n o i t di

7 é e

+ de 700 schémas


Sommaire

Liste des sigles et abréviations................................................................................................................. 9 Construire pour demain............................................................................................................................ 13 Section 1 Exigences techniques................................................................................................................... 15 Partie 1

Incendie – Accessibilité – Environnement....................................................................... 17

1

Réglementation incendie des bâtiments d’habitation............................................................................. 19

2

Accessibilité des bâtiments d’habitation.................................................................................................. 29

3

Exigences de qualité environnementale.................................................................................................. 35

Partie 2

Exigences thermiques.................................................................................................................. 39

4

Phénomènes thermiques........................................................................................................................... 41

5

Thermique d’hiver..................................................................................................................................... 47

6

Thermique d’été........................................................................................................................................ 53

7

Réglementations thermiques.................................................................................................................... 63

Partie 3

Exigences acoustiques................................................................................................................ 77

8

Phénomènes acoustiques.......................................................................................................................... 79

9

Mesures acoustiques................................................................................................................................. 85

10 Insonorisation et isolation........................................................................................................................ 97 11 Traitement des ambiances......................................................................................................................... 107

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Section 2 Techniques de clos et de couvert......................................................................................... 113 Partie 4

Sol et infrastructure...................................................................................................................... 115

12 Préparation des sols.................................................................................................................................. 117 13 Démolition et gestion des déchets........................................................................................................... 141 14 Voirie.......................................................................................................................................................... 151 15 Infrastructure d’accueil............................................................................................................................. 169 Partie 5

Structure du bâtiment................................................................................................................. 189

16 Fabrication et mise en œuvre des bétons................................................................................................. 191 17 Maçonneries d’éléments........................................................................................................................... 233 18 Ossature en acier....................................................................................................................................... 251 19 Ossature en bois........................................................................................................................................ 275 Partie 6

Planchers, façades et cloisons............................................................................................... 283

20 Planchers.................................................................................................................................................... 285 21 Façades....................................................................................................................................................... 293 22 Traitement des façades et isolation thermique par l’extérieur............................................................... 307 23 Cloisons...................................................................................................................................................... 317 Partie 7

Circulations verticales................................................................................................................. 323

24 Escaliers..................................................................................................................................................... 325 25 Installations d’ascenseurs.......................................................................................................................... 337 26 Appareils d’ascenseurs.............................................................................................................................. 343 Partie 8

Charpentes, toitures et couvertures.................................................................................. 363

27 Charpentes en bois.................................................................................................................................... 365 28 Toitures-terrasses....................................................................................................................................... 375 29 Principes des couvertures......................................................................................................................... 399 30 Couvertures en ardoises........................................................................................................................... 407 31 Couvertures en tuiles................................................................................................................................ 421 6

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Sommaire

32 Couvertures en bardeaux bitumés et en zinc.......................................................................................... 435 Partie 9

Menuiserie et vitrerie................................................................................................................... 441

33 Menuiseries en bois................................................................................................................................... 443 34 Menuiseries en métal................................................................................................................................ 467 35 Menuiseries en PVC................................................................................................................................. 475 36 Vitrage........................................................................................................................................................ 483 Section 3 Techniques d’équipements et de finitions..................................................................... 505 Partie 10 Plomberie............................................................................................................................................. 507 37 Canalisations.............................................................................................................................................. 509 38 Appareils sanitaires et robinetterie.......................................................................................................... 523 39 Installations de gaz.................................................................................................................................... 545 Partie 11 Chauffage............................................................................................................................................ 553 40 Systèmes de chauffage.............................................................................................................................. 555 41 Émissions et régulation du chauffage...................................................................................................... 583 42 Pompes à chaleur....................................................................................................................................... 595 43 Eau chaude sanitaire................................................................................................................................. 603 44 Énergie solaire........................................................................................................................................... 613 Partie 12 Ventilation et climatisation...................................................................................................... 625 45 Ventilation................................................................................................................................................. 627 46 Systèmes de climatisation......................................................................................................................... 639 47 Climatiseurs individuels............................................................................................................................ 645 Partie 13 Électricité et éclairage.................................................................................................................. 653 48 Alimentation électrique............................................................................................................................ 655 49 Réalisation des installations électriques.................................................................................................. 665 50 Éclairage.................................................................................................................................................... 677 51 Production d’électricité photovoltaïque.................................................................................................. 685 7

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Partie 14 Revêtement de murs et de sols............................................................................................ 697 52 Peinture...................................................................................................................................................... 699 53 Revêtements de sols plastiques................................................................................................................ 713 54 Revêtements de sols textiles..................................................................................................................... 721 55 Revêtements céramiques.......................................................................................................................... 733 56 Revêtements en pierres............................................................................................................................ 739 57 Parquets..................................................................................................................................................... 741 Index.......................................................................................................................................................... 747 Table des matières..................................................................................................................................... 757

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Réglementation incendie des bâtiments d’habitation

La réglementation incendie des bâtiments d’habitation relève de l’arrêté du 31 janvier 1986 « relatif à la protection contre l’incendie des bâtiments d’habitation ». BIBLIOGRAPHIE Ce chapitre s’appuie sur les éléments du fascicule n° 1603 Règlement de sécurité incendie, Bâtiments d’habitation, Texte réglementaire avec illustrations, éd. des Journaux Officiels, septembre 1989.

En matière d’incendie, les exigences réglementaires répondent à la volonté d’assurer aux personnes une protection efficace dans les situations critiques, afin de prévenir les risques de victimes multiples. Trois catégories de dispositions et de mesures sont prévues : − des mesures de prévention évitant la naissance du feu, sa transmission vers d’autres locaux ou vers des tiers si le foyer initial est intérieur, ou vers l’intérieur du bâtiment si le foyer provient de l’extérieur ; − des dispositions concernant l’évacuation des occupants et leur protection par des moyens incorporés au bâtiment ; − des dispositions permettant l’accès aisé et l’intervention des services de lutte contre l’incendie. À ces mesures de base s’ajoutent des facteurs spécifiques aux bâtiments d’habitation. Ces paramètres, déterminants pour la fixation des mesures de sécurité, sont les suivants : − les occupants connaissent les locaux, ce qui atténue le risque de panique généralisée. En revanche, l’évacuation n’est pas organisée a priori et ses délais dépendent notamment de la hauteur des bâtiments ; − les nombreux cloisonnements existants dans le bâtiment limitent sensiblement l’extension d’un foyer initial ; − le risque est accru pendant le sommeil (découverte tardive) ; − contrairement aux établissements recevant du public (ERP) et aux immeubles de grande hauteur (IGH), les bâtiments d’habitation ne sont soumis ni à un contrôle périodique, ni à la présence d’un service de sécurité. Il est donc essentiel que les propriétaires veillent à ce que les transformations apportées aux bâtiments ne diminuent

Chapitre 1

pas leur niveau de sécurité et imposent l’entretien et la vérification régulière des équipements de sécurité. Les éléments de cette réglementation correspondant au classement des bâtiments, aux structures, enveloppes et escaliers sont présentés ci-après.

1.1

Classement des bâtiments d’habitation du point de vue de la sécurité incendie

L’arrêté du 31 janvier 1986 ne vise pas les IGH, qui font l’objet d’une réglementation particulière et ne s’applique donc pas « aux bâtiments d’habitation y compris les logements-foyers dont le plancher bas du logement le plus haut est situé au plus à 50 mètres au-dessus du sol utilement accessible aux engins des services de secours et de lutte contre l’incendie ». Les bâtiments d’habitation hors IGH (plancher bas à moins de 50 m au-dessus du sol accessible aux engins de secours) sont classés en quatre familles. REMARQUE La limite de l’IGH, qui est de 28 mètres pour tous les bâtiments autres que d’habitation, est repoussée à 50 mètres pour l’habitation.

1.1.1

Première famille

La première famille (fig. 1.1) rassemble les habitations individuelles isolées ou jumelées à un étage au plus sur rezde-chaussée, ainsi que les habitations individuelles à rezde-chaussée groupées en bande. Elle concerne également les habitations individuelles à un étage sur rez-de-chaussée groupées en bande, mais uniquement lorsque les structures de chaque habitation concourant à la stabilité du bâtiment sont indépendantes de celles de l’habitation contiguë.

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Fig. 1.1. Bâtiments de première famille

1.1.2

Deuxième famille

La deuxième famille (fig. 1.2) comprend : − les habitations individuelles isolées ou jumelées de plus d’un étage sur rez-de-chaussée ; − les habitations individuelles à un étage sur rez-dechaussée seulement, groupées en bande, lorsque les structures de chaque habitation concourant à la stabilité du bâtiment ne sont pas indépendantes des structures de l’habitation contiguë ; − les habitations individuelles de plus d’un étage sur rezde-chaussée groupées en bande ; − les habitations collectives comportant au plus trois étages sur rez-de-chaussée. REMARQUE Précisions sur les 1re et 2e familles

− Le terme « maisons individuelles » concerne les bâtiments d’habitation ne comportant pas de logements superposés. − Les escaliers des bâtiments d’habitation collectifs de 3 étages sur rez-de-chaussée dont le plancher bas du logement le plus haut est à plus de 8 m du sol doivent être encloisonnés.

Fig. 1.2. Bâtiments de deuxième famille

1.1.3

Troisième famille

La troisième famille (fig. 1.3) concerne les habitations dont le plancher bas du logement le plus haut est situé à 28 m au plus au-dessus du sol utilement accessible aux engins des services de secours et de lutte contre l’incendie. On distingue : • La 3e famille A dont les habitations répondent simultanément aux trois prescriptions suivantes : − comporter au plus sept étages au rez-de-chaussée ; − comporter des circulations horizontales telles que la distance entre la porte palière de logement la plus éloignée et l’accès à l’escalier soit au plus égale à sept mètres ;

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Chapitre Phénomènes thermiques

À l’échelle microscopique, la matière est toujours en mouvement : électrons, atomes, molécules ne cessent de se déplacer, de tourner, d’osciller, de vibrer, même lorsque, à notre échelle, les corps nous paraissent au repos. Ces mouvements impliquent une distribution sans cesse variable de l’énergie dans les systèmes élémentaires qui constituent la matière. La chaleur est une forme d’énergie liée à un tel état « d’agitation » microscopique. Lorsqu’un gaz absorbe de la chaleur, cela signifie que le désordre moléculaire s’accroît, on dit qu’augmente l’énergie cinétique de ses molécules (c’est une mesure de leur état de mouvement). Dans les liquides et les solides, les distances intermoléculaires étant beaucoup plus faibles (de l’ordre de 0,1 nm dans les cristaux), des forces de liaison interviennent entre les molécules. Aussi les déplacements des particules formant les liquides ou les solides sont-ils restreints ou supprimés, et l’apport d’énergie thermique se répartit plus tôt sur les mouvements d’oscillation, de vibration ou de rotation des molécules et de leurs constituants. On dit que l’énergie interne de ces corps augmente. À l’inverse, elle diminue lorsqu’ils cèdent de la chaleur. La température est un indicateur de l’agitation moléculaire : elle augmente avec l’énergie interne d’un système. Dans les définitions qui vont suivre, la lettre t est affectée à la température ambiante, et la lettre θ à la température des corps. Deux corps de températures différentes mis en contact donnent lieu à des échanges thermiques ; c’est un fait d’expérience banal que ces températures tendent à s’uniformiser, le corps le plus chaud cédant de la chaleur au plus froid. Du point de vue du confort thermique, il convient donc d’examiner les conditions des échanges thermiques et les grandeurs qui les définissent afin de pouvoir, selon le cas, les favoriser ou les contrarier. Précisons, sur l’exemple d’un radiateur électrique à filament, les principales modalités de ces échanges. Trois phénomènes les caractérisent.

4

Ce dernier type de phénomène concerne avant tout les solides, mais il intervient aussi avec les deux autres dans les fluides (liquides ou gaz). • L’air au contact du radiateur est réchauffé par conduction : l’énergie interne de ce volume d’air s’accroît et cette augmentation se communique, de proche en proche, aux portions voisines. • Le libre parcours moyen des molécules de l’air augmente avec leur énergie cinétique : l’air chaud présente ainsi une dilatation locale et, par conséquent, une diminution de sa masse spécifique. Cette portion d’air chaud s’élève pour être remplacée par une masse équivalente d’air froid. La chaleur est transférée d’une zone à l’autre de l’ambiance par un courant de convection. • Le radiateur émet de la lumière visible et infrarouge que peuvent absorber les matériaux ou les corps placés à une certaine distance : il s’agit d’un transfert d’énergie thermique par rayonnement. Ce dernier type de phénomène concerne avant tout les solides, mais il intervient aussi avec les deux autres dans les fluides (liquides ou gaz).

4.1

Échanges thermiques et température

4.1.1

Chaleur massique

La chaleur massique « c » est la quantité de chaleur nécessaire pour élever de 1 K (K = Kelvin) la température de 1 kg d’un corps donné. Lorsque ce corps passe d’une température θ1 à une température θ2, la quantité de chaleur qu’il absorbe ou qu’il fournit est alors proportionnelle : − à la masse m ; − à la différence de température (θ2 – θ1) ; − à sa chaleur massique, exprimée en kJ/kg.K (1 kJ/kg.K = 0,24 kcal/kg.°C). À la température ordinaire (vers 20 °C), la plupart des matériaux de construction minéraux (pierre, béton, brique, plâtre) ont sensiblement la même chaleur massique, de l’ordre de 1 kJ/kg.K.

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Certains matériaux organiques, comme le bois, ont, en revanche, une chaleur massique plus élevée, de l’ordre de 2,3 à 2,7 kJ/kg.K. Pour les métaux, c varie de 0,4 à 0,8 kJ/kg.K ; dans le cas de l’eau, c = 4,18 kJ/kg.K. La chaleur massique varie avec la température et avec le taux d’humidité des matériaux (tab. 4.1). Tab. 4.1. Chaleur massique

αc s’exprime en W/m2.K (K = Kelvin). Rappelons que 1 W/m2.K = 0,86 kcal/m2.h.°C. Qc = αc (t – θ)

Taux d’humidité (% du poids)

Matériaux inorganiques

Matériaux isolants en particules de bois

0

0,87

1,34

4.1.2

Dans les échanges entre le corps et l’air ambiant, le flux de chaleur Qc reçu par la surface du corps est proportionnel à la différence des températures (t – θ) et à un coefficient d’échange superficiel par convection, appelé plus simplement coefficient de convection (αc), qui varie en fonction de la vitesse de l’air.

5

1,04

1,50

10

1,17

1,63

20

1,42

1,84

Pour un local fermé, c’est-à-dire par air calme (vitesse inférieure à 0,2 m/s), le coefficient de convection, pour une surface verticale, est de l’ordre de 4,6 W/m2.K. La figure 4.2 montre la variation de ce coefficient avec la vitesse de l’air, dans le cas d’une paroi verticale.

Chaleur volumique

Dans le cas de l’air, et des gaz en général, on a l’habitude de considérer non pas la chaleur massique, mais la chaleur volumique, c’est-à-dire la quantité de chaleur nécessaire pour élever de 1 K la température de 1 m3 de gaz. Dans le cas de l’air sec à 0 °C et 1 bar (105 Pa) de pression, sa valeur est de 1 kJ/m3.K (0,24 kcal/m3.°C). Dans ces conditions, la quantité de chaleur q correspondant au passage d’un volume V d’air de la température t1 à la température t2 a pour expression : q = V (t2 – t1) 4.2

Échanges par convection

D’une manière générale, dans la convection, les échanges thermiques sont dus aux déplacements macroscopiques d’un fluide, liquide ou gaz. Dans la convection dite libre ou naturelle, ils résultent des différences locales de température entraînant des variations locales de densité ; celles-ci donnent naissance à des courants de convection qui vont réchauffer ou refroidir d’autres régions du fluide (fig. 4.1). La convection est ainsi la combinaison d’un phénomène d’écoulement et d’un phénomène thermique d’échauffement ou de refroidissement.

Fig. 4.2. Variation de αc (coefficient de convection) avec la vitesse de l’air

4.3

Échanges par rayonnement

Dans le rayonnement, la chaleur se transforme en énergie rayonnante et se transmet d’un corps à un autre sans support réel, mais par l’intermédiaire d’ondes électromagnétiques de longueurs d’onde comprises entre 0,02 et 800 µ(1 µ = 10–6 mm). L’énergie E rayonnée par un corps (émittance) est proportionnelle à la puissance 4 de sa température absolue. Si T est la température absolue en kelvins et α, le coefficient de rayonnement en W/m2.K4, T 4 E = αr   100 

Fig. 4.1. Courants de convection

(W/m 2 )

Par conséquent, les surfaces à facteur d’absorption élevé rayonnent fortement ; celles dont le facteur d’absorption

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Chapitre Préparation des sols

Toute construction repose sur un sol. La connaissance des caractéristiques de ce sol est un élément important du programme, du projet et du chantier. Les performances de portance du sol vont déterminer le type de fondation nécessaire et donc leur coût. Par ailleurs, on construit de plus en plus souvent sur des terrains ayant déjà accueilli d’autres constructions, et parfois une activité industrielle. Il est donc également important d’identifier, puis de traiter les éventuelles pollutions existantes dont la présence peut entraîner des opérations de dépollution longues et parfois coûteuses. Les exigences liées au respect de l’environnement et au développement durable donnent une importance croissante aux techniques de traitement des pollutions, dont l’impact économique sur une opération de construction peut s’avérer capital. Un inventaire national des sites pollués est en cours de mise en place. Ce chapitre est consacré à toutes les techniques de « préédification » du bâtiment : connaître le terrain, puis l’adapter à la construction à réaliser, enfin mettre en œuvre les fondations qui porteront les structures. La réalisation d’une bonne adaptation au sol est capitale pour le constructeur : les sinistres les plus coûteux du bâtiment résultent souvent d’erreurs ou de malfaçons dans les infrastructures. On examinera dans ce chapitre, successivement : − la préparation : les techniques de reconnaissance et de dépollution des sols, qui visent à rendre le terrain « constructible » ; − l’adaptation : les techniques de terrassements, qui préparent la forme du terrain en préalable à l’édification des bâtiments ; − les infrastructures : les techniques de fondations, correspondant aux ouvrages qui vont relier le bâtiment au sol.

12.1

Préparation du terrain : sondages et dépollution

Trois questions doivent être abordées avant la réalisation de toute nouvelle construction.

12

• Quelles sont les caractéristiques du terrain, essentiellement présence d’eau et performances mécaniques ? La détermination du mode de fondation d’une construction nécessite en effet la connaissance de la nature, de l’épaisseur et de la résistance des couches constituant le sous-sol. En cas de présence d’une nappe aquifère, la connaissance des caractéristiques de cette nappe et de la perméabilité des horizons perméables rencontrés constitue un complément d’information indispensable. COMMENTAIRE Horizons

Couches géologiques bien caractérisées (par leur composition, par la présence de fossiles, etc.).

• Le terrain est-il pollué ? Les trois grandes causes de pollution sont : − les pollutions issues d’anciennes activités industrielles (production ou stockage), sur le site de celles-ci ; − les pollutions causées par des retombées ou des infiltrations de substances polluantes, ou encore par des accidents de transport ; − les pollutions issues d’anciennes décharges ayant reçu dans le passé des produits dangereux. Trois cas de figure se présentent : les sites industriels reconnus contaminés, les sites vierges qui ne nécessitent pas d’approche spécifique (attention toutefois au cheminement des eaux souterraines) et les sites urbains. Dans ce dernier cas, compte tenu des incertitudes fréquentes sur l’occupation passée du terrain (stockage de produits notamment), une analyse des pollutions éventuelles sera souvent nécessaire. • Le terrain est-il homogène ? Les sondages et prélèvements effectués en deux ou trois points du terrain sont-ils représentatifs de l’ensemble ? On aborde ici la question primordiale de la définition de la campagne de reconnaissance. Avant de réaliser cette campagne, il est indispensable de rassembler toute la documentation possible sur le site (enquête géologique, sondages réalisés sur des terrains voisins, données bibliographiques existantes, consultation d’experts). Sur ces bases, il faut déterminer le plan 117

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de sondages et de prélèvements. La meilleure méthode consiste à procéder en deux temps :une première campagne systématique (avec un maillage lâche de 60 m × 60 m) suivie d’une seconde campagne plus resserrée (maillage de 30 × 30 m voire moins) en cas de résultats hétérogènes. On distinguera plusieurs familles de techniques d’investigation. 12.1.1

Puits de reconnaissance

Les puits (ou tranchées) de reconnaissance constituent le meilleur moyen d’investigation puisqu’ils permettent l’examen direct et les essais in situ, mais leur réalisation, surtout si le nombre à prévoir est important, présente des contraintes qu’il n’est pas toujours possible de satisfaire : coût, appropriation et libération du terrain à construire, couches d’assise à grande profondeur, présence d’eau, etc. 12.1.2

Sondages mécaniques

Les sondages mécaniques ont pour objet soit le prélèvement d’échantillons de sol, soit la réalisation d’essais in situ.

12.1.2.1

Prélèvement d’échantillons de sol Techniques de prélèvement

Les techniques de prélèvement diffèrent selon la nature des terrains. Terrains meubles On réalise des forages de faible diamètre à l’aide d’une tige battue munie d’un carottier (carottier à piston). Le carottier permet de prélever des échantillons non remaniés, appelés carottes. Sols pulvérulents ou cohérents On utilise des carottiers spéciaux dont la pénétration, assez aisée, s’effectue au vérin ou par battage : − carottier à parois minces, muni d’une trousse coupante (fig. 12.1 a) ; − carottier rotatif à double enveloppe (carottier de 80 mm) (fig. 12.1 b). Rocher Les sondages sont faits à rotation avec le carottier rotatif à double enveloppe (carottier de 50 mm) (fig. 12.1 b).

Fig. 12.1. Principaux carottiers pour la reconnaissance des sols

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Chapitre Maçonneries d’éléments

On appelle maçonnerie un ouvrage composé de matériaux (blocs de béton, briques, pierres, moellons, etc.), unis par un liant (mortier, plâtre, ciment, etc.), le plus souvent dans le but de construire un mur. Les maçonneries les plus courantes, dites « maçonneries de petits éléments », correspondent aux ouvrages réalisés à l’aide de : − blocs de béton ; − briques de terre cuite ; − pierres. Les blocs de béton et les briques de terre cuite sont fabriqués selon des techniques industrielles qui en garantissent la qualité et les performances. Ces produits sont très largement utilisés pour la construction des maisons individuelles, mais aussi pour la réalisation d’ouvrages divers : façades de logements collectifs, bâtiments agricoles et industriels, etc.

17.1

Conception générale des murs en maçonnerie de petits éléments

Les murs réalisés en maçonnerie de petits éléments doivent répondre à un certain nombre d’exigences réglementaires. En voici les principales. 17.1.1

Stabilité mécanique

C’est la première exigence du Code de la construction. Elle se traduit par des règles de conception, de calcul et d’exécution. Ces règles sont définies dans la norme NF DTU 20-1, Partie 4 : règles de calcul et dispositions constructives minimales. NORME NF DTU 20.1, Travaux de bâtiments – Ouvrages en maçonnerie de petits éléments – Parois et murs, 2008.

17.1.2

17

Choix des murs en fonction de leur exposition

Les maçonneries de petits éléments présentent par construction un linéaire de joints important. Lorsqu’il s’agit de murs extérieurs (façades), plusieurs configurations sont possibles pour l’étanchéité à la pluie. Ces données sont définies dans la norme NF DTU 20.1, Partie 3 : guide pour le choix des types de murs de façades en fonction du site. On distingue ainsi quatre types principaux de murs de façade en maçonnerie, suivant les procédés adoptés pour résoudre les problèmes d’étanchéité à la pluie (fig. 17.1). 17.1.2.1

Mur de type I

Ce type de mur ne comporte ni revêtement étanche sur son parement extérieur ni coupure de capillarité dans son épaisseur. 17.1.2.2

Mur de type II

Ce type de mur ne présente aucun revêtement étanche sur son parement, mais comporte dans son épaisseur une coupure de capillarité continue (isolant non hydrophile ou lame d’air). 17.1.2.3

Mur de type III

La paroi extérieure de ce type de mur n’est pas protégée par un revêtement étanche, mais elle est doublée d’une seconde paroi séparée de la première par une lame d’air continue à la base de laquelle des dispositifs de collecte et d’évacuation vers l’extérieur sont prévus pour les eaux d’infiltration éventuelles. 17.1.2.4

Mur de type IV

L’étanchéité à la pluie est assurée dans ce type de mur par un revêtement situé en avant (bardage), dont les éléments de fixation ménagent une lame d’air continue et ventilée. Elle peut encore être assurée par la pose d’un revêtement étanche sur la face externe du mur.

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Technique du bâtiment tous corps d’état

Fig. 17.1. Principaux types de murs de façade en maçonnerie

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Chapitre Cloisons

Les cloisons, qui sont des parois intérieures non porteuses, ont pour but de partager verticalement en une suite de volumes partiels le volume intérieur d’un niveau de bâtiment. La réalisation de ces parois intérieures a évolué avec la production industrielle d’éléments finis qui réduisent, voire suppriment les interventions d’enduisage intérieur ; ils permettent des gains notables de productivité et une propreté incomparablement supérieure des lieux lors de l’exécution.

23.1

Classification

23.1.2

Classes de mobilité

23.1.2.1

Cloison fixe

C’est une cloison destinée à rester en place de façon immuable, et dont les éléments constitutifs nécessitent, lors de leur mise en œuvre, des finitions complémentaires. 23.1.2.2

23.1.1

Classes de destination

23.1.1.1

Cloisons de distribution

Telles sont les cloisons intérieures pour pièces sèches (séjour, chambre, etc.) et pièces humides (cuisine, salle d’eau, sanitaires). 23.1.1.2

Cloisons de doublage

Une telle cloison est rapportée devant la face intérieure d’un mur de façade pour constituer une coupure de capillarité et/ou la protection d’un isolant. 23.1.1.3

Cloisons séparatives

Ces cloisons sont placées entre les logements ou entre les logements et la circulation commune. Des exigences particulières en ce qui concerne le comportement au feu et l’isolation acoustique de ce type de cloisons sont généralement formulées.

Cloison démontable

Les éléments constitutifs arrivent finis ou préfinis sur le chantier. Leur démontage s’effectue sans détérioration importante ; ils sont réutilisables ou facilement adaptables sous réserve de remplacement des pièces complémentaires. 23.1.2.3

On peut distinguer ces cloisons selon leur destination ou leur degré de mobilité.

23

Cloison amovible

Les éléments se déplacent dans un système fixe solidaire du gros œuvre : panneaux mobiles, cloisons accordéon repliables ou articulées.

23.2

Cloisons, contre-cloisons et doublages

23.2.1

Petits éléments manufacturés

On peut distinguer différentes techniques de réalisation de ces parois suivant la nature des éléments de base utilisés et leurs liaisons. Le DTU 20.13 – Cloisons en maçonnerie de petits éléments, 2008, en précise la conception. 23.2.1.1

Éléments à enduire

Les éléments devant être enduits sont : les briques plâtrières, les briques pleines, les blocs de béton (voir chapitre 17 « Ossature en maçonnerie d’éléments »). 23.2.1.2

Éléments à parements lisses à assembler

Ils possèdent des dispositifs, tels que rainure et tenon ou clavette, qui donnent un positionnement précis et permettent de supprimer l’enduit de finition : carreaux de plâtre (fig. 23.1 et 23.2), carreaux alvéolaires en céramique.

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23.2.2

Éléments de hauteur d’étage

La plaque de plâtre cartonnée de hauteur d’étage a connu un fort développement en logement, notamment par sa capacité d’association à d’autres matériaux : ossature métal, isolants, réseaux alvéolaires. Ces différents produits et systèmes sont réglementés par les normes NF DTU 25.41, Ouvrages en plaques de plâtre, 2008, et NF DTU 25.42, Ouvrages de doublage et habillage en complexes et sandwiches – Plaques de parement en plâtre isolant, 2003. Leur mode d’assemblage permet la réalisation de chantier « à sec ».

Figure 23.1. Carreau de plâtre : dimensions.

Les principaux systèmes sont les suivants. − Cloison non porteuse à parements en plaques de plâtre collées sur réseau alvéolaire offrant une grande productivité de pose (fig. 23.3). − Cloison non porteuse à parements en plaques de plâtre vissées de part et d’autre d’une ossature en acier galvanisé avec vide de construction permettant l’incorporation d’un isolant pour une bonne performance acoustique et thermique (fig. 23.4). − Cloison séparative à hautes performances acoustiques composée de deux demi-cloisons indépendantes délimitant un vide de construction garni par un matelas de laine minérale ; chaque demi-cloison est constituée d’une ossature métallique et de deux ou trois plaques de plâtre vissées sur une même face de cette ossature (fig. 23.5). − Contre-cloison réalisée par assemblage d’une plaque de plâtre vissée sur une ossature métallique verticale, elle-même fixée sur une paroi extérieure ; le vide de construction ménagé entre cette paroi et le parement de la contre-cloison permet l’incorporation d’un matelas isolant (fig. 23.6). − Doublage thermique intérieur réalisé par collage de panneaux composites sur une paroi extérieure. Ces panneaux sont constitués par encollage d’une plaque de plâtre (avec ou sans pare-vapeur) sur un panneau isolant certifié Acermi (fig. 23.7).

Figure 23.2. Carreaux de plâtre : principe de pose

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Chapitre Systèmes de chauffage

Plusieurs critères interviennent dans le choix des techniques de génération de chauffage. Nous retiendrons les deux principaux : le premier concerne la typologie de l’habitat, selon qu’il s’agit d’habitations individuelles (isolées ou groupées) ou d’habitations collectives ; le second se rapporte au site même du projet et aux différents réseaux d’énergies disponibles (EDF-GDF) auxquels s’adjoignent, en site urbain, les réseaux de chaleur.

40

Les résistances électriques sont fixées à l’intérieur d’un carter (fig. 40.1).

La maison individuelle en secteur diffus (construction « au coup par coup ») est un type d’habitat très diversifié auquel correspond une gamme étendue de solutions techniques. En ce qui concerne les opérations groupées ou les immeubles collectifs, les circuits décisionnels de la maîtrise d’ouvrage font intervenir principalement des considérations financières : les options peuvent être différentes selon qu’il s’agit d’habitat en accession à la propriété ou destiné à la location. Le concepteur et le constructeur sont particulièrement intéressés par les équipements pouvant satisfaire aux exigences réglementaires ; ces équipements sont classés en systèmes de référence, d’une part, et systèmes équivalents, d’autre part.

40.1

40.1.1

Systèmes individuels à l’électricité en maison individuelle Système de référence

Le système de référence consiste en l’installation de convecteurs électriques équipés de dispositifs d’arrêt et de régulation, de marque NF, catégorie B, ce qui signifie que leur thermostat a une dérive inférieure à 2,5 °C et une amplitude inférieure à 1 °C. Les convecteurs sont des appareils à convection naturelle ou forcée : l’air s’échauffe au contact d’une résistance chauffante et, devenant plus léger, s’élève naturellement. Il est remplacé par l’air froid qui, à son tour, s’échauffe et ainsi de suite. Il se produit donc un mouvement incessant de l’air dans le local, mais les parois, à cause de leur inertie thermique, restent relativement froides, ce qui provoque des gradients de température élevés.

Fig. 40.1. Convecteur ayant une largeur comprise entre 40 et 90 cm Les convecteurs sont protégés par un limiteur de température qui coupe l’alimentation de l’appareil lorsque la température interne devient excessive, par exemple lors de l’obstruction par un corps étranger de la cheminée de convection. 40.1.1.1

Régulation

Les convecteurs sont généralement équipés de thermostats électromécaniques. Dans certains cas particuliers, on peut utiliser des appareils à thermostats électroniques ; d’une plus grande précision et d’une plus grande durée de vie, leur coût est plus élevé. Les thermostats électromécaniques offrent une régulation à 2 °C près, les thermostats électroniques à 1/10 de degré près ; les temps de commande sont dans le rapport de 5 à 1 au profit de ces derniers. 555

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40.1.1.2

Puissance installée

L’installation de chauffage doit permettre de maintenir au moins à 18 °C la température résultante intérieure au centre des pièces pour la température extérieure minimale de base locale fixée par la Réglementation thermique 2005. RÉFÉRENCES Règles de calcul non DTU, Règles Th-CE et Règles d’application Th-Bât (Th-I, Th-S, Th-U).

La puissance installée (en watt) des éléments de chauffage de chaque pièce doit être déterminée en fonction de ses déperditions calculées pour la température extérieure minimale de base : P = D + 10 V Dans le cas de réalisation conforme aux solutions techniques du CSTB, il y a lieu d’appliquer la formule suivante : P = (10 + 0,8 Δt) V Dans ces formules : P : puissance à installer en W ; D : déperditions calculées en W ; Δt : écart de température en °C entre la température intérieure et la température extérieure minimale de base de la région ; V : volume habitable en m3. L’uniformité de température des pièces de grande surface est favorisée par l’installation de plusieurs appareils de chauffage, ce qui permet une répartition judicieuse des puissances installées de chauffage. Dans le cas de pièces de grand volume, en particulier lors de la présence d’une mezzanine, il est recommandé de mettre en œuvre des panneaux radiants, du film chauffant, etc. 40.1.1.3

Installation électrique

L’installation électrique doit être réalisée conformément aux règles de la norme NF C15-100 et aux prescriptions complémentaires suivantes : − Le dispositif de protection installé à l’origine de chaque circuit terminal doit être constitué par un disjoncteur divisionnaire. Outre la protection des circuits, cette disposition permet de mettre hors fonctionnement les appareils de chauffage en période estivale tout en conservant la possibilité d’utiliser ceux des salles d’eau. − Chaque disjoncteur divisionnaire ne doit pas protéger plus de 5 appareils de chauffage. − Chaque pièce principale doit être équipée d’au moins une canalisation électrique pour alimentation du ou des appareils de chauffage, issue du tableau général.

− Tous les matériels de chauffage doivent être raccordés sans interposition de socles de prises de courant. NORME NF C 15-100, Installations électriques à basse tension, 2002, 2005 40.1.2

Systèmes équivalents

Ils comprennent les panneaux radiants, de marque NF, catégorie B, les plafonds chauffants (selon Avis technique) et les câbles chauffants conformes à la NF C32-330 ou avec Avis technique. NORME NF C 32-330, Conducteurs et câbles isolés pour installations – Équipements de chauffage par câbles chauffants avec revêtement métallique, destinés à être incorporés dans les parois des bâtiments, 2002. 40.1.2.1

Panneaux radiants

Les panneaux radiants basse température sont caractérisés par une surface émettrice relativement importante. Dans certaines réalisations, une cheminée de convection est aménagée, la prépondérance étant néanmoins réservée au rayonnement. Celui-ci est obtenu de diverses façons suivant le fabricant : résistances classiques, circuits imprimés sur tôle d’acier ou sur verre, résistance sous vide dans des tubes en Pyrex. Du point de vue des dimensions, les modèles sont extrêmement variés, allant de 2 à 10 cm de profondeur. Ils doivent répondre aux mêmes normes que les convecteurs. 40.1.2.2

Appareil statique compensé

L’appareil statique compensé résulte de l’association d’un accumulateur classique et d’un convecteur, l’ensemble étant commandé par un système de régulation incorporé équipé d’un thermostat à deux contacts décalés (fig. 40.2). La régulation commande la charge du bloc accumulateur et le fonctionnement de la résistance directe en fonction de la température intérieure de la pièce. 40.1.2.3

Films chauffants (pour plafonds chauffants)

Le film est constitué d’une résistance électrique métallique disposée en ruban scellé entre quatre feuilles de plastique. Les zones actives du film sont séparées et bordées par des zones neutres qui servent à la fixation du film. Ces dernières sont de différentes couleurs correspondant à différentes puissances surfaciques. Les rubans conducteurs formant résistance sont réalisés dans un alliage plomb-étain à basse température de fusion (de l’ordre de 150 °C). Cette température est inférieure à

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tous corps d’état

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Ouvrage encyclopédique sans équivalent, La Technique du bâtiment tous corps d’état est devenu en vingt ans la référence des professionnels de la construction. Avec plus de 800 pages et 700 illustrations, il traite des principes fondamentaux des techniques de construction des bâtiments. Cet ouvrage fournit les données techniques indispensables à la maîtrise de chaque corps d’état et définit les relations entre les différents lots techniques. Plus précisément, La Technique du bâtiment : – dresse l’inventaire exhaustif des techniques utilisées sur les chantiers de bâtiments ; – décrit les éléments constitutifs d’une construction et leur mise en œuvre, en précisant les interactions entre les corps de métier ; – explique le comportement des matériaux, le fonctionnement des ouvrages et leurs principes de dimensionnement ; – synthétise les savoir-faire et les règles constructives, en mettant l’accent sur la définition des termes, expliqués dans leur contexte fonctionnel et réglementaire. Cette 7e édition a été actualisée pour répondre aux dernières exigences techniques en matière de sécurité incendie, d’accessibilité aux personnes handicapées et de qualité environnementale. Elle tient compte des technologies et des modes opératoires les plus récents. Cet ouvrage de référence est accessible à tous les praticiens, quel que soit leur niveau de technicité ou d’intervention dans un projet de construction. Conducteurs de travaux, ingénieurs d’études, maîtres d’œuvre ou maîtres d’ouvrage s’en serviront comme d’un aide-mémoire utile lors de la conception et la réalisation de leurs projets. Formateurs, étudiants et professeurs y trouveront une synthèse pratique de tous les procédés constructifs.

R É F É R E N C E T E C H N I Q U E

ISSN 1257-9823 ISBN 978-2-281-11700-4

La technique du bâtiment

La technique du bâtiment

Sommaire Exigences techniques Incendie – Accessibilité – Environnement Exigences thermiques Exigences acoustiques

La technique du bâtiment tous corps d’état

Techniques de clos et de couvert Sol et infrastructure Structure du bâtiment Planchers, façades et cloisons Circulations verticales Charpentes, toitures et couvertures Menuiserie et vitrerie Techniques d’équipements et de finitions Plomberie Chauffage Ventilation et climatisation Électricité et éclairage Revêtement de murs et de sols

La Technique du bâtiment tous corps d’état a été initialement conçue par Henri Duthu. Depuis la 5e édition, la mise à jour est assurée par Michel Platzer, ingénieur civil des Ponts et Chaussées, ancien responsable du développement durable d’Icade, et Daniel Montharry, ingénieur de l’École centrale de Lille, ancien directeur expert technique du groupe SCIC. Ils ont occupé diverses fonctions de responsabilité technique, l’un au CSTB, l’autre au Bureau Veritas.

Daniel Montharry Michel Platzer

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