Des murs au toit en passant par les planchers, les ouvrages prêts à poser sont légions ! Comment s’y retrouver entre systèmes constructifs, éléments en kit, prix, performances ? Tour d’horizon…
Depuis de nombreuses années, les fabricants de matériaux rivalisent d’imagination et d’innovations pour proposer des éléments préfabriqués qui facilitent la mise en oeuvre tout en affichant des qualités et des performances conformes aux réglementations en vigueur. Qu’ils soient en béton traditionnel, cellulaire ou isolant (pierre ponce, ardoise expansée…), en argile ou en calcaire concassé, ces éléments sont fabriqués en série.
Ils se déclinent en quatre "grandes familles" : les produits pour la maçonnerie (blocs de béton standard ou techniques, de béton cellulaire…) ; les ouvrages structurels (planchers à poutrelles, escaliers…) ; la pierre reconstituée pour décorer et aménager maison et jardin (parements, dalles, pavés…) ; les panneaux de toiture "trois-en-un" (caissons chevronnés, panneaux sandwich…).
Parpaing ou bloc rectifié
De forme régulière, résistant, manuportable et très abordable (1 à 2 € l’unité), le parpaing, le plus souvent creux, est le matériau le plus répandu dans la construction. En revanche, c’est le moins isolant (R = 0,23 m².k/W). Les blocs (l 50 x L 20 x h 10, 15 ou 20 cm) se montent par rangs à joints croisés.
Mais au prix d’une importante consommation de mortier (80 kg/m2 environ avec des joints de 1 à 1,5 cm d’épaisseur). De plus, les murs doivent être revêtus d’une isolation rapportée par l’extérieur ou par l’intérieur.
Pour remédier à l’inconvénient de cette pose "traditionnelle" (quantité de ciment à gâcher), les industriels ont conçu un bloc à joints minces (produit dans une démarche Haute Qualité Environnementale), simple à mettre en oeuvre, avec une consommation de mortier qui chute à 8 kg/m². Mais le premier rang doit être monté parfaitement de niveau et d’aplomb (pas de rattrapage possible).
C’est un bloc dont les faces sont rectifiées mécaniquement avec une tolérance dimensionnelle de l’ordre du millimètre. Sa parfaite planéité permet une pose horizontale sur un liant-colle déposé au rouleau applicateur (plus besoin de bétonnière), tandis que les joints verticaux s’emboîtent à sec grâce à un système de rainure et languette. Ainsi, horizontalité et aplomb du mur s’obtiennent automatiquement. La rapidité de pose de ce système constructif offre 30 à 40 % de gain de temps.
Planchers à poutrelles ou dalles : isolation obligatoire
Les solutions de plancher traditionnel à poutres et solives sont variées, mais lourdes à mettre en œuvre. C’est la raison pour laquelle les planchers préfabriqués sont plébiscités depuis longtemps.
Très employé en construction comme en rénovation, le plancher à poutrelles et hourdis béton est formé de poutrelles treillis en béton armé (armatures couplées à des V métalliques inversés), ou précontraint (fers d’armatures prétendues), en I ou T inversé.
Le plus souvent, on comble l’intervalle avec des blocs de béton (appelés "hourdis" ou "fond de coffrage"), avant de couler une dalle de compression. Le faible poids des éléments ne demande pas de gros moyens de levage, ni de grande qualification, et le coût (50 €/m environ) est intéressant. Revers de la médaille : la portée limitée des poutrelles (4,8 à 5 m), la nécessité d’utiliser des étais et la création de points d’appui (murs de refend).
Sans oublier l’absence d’isolation phonique et thermique. Mais pour y remédier, les "entrevous" en polystyrène expansé moulé (PSE) sont privilégiés. Légers, ils s’emboîtent facilement entre les poutrelles (portée jusqu’à 6,2 m) et sont complétés par des « rupteurs » qui assurent une coupure thermique entre plancher et murs porteurs. Les rupteurs « longitudinaux » sont posés parallèlement aux murs de façade, tandis que les « transversaux » isolent les murs de refend.
Une formule idéale pour créer un plancher sur vide sanitaire, ventilé et isolé, moins énergivore en chauffage qu’une dalle coulée sur radier. Pour résoudre le problème des longues portées, les éléments rectangulaires rythmés d’évidements (alvéoles longitudinales) en béton précontraint par fils d’acier tendus, offrent jusqu’à 15 m de portée pour une largeur courante de 1,20 m. Épaisses (16 à 35 cm), elles disposent d’une résistance structurelle de 230 à 500 kg/m et d’une isolation phonique, moyennant un poids conséquent. Ce type de « planchersec » est particulièrement prisé dans le collectif. Il s’accommode bien des habitations de grandes surfaces.
Après levage, les dalles sont posées jointivement sur les murs porteurs (profondeur d’appui minimale de 3 à 6 cm suivant les matériaux), et assemblées par un clavetage béton, formant le plancher fini. La pose s’effectue sans étaiement (coffrage perdu) et se contente d’une chape d’égalisation.
Pierre reconstituée : plus vraie que nature
Parements, dalles, pavés, margelles de piscine, piliers de clôture… des sols aux murs, de la maison au jardin, la pierre recomposée ne laisse pas de marbre.
La raison ? Si le charme de la pierre de taille est indéniable, elle est coûteuse (extraction, taille, pose…).
La pierre reconstituée, moins chère, est fabriquée sous forme de pâte (à partir de roche broyée, chaux, ciment blanc, résines, pigments et eau), puis coulée dans des moules élastomères réalisés à partir d’empreintes prélevées sur des matériaux régionaux anciens.
Elle peut ainsi reproduire un grand nombre d’aspects et de matières (calcaire, schiste, pierre sèche, brique, galet et même bois). Seule contrainte, l’application d’un traitement hydro-oléofuge pour faire face au risque de taches.
Toiture et couverture : style respecté, isolation intégrée
Tuiles poreuses, lattage déformé, solin défectueux… dès qu’apparaissent des signes de défaillance, une cure de jouvence s’impose.
D’autant qu’un toit mal isolé représente 30 % des déperditions de chaleur.
Si la toiture est à rénover complètement, après sa dépose (tuiles, lattage et chevrons), l’objectif n’est plus de poser séparément les différents éléments mais de recourir par exemple à des "panneaux sandwichs" voire des "caissons chevronnés" (procédé d’isolation par l’extérieur). À la fois support de couverture, isolant et parement décoratif intérieur, ces caissons enferment l’isolant thermique (PSE, mousse polyuréthane, laine minérale…) en sandwich entre une face inférieure décorative (plaque de plâtre, lambris, voliges…) et un parement extérieur hydrofugé sur lequel seront fixés les supports de couverture. Certains sont même encadrés de deux raidisseurs qui, tels des chevrons latéraux, sont prêts à recevoir les liteaux.
Absence de ponts thermiques grâce à l’isolation continue (9 à 19 cm d’épaisseur), volume habitable sous comble maximal et sousface prête à peindre ou à décorer sont les avantages de ce procédé "tout-en-un". Spécifiques aux toitures coiffées de tuiles rondes, les plaques ondulées (fibres cellulosiques) se fixent directement sur les pannes de la charpente et facilitent le calage des tuiles canal.
On peut leur préférer les panneaux à ondes isolants qui assurent en outre une isolation continue par l’extérieur. Ils sont formés d’une âme (mousse polyuréthane), prise entre une plaque de plâtre cartonnée (support décoratif côté comble) et une plaque ondulée en fibre-ciment (parement extérieur).
L’avis de l’expert*
"C’est indéniable, les éléments constructifs préfabriqués offrent un gain de temps par leur facilité de mise en oeuvre et s’ouvrent ainsi à un public plus large. Malgré un surcoût de 16 % pour une maison neuve répondant à la RT 2012, les ventes de blocs isolants ont sensiblement augmenté. "
*Christian Lejet, directeur du pôle structure de Point P.
Ce bloc à structure alvéolée en béton de pierre ponce garantit une bonne résistance thermique grâce aux bulles d’air qu’il renferme. Murs et blocs d’angle sont armés de fers recourbés et de longrines, puis coffrés pour recevoir du béton.
Résistant, ce bloc de béton rectifié doit être associé à un isolant de 12 cm, à des rupteurs et planelles anti-pont thermique (roche volcanique et mousse polyuréthane), pour répondre à la RT 2012.
Fruit du mariage de parois en Granulex et d’un isolant en polystyrène graphité, cette planelle de dernière génération évite l’utilisation de rupteurs thermiques.
Épousant les poutrelles, les hourdis en PSE (polystyrène expansé) permettent de limiter les déperditions thermiques. Associé à des rupteurs périphériques, ce type de système corrige les ponts thermiques.
Performances des différents matériaux constructifs
Bloc de roche volcanique
Avec ses alvéoles garnies de PSE (polystyrène expansé), le bloc "Confort+" d’Alkern offre une résistance thermique élevée (R = 2,01 m².K/W) et il dispose d’une bonne accroche de l’enduit (50 x 25 x ép. 20 cm, 12 kg le bloc).
Béton de pierre ponce
Le bloc "Fabtherm" de FabemiIl allie simplicité de pose (consommation colle : 1,6 à 2,6 kg/m) et performance thermique (R = 1,04 m.K/W). Une isolation rapportée avec plaque de plâtre (ép. 13,5 cm) se justifie pour obtenir une R ≥ 5 m2.K/W (50 x 20 x 20 cm, poids 16 kg, 8 blocs/m).
Bloc de pierre ponce
Grâce à ses alvéoles verticales, le bloc en pierre ponce de Cogetherm offre une isolation/inertie thermique capable de stocker les apports solaires d’hiver et de contenir la chaleur estivale. Il est composé de 92 % de pierre ponce, oxyde de fer, clinker et chaux (49 x 19 x ép. 20 à 25 cm, R = 1,3 à 1,35 m2.W/K, 16 à 17 kg le bloc).
Bloc de béton et d’ardoise
À base d’ardoise expansée, le bloc"Easytherm" de Perin & Cie associe résistance mécanique élevée (L 60) et performance thermique (R = 1,27 m².K/W), il se contente d’un enduit monocouche RT3. Son bloc d’angle pour chaînage évite les découpes (50 x 20 x 20 à 25 cm, 12,5 à 16 kg le bloc).
Bloc de béton cellulaire
À maçonner à joints décalés avec un mortier-colle, les blocs "Thermopierre" de Xella s’emboîtent par rainure et languette. (62,5 x 25 x ép. 25, 30, 36,5 ou 50 cm, R = 2,58 à 5,3 m².K/W, 350 à 550 kg/m²).
Brique à "isolation répartie"
Autoporteuse et autoisolante, la brique "Climamur" de Porotherm-Wienerberger intègre dans ses alvéoles de la laine de roche. Complétée de blocs pour chaînage, linteaux, appuis de fenêtre…, elle répond à la RT 2012 (24,8 x h 24,9 x ép. 36,5 ou 42,5 cm, R = 4,66 ou 5,5 m².K/W, 14,7 à 17 kg le bloc).
Barrière contre l’air et l’eau, les
appuis de fenêtre en béton cellulaire disposent d’une bonne isothermie. Ils s’adaptent, en outre, à tous les modes constructifs.
Formés d’un isolant avec pare-vapeur serré entre une sous-face décorative et un parement extérieur en panneau de particules hydrofugé, ces
panneaux sandwichs non chevronnés sont dotés de deux contreliteaux.
Ils se posent dans le sens de la pente ou à sa perpendiculaire.
Rapides à mettre en oeuvre, les
plaques de support de tuiles assurent une étanchéité renforcée de la toiture. Elles résistent aux vents violents et s’emploient dès 9 % de pente.
Plus isolant, moins résistant
Économie d’énergie et concurrence des écomatériaux obligent, des systèmes constructifs associent légèreté, pose collée et isolation thermique. Certains sont de type « monomur » avec des épaisseurs conséquentes (30 à 45 cm). Comme la brique tout-en-un ou le béton cellulaire, ils ont leurs limites : épaisseur réduisant la surface habitable, performance thermique inférieure à la RT 2012 rendant nécessaire une isolation rapportée. Enfin, leur résistance mécanique limite la hauteur des ouvrages, à l’exception du bloc d’ardoise expansée.
Le
double rang de génoises préfabriquées évoque l’architecture provençale traditionnelle tout en évitant la présence d’une gouttière.
Ce
parement mural restitue le grain de la pierre calcaire, tandis qu’au sol un dallage laisse jouer la lumière sur l’irrégularité de sa surface.
RT 2012 : la chasse au gaspi
La RT 2012 a pour but de diviser par trois la consommation énergétique des constructions neuves. La facture de chauffage pouvant aller de 250 €/an pour une maison « basse consommation » à 1 800 € pour une maison mal isolée.
Pour y parvenir, il convient de n’avoir aucun pont thermique au niveau des planchers. Essentiel, le plancher bas sur vide sanitaire doit assurer une continuité totale de l’isolation, en déconnectant la dalle des murs périphériques et des refends.
Côté matériaux, la solution la plus fréquente utilise des rupteurs thermiques, entrevous et abouts de planchers en polystyrène expansé, des blocs béton et des planelles isolants conformes à la RT 2012.
Pour encadrer le portail, des
kits en pierre reconstituée, composées de boisseaux et de chapiteaux, imitent la pierre naturelle ou la brique offrant un aspect minéral authentique.
Le montage de cet escalier consiste à empiler les modules formant le fût central et, en parallèle, à emboîter les marches d’équerre (par rapport au fût) collées avec un mastic polymère. L’extrémité des marches est étayée tandis que le fût central est ferraillé et rempli de béton.
"Colonne vertébrale" de ce séjour, cet escalier à vis est moulé en béton (calcaire concassé, ciment blanc, pigments…).
Les escaliers
Les modèles d’escaliers préfabriqués se partagent en deux catégories. Les "monoblocs", qui se transportent par camion et se positionnent au moyen d’un engin de levage. Et les escaliers en "kit" à base de marches empilées, qui se montent en deux jours maximum. Il suffit de superposer des blocs à bancher pour former un fût dans lequel du béton sera coulé après ferraillage. Les marches sont encastrées en porte-à-faux dans la réservation de chaque élément du fût. Le béton peut être laissé brut, traité (lisse, polie, ciré…) ou recevoir divers revêtements de sol (pierre naturelle, terre cuite…).
Deux matériaux de construction à la loupe
Le béton cellulaire :
de nombreux atouts Léger mais porteur, le béton cellulaire se compose de sable, chaux, ciment, gypse et aluminium moulés à sec puis cuits sous pression à 190 °C. Cinq fois plus léger que le béton, il est d’une manutention aisée qui facilite sa pose. Grâce aux microbulles d’air qu’il renferme, c’est un bon isolant (conductivité L = 0,09 W/m.K en 25 cm d’épaisseur), dont l’inertie atténue les écarts de température. Toutefois, l’évolution des contraintes thermiques (RT 2012) impose de construire avec des blocs épais de 50 cm (R = 5,5 m.K/W) ou de prévoir une isolation complémentaire (bloc de 25 cm + complexe thermo-acoustique). S’ajoute la nécessité d’enduire l’intégralité du mur.
La brique monomur :
l’isolation intégrée Épaisse de 37,5, 42,5 voire 50 cm, la brique monomur accumule la chaleur du jour pour la restituer la nuit. Elle emprisonne l’air ambiant grâce à un réseau d’alvéoles verticales. La température reste fraîche l’été et stable l’hiver grâce à sa forte inertie. La construction des murs (qui exclut toute isolation rapportée) se fait en une seule et unique opération. Emboîtée à sec, sa pose s’effectue avec un mortier-colle. Les inconvénients de cette brique restent ses performances thermiques qui ne répondent plus aux exigences de la RT 2012. Sa résistance (R) est de 4 m.K/W pour une épaisseur de 42,5 cm. Ce qui est en deçà du R = 5 m.K/W exigé en construction neuve. Par ailleurs, son poids (de 250 à 320 kg/m2 suivant l’épaisseur) nécessite de solides fondations et des chaînages béton qui alourdissent… la facture. Aussi, des fabricants proposent-ils des briques dont les alvéoles intègrent un isolant répondant à la RT 2012.
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