Les écrans de sous-toiture : une évolution continue

mementoApparu il y une cinquantaine d’années en Europe, l’usage des écrans de sous-toiture a connu une évolution profonde au cours des 25 dernières années.

La pose d’un écran entre la toiture et l’isolant s’est développée, en France, à partir des années 1970, pour répondre à la demande croissante d’habitations avec combles aménagés. Elle a d’emblée bénéficié des développements techniques réalisés, en ce sens, en Europe du Nord, où cette pratique s’était généralisée une dizaine d’années auparavant.

Les industriels ont imaginé toutes sortes d’écrans souples ou rigides résistants à l’eau pour protéger l’isolation placée sous les éléments de toiture : des panneaux de cellulose-ciment ou de fibres de bois traités, des papiers puis des tissus naturels ou synthétiques enduits de bitume de de matière élastomère…
Au gré de l’expérience, des nouvelles exigences en termes de fonctions et de performance et des réglementations relatives à la couverture et à l’isolation, l’offre s’est organisée autour de quatre familles de membranes, caractérisée par un matériaux de référence ou par une fonction spécifique.

Les écrans bitumineux

Ces écrans sont les lointains héritiers des premiers voiles textile ou papier bitumés avec lesquels ils n’ont évidemment plus grand chose en commun, sinon l’idée d’imperméabiliser la membrane avec un bitume, lequel est aujourd’hui synthétique.
bitumeuxDésormais multicouches comme tous les écrans, ils se composent d’un voile non tissé armé, généralement en polypropylène, enduit de bitume élastomère, le plus souvent renforcé par une armature en matière polyester.
Outre leur étanchéité, ces écrans offrent une haute résistance mécanique, à la déchirure et au poinçonnement, qui leur confère une grande tenue au vent et une durabilité exceptionnelle. Plus lourds que leurs homologues, ils sont moins facile à manipuler, d’où leur utilisation plus fréquente dans le neuf qu’en rénovation. Mais, dans tous les cas, leur surface antidérapante est sécurisante pour les couvreurs.

Les écrans synthétiques

Conçu à l’origine comme une alternative plus légère aux écrans bitumeux, les membranes synthétiques ont rapidement trouvé leur place en raison de l’intérêt économique qu’elles apportent à de nombreuses solutions.
image-00La plupart des écrans multicouches sont composés d’une armature fonctionnelle très fine en polypropylène (3 fois plus fine qu’un cheveu humain) laminée entre deux couches protectrices externes du même polymère ou en polyester.
Composé de matière plastiques bon marché, ce « sandwich » n’en constitue pas moins une membrane imperméable, chimiquement inerte, indéchirable aux performances comparables à ses homologues bitumeux.
La légèreté et la souplesse accrue des écrans synthétiques, très appréciable sur lors de la mise en œuvre est le principal facteur de leur succès. Imperméables à la vapeur d’eau, ils requièrent cependant une bonne ventilation en sous-face de la couverture.
Parmi les fabricants d’écrans souples synthétiques, un américain avait opté sur son procédé de fabrication de voiles non tissés en polyéthylène perméables à la vapeur d’eau. L’avènement, dans les années 80, de ces écrans respirants sur le marché européen va bouleverser les technicité et relancer l’innovation.

tivekDe nouveaux écrans respirants
Issu du procédé de fabrication «fash spunbond» – en français «filage éclair» – mis au point par la société DuPont en 1967, la membrane non tissée Tyvek® est composée de microfibres en polyéthylène superposées pour former un «matelas» compact perméable aux molécules de vapeur d’eau mais non à l’eau liquide. Fort de ses propriétés d’imperméabilité (à l’eau) et de perméance (à la vapeur), cette membrane a été utilisée dès son apparition dans la construction des maisons à ossature bois aux Etats-Unis.

Les écrans HPV (hautement perméables à la vapeur)

Lorsqu’en 1995, en Allemagne, les pouvoirs publics ont décidé de réduire la consommation d’énergie des bâtiments, ils ont réglementé l’isolation des constructions neuves en réduisant notamment le coefficient de conductibilité thermique de l’enveloppe de 0,30 à 0,22 W/m2 K.
sup-air-rp-x-adh-rouleau-etancheiteDuPont de Nemours a alors préconisé l’utilisation d’écrans en Tyvek® « respirants » à poser, sans lame d’air, directement sur l’isolant pour améliorer les performance des toitures au niveau réglementaire. La solution s’est avérée probante et nombre de constructeurs allemands l’ont adopté. Une nouvelle catégorie d’écrans était née : les écrans de sous-toiture respirants, bientôt normalisés sous l’acronyme « HPV », pour « Hautement Perméables à la Vapeur ».
Les concurrents, fabricants de membranes synthétiques « non respirantes » se sont évidemment efforcés d’élargir leur offre en proposant également des écrans « HPV ». La plupart ont adopté des procédés de fabrication permettant la micro-perforation à une taille inférieure aux molécules d’eau liquide. L’un des plus efficaces est basé sur un assemblage multicouches par ultrasons qui permet de laminer un film microporeux entre deux non-tissés sans réduire sa capacité à respirer.

sup-air-reflex-adh-etancheite-siplastLes écrans réfléchissants

Les réglementations thermiques successives ont mis en avant la notion de « confort d’été » et ont favorisé l’apparition d’une nouvelle génération d’écrans sous-toiture dotés de nouvelles fonctions en ce sens : les écrans réfléchissants.
Faisant office de barrière radiante de sous-toiture, ces écrans ont le pouvoir, grâce à leurs faces en aluminium (ou aluminisées) de réfléchir une grande partie des rayonnements infra-rouge (chaleur) provenant de l’extérieur comme de l’intérieur et de les concentrer dans la lame d’air qui lui fait face. Ils contribuent ainsi, bien mieux qu’un simple écran de sous-toiture, à améliorer le confort des pièces situées sous les combles.