Champions v5n1 innovation - L'enveloppe du bâtiment

Volume 5 – Numéro 1

Une championne

de la construction

Innovations et perspectives d’avenir en construction commerciale et industrielle

Marie-Claude Houle Présidente et chef de la direction d’EBC inc.

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L’enveloppe du bâtiment

perspectives d’avenir

Installation d’un mur rideau préfabriqué sur une tour à New York

Par Johanne Landry, journaliste

Les bâtiments de demain seront mieux isolés, plus simples à assembler et très étanches. Bienvenue dans l’ère de la préfabrication.

À quelles nouveautés pouvons-nous nous attendre dans le domaine de l’enveloppe du bâtiment au cours des prochaines années ? Le panneau d’isolation sous vide est probablement, selon Mario Gonçalves, ingénieur et président du CLEB (Conseil et laboratoire en enveloppe du bâtiment), l’innovation qui pourrait entraîner, à moyen terme, les changements les plus importants dans la façon de construire. Dix fois plus efficace sur le plan énergétique que les matériaux isolants traditionnels, il représente une option attrayante pour améliorer l’efficacité thermique de l’enveloppe du bâtiment et réduire la consommation d’énergie, indique-t-on sur le site Web du Conseil national de recherches du Canada. « Cette technologie en est encore au stade de la recherche, précise Mario Gonçalves.

Les systèmes existent, ils sont testés dans différentes conditions, mais la technique d’installation n’est pas au point. » En effet, les panneaux demeurent fragiles ; s’ils sont troués ou endommagés et que l’air entre, entraînant la détérioration du vide – pendant l’installation ou une fois dans le mur –, leur efficacité thermique en serait réduite à zéro ou presque.

Dans le même ordre d’idée vient l’aérogel de silice, un matériau extrêmement léger, semblable à un gel translucide, qui enferme 99,8 % d’air. L’air immobile étant un excellent isolant, l’aérogel offre des propriétés d’isolation thermique inégalées.

Il serait, selon les fabricants, 37 fois plus isolant que la fibre de verre.

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« Comme il n’y a pas encore de volume pour l’utilisation de ces systèmes, ils restent extrêmement coûteux », poursuit Mario Gonçalves qui croit cependant qu’ils deviendront les isolants de demain au fur et à mesure que la période de rentabilité sur investissement diminuera.

L’ère du préfabriqué

Les avantages ? La main-d’œuvre en usine coûte moins cher que celle qui travaille sur le chantier. En usine, on contrôle les conditions de température et d’humidité ; il n’y a pas de journées perdues à cause de la neige ou de la pluie.

On est plus productif quand on travaille confortablement dans un espace conçu de façon ergonomique pour la tâche, les deux pieds bien solides sur terre plutôt que juché sur un échafaud au trentième étage. « En usine, on construit dans les conditions idéales, résume Mario Gonçalves. Et puis on gagne du temps sur l’échéancier et l’on augmente la rapidité d’exécution.

Pendant qu’on creuse, on peut simultanément fabriquer l’enveloppe et venir l’installer dès que la structure est montée. »

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Tendance : les murs rideaux Les murs rideaux ne sont pas nouveaux, mais il n’y a qu’à se promener au centre-ville de Montréal pour constater qu’ils sont la tendance si ce n’est la norme, du moins pour les hôtels et les tours de bureaux. Ils sont esthétiques, ils laissent entrer la lumière et permettent un contact visuel agréable avec l’extérieur.

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La préfabrication est la seconde innovation d’importance dans l’enveloppe du bâtiment, souligne Mario Gonçalves. Des systèmes de murs préalablement fabriqués en usine et installés « comme des LegoMD », compare-t-il, s’imposent de plus en plus. « On le voit déjà beaucoup pour les murs rideaux et dans d’autres cas comme le béton préfabriqué avec les fenêtres et les finis extérieurs déjà installés. »

Mario Gonçalves Ingénieur et président Conseil et laboratoire en enveloppe du bâtiment

« En usine, on construit dans les conditions idéales. Et puis on gagne du temps sur l’échéancier et l’on augmente la rapidité d’exécution. Pendant qu’on creuse, on peut simultanément fabriquer l’enveloppe et venir l’installer dès que la structure est montée. » – Mario Gonçalves

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« Mais qui dit super performance dit augmentation des coûts.

L’investissement en vaut toutefois la peine, à mon avis, si l’on arrive à améliorer la résistance thermique de 20 à 30 %. »

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– Joël Courchesne

La tour Deloitte pendant la construction

L’innovation, précise Mario Gonçalves, c’est qu’on s’en va maintenant vers des vitrages beaucoup plus performants et vers de plus grands rendements thermiques. La performance des murs rideaux évolue effectivement, ajoute l’architecte Joël Courchesne, de Courchesne et associés inc. Le verre lui-même, dans sa composition chimique, devient plus performant, puis on lui ajoute des enduits et des intercalaires également plus efficaces. « Mais, concède l’architecte, qui dit super performance dit augmentation des coûts. L’investissement en vaut toutefois la peine, à mon avis, si l’on arrive à améliorer la résistance thermique de 20 à 30 %. » Le nouveau CHUM, par exemple, aura une enveloppe en mur rideau de verre triple pour assurer une meilleure résistance thermique, bien entendu, mais également pour des considérations acoustiques, importantes dans un hôpital.

Joël Courchesne Architecte Courchesne et associés inc.

La tour Deloitte, dans le centre-ville de Montréal, sera également faite de murs rideaux. Une maquette de deux étages, incluant la finition et représentant la partie la plus critique du projet, a été réalisée dans les laboratoires de CLEB, puis, à l’aide d’un système de gicleurs et d’une hélice d’avion, on a vérifié l’étanchéité à l’air et à l’eau, ainsi que la résistance au vent. Ensuite, dans une boîte isolante aménagée autour des deux étages, on a descendu la température à - 30 ºC pour vérifier si de la condensation se formait.

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Car si le mur rideau offre le coup d’œil recherché par bon nombre de constructeurs et de promoteurs, sa résistance thermique est deux ou trois fois inférieure à celle d’un mur classique. « Les murs rideaux performants à ce chapitre ne sont pas légion chez nous », selon Joël Courchesne, ajoutant que les pays européens sont quelque peu en avance : « Làbas, l’énergie coûte cher, la performance énergétique est nécessaire. » Par ailleurs, dans les tours de bureaux, la présence humaine et les ordinateurs dégagent suffisamment de chaleur pour qu’on puisse chauffer le périmètre de l’immeuble seulement. « En Europe, compare Joël Courchesne, ils construisent des bâtiments passifs sans système de chauffage traditionnel. Le soleil, l’isolation et les gains intérieurs suffisent à maintenir la température à un degré confortable même en hiver. »

Même chose pour des isolants en polystyrène extrudé. « Les fabricants repoussent les limites et cherchent à accroître, encore et toujours, l’efficacité. » Enfin, fait remarquer Mario Gonçalves, les lois et les règlements imposent des mesures d’économie d’énergie pour contrer les changements climatiques et augmentent les exigences quant à l’isolation thermique. « Mais il y a une limite à la capacité d’isoler entre les montants, prévient-il. Nous allons donc vers l’isolation du côté extérieur de la charpente, ce qui permet, en plus, de couper les ponts thermiques. On verra donc de plus en plus de bâtiments isolés entièrement de l’extérieur pour un rendement maximal. »

Parmi les produits innovateurs, Mario Gonçalves parle aussi de systèmes d’isolation multifonctions. Des isolants en mousse de polyuréthane, par exemple, qui cumuleront trois fonctions : l’isolation, le pare-vapeur et l’étanchéité à l’air.

Nous vous invitons à lire le reportage sur l’évolution de l’enveloppe du bâtiment, dans la section 125 ans d’architecture et de construction au Québec, p. 27.

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Un isolant, trois fonctions

« On consent beaucoup d’efforts pour améliorer l’étanchéité à l’air, un enjeu actuel et pour le futur. C’est important pour le confort des occupants autant que pour limiter les pertes d’énergie », conclut Mario Gonçalves.

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