17  Eléments préfabriqués de plancher et de toiture

17.1  Généralités

Le présent chapitre spécifie les exigences relatives aux éléments préfabriqués de plancher et de toiture constitués d'éléments d'ossature en bois et de panneaux à base de bois sur une face ou sur les deux faces. Les panneaux doivent être assemblés aux éléments de structure par fixation mécanique et peuvent jouer le rôle de diaphragme de stabilisation des éléments de mur. Les cavités des éléments peuvent être remplies entièrement ou partiellement de matériaux isolants en atelier. Les faces des éléments préfabriqués peuvent être revêtues en atelier d'un matériau isolant et d'un écran de sous toiture côté extérieur (à condition qu'il n'y ait pas de panneaux à base de bois non ventilé en sous-face) ou d'une barrière à la diffusion de vapeur d'eau côté intérieur (pouvant faire office de protection provisoire aux intempéries).

En complément des exigences du présent NF DTU, les éléments préfabriqués de plancher et de toiture doivent répondre aux exigences des NF DTU 31.1 et NF DTU 51.3 pour les planchers, ou NF DTU 43.4 s'ils sont destinés à recevoir une étanchéité. Les planchers porteurs sur solivage sont considérés comme mis en oeuvre « avec risque d'exposition à l'eau » selon le NF DTU 51.3 P1-1.

Les éléments de toiture préfabriqués ne peuvent recevoir qu'un complexe de toiture chaude au sens du NF DTU 43.4.

Les éléments préfabriqués de toiture correspondent à l'appellation « chevrons autoporteurs ».

17.2  Conditions de pose des isolants dans les éléments préfabriqués

La zone d'intervention doit être hors d'eau.

Les bois et les panneaux doivent être à l'état sec, c'est-à-dire à un taux d'humidité inférieur ou égal à 18 %.

Les isolants doivent être protégés des reprises d'humidité et des intempéries lors de la fabrication des parois, du levage, du transport, du stockage intermédiaire sur chantier, et jusqu'à la mise hors d'eau des parois.

Dans le cas d'un plancher bas sur vide sanitaire, le caisson de plancher situé sur la périphérie doit être rempli d'isolant sur toute sa hauteur (ou vers l'intérieur sur au moins une largeur égale à l'épaisseur d'isolant du mur situé au-dessus) afin de ne pas générer de pont thermique.

17.3  Exigence de mise en oeuvre d'une barrière à la diffusion de vapeur d'eau

Selon leur localisation dans l'ouvrage les éléments préfabriqués de plancher et de toiture peuvent nécessiter la mise en oeuvre d'une barrière à la diffusion de vapeur d'eau.

Cette nécessité est indiquée dans le Tableau 10.

Tableau 10  Nécessité d'une barrière à la diffusion de vapeur d'eau pour les planchers et toitures préfabriqués

Le choix de la perméance de la barrière à la diffusion de vapeur d'eau doit être réalisé comme indiqué au 9.3.2.2.

17.4  Exigences relatives aux éléments préfabriqués de plancher et de toiture

17.4.1  Principes de conception et de calcul

Les exigences du NF DTU 31.1 et NF DTU 51.3 suivantes s'appliquent.

Les éléments préfabriqués de plancher et de toiture sont situés en classe de service 2 selon l'Eurocode 5 (NF EN 1995-1-1).

Les éléments préfabriqués de plancher et de toiture sont par défaut situés en classe d'emploi 2.

Dans le cas des planchers entre locaux chauffés intégrés dans le volume intérieur des constructions, si des précautions sont prises contre les risques de ré-humidification pendant la phase chantier, il est possible de passer en classe d'emploi 1. Il doit alors être réalisé une protection lors de la phase chantier.

Les panneaux doivent être mis en oeuvre sur les éléments de structure tels que les prescriptions suivantes soient respectées :

  • la rive longue des panneaux soit doit être orientée perpendiculairement aux solives ou chevrons d'appuis ;

  • l'épaisseur des solives et chevrons supportant les panneaux doit être égale à au moins 15 fois le diamètre de la fixation (pointe, vis, agrafe) utilisée ;

  • les panneaux participant au contreventement (en formant un diaphragme) doivent être à bord droit ou à rainure/languette et couturés sur toute leur périphérie : une entretoise doit être mise en oeuvre entre les éléments de structure principale pour reprendre les rives des panneaux non portées par les solives (planchers) ou les chevrons (toitures) (voir Figure 47) ;

    Figure 47  Exemples d'assemblage de rives de panneaux non supportés par une solive ou un chevron

  • les panneaux ne participant pas au contreventement, s'ils sont à rainure/languette sur leur 4 rives peuvent n'être portés que sur leurs petites rives (pas de mise en oeuvre d'entretoises) ;

  • la longueur des fixations des panneaux doit être supérieure ou égale à 2,5 fois l'épaisseur du panneau ;

  • la densité des fixations doit être donnée par le calcul avec un espacement maximum de 150 mm sur les rives et 300 mm sur les appuis intermédiaires ;

  • les éléments de platelage doivent être continus sur 3 appuis au moins sauf ceux se trouvant près des rives ou près d'accidents de toiture ou de plancher qui peuvent ne reposer que sur deux appuis ;

  • dans le cas de planchers sur vide sanitaire, la barrière à la diffusion de vapeur d'eau doit être placée entre le solivage et le panneau ;

  • les éléments préfabriqués contenant de l'isolant doivent être clos sur leur périphérie par exemple au moyen de solives de rive ou d'entretoises ;

  • les éléments préfabriqués contenant de l'isolant comportent un dispositif permettant le maintien de celui-ci pendant le transport : mise en oeuvre d'un écran de protection provisoire et/ou barrière à la diffusion de vapeur d'eau, des contre ossatures support de doublage ou de plafond ou tout autre dispositif de laçage ou de butée.

Si une barrière à la diffusion de vapeur d'eau de type membrane souple est mise en oeuvre en atelier, elle doit comporter une sur-longueur au moins égale à 100 mm (agrafée provisoirement le temps du transport) sur toute la périphérie de l'élément préfabriqué.

17.4.2  Tolérances de fabrication des éléments de plancher et de toiture

Le Tableau 11 indique les tolérances dimensionnelles à respecter pour les éléments de plancher et de toiture préfabriqués en fonction de leur dimension et des dimensions des ouvertures.

Tableau 11  Tolérances de fabrication des éléments de plancher et de toiture

17.5  Contraintes d'assemblage liées à la préfabrication

17.5.1  Assemblage des éléments préfabriqués de plancher ou de toiture entre eux

17.5.1.1  Généralités

Les exigences des NF DTU 31.1 et NF DTU 51.3 s'appliquent avec les prescriptions complémentaires suivantes :

  • les planchers doivent être considérés comme « avec risque d'exposition à l'eau » au sens du NF DTU 51.3 ;

    NOTE 1

    Le NF DTU 51.3 précise que la durée entre la pose du plancher et la mise hors d'eau de la construction ne doit pas excéder deux semaines.

  • en cas de plancher sur vide sanitaire, celui-ci doit être « bien ventilé » (1/150ème) au sens du NF DTU 51.3 ;

  • l'assemblage des éléments porteurs en périphérie des éléments préfabriqués doit permettre l'affleurement, le serrage et la transmission des efforts entre les caissons, tout cela étant justifié par le calcul ;

  • ces assemblages doivent être réalisés par pointes, boulons, vis ou tirefonds.

NOTE 2

Les dispositifs de fixation « invisibles » ne sont pas visés par le présent document.

Pour les planchers bas sur vide sanitaire, l'étanchéité à l'air et la continuité de la barrière à la vapeur d'eau sur la périphérie de la paroi au niveau des assemblages rainure - languette des panneaux de plancher doivent être réalisées par calfeutrement des ou par retour d'un de pare-vapeur souple en rive du plancher.

La solution avec retour de pare-vapeur ne peut être utilisée que si le mur présente un doublage isolant par l'extérieur dont la résistance thermique est supérieure ou égale à 1,1 m2K/W.

17.5.1.2  Spécificités pour les parois comportant un pare-vapeur souple

Les barrières à la diffusion de vapeur d'eau doivent être rendues continues par des bandes adhésives compatibles avec un recouvrement de 100 mm minimum grâce à la sur-longueur laissée à la préfabrication ou par la réalisation d'un calfeutrement comme indiqué au 12.3.

17.5.1.3  Spécificités pour les parois comportant une barrière à la diffusion de vapeur d'eau en panneau

Les panneaux doivent être rendus continus par des bandes adhésives compatibles comme indiqué au 12.3.

17.5.2  Assemblage entre parois verticales et éléments préfabriqués de plancher

Les prescriptions de l'article 16 du présent document s'appliquent avec les prescriptions particulières suivantes :

  • les assembleurs des travées de plancher sur les murs peuvent être répartis (une liaison mécanique pour chaque solive) ou ponctuels (liaisons mécanique à l'extrémité des travées de plancher). La liaison mur / plancher doit être justifiée par le calcul (diaphragme notamment) ;

  • en cas de plancher sur muraillère, celle-ci doit être posée sur la paroi verticale avant le levage des éléments préfabriqués de plancher pour éviter d'endommager la barrière à la diffusion de vapeur d'eau.

17.5.3  Assemblage entre parois verticales et éléments préfabriqués de toiture

Les prescriptions du chapitre 16 du présent document s'appliquent avec les prescriptions particulières suivantes :

  • les assembleurs des travées de toiture sur les murs peuvent être répartis (une liaison mécanique pour chaque chevron) ou ponctuels (liaison mécanique à l'extrémité des travées de toiture). La liaison mur/toiture doit être justifiée par le calcul (diaphragme notamment) ;

  • si une barrière à la diffusion de vapeur d'eau est mise en oeuvre en sous-face de l'élément préfabriqué, sa continuité doit être assurée avec celle des parois verticales ;

  • une entretoise, un closoir bois ou un cache-moineaux doit être ajouté en bas de pente afin d'arrêter l'isolant au droit de la paroi verticale ;

  • dans le cas où l'élément préfabriqué comporte un panneau à base de bois en partie supérieure, lorsqu'il est fait recours à un écran de sous toiture, celui-ci doit être ventilé en sous face selon les prescriptions du NF DTU 40.29.

17.5.4  Assemblage des éléments préfabriqués de plancher et de toiture sur des appuis intermédiaires

Il s'agit de l'assemblage des éléments préfabriqués de plancher sur des murs intérieurs porteurs ou des poutres maîtresses et de l'assemblage des éléments préfabriqués de toiture sur des pannes intermédiaires ou faitières.

Les prescriptions de l'article 16 du présent document s'appliquent avec les prescriptions particulières suivantes :

  • les assembleurs peuvent être répartis (une liaison mécanique pour chaque solive) ou ponctuels (liaison mécanique à l'extrémité des travées de plancher ou de toiture). La liaison entre l'élément préfabriqué et l'appui doit être justifiée par le calcul (diaphragme notamment) ;

  • si une barrière à la diffusion de vapeur d'eau est mise en oeuvre en sous-face de l'élément préfabriqué, sa continuité doit être assurée. Si un pare-vapeur souple n'est pas posé en atelier sur l'élément préfabriqué mais sur le chantier ou que la barrière à la diffusion de vapeur d'eau est constituée d'un panneau bois, alors :

    • une bande de pare-vapeur doit être mise en oeuvre sur toute la longueur de l'appui intermédiaire (panne, poutre maîtresse, etc.) avant le levage des éléments préfabriqués ;

    • la continuité de la barrière à la diffusion de vapeur d'eau de part et d'autre de l'élément porteur linéaire doit être rétablie par des bandes adhésives compatibles ou au mastic colle.