Le mur-rideau a modifié l'architecture des constructions à ossature : au remplissage traditionnel des vides laissés par l'ossature, s'est substitué un revêtement léger, fabriqué industriellement, posé sur le devant de l'ossature, entourant le bâtiment ... comme un rideau.
Définition |
Le mur-rideau est un mur de façade légère, qui assure la fermeture mais ne participe pas à la stabilité du bâtiment. Il se caractérise comme suit :
- Il est fixé sur la face externe de l'ossature porteuse du bâtiment (ou squelette).
- Son poids propre et la pression du vent sont transmis à l'ossature par l'intermédiaire d'attaches.
- Il est formé d'éléments raccordés entre eux par des joints. On réalise ainsi une surface murale continue, aussi grande qu'on le désire.
Il diffère du panneau de façade qui est utilisé pour remplir les vides laissés par l'ossature. Dans ce système, les panneaux sont appuyés, étage par étage, sur le squelette. La façade laisse apparaître toute l'ossature, les nez de plancher ou les poteaux.
Panneaux de façade.
Dans le mur-rideau au contraire, l'ossature est cachée derrière la paroi, elle n'intervient pas pour composer la façade.
Mur rideau.
Bien qu'elle ne porte pas l'édifice, cette façade légère doit remplir toutes les autres fonctions d'un mur extérieur, soit :
- isoler thermiquement,
- assurer ou interdire la barrière de vapeur,
- isoler phoniquement,
- résister au feu,
- résister aux conditions extérieures, dont le climat, les agents chimiques, les vibrations, les chocs,...
Avantages techniques et économiques recherchés :
- légèreté (50 à 80 kg/m²), soit 20 à 30 % du poids d'une construction traditionnelle ;
- encombrement réduit (de 10 à 20 cm), soit un gain de 10 à 30 cm par rapport à la construction traditionnelle ;
- préfabrication industrielle permettant une grande vitesse de mise en œuvre ;
- performances d'étanchéité à l'eau, à l'air et au vent, supérieures à une construction traditionnelle ;
- entretien réduit ;
- larges possibilités d'adaptation au niveau du concept architectural.
Ces avantages expliquent le très fort développement de cette technique, principalement dans les bâtiments destinés au secteur tertiaire.
Les différents types de murs-rideaux se distinguent par leur degré de préfabrication en atelier ainsi que par leur mode de report de charge sur le support (structure de bâtiment).
Technologie du mur-rideau monté sur grille |
Une grille est fixée au squelette du bâtiment. Elle formée soit de raidisseurs verticaux et de traverses horizontales assemblés sur chantier, soit de cadres complets préfabriqués en usine et juxtaposés sur chantier. Ce treillis est peut-être dissimulé dans le mur une fois achevé, ou gardé apparent pour articuler la façade et donner à ce type de construction son allure caractéristique.
Cadre.
Eléments linéaires.
Le quadrillage est ensuite obturé par des panneaux pleins et opaques (isolant, tôle, pierre, …) ou par des éléments transparents en glace.
Technologie du mur-rideau monté en panneau |
Il est réalisé à l'aide de panneaux de grande dimension, hauts d'un étage ou d'un demi-étage et fixés à l'ossature du bâtiment ou à une ossature secondaire. Ils sont entièrement préfabriqués en usine, juxtaposés sur chantier et fixés généralement par une ou deux attaches par panneau.
Les seuls éléments de construction sont ici les panneaux, qui assurent simultanément la fermeture, la transmission de leur propre poids et de la pression du vent à l'ossature ; ils sont autoportants.
Les panneaux sont essentiellement caractérisés par le fait que leur surface extérieure est fermée et dépourvue de joints. Lorsque la façade est équipée de fenêtres, elles sont ménagées dans la surface des panneaux; les châssis des fenêtres sont solidaires des panneaux. Les panneaux sont assemblés directement entre eux sans pièce intermédiaire.
Sur le plan architectural, les murs à panneaux sont essentiellement marqués par des surfaces dégageant une impression d'unité, sans autre articulation que celle des joints entre panneaux. Ce système est plus rapide que le précédent et donne plus de facilités au point de vue de la réalisation des étanchéités.
- L'assemblage par emboîtement est réalisé par le profil de cadre qui est mâle et femelle ou encore par un profil auxiliaire en H, dans lequel viennent s'insérer les profils mâles de deux cadres adjacents. Ce mode d'assemblage ne permet que difficilement le montage d'un élément sans déplacer les cadres adjacents.
- L'assemblage par juxtaposition de cadre permet un démontage ultérieur simple, mais demande l'emploi d'un profil couvre-joint aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur.
Technologie du mur-rideau en verre structurel |
Dans ce cas, la paroi est entièrement constituée par des lames de verre.
La liaison entre les panneaux vitrés est assurée par un simple joint silicone. Les déplacements relatifs des panneaux les uns par rapport aux autres doivent être infimes, sous peine d'ouvrir les joints ou de créer des contraintes tendant à briser l'élément vitré. C'est pourquoi les pièces en suspension et les assemblages sont conçus pour absorber tous les mouvements et les efforts entre le mur vitré et la structure porteuse.
On distingue diverses techniques de fixation au vitrage :
Verre Extérieur Agrafé ou Attaché ou "VEA"
Le verre extérieur attaché (VEA) est perforé et fixé directement sur une structure porteuse par l'intermédiaire d'attaches mécaniques métalliques ponctuelles, platine de serrage, boulons traversants ou non le verre, lesquels seront, ensuite, repris soit par des rotules, soit articulées, soit rigides. Ce dispositif doit permettre la reprise des efforts dus :
- au vent et/ou à la neige,
- au poids propre,
- aux mouvements différentiels entre verre et structure
En fonction du choix architectural, la paroi peut être supportée par différents types de structure : charpentes métalliques, structures en câbles inoxydables, poutres en verre, structures intégrant des contreventements…
Verre Extérieur collé ou "VEC"
La technique VEC permet, par l'effacement de la structure métallique derrière les produits verriers, d'obtenir un aspect de façade uni, mettant en valeur les vitrages. Les composants verriers sont collés à l'aide de mastics qui agissent avant tout comme élément de transfert des contraintes de ces composants vers leur support.
 |
|
Ce sont les mastics qui doivent transférer les contraintes extérieures vers le support. Les mastics jouant le rôle de joint de structure doivent reprendre les efforts engendrés par le vent, éventuellement le poids propre et les dilatations différentielles entre verre et cadre support. En aucun cas, ils ne doivent reprendre les déformations prévisibles du bâtiment. Celles-ci doivent être reprises au niveau de la liaison "cadre/structure" porteuse du VEC.
Le VEC est un système de collage et non un système mécanique pur. La maîtrise des problèmes de vieillissement, de compatibilité, de propreté de surface, de définition de barrière d'étanchéité, est donc fondamentale.
Deux systèmes VEC peuvent être utilisés :
- le système "deux côtés" pour lequel les volumes verriers sont pris en feuillure classique sur deux côtés, les autres côtés étant collés sur une structure de maintien,
- le système "quatre côtés" ou système intégral, pour lequel les volumes verriers sont collés sur quatre côtés sur des châssis non apparents (cadre à coupure thermique), ce qui se traduit par un aspect extérieur uniforme et sans aspérité.
Les parties ouvrantes et les parties fixes sont fabriquées selon le même principe. Chaque remplissage est collé séparément sur un cadre en atelier.
Il y a lieu, de prévoir des moyens de réglage des cadres pour assurer une planéité, un aplomb, un équerrage et une rectitude des lignes optima de l'ensemble de la façade.
La juxtaposition des éléments vitrés laisse un joint extérieur ouvert de ± 12 mm qui est remplis à refus d'un silicone spécial inaltérable aux U.V. et 100 % compatible avec le silicone structurel.
Verre Extérieur Parclosé
Le remplissage n'est pas collé sur le cadre, mais maintenu par une parclose visible autour du verre ou du panneau vitré autour du verre ou du panneau vitré.
Cas particulier : la double peau
Le mur rideau peut être dédoublé par une deuxième façade vitrée. La distance entre les deux parois est généralement comprise entre 200 et 1 000 mm.
On crée ainsi une lame d'air qui peut-être utilisée de multiples façons selon le type de construction. La température de l'air dans la lame d'air peut être influencée par la modification des surfaces des entrées et sorties d'air.
Ces systèmes peuvent être conçus avec ou sans recoupements horizontaux ou verticaux de la lame d'air. Les recoupements empêchent les flux d'air sur plusieurs niveaux, appelés de court circuit, qui font que l'air se mélange avec l'air frais.
De plus, les recoupements permettent d'empêcher de façon efficace la transmission acoustique entre deux étages dont les fenêtres sont ouvertes.
Ces systèmes permettent par leur construction d'intégrer les avantages suivants :
- Le store peut-être intégré dans la lame d'air. Il est ainsi protégé des intempéries et de la pollution.
La protection solaire fonctionne même en cas de vent important, ce qui représente un avantage incontestable pour les immeubles de grande hauteur. Donc on renonce aux stores intérieurs peu efficaces. - La chaleur retenue par les stores entraîne une élévation de la température dans la lame d'air. Par un effet de poussée thermique, l'air chaud monte et s'échappe à l'extérieur ou il peut être conduit vers un accumulateur d'énergie.
- La paroi complémentaire (si étanche) peut améliorer sensiblement l'isolation acoustique contre le bruit extérieur.
- Les fenêtres de la façade intérieure peuvent être ouvertes. Même pour les immeubles de grande hauteur, une aération naturelle est possible.
- La paroi vitrée extérieure, assure les aspects de sécurité en cas d'ouverture nocturne des fenêtres, permettant un rafraîchissement du bâtiment non occupé.
- Les pertes par transmission thermique sont diminuées en hiver en raison de la vitesse d'air réduite et de la température plus élevée dans l'espace tampon.
- Amélioration de la lumière dans les volumes intérieurs, par une ouverture accrue de la façade.
Mais des inconvénients apparaissent également dont tout particulièrement le surcoût du système. Par rapport aux économies d'énergie réalisées (à étudier finement car le bilan d'été n'est pas forcément positif...), il apparaît que d'autres techniques sont beaucoup plus efficaces, à budget égal.
 | Pour mieux percevoir la technique du mur-rideau avec double peau, découvrez la mise en place réalisée sur le bâtiment du Berlaymont en cliquant ici ! |
Les éléments de remplissage |
Ce sont des matériaux simples ou composites qui s'insèrent dans l'ossature de la façade légère pour en remplir les vides et former la façade.
Ces éléments peuvent être fixes ou mobiles, isolants ou non, opaques, transparents ou translucides; ils doivent, en tous cas, assurer leur propre stabilité. Les éléments de remplissage sont indépendants de la nature de l'ossature.
Des exigences élevées :
On doit sélectionner des matériaux en plaques ou en feuilles, incombustibles, résistants aux conditions atmosphériques et de belle apparence.
En plus des produits verriers rencontrés dans les fenêtres des façades traditionnelles, on rencontrera donc :
Les matériaux isolants
- Les laines minérales.
- Certains bois très légers comme le balsa.
- Le verre cellulaire.
- Les mousses de résines synthétiques :
- le polystyrène,
- le polyuréthane,
- Le liège aggloméré.
- Les panneaux isolants de fibres.
Les parois extérieures
Les parois rarement employées seules, constituent généralement les faces rigides des complexes isolants ou servent de parement à ces complexes, dont elles sont alors séparées par une lame d'air.
Certaines parois, outre leur résistance propre, possèdent les qualités d'aspect nécessaires à un parement décoratif. Il s'agit par exemple, de tôles d'acier inoxydable, de verre ou de glace trempées colorées dans la masse, de tôle d'aluminium teintées ou non ou encore de tôle de cuivre.
D'autres n'offrent pas un aspect suffisamment esthétique et sont alors revêtus sur la face visible d'un revêtement extérieur de décoration, dont :
- Les produits verriers qui sont utilisés dans ce but sont : le verre coulé coloré dans la masse (armé ou non), le verre opaque, le verre opalescent, le verre émaillé, le verre façonné.
- Les tôles d'acier :
- inoxydable,
- recouverte d'émail vitrifié à haute température,
- galvanisée ou électrozinguée à peindre sur chantier,
- laquée au four en usine sur support laminé à froid, électrozingué ou galvanisé,
- prépeinte en continu en usine.
- Les tôles d'aluminium planes ou à dessins sont utilisées sous différents états.
- Le bois déroulé ou tranché.
- Le bois massif.
- Les plaques en asbeste-ciment.
- Les feuilles de matières plastiques les plus diverses collées sur le parement.
- Les peintures appliquées à froid.
Les parties transparentes et translucides en matières plastiques
- Les stratifiés en polyester renforcés à la fibre de verre : des éléments translucides de toutes formes et de toutes dimensions peuvent être obtenus par imprégnation de tissus de fibres de verre à l'aide de diverses résines polyesters.
- nid d'abeilles
- âme polyester
- Les plaques de chlorure de polyvinyle : les plaques translucides et transparentes en P.V.C sont utilisées principalement en bardage extérieur et pour la décoration intérieure.
- Les plaques en polymétacrylate de méthyle : ces plaques transparentes d'aspect lisse, sont obtenues par moulage. Elles sont utilisées en allège.