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Confort en construction neuve : les adaptations au sol, les toits

S’il en est qui rénovent, réhabilitent, améliorent, d’autres agrandissent, construisent. A chacun son choix, selon ses aspirations, moyens, besoins ou contraintes.

Assez unanimement et tel qu’il ressort de diverses études, entre autre une enquête menée pour le compte de l’ADEME, tous visent un niveau élevé de confort.

Beaucoup souhaitent le faire de la façon la plus économique possible, économique financièrement pour eux, pour leur porte-monnaie, mais aussi et de plus en plus sans porter atteinte aux réserves de la planète, à son état et à son climat.

Dit autrement, de plus en plus sont sensibles au respect de l’environnement, à ne pas consommer inutilement des ressources qui pourraient cruellement manquer aux générations futures et à ne pas amplifier le dérèglement climatique.

Nous avons déjà abordé ici tous les points qui concernent le confort au plan du ressenti physique.

Nous avons aussi passé en revue les causes de l’inconfort et les atouts sur lesquels s’appuyer pour atteindre le niveau souhaité de confort sans tomber dans les excès dommageables pour la planète et l’environnement.

Le confort concerne aussi tout ce qui peut impacter la vie d’une maison et, surtout, celle de ses occupants, au rang desquels nous mettons la réponse aux contraintes climatiques, d’intégration sur un terrain et de prise en compte de tout ce qui fait l’environnement du terrain d’implantation : présence d’eau, vents dominants, et autres.

Imposer des types ou modes de construction sous l’angle de doctrines portées ou imposées tel des diktats n’est pas une approche raisonnable.

Il faudrait plutôt s’orienter vers des choix pertinents, ni moins, ni plus que nécessaires pour, à la fois, vivre dans le confort sans consommer des ressources de façon déraisonnable.

Le choix de techniques simples, utilisant des matériaux d’origine proche, connus, maîtrisés, recyclables et sur lesquels il sera possible, ultérieurement et en cas de besoin, d’intervenir facilement, relève du bon sens.

Le présent article approfondit l’adaptation au sol et les types de toits dans la construction. D’autres seront dédiés aux murs et aux menuiseries. Nous aurons ainsi bouclé le gros œuvre ou, dit autrement, le clos/couvert.

Suivra, dans une autre série, le traitement du chauffage sous tous ses abords, de l’énergie de chauffe à la distribution de la chaleur, en passant par son transport.

Les contraintes préalables :

Choix du terrain

Dans tous les cas de choix d’un nouvel habitat, qu’il s’agisse de l’achat d’ancien ou d’une construction neuve, le lieu d’implantation est le premier critère à prendre en considération. En effet, si toute construction peut être améliorée, un lieu d’implantation ne peut être changé ; s’il n’est pas des plus judicieux au départ, ceci ne changera pas avec le temps.

Apports solaires

Si le bien choisi ou envisagé ne voit pas le soleil l’hiver pendant un temps long car construit sans prise en compte d’écrans au rayonnement solaire, celui-ci ne pourra participer au chauffage, et  la luminosité risque de faire défaut, avec des conséquences éventuelles sur le moral, voire sur la santé physique.

Le confort thermique devra être pris en charge par des systèmes actifs qui compenseront “artificiellement”, ce qui est moins agréable, plus coûteux et plus polluant.

Prise en compte des attentes de l’usage de l’habitation

On n’aborde pas de la même manière le traitement thermique d’une résidence secondaire ou celle d’une résidence principale, les besoins ne sont pas les mêmes.

Choix des techniques constructives (classiques ou conventionnelles)

De très nombreuses options sont possibles lors de l’édification d’un bâtiment. Il est possible, en opérant de façons très différentes, d’atteindre les mêmes résultats. Il faudra par contre veiller à ce que les moyens mis en œuvre soient bons pour tout le monde : la planète, les occupants, le voisinage…

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Il n’est pas évident que ce qui est couramment proposé soit pertinent. Il faudra faire preuve de discernement, ne pas tomber sous le charme d’un vendeur avec des propositions de travail ou matériaux alléchants mais peu recommandables au final et prendre le temps de l’analyse préalable à tous travaux.

L’option construction neuve laisse du temps pour être cohérent et pertinent dans les solutions retenues.

La base au sol

Trop souvent le choix se porte sur une dalle béton en tant que base de départ. Elle est généralement associée aux fondations, ce qui n’est pas une obligation.

Toute construction doit effectivement être ancrée au sol et l’option semelles filantes en béton armé est quasi LA solution unique proposée.

D’autres options sont possibles, telles que des piliers ancrés au sol, avec semelles bois filantes dans le cadre de constructions à base d’ossature bois avec remplissage d’isolant léger classique, ou des solutions plus “novatrices” telles que paille ou béton de chanvre/chaux.

Certaines autres possibilités, telles que des réalisations avec chape sur hérisson, redécouvertes dans la rénovation d’ancien, pourraient très utilement faire leur retour dans la construction neuve.

Les avantages et inconvénients au plan confort des systèmes décrits ci-après ont déjà été traités ici.

Pour les versions béton, retenir les solutions à base de chaux présente plusieurs avantages et un inconvénient.

Au titre des avantages citons la perspirance plus grande des bétons ainsi réalisés.

Les matériaux

Quelle que soit la solution suivante retenue, il faudra bien sûr choisir les matériaux qui, à performance et tenue identiques, seront les moins impactants pour le climat, les moins énergivores, les moins consommateurs de ressources fossiles, les plus durables et recyclables, fabriqués ou extraits au plus proche du lieu de construction.

Sur pilotis

Pour des raisons évidentes de faibles charges, cette technique est surtout pratiquée pour les habitats légers (ce qui ne veut pas dire petits habitats !). Pour autant ils peuvent présenter beaucoup d’intérêt, y compris pour des habitats lourds.

Elle a d’ailleurs autrefois été pratiquée pour des habitats lourds, même très lourds. Le plus bel exemple est peut-être la cité de Venise.

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Comme pour cette dernière, cette solution de pilotis présente de grands avantages pour édifier des bâtis dans des zones inondables.

Autrefois les pilotis étaient souvent en bois. La limite de ce matériau est qu’au niveau du sol, sous les effets conjugués de la chaleur, la lumière, l’humidité (qui favorisent la présence et le développement de micro-organismes), certaines bactéries accélèrent la dégradation des bois… chose fort dommageable dans le cas présent !

En cas de “noyage” intégral dans le sol ou en milieu marin (absence d’air dans un cas, présence de sel dans l’autre : réduction du risque bactériel) la technique de pieux enfoncés dans le sol peut, dans certaines zones, résoudre des problèmes de portance trop faibles du sol.

La multiplication de pieux enfoncés dans le sol, leur contact continu avec le sol sur toute leur hauteur augmente leur propre résistance à l’enfoncement.

Désormais, 2 grandes familles sont utilisées : les pilotis en béton et les pilotis métalliques.

Les pilotis bois sont, de nos jours, mis en œuvre par des professionnels dans des cas extrêmes. Nous ne leur consacrerons donc pas une rubrique.

Pilotis béton

En béton armé (au ciment Portland), ils sont soit préfabriqués, soit coulés en place. Ils reposent sur des semelles elles-mêmes en béton armé. Dans les régions à contraintes sismiques, ces fondations devront être liées entre elles ainsi qu’avec les poteaux.

Ces ensembles peuvent supporter des charges importantes.

S’il est fait appel à des poteaux préfabriqués, il faut les solidariser au sol via des moyens adaptés à cet effet.

Pilotis métalliques

Le plus souvent ces supports consistent soit en des « coins » soit en de grosses vis qui sont enfoncées dans le sol de sorte à assurer à la fois une reprise de charge et une liaison suffisante au sol pour résister, d’une part, à des tassements et, d’autre part, à l’arrachement sous l’effet de tempêtes ou autres tornades.

A même le sol

La construction directement sur le sol, dite aussi “sur terre-plein”, pourrait être résumée à “contact direct terrain/habitat », hors tout espace d’air qui l’en couperait.

Cette technique n’est plus beaucoup pratiquée, ce qui est dommage car, tel que nous l’avons développé ici dans un article dédié aux sols, elle permet de bénéficier de l’apport de calories du terrain lui-même. En effet, si ce dernier est tenu hors influence de la température extérieure, tant du fait de l’air ambiant que du fait du rayonnement, que ce soit l’hiver ou l’été, sa température se situe entre 12 et 15°.

Sommairement, les précautions nécessaires au plan thermique consistent à se prémunir d’une influence thermique extérieure soit en isolant le nez périphérique de dalle via des rupteurs thermiques (efficacité limitée), soit en isolant les murs extérieurs par l’extérieur, soit en isolant sous la chape de compression, en sa périphérie, tel que décrit dans notre article dédié au confort des sols.

Sur vide sanitaire

Le vide sanitaire s’est développé assez récemment, probablement pour des raisons de limitation des désordres liés aux remontées capillaires. En supprimant le contact généralisé du sol avec le terrain, il est vrai qu’une partie de leurs effets secondaires sont évités.

Le principe est simple : élever des murs et leur faire supporter le plancher, soit à base de minéral (béton), soit à base de bois, (d’où le nom de plancher, d’origine : planche).

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L’élévation de ce plancher au-dessus du niveau du sol est réalisé soit par construction plus haute que le niveau dit “du sol naturel”, soit par creusement.

Il s’agissait bien, via le matelas d’air ainsi constitué, d’une recherche de confort. La salubrité n’était pas exempte des motivations (moisissures, pourrissement des sols en bois avec la panoplie des pathologies engendrées…). Notons que si elle a pour objectif d’éviter les pathologies pour les occupants, c’est aussi une forme de confort : “le confort sanitaire”.

Afin de permettre l’assèchement de la sous-face des planchers, qu’ils soient en bois ou en béton, la “chambre d’air” ainsi constituée doit être correctement ventilée.

Sur sous-sol

Le sous-sol s’est largement développé avec l’apparition des pelleteuses et autres engins mécaniques. Il est vrai que creuser à la pelle, à la pioche et évacuer à la brouette ont une très nette tendance à limiter les velléités de jouer les taupes de service !

Le sous-sol apporte une sorte de confort au plan pratique : ranger les CPTS (Ça Peut Toujours Servir !). 

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Qu’apporte-t-il d’autre ?

Il crée un espace tampon avec le sol, ce qui peut être bien en cas de forts risques de remontées capillaires ou en cas de construction en zone inondable (faut-il s’y s’implanter ?…).

Par contre et au-delà des espaces de rangement, il coupe de l’apport direct de calories du sol, ce que certains compensent par un puits climatique. Pourquoi se priver des effets directs et faire appel à un agencement supplémentaire, source de consommation de ressources, dépenses d’argent et émetteur de GES du fait de sa fabrication ?

L’option sous-sol génère la première dépense lors de la construction alors qu’elle n’est pas forcément de première utilité. Qui plus est, elle est parfois plus onéreuse au global qu’une annexe qui, elle, aurait présenté l’avantage de pouvoir être différée.

Construire un sous-sol, c’est se condamner à reculer un peu l’entrée en jouissance dans la maison.

Quant à l’argument classique du coût : “tant qu’à construire, autant élever un peu plus les murs et, à moindre coût, se ménager un espace de rangement”… c’est faire fi : du terrassement; de la gestion plus délicate des déblais et remblais; des difficultés (souvent) accrues d’implantation au sol; de la nécessité d’ouvertures supplémentaires; d’un dallage de sol; de l’espace “mangé” par l’escalier de liaison avec l’espace habitable; … Bref, c’est tout sauf une option peu onéreuse !

Dalle

Qu’elle soit sur vide sanitaire ou sur sous-sol, la dalle peut, certes, être en béton, mais aussi en bois. Tel que développé ci-après, cette option sera plus confortable.

Les revêtements du sol

Bien que ne faisant pas partie du gros œuvre, il est nécessaire d’aborder ici les revêtements de sol.

En effet, de ceux-ci dépendra le ressenti de confort tel que nous l’avons développé dans ces colonnes.

Pour rappel : nous sommes en contact avec le sol via nos pieds. Selon les caractéristiques de ce support, les calories de nos pieds seront plus ou moins captées par conduction (vidéo) selon son côté “gourmand”.

Les carrelages monocuisson, et tous les bétons cirés à base de ciment Portland, ainsi que les dalles plastique collées sur une chape également au ciment Portland, captent en permanence beaucoup de nos calories.

Ces revêtements de sol sont le plus souvent associés à une dalle béton au ciment Portland et les solutions préconisées pour compenser ces inconvénients sont, généralement, d’isoler cette dalle en sous-face ou de prévoir une isolation thermique sous la chape avant sa réalisation.

Il s’agit de solutions style “emplâtre sur une jambe de bois”. En effet, cette isolation traitera les fuites de calories du volume intérieur vers l’extérieur et, au mieux, permettront, l’hiver, de maintenir une température intérieure déterminée en chauffant peu.

Or, dans ce cas d’espèce, ce n’est pas là que se situe le problème mais dans la captation de la chaleur de notre voûte plantaire et sa transmission à l’ensemble du revêtement et son support… D’ici à ce que l’occupant ait chauffé l’ensemble, il n’a pas fini d’avoir froid aux pieds et… un sentiment d’inconfort !

Et, comble du comble, il compensera cet inconfort en chauffant plus !

La seule solution valable est de limiter ce transfert par conduction via un revêtement de sol non capteur de calories (bois, linoléum, jonc de mer…)

La solution développée ci-avant dans le paragraphe “A même le sol” contribuera à l’amélioration de ce point.

Toits

Le toit d’une maison neuve peut prendre divers aspects ; aucune solution n’est parfaite, aucune n’est totalement nulle !

Plats

C’est une tendance actuelle forte que d’opter pour des toits-terrasses.

On leur trouve beaucoup d’avantages et, en tout premier, qu’ils offrent la possibilité d’y implanter divers équipements allant de la végétalisation aux moyens de produire de l’électricité ou de l’eau chaude.

Sur le plan esthétique, leur simplicité de lignes permet d’édifier des bâtiments dits d’aspect contemporain… lequel contemporain évolue au fil des temps, en fonction des moyens et contraintes… et, parfois, des modes !

Leurs avantages

Pour qui souhaite végétaliser son toit, c’est une solution idéale, la solution idéale…

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Mais la végétalisation présente-t-elle des avantages certains ?

Oui sous l’angle de la possibilité d’y implanter une flore propre à absorber une majorité du rayonnement solaire et, ainsi, limiter la réverbération du rayonnement solaire.

Oui sous l’angle de la limitation du transfert de chaleur ou, plus précisément, pour l’apport de déphasage du fait de la nature du substrat et de l’épaisseur des éléments mis en place.

Oui sous l’angle de la captation directe et locale d’une partie des eaux de pluie et, ainsi, la limitation des pics d’apport dans les systèmes de collecte et donc de participation à l’écrêtage des apports d’eau et aide à l’évitement de crues ou, au moins, à leur lissage.

Oui sous l’angle de l’évaporation d’eau sous l‘effet du rayonnement et donc le rafraîchissement d’îlots de chaleur…

Que penser des toits plats non végétalisés ? A part sur le plan esthétique, ce qui peut, pour certains, suffire à choisir cette option, ils n’apportent rien de tout ce qui a été décrit ci-avant.

Leurs inconvénients

Il sera toujours plus simple d’assurer une étanchéité avec un système de pente générant un écoulement de l’eau que via un plan horizontal (ou presque) qui génèrera une quasi stagnation de l’eau de pluie.

Dans le cas de toits plats, ces étanchéités sont, par nature et nécessité, assurées par des éléments issus de la pétrochimie, source non inépuisable et polluante. Leur durée de vie, comme celle de tous les matériaux, est limitée, peut-être un peu plus que celle de certains autres.

Que se passera-t-il lorsqu’il faudra, sous les substrats des toits végétalisés, reprendre l’étanchéité ? Avec quoi faudra-t-il la réaliser ? Ce sera plus compliqué que de remanier ou vérifier une couverture réalisée en tuiles ou ardoises, en un mot, par entuilage d’éléments posés en pente.

Le dimensionnement des structures doit assurer la reprise de charge d’agrégats de toits végétalisés, particulièrement lorsqu’ils seront gorgés d’eau, ce qui peut imposer qu’ils soient de très forte capacité.

S’il est vrai qu’un toit végétalisé limite la température par évaporation de l’eau du substrat via les plantes, où est le bénéfice lors des périodes de sécheresse telles que celle vécue l’été 2018, alors même que les besoins sont les plus grands et que, de fait, il n’y a pas d’eau à évaporer ?

A pans

Les toits à pan, donc en pente, pouvant recevoir de petits éléments posés en entuilage de sorte à assurer un écoulement continu de l’eau de pluie, sont la méthode la plus courante. S’ils ne sont pas parfaits sur tous les plans, ils sont cependant les plus simples à concevoir et réaliser. Ils sont aussi les plus faciles à entretenir. Ceci vaut pour les couvertures classiques que sont les tuiles ou les ardoises, mais aussi pour des tôles, des couvertures en plaques ou pour des toits de chaume.

Si le confort est aussi d’être certain, un jour, de pouvoir facilement intervenir sur l’étanchéité, indéniablement ces toits ainsi que les couvertures qu’ils impliquent  sont un bon choix.

Par ailleurs, ils permettent de réaliser facilement un espace tampon susceptible de piéger la chaleur l’été en attendant de l’évacuer via une ventilation nocturne.

Ces toits à pan(s) peuvent être construits de diverses manières et avec divers matériaux cependant, dans la maison individuelle, les charpentes sont pratiquement toujours réalisées en bois…

Méthode traditionnelle

Les éléments, de forte section, sont les pannes (en appui sur les murs), les chevrons et les supports de couverture. Selon la complexité du toit, des ensembles peuvent supporter des charges importantes, ce sont des fermes. En cas de toit à trois pans ou plus, d’autres pièces porteuses se rajoutent ; ce sont les arbalétriers, noues, fiches, contrefiches

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La spécificité de cette technique est de faire appel à de fortes sections, en bois massif ou par fabrication sous forme de contrecollés ou lamellés-collés.

Méthode dite “charpente industrielle”

L’objectif est la recherche de reprise des charges via des sections de bois d’œuvre très inférieures à celles nécessaires pour la méthode traditionnelle.

On parle aussi de fermettes. Les sections plus faibles sont compensées par une recherche d’assemblage sous forme de triangles.

Certains crient au loup au sujet de cette technique. Cependant si elle est maîtrisée, la réalisation sera tout autant pérenne qu’avec une charpente traditionnelle. Par contre les combles seront beaucoup moins facilement exploitables.

Conclusion

Dans la majorité des cas, l’acte de construire une maison aujourd’hui n’est guère différent de ce qu’il était autrefois.

Il faut toujours l’implanter au sol, réaliser les élévations et protéger l’ensemble de la pluie, du vent et aussi, l’été, du soleil.

Pour ce faire, il faut une embase, un soubassement et une “casquette”, le toit.

Les moyens techniques ont beaucoup évolué, des matériaux nouveaux se sont généralisés (particulièrement le ciment Portland et les ferraillages associés dans le cadre des bétons armés).

Des techniques ont été développées, s’appuyant à la fois sur la mécanisation et les matériaux nouveaux mais le sol reste le sol, avec des aléas croissants (par exemple déformation des sols argileux par effet secondaire du dérèglement climatique et d’épisodes de sécheresse de plus en plus longs). Il faut donc tenir compte des contraintes classiques (nature du sol, topographie…) et y ajouter les nouvelles.

Réaliser la base, le socle de départ, au-delà des considérations techniques et réglementaires, doit anticiper l’envie de chacun d’accéder au confort, sans faire appel à outrance (et parfois de façon déraisonnable) à des ressources qui, un jour, pourraient manquer à nos successeurs.

Il en va de même pour la toiture. Elle doit être bien sûr esthétique, mais également efficace, durable et recyclable. Ces objectifs sont atteignables et seront d’autant plus facilement atteints qu’un soin particulier aura été porté en amont en vue de la sélection des solutions qui seront retenues.

Crédit photo : italy-travels, Crochet charpente 74, Wikimédia, Pixabay, Claude Lefrançois

Claude Lefrançois
Dans le bâtiment, par passion, depuis presque 40 ans, Ancien charpentier, ancien artisan, ancien constructeur de Maisons à Ossature Bois, ancien maitre d'œuvre, Ancien et encore formateur à l'isolation bio-sourcée, • Titulaire d'un brevet de construction de MOB en kit, Conférencier dans plusieurs domaines liés à l'éco-construction, l'éco-isolation, Youtubeur via des vidéos sur, dans un premier temps, l'isolation et l'efficacité énergétique et, parce qu'il faut aller plus loin, futurement, plus largement, le bâtiment responsable et pertinent, Initiateur et administrateur d'un groupe sur Facebook : Rénovation pertinente » . Pour ceux qui souhaiteraient plus d'informations : www.papyclaude.fr

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