Les enveloppes de bâtiment changent continuellement, en particulier lorsqu’il s’agit de murs en maçonnerie. Rappelez-vous les jours de quatre wyles murs de briques solides épais, ou les jours où il n’y avait pas d’isolation continue dans la cavité? Pour la plupart des constructions commerciales d’aujourd’hui, ces jours sont révolus depuis longtemps… un peu comme le téléavertisseur! Qu’est-ce qui motive les changements? Le désir d’une structure plus économe en énergie grâce à des codes énergétiques devenus beaucoup plus stricts au cours des 10 dernières années, et ne vous attendez pas à ce que cela change de sitôt!
Les placages de maçonnerie étaient généralement utilisés avec des murs de secours en maçonnerie qui, de l’avis de beaucoup de gens, sont encore aujourd’hui le système le plus durable et le plus économe en énergie que vous puissiez construire en fonction de sa masse thermique. Il y a un certain nombre d’années, des murs de soutènement en bois et en métal avec l’idée d’un mur plus rapide et plus facile à construire, réduisant ainsi le coût. Cependant, des études récentes ont montré que les murs en maçonnerie sont tout à fait compétitifs par rapport à leurs homologues en bois / métal, non seulement à partir d’un coût initial de construction, mais encore plus lorsque l’on prend en compte les économies d’énergie et même la sécurité incendie!
Le code énergétique ASHRAE90.1 étant le moteur derrière des enveloppes extérieures plus écoénergétiques pour TOUTES les structures, l’utilisation d’une isolation continue est aujourd’hui requise dans la plupart des régions du pays. Et il semble qu’à chaque mise à niveau du code d’énergie, l’exigence de valeur R pour une isolation continue augmente, nécessitant ainsi des isolations plus épaisses pour répondre aux codes les plus exigeants. Cette exigence d’isolation continue plus épaisse a essentiellement « poussé » le placage de maçonnerie plus loin de la structure de secours. Au fur et à mesure que nos murs s’élargissent, les préoccupations concernant le renforcement des fils et les ancrages de placage de maçonnerie sont devenues au centre des préoccupations. Le code TMS-402/602 a indiqué que l’espace total maximal de la cavité (dimension de la face du mur de support à l’arrière du placage) avait une dimension maximale de 4 ½ « .
En raison de l’utilisation accrue de parois de cavité plus grandes avec des quantités plus épaisses d’isolation continue, le code passe à 6 5/8 « , mais veuillez lire les petits caractères car il y a un certain nombre de stipulations dans le nouveau langage de code 6 5/8 » qui doivent être prises en compte et comprises pour répondre pleinement aux nouvelles exigences du code. Si la largeur totale de la cavité est supérieure à l’exigence du code, le système de renforcement / d’ancrage doit être conçu spécifiquement pour le projet afin d’inclure des calculs d’ingénierie à un coût supplémentaire. Cette responsabilité en matière de coûts d’ingénierie doit être clairement énoncée dans les spécifications et / ou les dessins, et les entrepreneurs doivent porter une attention particulière lorsqu’ils voient cette exigence. Il y a un certain nombre de facteurs qui entrent dans les calculs d’ingénierie, y compris les charges de vent, les emplacements du projet et la hauteur de la structure pour n’en nommer que quelques-uns.
L’un des principaux facteurs positifs pour les placages de maçonnerie est leurs options de conception presque illimitées, et une option qui est redevenue populaire est l’encorbellement du placage. Dans la plupart des cas, cela implique de « sortir » du placage, mais dans certains cas, cela peut impliquer un placement dans et hors du matériau de placage pour créer un aspect de profondeur et / ou des lignes d’ombre pour un attrait esthétique. « Intervenir » peut causer des problèmes avec la quantité minimale d’espace aérien autorisée par le code, et peut également créer un endroit où la chute de mortier peut s’accumuler bloquant potentiellement l’espace aérien et piégeant l’humidité? Cependant, le détail le plus courant est que la brique s’encorbelle (comme le montre le dessin ….) et dans de nombreux cas, ces zones peuvent dépasser le maximum du code de cavité et sont souvent négligées.
Même si ces zones peuvent être de plus petites sections, elles doivent encore être examinées et éventuellement impliquer des systèmes d’ancrage techniques, car bon nombre de ces zones où l’encorbellement se produit ont tendance à être au sommet des sections de mur, et constituent une zone très vulnérable d’un assemblage de mur. Mais l’encorbellement peut également se produire couramment aux coins extérieurs d’une structure ou autour des ouvertures de fenêtres / portes, les deux peuvent être des zones vulnérables du bâtiment et encore une fois, une attention particulière doit être accordée à la conception et à la construction de ces zones.
Un autre facteur qui a explosé récemment a été le problème du transfert thermique, en particulier en ce qui concerne les parois de soutien à montants métalliques. En règle générale, les murs à montants métalliques comprenaient un certain type d’isolation entre les montants, le produit principal étant l’isolation en latte. Au fur et à mesure de l’étude des valeurs isolantes de ces parois, il a été déterminé que la « valeur R réelle calculée » de l’isolant batt était inférieure à la moitié de la valeur R imprimée pour le produit lui-même. Cet écart provient des grands ponts thermiques créés par chaque goujon métallique. Ainsi, aujourd’hui, nous constatons une tendance croissante à ne pas isoler entre les plots métalliques en raison des pertes de valeur isolante, mais cela oblige à une isolation encore plus continue à l’extérieur pour répondre aux codes d’énergie rendant nos cavités encore plus grandes.
L’autre avantage de l’élimination de l’isolation entre les goujons est que votre point de condensation ou de « rosée » est maintenant clairement dans la cavité, ce qui crée une conception beaucoup plus propre en ce qui concerne les pare-air / vapeur. Des cavités plus larges signifient également que les angles d’étagère / de soulagement deviennent plus grands, ce qui rend l’acier de construction plus épais, ce qui peut présenter de nombreux autres problèmes. Le problème le plus évident est le transfert thermique potentiel d’un gros morceau d’acier de construction boulonné ou soudé à votre structure qui peut transporter de grandes quantités de chaud et de froid de la partie extérieure du bâtiment à l’intérieur. Les angles d’étagère thermiquement efficaces sont maintenant de plus en plus populaires lorsque l’angle est décalé par rapport à la structure à l’aide d’un certain type de système de fixation, de sorte que l’isolation extérieure puisse glisser derrière l’angle d’étagère réel, créant ainsi beaucoup moins de pontage thermique, tout en maintenant un angle de taille raisonnable et en conservant facilement la taille typique de joint de mortier de 3/8 « .
Des angles de rayonnage thermique ajustables à la fois verticalement et horizontalement peuvent faciliter le travail de l’entrepreneur maçon sur le terrain (voir annexe). La modélisation thermique de ces angles d’étagère est actuellement en cours pour déterminer exactement l’amélioration qu’ils apporteront. Une comparaison de calcul simple de la surface de contact par rapport à votre structure montre que les angles d’étagère thermiquement efficaces créent beaucoup moins de 10% de la surface de contact par rapport à un angle d’étagère standard soudé ou boulonné directement contre la structure.
Le problème du transfert thermique a même atteint les ancres de placage de maçonnerie elles-mêmes, et des études / tests (voir enceinte) ont montré qu’avec potentiellement des milliers de pénétrations créées par les ancres, un transfert thermique suffisant peut avoir lieu pour que le type et le style de l’ancre soient pris en compte lors des sélections de fixation aux assemblages de murs à montants métalliques. Il peut y avoir une différence considérable entre les différents types d’ancres compte tenu du type et du nombre de pénétrations, de la taille de la pénétration et du type de métal utilisé pour fabriquer l’ancre. Par exemple, les ancres en acier inoxydable conduisent en général beaucoup moins de transfert thermique qu’une ancre similaire en acier au carbone.
Les codes de l’énergie continueront de dicter que les cavités plus larges sont là pour rester et que les architectes, les ingénieurs, les entrepreneurs, les responsables du code et les fabricants doivent être conscients des impacts des sections de murs plus larges avec de grandes quantités d’isolation. Ce processus impliquera une courbe d’apprentissage pour toutes les parties impliquées, y compris les architectes, les ingénieurs, les entrepreneurs et les fabricants de produits. Ces questions font partie de la conversation d’aujourd’hui concernant l’enveloppe du bâtiment, et elles continueront de stimuler le développement de nouveaux produits ainsi que de créer des défis de conception et de construction. À mesure que nos cavités deviennent plus larges et plus difficiles, la sélection des produits, la conception / les détails et la constructibilité deviendront encore plus critiques.
