Les bâtiments commerciaux peuvent poser une variété de problèmes
pour les entrepreneurs en isolation. Les emplois commerciaux comprennent les immeubles de bureaux, les hôtels,
les écoles, les hôpitaux, les centres de retraite, les condominiums, les bâtiments gouvernementaux et
les supermarchés, entre autres. Parmi ceux-ci, les hôpitaux et les écoles semblent offrir les
plus grandes possibilités sur le marché de la construction actuel. Parmi les exemples d’applications mécaniques
nécessitant une isolation dans le cadre de ces projets, citons : les conduites de vapeur/condensat à basse pression
, d’eau chaude, d’eau froide et de climatisation ; les conduites de chauffage
d’eau chaude, d’eau glacée d’alimentation et de retour, et de réfrigérant ; et les systèmes d’air extérieur d’alimentation
et de retour et d’évacuation d’air.
Les projets de bâtiments commerciaux
typiquement diffèrent des projets industriels par les caractéristiques suivantes :
- Les épaisseurs d’isolation doivent être conformes aux codes du bâtiment locaux ;
- Une plage de température plus étroite (+40°F à +300°F) ;
- Une portée et une taille de tuyau plus petites ;
- Délai généralement plus court de l’offre à l’installation, et du
début à la fin de l’installation ; - Généralement, il s’agit de nouvelles constructions ou d’ajouts – pas de travaux d’entretien ; et
- On peut s’attendre à un entretien minimal une fois l’installation terminée.
Les 3 plus gros problèmes auxquels l’entrepreneur en isolation doit faire face sur les travaux commerciaux sont :
- S’assurer
que le bâtiment est fermé (c’est-à-dire que le toit est installé et que le bâtiment est
étanche à l’eau) avant de commencer l’installation de l’isolation. Cela n’est pas toujours
faisable puisque l’entrepreneur en isolation ne contrôle pas cela. - Assurer
l’ingénieur concepteur et les autres corps de métier (entrepreneurs en mécanique des tuyaux/conduites) fournissent
un dégagement entre les tuyaux et les murs pour l’épaisseur d’isolation spécifiée. - Travailler
avec les horaires des autres entrepreneurs en mécanique et en plomberie.
Lorsqu’il spécifie la meilleure isolation pour ces applications, l’ingénieur/entrepreneur en conception
examine d’abord la conformité aux performances, ce qui inclurait
le respect de toutes les exigences des codes du bâtiment étatiques et locaux. Les matériaux d’isolation doivent être capables de résister aux températures et aux conditions environnementales de l’application particulière. Différentes régions du pays – par exemple, le nord par rapport au sud, ou l’intérieur des terres par rapport aux zones côtières – peuvent exiger des matériaux différents pour la même application en raison des conditions environnementales différentes, comme une humidité plus élevée dans les zones méridionales et côtières. C’est particulièrement vrai pour les systèmes à température inférieure à l’ambiante, comme l’eau réfrigérée, où la condensation de surface (parfois appelée condensation occasionnelle ou intermittente) et la condensation dans la zone d’isolation (qui peut être causée par une étanchéité à la vapeur d’eau inadéquate sur tous les joints, les joints longitudinaux, les raccords, les suspensions et les points de terminaison) constituent une préoccupation majeure. Ces problèmes doivent être pris en compte dans les paramètres de conception. Lorsque l’enveloppe du bâtiment n’est pas séchée, il est important
que l’ingénieur spécifie des matériaux d’isolation ayant de faibles caractéristiques d’absorption d’eau
et des systèmes d’isolation ayant une faible perméabilité à la vapeur d’eau.
Après avoir examiné les matériaux d’isolation
, on peut constater qu’il y en a 2 ou 3 qui répondent aux critères de performance
nécessaires. Ainsi, l’étape suivante du processus de sélection consiste à choisir le
matériau le plus rentable, ce qui est souvent décidé par le produit le plus
facile à installer ou qui durera le plus longtemps avec peu ou pas d’entretien.
Cet article abordera les
circonstances uniques des bâtiments commerciaux qui détermineront la performance
et la rentabilité.
Notez que le propriétaire du bâtiment
doit faire la différence entre les matériaux les moins chers au premier coût et les matériaux les moins chers
au cours du cycle de vie, car ce ne sont souvent pas les mêmes. Ensuite, il doit
confier ses exigences à l’ingénieur prescripteur.
Sur les systèmes chauds, les matériaux suivants
sont souvent spécifiés et installés :
- Vapeur basse pression et condensat-fibre de verre avec chemise tout service
(ASJ) - Eau chaude-fibre de verre avec ASJ (l’eau chaude est parfois sous-traitée
par l’entrepreneur en plomberie à un sous-traitant en isolation). En outre,
les isolants à cellules fermées sont parfois utilisés lorsque l’ingénieur mécanique ne
veut pas mélanger les matériaux sur les applications d’eau chaude et d’eau froide.
Pour les applications chaudes,
la fibre de verre avec ASJ présente les avantages de la performance, de la facilité d’installation, et
de la rentabilité.
Pour les systèmes sous l’ambiance, c’est-à-dire
l’eau froide ou réfrigérée,
les ingénieurs concepteurs choisissent couramment des matériaux d’isolation à cellules fermées
avec une valeur inhérente de faible perméabilité à la vapeur d’eau, en particulier dans
les espaces non conditionnés, en raison de leur préoccupation pour le contrôle de la condensation et
la performance thermique à long terme. Ce groupe de matériaux comprend les isolants en verre cellulaire, en mousse élastomère, en mousse phénolique, en polyoléfine, en polystyrène et en mousse de polyisocyanurate (PIR). La fibre de verre continue d’être spécifiée
et utilisée avec succès sur les systèmes inférieurs à la température ambiante dans les espaces continuellement conditionnés
tels que les bureaux occupés, où l’humidité est faible et où il y a moins de vapeur
d’eau, typiquement dans les régions nordiques. Pour les espaces non conditionnés, il est
recommandé que la fibre de verre avec ASJ soit recouverte d’une gaine en polychlorure de vinyle (PVC) scellée en continu
.
Une autre considération à prendre
en compte est les fluctuations environnementales pendant l’utilisation d’un espace particulier.
Par exemple, une salle de centre de congrès conditionnée peut subir des variations majeures
des conditions ambiantes pendant le chargement ou le déchargement, lorsque les portes d’expédition
sont grandes ouvertes. Il faut
sélectionner l’isolation appropriée pour ce type de condition, sinon les systèmes du bâtiment risquent de rencontrer des problèmes. Une situation similaire peut
se produire lorsque le centre de congrès n’est pas utilisé et que le système CVC est éteint
, provoquant une hausse significative des conditions intérieures.
Dans la figure 1, l’auteur montre
quelques types de matériaux d’isolation classés par application. Tous les matériaux d’isolation
ne sont pas énumérés, cependant ; les lecteurs devraient rechercher ce qui est le mieux pour leur
projet individuel.
Les problèmes de performance propres aux systèmes sous l’ambiance
dans les bâtiments commerciaux qui entreraient en ligne de compte dans le processus de sélection des matériaux
peuvent inclure:
- Susceptibilité de croissance des moisissures sur les tuyaux fermés (derrière les murs). C’est particulièrement un problème avec les retardateurs de vapeur à face papier
dans les espaces non conditionnés. L’inquiétude concernant les problèmes de moisissure dans ce type d’application
peut conduire à l’utilisation de systèmes d’isolation
plus coûteux et nécessitant plus de travail pour réduire les problèmes potentiels futurs. - Susceptibilité d’endommagement du pare-vapeur dans les gorges de tuyaux où le matériau doit
être appliqué et glissé dans les pénétrations. Cela limiterait l’entretien après
l’installation. Certains matériaux d’isolation exigent la spécification d’une gaine robuste
capable de résister aux abus ; la gaine en PVC est parfois utilisée pour cette
raison. Les vestes multicouches (à faible perméabilité) avec des coutures faciles à sceller qui résistent
aux abus peuvent être utilisées lorsque l’entretien du système sera limité ou
inexistant. - La température et l’humidité qui ne sont pas régulées
uniformément dans tout le bâtiment peuvent nécessiter l’utilisation d’une plus grande épaisseur d’isolation
pour empêcher la condensation dans certaines parties du bâtiment (par exemple, les arrière-salles ou
les plafonds). - Prévention de la condensation/intrusion de vapeur d’eau
à l’intérieur de l’isolant et sur les surfaces métalliques des tuyaux et
des équipements, exigeant que tous les systèmes d’isolation soient complètement étanches
à l’intrusion de vapeur d’eau. Dans ce cas, seuls les systèmes d’isolation capables de
être continuellement étanches doivent être sélectionnés. Un concept souvent trompeur est
que tous les chemisages fournissent une barrière contre l’humidité/la vapeur d’eau. Les gaines métalliques,
comme l’aluminium, ne fournissent une barrière à la vapeur d’eau que si toutes les coutures et toutes les
pénétrations (par exemple, les trous de rivets) sont calfeutrées ; par conséquent, les gaines métalliques sont
destinées à être une protection et non un matériau retardateur de vapeur. De plus,
le gainage en PVC ne sera efficace que comme barrière de transmission de la vapeur d’eau des
soudures. Les gaines en stratifié souple, dont certaines ont une perméance nulle, doivent
être continuellement scellées, généralement avec un ruban compatible, à perméance nulle, sensible à la pression
. Le tissu de fibre de verre rétractable fournit une protection contre les abus seulement et n’est pas un pare-vapeur. Pour les systèmes en dessous de l’ambiante, l’isolation
sous la gaine devrait fournir une barrière de vapeur d’eau à elle seule.
Les problèmes d’installation propres aux
systèmes sous l’ambiance dans les bâtiments commerciaux peuvent inclure :
- L’isolation étant installée avant que le bâtiment soit fermé. Il s’agit
d’une pratique assez courante, mais contre-productive. Les matériaux en mousse à cellules fermées sont
capables de résister à des conditions d’humidité intermittente ou de forte humidité qui
peuvent être présentes pendant la construction du bâtiment, mais cela n’est souvent pas
facturé dans les spécifications de conception technique. Les produits d’isolation en mousse à cellules fermées
sont parfois spécifiés ou utilisés pour cette raison, comme dans les hôtels
(colonnes montantes de conduits). - Le besoin d’un matériau d’isolation flexible pour l’installation autour et
à travers les murs, y compris les lignes de climatisation, les sorties d’eau réfrigérée, etc.
Note : Les lignes de climatisation sont généralement complétées par l’installateur de
mécanique/équipement.?
Le besoin de respecter un calendrier d’installation comprimé
. Les produits d’installation avec adhésif, pré-appliqués,
raccords préfabriqués, ou l’isolation avec gaine pré-appliquée, sont souvent
utilisés pour raccourcir le temps d’installation. Ces produits peuvent également réduire le risque
de défaillances au niveau des coutures et des joints de l’isolant ou de la gaine. Les coutures,
joints, le gainage ou les adhésifs appliqués dans des conditions contrôlées en usine peuvent
avoir un meilleur rendement que ceux appliqués sur le terrain dans des conditions environnementales
variables. - Capacité de l’isolant à être glissé sur le tuyau de cuivre en longues sections
(20 pouces) pour éliminer les joints bout à bout et accélérer le temps d’installation, souvent une
concernation dans les supermarchés. Note : Les supermarchés sont généralement réalisés par l’entrepreneur en réfrigération
. - Applications funéraires qui nécessitent une capacité de charge ainsi que
d’être étanches. - Les applications à humidité extrêmement élevée peuvent nécessiter une isolation à faible
transmission de vapeur d’eau et une ?gaine supplémentaire à faible perméance, scellée en continu?
pour empêcher la pénétration de vapeur d’eau à long terme. - La prévention de la corrosion des tuyaux et de l’équipement
, parfois appelée corrosion sous l’isolation ou CUI, dans les applications d’entreposage frigorifique
(utilisant des systèmes d’ammoniac) devrait faire l’objet d’une attention particulière. Les enveloppes en polystyrène et
PIR scellées avec un pare-vapeur à faible perméance ont une longue histoire d’utilisation
.
Comme on le voit dans les exemples, il y a de nombreuses raisons pour lesquelles un système d’isolation est
sélectionné pour une application particulière. Les paramètres de performance devraient toujours être
la plus grande priorité, d’autres facteurs entrant également en ligne de compte (coût du
matériau, technique d’installation, facilité/temps d’installation, durabilité du
matériau dans le temps, etc.) Enfin, les entrepreneurs expérimentés se familiarisent avec
l’installation de matériaux spécifiques sur certains types de systèmes. Les fabricants d’isolants et d’accessoires essaient continuellement d’améliorer leurs produits pour obtenir une meilleure performance et une plus grande facilité d’installation. Ils comprennent qu’un seul matériau d’isolation ou un seul système d’isolation ne convient pas à toutes les applications, ce qui donne lieu à des produits de niche pour des applications spécifiques. Les applications commerciales ont tendance à être plus diverses et plus ouvertes aux variations de conception que les applications industrielles. Les ingénieurs concepteurs et les entrepreneurs en isolation devraient
toujours être attentifs aux nouveaux produits et procédés s’ils veulent rester
compétitifs et fournir les meilleurs matériaux pour une application.
Figure 1 .