Renforcer l’isolation thermique (été, hiver) et acoustique des bâtiments, mais aussi qualifier ou requalifier les ouvrages sur le plan architectural, autant de bonnes raisons de choisir la façade double peau. Des techniques variées, dominées par la façade légère, qui s’intéressent à tout type de bâtiment.
Immeuble de bureaux Opalia d’Art & Build à Paris. La façade côté périphérique, qui a fait l’objet d’une ATEx, est une double peau ventilée, composée de panneaux de CLT à l’intérieur, doublée d’isolant et revêtue de lames de Douglas. Cette double peau permet de renforcer l’isolation thermique, et surtout acoustique.
Photo : Paul Kozlowski
La recherche de la performance énergétique et du confort de l’occupant incite au développement de solutions architecturales et techniques permettant de régler tout à la fois. Les façades double peau en sont la parfaite illustration. L’idée : créer un espace tempéré qui contribue efficacement aux conforts d’hiver et d’été, tout en allégeant la facture énergétique, en évitant les surchauffes (climatisation) et en captant les apports solaires passifs (chauffage). Autre intérêt de ces systèmes : l’amélioration du confort acoustique, certaines de ces façades formant de véritables écrans en la matière.
L’amélioration peut être de l’ordre de 5 à 10 dB. Si cette option, malgré un coût plus élevé, est de plus en plus souvent étudiée, c’est aussi par intérêt architectural et patrimonial. En effet, tout en réglant nombre de problématiques thermiques et techniques, elle change profondément l’image des bâtiments, notamment dans le cadre de rénovations. L’un des exemples les plus célèbres est encore aujourd’hui la tour Bois-le-Prêtre à Paris (17e), dotée d’une double peau translucide et d’un vaste espace tampon qui améliore considérablement le confort des occupants et l’image de leur lieu de vie (Frédéric Druot, Anne Lacaton et Jean-Philippe Vassal).
Effet de serre
Quel que soit le système retenu, le principe est toujours le même : utiliser l’effet de serre généré par la façade vitrée pour réchauffer et créer une ventilation du bâtiment. La gestion de la lame d’air entre les deux peaux et celle des protections solaires sont, de fait, les vrais critères différenciant les systèmes, bien plus que la dimension des espaces tampons entre les deux peaux. La façade double peau a donc pour fonction la régulation thermique du bâtiment. Elle le protège des contraintes météorologiques et des rayonnements directs du soleil. En évitant l’action directe du vent, elle supprime l’effet de paroi froide en hiver. Elle peut également être utilisée pour produire de l’électricité avec des vitrages spécifiques, qui assureront à la fois la fonction production d’électricité et la fonction protection solaire.
Sur le plan de la conception et de la mise en œuvre, ce type d’ouvrage ne s’improvise pas. La conception en est complexe et c’est à chaque fois du sur-mesure. Le prototype est réalisable avec des produits issus des gammes de fabricants, mais demande les compétences d’un bureau d’études thermiques, d’un bureau d’études spécialisé dans la conception des façades et d’une entreprise spécialisée dans la mise en œuvre, parfois elle aussi très complexe. Sachant que, ici, tout est lié et certains points sont très sensibles. Par exemple, l’élévation de température des façades est difficilement formalisable par le calcul. Il peut y avoir des dangers de casse thermique des vitrages si cette donnée n’est pas bien appréhendée. C’est aussi pourquoi les bureaux d’études déconseillent les couleurs sombres pour les parois opaques. Il est important également de s’intéresser à la nature des vitrages : auront-ils une fonction de garde-corps ? Dans ce cas, leur qualité est importante. Autres points sensibles, la gestion des apports solaires et la mise en place des protections solaires.
Stéphane Miget
Tour Alto à la Défense par IF Architectes, une façade double peau respirante de 3 700 écailles de verre.
Photo : IF Architectes
Typologie des systèmes double peau
Façade multiple, double peau ventilée sur l’extérieur naturellement
Façade constituée de deux parois de verre séparées par une lame d’air. Ventilation par convection : l’air entre en partie basse, il est chauffé dans la lame et sort en partie haute. La paroi intérieure en vitrage isolant assure en général le clos et le couvert. La peau extérieure est constituée soit de vitrages, soit de volets, de vantelles ou de bardages opaques ou perforés.
Façade multiple, double peau ventilée sur l’extérieur mécaniquement
Façade constituée de deux parois séparées par une lame d’air. La lame d’air est mise en communication avec l’intérieur par un système de ventilation mécanique (extraction mécanique à débit d’air forcé). Le sens de circulation du flux d’air est réalisé de l’intérieur vers l’extérieur. La paroi intérieure est constituée d’un simple vitrage ; la paroi extérieure, qui assure le clos et le couvert, est composée d’un vitrage isolant.
Façade multiparoi, faiblement ventilée sur l’extérieur naturellement
Façade constituée de deux peaux mises en œuvre sur une seule ossature dont la paroi intérieure est équipée d’ouvrants. La ventilation résulte du phénomène de convection et de l’équilibrage des pressions entre intérieur et extérieur. On distingue les lames d’air très faiblement ventilées et faiblement ventilées par les sections hautes de ventilation. L’ouverture totale, conformément au DTU 33.1, est équivalente à une fente continue comprise entre 1 et 50 mm. Le sens de circulation se fait de l’extérieur vers l’extérieur.
Façade multiparoi, ventilée sur l’extérieur
Façade semblable à la précédente, à la différence près que l’ouverture totale, conformément au DTU 33.1, est équivalente à une fente continue d’au moins 50 mm en traverse haute et basse.
Façade multiparoi, ventilée sur l’intérieur
Façade constituée de deux peaux mises en œuvre sur une seule ossature et dont la paroi intérieure est équipée d’ouvrants. Deux options : lame d’air mise en communication naturellement vers l’intérieur ou lame d’air mise en communication via extraction mécanique sur l’intérieur.
Façade multiparoi respirante
La façade dite « respirante » est un système jugé plus économique, car, contrairement à un système double peau, il n’a qu’un seul cadre tout en présentant des performances thermiques et acoustiques très satisfaisantes. Cette façade est constituée de deux parois vitrées, en général un double vitrage côté intérieur et un simple vitrage côté extérieur avec, entre les deux, une lame d’air d’épaisseur variable (en général 40 à 400 mm). Celle-ci est mise en communication avec l’extérieur par le biais de filtres situés en partie basse, ce qui permet d’assurer un équilibrage des pressions partielles de vapeur d’eau de la lame d’air et de l’ambiance extérieure.
Cet article est extrait du magazine 5Façades 165 disponible sur Calameo.
