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Techniques de construction

La manière de construire des bâtiments a considérablement évolué ces dernières années dans nos régions climatiques. En raison des exigences sans cesse croissantes en matière de physique du bâtiment, la conception des bâtiments et la construction elle-même sont devenues de plus en plus complexes ces dernières années.
Les architectes et les ingénieurs analysent les plans de construction et discutent des détails techniques lors de la phase de conception.
Coupe transversale d'une construction moderne en bois dotée d'une ossature porteuse et d'une isolation thermique multicouche.

Construction en bois

Les maisons en bois existent depuis des centaines d'années. Cependant, les maisons en bois d'aujourd'hui n'ont plus grand-chose en commun avec les cabanes en rondins d'autrefois. Les constructions en bois actuelles sont des structures extrêmement complexes. La structure porteuse se compose d’une ossature en bois dans laquelle les fenêtres et les portes sont intégrées à l’aide de poutres horizontales. La structure porteuse est isolée, puis généralement recouverte de panneaux sur de grandes surfaces.

Les avantages de la construction en bois

Les avantages de la construction en bois résident tout d'abord dans le faible poids de la structure, qui permet de transporter facilement des éléments de mur entiers et, par conséquent, d'atteindre un haut degré de préfabrication des murs. Ainsi, la construction en bois apparaît à première vue comme un mode de construction très rapide, car les murs n'ont plus qu'à être assemblés sur le chantier. Ce temps de montage réduit sur place est toutefois précédé d’un montage de plusieurs semaines dans les chaînes de production des structures en bois. En fin de compte, cela représente un délai d’attente pour le maître d’ouvrage, de sorte que la maison achetée ne peut pas être occupée beaucoup plus tôt qu’une maison à ossature massive. La construction en bois peut toutefois être très bien isolée.
Maison préfabriquée en bois en cours de construction, avec un ouvrier portant des poutres en bois afin de permettre un montage rapide des éléments muraux.
Illustration d'un pont thermique dans une construction en bois, avec un joint traversé par un courant d'air, ce qui entraîne des problèmes d'humidité.

Les défis liés à l'étanchéité à l'air dans la construction en bois

L'isolation thermique est également très bonne, même avec des murs en bois minces. Toutefois, l'étanchéité à l'air pose souvent un défi, car les nombreux assemblages horizontaux et verticaux du bois entraînent inévitablement des joints et des interstices. L'étanchéité à l'air est obtenue grâce à des panneaux d'installation intérieurs, des films et des rubans adhésifs, ce qui nécessite une mise en œuvre technique complexe. Cela peut toutefois entraîner des problèmes au fil du temps, en raison du vieillissement des colles et des matériaux.

Le bois et l'humidité : une combinaison délicate

Le bois réagit à l'humidité, à l'eau et à la chaleur, et „ travaille “ tout au long de sa durée de vie. De simples poutres et planches en bois peuvent se déformer et se fendre au fil du temps, compromettant ainsi l'étanchéité à l'air du bâtiment. Le comportement des occupants joue également un rôle important à cet égard.

Problèmes à long terme dus à un manque d'étanchéité à l'air

Si, au cours des premières années, les propriétaires ont encore conscience de l'importance de l'étanchéité à l'air pour l'ensemble de la construction, cette prise de conscience s'estompe souvent avec le temps.
Si, au bout de 15 ans, on perce un trou pour installer une prise électrique et que l'étanchéité à l'air est compromise, de la condensation peut se former à l'insu de tous derrière les panneaux, au niveau de l'isolation. Cela peut causer des dommages considérables non seulement à la structure du bâtiment, mais aussi à la qualité de l'air intérieur. Ces fuites ne sont souvent détectées que lorsque l’isolation et la structure sont humides et que des spores de moisissure sont éventuellement déjà détectables dans l’air ambiant.

Test « Blower Door » visant à mesurer les fuites d'air dans un bâtiment afin d'identifier les problèmes d'humidité.

Les matériaux à base de bois et leur sensibilité à l'humidité

Les matériaux à base de bois sont hygroscopiques, c'est-à-dire qu'ils absorbent l'humidité. De ce fait, ils sont en principe plus sensibles aux effets de l'eau et des intempéries.
Les façades doivent être conçues avec le plus grand soin et réalisées dans les règles de l'art.
Les infiltrations au niveau des rebords de fenêtres, des raccords ou d'autres éléments de construction peuvent rapidement endommager de manière irréversible une structure en bois.

Construction en dur

Les maisons en maçonnerie massive ou en béton sont en principe plus robustes et plus résistantes aux tempêtes, à l'eau et aux autres agressions environnementales que les constructions à ossature bois. De même, comme nous l'avons déjà mentionné, l'isolation acoustique est plus facile à mettre en œuvre dans une construction massive que dans une construction légère en bois.

Longévité des constructions en béton massif

Le Colisée de Rome est un exemple de cette longévité. Achevé vers l'an 70 après J.-C., il est construit en béton, un matériau qui résiste ainsi aux intempéries depuis près de 2 000 ans.
Le Colisée de Rome la nuit – un exemple de la longévité des constructions massives en béton.

Méthodes de construction et régulation de l'humidité

Le poids d'un bâtiment massif ne permet de le préfabriquer et de le transporter que dans une mesure limitée. Les maisons massives sont généralement construites sur place, sur le chantier, en maçonnerie ou en béton. La phase de construction dure plusieurs mois et est inévitablement exposée aux intempéries, ce qui explique pourquoi la phase de séchage après la mise en place de la toiture peut également prendre plusieurs mois.

Au plus tard lorsque l'électricien aura raccordé la sonnette, la maison ne présentera plus qu'une humidité résiduelle minime, qui disparaîtra complètement après la première période de chauffage.

Conductivité thermique des matériaux de construction massifs

Les matériaux massifs et lourds tels que la pierre, le métal, le verre, le béton ou la brique ont une densité spécifique élevée et sont donc particulièrement conducteurs de chaleur. Cela signifie qu’ils transmettent très bien la chaleur, ce qui n’est pas souhaitable dans la construction de maisons, car il faut limiter au maximum les pertes d’énergie, qui sont à la fois néfastes pour le climat et coûteuses. Néanmoins, des mesures d'isolation supplémentaires permettent d'atteindre un niveau de confort optimal.

Image thermique d'une maison en dur – elle met en évidence d'importantes déperditions thermiques au niveau des fenêtres, des plafonds et des éléments de construction non isolés.

Une meilleure isolation thermique grâce à des blocs de mur poreux

Au cours des dernières décennies, l'industrie de la pierre a mis au point des blocs de maçonnerie alvéolés qui, grâce à des poches d'air et des alvéoles, réduisent leur densité et offrent de meilleures performances en matière d'isolation thermique.
La brique alvéolée classique présente aujourd'hui non seulement de nombreuses alvéoles directement visibles, mais on ajoute également à l'argile des billes (par exemple en EPS) qui se consument lors de la cuisson de la brique, créant ainsi des poches d'air supplémentaires.
Cette porosité rend toutefois le matériau de construction des murs plus tendre, ce qui complique la fixation d'objets lourds dans la maçonnerie.

Prévention des pertes de chaleur grâce à des mesures d'isolation

De nombreux types de matériaux de maçonnerie, tels que le béton cellulaire, la pierre ponce ou l'argile expansée, contiennent un maximum d'inclusions d'air. Cela améliore les performances isolantes, mais se fait au détriment de la résistance mécanique et de l'isolation acoustique structurelle.
Afin d'éviter les pertes thermiques accrues liées aux matériaux de construction massifs pour les murs, une couche supplémentaire d'isolation thermique est posée. Cette mesure doit être soigneusement planifiée et mise en œuvre de manière homogène afin d'éviter les ponts thermiques.

Ces ponts thermiques peuvent entraîner l'apparition de zones froides dans la maison, où l'air ambiant se condense, ce qui favorise la formation de moisissures.

Ponts thermiques et profil de température dans la construction massive

Afin de réduire les pertes de chaleur dues aux matériaux de construction massifs des murs, une couche d'isolation thermique supplémentaire est mise en place. Cette mesure doit être soigneusement planifiée et mise en œuvre de manière rigoureuse afin d'éviter les ponts thermiques. Les ponts thermiques peuvent entraîner l'apparition de zones froides dans la maison, où l'air ambiant se condense. À long terme, cela peut favoriser la formation de moisissures.

Courbe isothermique d'un mur pignon

Le schéma de construction ci-dessous montre les plages de température présentes dans le mur. Les différents matériaux et assemblages entraînent des écarts de température qui ont une incidence sur l'isolation thermique.

Dissipation thermique dans la maçonnerie

La maçonnerie conduit la chaleur non seulement horizontalement, mais aussi verticalement. La chaleur parvient ainsi jusqu'à la partie supérieure de la maçonnerie et est évacuée de l'extérieur, de manière presque imperceptible, sous les tuiles. En l'absence d'isolation suffisante, cela peut entraîner une perte d'énergie considérable.
Courbe isothermique d'un mur pignon avec représentation en couleurs des courbes de température et des pertes thermiques possibles dans une construction massive.
Une image thermographique met en évidence les déperditions thermiques au niveau d'une partie de la toiture insuffisamment isolée, avec les profils de température et les ponts thermiques critiques.

Problèmes et formation d'humidité

Une isolation thermique insuffisante peut entraîner des écarts de température critiques. La caméra thermique montre clairement que la température est inférieure au seuil critique de 13 °C à l'angle entre la charpente et le mur pignon. Ces zones sont particulièrement sujettes à la formation de condensation, ce qui peut entraîner à long terme des problèmes d'humidité et l'apparition de moisissures.

Stockage de la chaleur et climat intérieur

L'un des principaux avantages des bâtiments massifs réside dans le fait que la masse des murs et des plafonds emmagasine la chaleur, ce qui permet d'assurer un climat intérieur plus équilibré. Ce sont notamment les éléments de construction intérieurs qui remplissent cette fonction.
Les éléments extérieurs, en revanche, font office de barrière entre l'air chaud de la pièce et l'air froid extérieur. Même avec une isolation thermique optimale, la température est transmise le long du gradient thermique – vers l'extérieur en hiver.

Une surface froide ne dégage pas de chaleur, mais absorbe l'énergie de la pièce. C'est pourquoi des murs bien isolés sont essentiels à l'efficacité énergétique d'une maison en dur.

Étanchéité à l'air et avantages à long terme

L'étanchéité à l'air d'un bâtiment est plus facile à garantir dans les maisons massives que dans les constructions à ossature bois. Grâce à la structure homogène des murs, les points faibles et les défauts apparaissent plus rapidement et peuvent être corrigés, ce qui permet de préserver la structure du bâtiment à long terme.

Les maisons en dur, bien construites et isolées, ont une durée de vie de plusieurs décennies.

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