Façade isolante : isolation thermique extérieure ou ETICS

L’isolation thermique des parois verticales extérieures des bâtiments peut être réalisée grâce à trois grands types de techniques :

1. L’isolation thermique répartie (ITR)  qui implique l’utilisation de maçonnerie isolante, par exemple.
2. L’isolation thermique par l’intérieur (ITI)  qui consiste à isoler les parois verticales depuis l’intérieur du bâtiment.
3. L’isolation thermique par l’extérieur (ITE)  qui vise à isoler les parois verticales depuis l’extérieur du bâtiment à l’aide de panneaux isolants rigides en polyuréthane (PUR) ou en polystyrène extrudé (EPS)

Le présent article est consacré à l’isolation thermique extérieure ou ETICS , abréviation de l’anglais ‘External Thermal Insulation Composite Systems with Rendering’ ou Systèmes composites d’isolation thermique par l’extérieur avec enduit, façade isolante en langage commun.

Qu’est ce qu’un système ETICS

Un système ETICS, également connu sous le nom de système d’isolation thermique par l’extérieur (ITE), est une approche de construction visant à améliorer l’efficacité énergétique d’un bâtiment en isolant sa structure extérieure plutôt qu’intérieure. Ce système consiste à ajouter une couche d’isolant thermique sur la façade extérieure d’un bâtiment, suivie d’une couche de revêtement protecteur qui assurera les rôles de barrière d’étanchéité et  l’esthétique finale.

Les différents composants nécessaires pour constituer un système ITE parfait sont les suivants :

• Maçonnerie existante
• Mortier colle
• Panneau isolant, principalement à base de polystyrène expansé ou EPS (70% du marché européen en 2020)
• Ancrages physique, cheville avec montage à cœur de l’isolant
• Cimentage deux couches avec treillis d’armature en fibre de verre résistant au alcalis
• Primaire
• Enduit de finition, généralement un crépis à base de silicone

 

 

Un peu d’histoire

Avant 1950, l’histoire de l’isolation n’avait pas encore commencé ! L’isolation thermique était même presque inexistante dans les logements… Le chauffage au bois, au charbon ou au fioul bon marché compensait le manque d’isolation thermique pendant l’hiver. 

Cependant, la performance énergétique d’un bâtiment, qui était considérée comme négligeable dans le passé, devient de plus en plus importante en raison des contraintes environnementales et de l’augmentation du coût des combustibles. Les techniques d’isolation connaissent un premier essor après les chocs pétroliers des années 1970.

Bien que les premières réalisations d’isolation thermique extérieure aient eu lieu en 1957 à Berlin et dès les années 1970 en Belgique, leur utilisation n’a pas connu de développement significatif à cette époque. En 1959, E. Horbach fait breveter en Allemagne un système ETICS moderne  à base de stucs polymères, renforcés par un treillis de fibres de verre protégé contre les alcalis sur un isolant en polystyrène expansé ou EPS. (Hens, H.; Carmeliet, J. Performance Prediction for Masonry Walls with EIFS Using Calculation Procedures and Laboratory Testing. J. Therm. Env. Bldg. Sci. 2002, 25, 2.)

En Belgique, la technique du mur coulisse non isolé, un double mur séparé par un vide ventilé, augmentant la résistance à la pénétration d’eau de pluie par la création d’une double barrière a été améliorée en insérant une couche de matériau isolant dans le creux.

Il faudra attendre les années 80 et le début de la crise énergétique  pour voir le système de façade isolante multicouches se développer en Allemagne et Autriche puis conquérir le reste de l’Europe avec des règlementation relative à la performance énergétique des bâtiments toujours plus contraignantes.

Depuis mai 2004, les fournisseurs de systèmes d’isolation thermique extérieure doivent obligatoirement disposer d’une Approbation Technique Européenne (ATE). En Belgique, ces directives (UEAtc, puis ETAG 004) s’accompagnent d’exigences complémentaires tenant compte des spécificités du climat belge. (Lien)

En 2011, le marché belge se chiffrait à peu à plus d’un million de mètres carrés de façade annuellement et est en progression constante depuis.

D’après les plus récentes données fournies par l’Association européenne ETICS, l’année 2020 a vu l’isolation de 332,0 millions de mètres carrés de murs extérieurs en Europe, avec une épaisseur moyenne d’isolation de 125 mm.   (Pasker, R. The European ETICS Market at a Glance: Facts, Figures, Latest Trends. In Proceedings of the 5th European ETICS Forum, Prague, Czech Republic, 16 September 2021; European Association for External Thermal Insulation Composite Systems (EAE): Berlin, Germany, 2021.)

 

Les avantages d’une isolation thermique extérieure

Profil des températures d’un mur traditionnel à coulisse avec et sans ETICS

L’Isolation Thermique Extérieure (ITE)  peux être appliquée aussi bien en construction neuve qu’en rénovation et présente de nombreux atouts :

• Jusque 55% de réduction des pertes d’énergie en rénovation selon une étude européenne de 2019 (Luján, S.V.; Arrebola, C.V.; Sánchez, A.R.; Benito, P.A.; Cortina, M.G. Experimental comparative study of the thermal performance of the façade of a building refurbished using ETICS, and quantification of improvements. Sustain. Cities Soc. 2019, 51, 101713. Lien)
• Pas de diminution significative des capacité d’isolation avec le temps (D’agostino, D.; Landolfi, R.; Nicolella, M.; Minichiello, F. Experimental study on the performance decay of thermal insulation and related influence on heating energy consumption in buildings. Sustainability 2022, 14, 2947. Lien )
• Pas de ponts thermique  grâce à la création enveloppe thermique continue.  Un système d’isolation thermique extérieure supprime facilement les ponts thermiques (abouts de planchers, mur de refends…), sauf au niveau des fondations. Une épaisseur de 10 cm d’isolant extérieur équivaut à 20 à 25 cm du même isolant intérieur sur le total des consommations lorsqu’il y a beaucoup de ponts thermiques. 
• Diminution du risque de condensation interne, une ITE ne nécessite pas  de mise en place d’une couche continue pare vapeur.
• Protection de la structure portante contre les influences du climat extérieur. La présence d’une ETICS  est capable de diminuer de 75% les contraintes thermiques au sein de la maçonnerie, augmentant significativement les marges de sécurité de la structure portante. (Collina, A. Comfort and energy saving: the External Thermal Insulation Composite System (ETICS). 2nd Portuguese Congress on Construction Mortars (APFAC), Lisbonne Potugal 2007)
• Conservation de la surface habitable, alors qu’une isolation par l’intérieur peut la réduire jusqu’à 7%. De plus l’isolation par l’intérieur entraine généralement des modifications des circuits électriques, d’eau, de chauffage… dues au déplacement des parois, augmentant significativement le coût final.
• Protection contre l’humidité, en raison de la faible capillarité de l’ enduit imperméable, l’eau de pluie s’abattant sur la façade s’évacue rapidement. Une ITE forme une barrière imperméable, protégeant la maçonnerie et permettant de toujours conserver les murs au sec.
• Climat ambient optimal grâce à la température mieux équilibrée et à la suppression de l’effet ‘paroi froide » dû aux ponts thermiques, on profite optimalement du pouvoir d’accumulation de chaleur du mur en hiver et de son inertie thermique en été.
• Prix plus élevés en cas de vente et de location, jusqu’à 20% de plus value immobilière selon une étude européenne.
• Une ITE combine isolation thermique et ravalement de façade.
• Installation rapide, de plus en cas de rénovation, la vie quotidienne ne sera pas dérangée, les travaux se déroulant à l’extérieur de l’habitation.
• Réduction des rejets de CO2 par diminution des besoins de chauffage et climatisation. Selon des chiffres de 2021, le chauffage résidentiel est responsable de 14.9% des émissions totales de gaz à effet de serre en Belgique (source).
• Amélioration de l’isolation acoustique.

Entretien et durabilité de l’ITE

Depuis les débuts des années 1960, en Europe, des centaines de millions de mètres carrés de systèmes composites d’isolation thermique extérieure (ETICS) ont été déployés pour isoler les bâtiments. Au cours de la dernière décennie, l’utilisation des ETICS est devenue une stratégie largement adoptée visant à renforcer l’efficacité énergétique et la durabilité des façades du parc immobilier.

Naturellement, cela soulève des questions sur la durabilité des ETICS par rapport à d’autres types d’isolation thermique. C’est pourquoi un nombre substantiel de maisons à plusieurs étages équipées d’ETICS ont été inspectées à plusieurs reprises depuis 1975 par l’Institut allemand Fraunhofer-Gesellschaft, un des principaux organismes de recherche en science appliquée au niveau international.

Les résultats de ces inspections répétées peuvent être résumés comme suit :

• Les dommages aux façades sont plus rares que dans le cas de la maçonnerie conventionnelle avec enduit, en raison de l’effet de désolidarisation de la couche d’isolation souple par rapport à la structure portante et de la diminution des contraintes thermiques au sein de la maçonnerie.
• Les dommages causés par les intempéries naturelles sont généralement négligeables.
• Une plus grande sensibilité de l’ETICS à la croissance d’algues due à la pluie ou à la condensation nocturne de la surface ainsi qu’ à l’amélioration de la qualité de l’air avec une quasi disparition des rejets de dioxyde de souffre industriel, un puissant biocide.
• Les coûts et la fréquence d’entretien des systèmes d’isolation extérieure des murs (ETICS) sont équivalents à ceux des structures murales conventionnelles constituées de maçonnerie enduite.
• La durabilité et l’espérance de vie d’une ETICS sont généralement considérées comme étant d’au moins 60 ans.
• Les bonnes performances à long terme, associées à une excellente protection contre la pluie battante et à une qualité d’isolation thermique élevée, sont les raisons pour lesquelles les ETICS sont devenus si populaires en Europe. 

(LONG-TERM PERFORMANCE OF EXTERNAL THERMAL INSULATION SYSTEMS (ETICS)  Helmut Künzel, Hartwig M. Künzel, Klaus Sedlbauer1 Fraunhofer-Institute for Building Physics, Holzkirchen, Germany Architectura 5 (1) 2006, 11–24 Lien)

ITE : incitations gouvernementales et aides financières en région Wallonne

Dans le but de promouvoir les objectifs de neutralité carbone, la Wallonie met à disposition deux types d’aides à la réalisation d’une isolation thermique extérieure en rénovation:

• une prime d’un montant de 22 à 132 €/m² selon la catégorie de revenu, avec un maximum de 90% TVAC des factures.
• un prêt à taux réduit ou taux zéro

Wallonie énergie SPW – Primes Habitation 2023 (à partir du 1er juillet 2023) Lien