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Façade ventilée, un allié précieux pour la performance énergétique

Caractéristiques, avantages et critères de conception de la façade ventilée : le système qui améliore le confort thermique des bâtiments


L’élément qui caractérise le plus l’aspect extérieur d’un bâtiment est sa façade. En plus de son aspect décoratif et connotatif, la façade constitue également une interface dynamique entre l’intérieur et l’extérieur, une «enveloppe» qui régule les échanges de chaleur, d’air et de lumière, influençant le confort des occupants et l’efficacité énergétique de l’ensemble du volume architectural.

Parmi les solutions les plus innovantes et efficaces pour gérer au mieux ces paramètres, l’utilisation de la façade ventilée se démarque. Ce système, s’il est conçu avec attention et compétence, se révèle être un allié précieux pour l’économie d’énergie, l’isolation acoustique, la durabilité et la valorisation esthétique du bâtiment. Mais quels sont les principes qui régissent le fonctionnement des façades ventilées ? Et quels matériaux choisir pour garantir des performances excellentes au fil du temps ? 

Dans cet article, nous explorerons en détail le fonctionnement et les avantages de la façade ventilée, mettant en lumière les caractéristiques clés qui en font un élément de plus en plus apprécié dans la conception des bâtiments contemporains.

Façade ventilée modulable

Façade ventilée modulable

Qu’est-ce que la façade ventilée ?

La façade ventilée est un système avancé de revêtement extérieur des bâtiments, réalisé dans différents matériaux et installé à sec. Cette approche innovante vise non seulement à améliorer les performances thermiques et énergétiques, mais aussi à élever la valeur esthétique de l’enveloppe architecturale. Essentielle tant pour les nouvelles constructions que pour les interventions de rénovation, une façade ventilée prévoit la réalisation de plusieurs couches comprenant un vide d’air s’étendant entre le mur périphérique du bâtiment et le revêtement extérieur monté à sec sur des guides.
Le package technologique d’une façade ventilée prévoit que la couche de finition la plus externe soit légèrement détachée de la structure porteuse, afin de créer un vide d’air sur toute la surface de la façade, où l’air peut circuler de bas en haut. Une autre couche d’isolation thermique-acoustique est ajoutée en adhérence à la construction.

Comment fonctionne la façade ventilée

Aussi efficace soit-elle, le principe de fonctionnement de la façade ventilée est très simple et repose sur les mouvements de convection de l’air. En termes simples, la convection est le déplacement de l’air généré en réponse aux variations de température à l’intérieur du vide créé entre le revêtement extérieur et l’enveloppe principale du bâtiment. Dans ce cas, la couche de finition la plus externe est positionnée à une certaine distance de l’enveloppe principale, permettant à l’air plus froid d’entrer dans le vide par le bas et de s’écouler naturellement vers le haut. Une couche isolante est ajoutée à l’intérieur du vide pour en améliorer les performances.
La couche de finition est indépendante du mur principal et est liée à celui-ci par des systèmes d’ancrage et de suspension appropriés, qui peuvent être visibles ou cachés. Ces dispositifs ont pour but de séparer la couche de finition du mur, créant la bonne dimension du vide tout en le soutenant.

Selon le type de façade ventilée, des montants et des traverses ou des étriers sont utilisés, généralement fabriqués en acier, en aluminium ou en d’autres alliages légers. Dans certains cas, surtout dans les petits bâtiments et dans le domaine de la construction écologique, il est possible que le système d’ancrage soit en bois. Le vide a généralement une largeur comprise entre 3 et 5 cm, sans obstacles internes qui pourraient entraver le flux d’air. Des grilles de ventilation appropriées sont placées à la base et au sommet de la façade, pour éviter l’installation de petits animaux et le dépôt de matériaux difficiles à enlever.

Fonctionnement et stratification d'une façade ventilée

Fonctionnement et stratification d’une façade ventilée

Le fonctionnement d’une façade ventilée repose, donc, sur le mouvement naturel de l’air qui se développe à l’intérieur du vide, exploitant un flux convectif généré par la différence de température entre l’intérieur et l’extérieur de ce dernier.

En été, l’augmentation de la température de l’air à l’intérieur du vide, causée par le rayonnement solaire sur le revêtement, provoque un «effet cheminée» qui fait circuler l’air vers le haut. Ce processus contribue à expulser la chaleur, réduisant ainsi la température sur le mur intérieur.

Cette circulation naturelle de l’air, connue sous le nom d’«effet cheminée», aide à réguler la température interne du bâtiment, tout en agissant comme un moyen de dissuasion contre l’humidité.

Pendant les mois d’hiver, lorsque le rayonnement solaire est moins intense, le vide constitue une couche d’isolation supplémentaire et maintient la température interne du mur en équilibre, réduisant également les problèmes liés à l’humidité et à la condensation en surface. Pour optimiser le comportement hivernal de la façade ventilée, il serait conseillé de laisser ouverte la grille de ventilation dans la partie basse de la façade, en fermant le passage de l’air dans la partie la plus haute. De cette manière, le flux continu de l’air serait interrompu, mais les propriétés isolantes du vide seraient considérablement améliorées.

Les façades ventilées sont particulièrement efficaces grâce à ces caractéristiques, qui, associées à la flexibilité architecturale qu’elles offrent, rendent cette technologie de plus en plus répandue dans l’architecture contemporaine.

Pour la réalisation de façades ventilées, il est possible d’adopter soit une ventilation naturelle, soit une ventilation mécanique ou contrôlée. Le choix entre les deux approches dépend de divers facteurs, tels que le climat du lieu, les dimensions du bâtiment et le budget disponible.

Ventilation naturelle

La ventilation naturelle, plus courante que la ventilation contrôlée, repose exclusivement sur le comportement physique de l’air dans des conditions passives, exploitant les mouvements convectifs : l’air chaud, plus léger, monte et sort par des orifices d’expulsion appropriés, l’air froid entre par le bas. Cette approche est économique et nécessite moins d’entretien, mais peut être moins efficace dans certaines conditions climatiques.
Si vous êtes intéressé par ce sujet, vous pouvez également lire «Comment fonctionne la toiture ventilée».

Ventilation mécanique

La ventilation mécanique implique l’utilisation d’appareils pour la ventilation forcée garantissant un flux d’air constant et contrôlé. Bien que plus coûteuse et nécessitant un entretien plus fréquent, elle offre une précision et une efficacité accrues.

Stratification d’une façade ventilée

La stratification d’une façade ventilée est le facteur déterminant de son efficacité. Elle comprend généralement : 

  • enveloppe verticale principale (briques, blocs de béton, etc.) ;
  • structure porteuse (en aluminium, en bois, en acier ou d’autres alliages) ;
  • couche d’isolation thermique ;
  • espace de ventilation ;
  • revêtement extérieur (terre cuite, céramique, aluminium, etc.).

Ces couches, si intégrées de manière synergique, peuvent considérablement améliorer les performances thermiques et acoustiques de l’ensemble du bâtiment.
Voici quelques conseils à suivre pour le dimensionnement des différentes couches.

Pour fonctionner correctement, le vide d’air d’une façade ventilée ne doit pas avoir une épaisseur inférieure à 2 cm.

Son dimensionnement est basé sur une relation mathématique entre la largeur de la façade à revêtir et le type de ventilation souhaité (faible ou forte), en tenant compte également de la résistance thermique du vide en fonction du flux d’air sur la façade. L’épaisseur du vide doit être soigneusement évaluée en fonction de la hauteur de la façade, afin d’assurer un écoulement d’air continu de bas en haut. Seule la bonne proportion entre l’épaisseur et la hauteur garantira l’effet cheminée et, par conséquent, la ventilation de la façade.

L’épaisseur d’un ensemble fini, comprenant toutes les composantes de l’enveloppe verticale, peut facilement dépasser les 40 cm, en fonction du revêtement extérieur, du vide, de l’isolant, etc. Lorsqu’on souhaite rendre contrôlable le vide dans lequel circule l’air (pour permettre le passage d’opérateurs chargés de la maintenance), l’ensemble final peut avoir des épaisseurs importantes, même supérieures à 90 cm.

Pour calculer l’épaisseur de toutes les couches de la façade ventilée, de manière à ce que l’ensemble du paquet de fermeture respecte les valeurs prévues par la réglementation (transmittance, résistance thermique, etc.) pour chaque zone climatique, il est nécessaire d’utiliser un logiciel d’analyse énergétique. C’est ainsi que vous pouvez être sûr de l’efficacité des choix de conception adoptés et du respect de toutes les contraintes normatives.

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Avantages

Les avantages de la façade ventilée vont des avantages énergétiques aux améliorations esthétiques. Parmi les principaux : 

  • efficacité énergétique : réduction des consommations énergétiques grâce au contrôle thermique et à la ventilation naturelle ou mécanique ;
  • isolation acoustique : la cavité d’air agit comme un isolant acoustique efficace, réduisant la transmission du son ;
  • protection structurelle : la stratification contribue à protéger la structure du bâtiment contre l’humidité, les agents atmosphériques et les variations climatiques ;
  • valorisation esthétique : large gamme de matériaux et de designs qui confèrent au bâtiment un aspect moderne et distinctif ;
  • durabilité et économie des coûts de maintenance : il n’est pas nécessaire de refaire la façade, repeindre, restaurer la couche de finition car les matériaux de revêtement sont bien plus durables que le plâtre traditionnel utilisé dans les façades traditionnelles, ce qui entraîne également des économies économiques au fil du temps car il n’y a pas de gros coûts d’entretien à prendre en compte au fil du temps.

 

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