Défauts d’étanchéité à l’eau d’une fenêtre homologuée

La pérennité de l'étanchéité à l'eau d'une fenêtre est, pour l'essentiel, le résultat d'une combinaison judicieuse des savoir-faire adoptés pour concevoir les joints (au sens d’interstices linéaires et non de profilés élastiques) entre ses différents constituants (dormants, parties mobiles, reliefs externes et internes aux feuillures).

C’est ce qu’avaient compris les rédacteurs des premières normes concernant les fenêtres, dont la NFP24-301, destinée plus particulièrement aux fabricants de fenêtres métalliques.

Cette norme définissant les moyens et qui visait à l’époque les fenêtres traditionnelles est tombée progressivement en désuétude, puisque la plupart des menuiseries actuelles (le plus souvent à rupture de pont thermique) ne relèvent plus directement de cette norme.

De nombreuses conceptions visées aujourd’hui par des avis techniques ou des certificats d’homologation ne respectent donc plus les règles de conception de cette norme pourtant pleine de bon sens.

Cependant, les modes de pénétration de l’eau au travers des joints d’une fenêtre n’ont pas changé et une infiltration d’eau au travers d'une menuiserie reste tout aussi inacceptable que par le passé.

Cette norme reprenait les principes de ce que l’on a coutume d’appeler la ʺdouble barrière d’étanchéitéʺ.

Ce principe dont la fiabilité n’est plus à démontrer consiste à éviter les cheminements d'eau en ménageant, au sein des joints de la fenêtre, une ʺchambreʺ mise en équilibre de pression avec l'ambiance extérieure, dans le but de dissocier les forces actives entraînant l’eau vers l’intérieur.

Cette technique permet de réduire l’exposition des joints extérieurs aux seules forces de gravité et aux tensions superficielles ou capillaires.

Un joint entre le cadre d’un ouvrant à la française et son dormant est figuré ci-contre pour le cas d’une traverse basse :

Le fonctionnement d'une chambre d'équilibre de pression est essentiellement basé sur le principe suivant :

Lorsque Se > 2.Si , P ≈ Pe.

Les forces entraînant l’eau de pluie vers cette chambre vont alors être limitées aux seul forces gravitaires.

Chambre d'équilibrage de pression dans une fenêtre

Lorsqu'un joint (ensemble d’interstices linéaires) est correctement conçu, l'eau pénétrant accidentellement par les interstices ouverts sur la face externe tombe verticalement par gravité dans la chambre en équilibre de pression, grâce aux gouttes d'eau (voir croquis ci-dessus) disposées en sous face des parties horizontales.

Cette eau est ensuite évacuée gravitairement (puisque P ≈ Pe) par les trous de drainage convenablement dimensionnés et disposés, pour éviter les phénomènes de refoulement et d'aspersion résultant du croisement de l'eau sortante et de l'air entrant, circulant en sens inverse du fait de la pression du vent.

Dans une bonne conception, on évitera les accumulations d'eau sur le cheminement de cette évacuation, de manière à ce que l’air n’entraîne pas cette eau vers l’intérieur.

On utilisera également des chicanes qui éviteront les projections dynamiques directes sur les joints intérieurs.

Les joints extérieurs et les évacuations seront placés dans les zones protégées des projections ou des ruissellements d’eau externes pour éviter l'engorgement. Une garde d'eau, de hauteur proportionnelle à la pression de vent visée comme objectif d’étanchéité, permettra, en cas d'accumulation d'eau, d'éviter les débordements.

La norme qui définit la conception d’une fenêtre métallique traditionnelle est la norme NFP 24-301 qui précise au paragraphe 4.5.2 Jet d’eau :

« 4.5.2  Jet d'eau : Les traverses basses des vantaux ouvrant vers l'intérieur doivent comporter, sauf dispositif spécialement conçu et décrit ci-après, un jet d'eau sur toute leur longueur. [..] On entend par dispositif spécialement conçu, tout système empêchant l'eau de pénétrer et de cheminer progressivement vers l'intérieur des locaux, par les traverses basses ou intermédiaires en supprimant les tensions superficielles et en créant une chambre d'égalisation des pressions. »

Ces dispositifs ont été détaillés dans des fiches techniques à l‘attention des professionnels telles que la fiche du SNFA n°2 :

Barrières empêchant le passage de l'eau sous une traverse d'ouvrant

Ce texte décrit 3 points comme obligatoires :

  • la goutte d’eau en sous face de l’ouvrant ;
  • le drainage ;
  • la garde à l’eau sur le dormant.

Ces schémas donnent surtout des règles fondamentales de la conception des fenêtres, basées sur les études du mode de pénétration de l’eau intégrant les cheminements horizontaux en sous face des traverses par tension de surface.

Une des règles fondamentales de la conception des fenêtres est que toute garniture d'étanchéité, directement exposée à l'eau de pluie ou de ruissellement, bien que conçue et destinée à réaliser une étanchéité durable, est considérée comme susceptible de défaillances.

Cette règle, issue de l'expérience acquise sur des conceptions plus anciennes, qui consiste à ne pas assujettir l'étanchéité à l'eau d'un joint aux seules performances des garnitures d'étanchéité, est toujours en vigueur pour les produits non couverts par un avis technique, malgré les progrès obtenus au niveau des profilés élastomères employés aujourd'hui.

Quantité de sinistres résultent directement de la méconnaissance de cette règle pourtant simple, qui consiste, pour l'essentiel, à associer au sein d'un même joint, une étanchéité à l'eau en face externe et une étanchéité à l'air en face interne.

Les joints (interstices linéaires associant des jeux des ressauts et des garnitures EPDM ou PVC) traités de cette manière sont appelés "joints à deux étages". Ils restent étanches quelle que soit la fragilité des garnitures (profiles EPDM) employées.

L’expérience montre que l’étanchéité des menuiseries qui ne respectent pas ces règles n’est pas pérenne, même si certaines d’entre elles sont visées par des certificats d’homologation associés à des essais AEV satisfaisants pour des pressions de vent auxquelles elles ne seront jamais exposées.