Laine de laitier projetée sur paroi métallique de forme complexe

Dans le cadre de la construction de la fondation LUMA, à Arles, l'entreprise Eiffage a fait appel à l'expertise du CSTB. Sa mission : étudier et optimiser une solution innovante pour isoler la façade architecturée, composée de près de 350 coques en acier.

À Arles (Bouches-du-Rhône), sur le site d'anciens ateliers d'entretien de la SNCF, la fondation LUMA sera consacrée à l'art contemporain. Une tour de 56 m de haut, dessinée par l'architecte américain Frank Gehry, domine le projet. Sa façade, constituée de cassettes Inox, forme une enveloppe d'acier de 8300 m2, qui assure l'étanchéité à l'eau et à l'air de la tour. L'isolation est assurée par la projection de laine de laitier sur sa face intérieure. Cette solution a été proposée par l'entreprise Eiffage Construction Métallique pour assurer une isolation thermique uniforme épousant les formes complexes de la paroi métallique.

Solution d'isolation innovante

Cette technique, traditionnelle quand il s'agit d'isoler des planchers béton en sous-face, n'est pas habituelle sur des tôles métalliques et appliquée du côté intérieur. L'entreprise a consulté le CSTB pour accompagner le développement de cette solution au service de la fondation LUMA. Le CSTB a identifié un risque principal : la condensation, qui réduirait l'adhérence de l'isolant au support et augmenterait sa masse. Il s'est donc assuré que l'humidité n'est pas piégée entre la tôle étanche et l'isolant. Par ailleurs, le CSTB a évalué la tenue mécanique de l'isolant dans le cas où il serait chargé d'humidité.

Étude, essai et simulation

Pour cela, le CSTB a couplé une démarche numérique et expérimentale. Première étape : estimation du comportement hygroscopique de l'isolant en œuvre par simulation, à partir des propriétés théoriques de matériaux similaires, issues des bases de données à disposition. Cette étape a permis de juger de la faisabilité technique de la solution et d'estimer la quantité d'eau condensée. Puis, le CSTB a réalisé des essais d'absorption et désorption d'eau et de résistance à la diffusion de vapeur, dans la plateforme dédiée aux composants innovants d'enveloppe, à Grenoble. Les mesures issues de ces essais ont permis de simuler et vérifier finement le comportement hygrothermique du produit réellement envisagé.

Enfin, pour prouver l'adhérence de la laine de laitier, soumise à des variations d'humidité importantes, le CSTB a défini un essai d'arrachement et conçu, avec Eiffage, une maquette permettant de reproduire le comportement réel du système. Les tests réalisés ont prouvé que la laine de laitier ne subirait pas de perte d'adhérence sur les tôles d'Inox, malgré les fortes sollicitations hygrothermiques.

Perspectives

Cette technique d'isolation par laine de laitier, dont la durabilité a été prouvée, est mise en œuvre cette année (2017) dans le cadre de l'exécution du projet Ouverture de la Fondation LUMA prévue en 2018.

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Modéré par : Julien MARQUES

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