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Les plastiques du bâtiment aussi discrets que performants
Les plastiques représentent à peine un 1 % des autres matériaux de construction. Pourtant cette petite touche de polymères dans un monde dominé par le minéral, l’acier et le verre a parfois des effets surprenants sur les performances globales des ouvrages et des bâtiments ainsi conçus.
Les plastiques du bâtiment aussi discrets que performants
Les plastiques du bâtiment aussi discrets que performants

Les plastiques travaillent pour la façade

Une cure de jouvence pour les bâtiments

Dans la plupart des pays européens, les bâtiments sont plus âgés que leurs occupants. Neufs sur dix ont plus de 35 ans et près du tiers, ont été construits avant la dernière guerre. Tous, donc, subissent les effets du vieillissement, en façade, notamment. Ce qui exige généralement plus qu’un simple ravalement.
Outre sa vocation esthétique, une bonne réfection vise aujourd’hui à protéger l’intégralité du bâtiment contre toutes les agressions extérieures : l’eau, le bruit, la chaleur et le froid, la pollution… Une mission impossible sans un large éventail de polymères ! 
Impensable, par exemple, de réparer durablement les maçonneries fissurées sans les éthers cellulosiques et les latex de synthèse des mortiers industriels. Quant aux revêtements plastiques multicouches, souvent renforcés d’un voile composite, ils sont souvent l’ultime recours contre les infiltrations.

Problème cependant, cette étanchéité très efficace favorise parfois la condensation. Qu’à cela ne tienne ! Arkéma propose, par exemple, de remplacer le plastique des membranes microporeuses par un polymère à structure moléculaire respirante semblable à celle des vêtements de chirurgie. L’autre solution, pour lutter à la fois contre le froid et l’humidité, consiste équiper la façade d’un système d’isolation thermique par l’extérieur (ITE) composé d’une couche isolante en polystyrène recouverte d’un enduit plastique, renforcé ou non. Très en vogue, ce procédé est sans doute appelé à évoluer grâce à des revêtements, moins épais mais tout aussi performants, chargés d’un matériau polymère à changement de phase. Ses microcapsules incorporées à l’isolant ou au revêtement stockent ou restituent la chaleur, en fonction des conditions climatiques. Idéal, donc, pour le confort thermique, en hiver comme en été.

Les plastiques jouent l'ouverture

Vue de l’intérieur, une façade est d’abord un puits de lumière. Et une partie du bâtiment qu’on juge au nombre et à la qualité de ses ouvertures ! D’où l’intérêt d’un bon joint entre la fenêtre et le mur.

Sur ce point, l’efficacité ne tient plus seulement à la solidité du « collage ». L’étanchéité et l’isolation entrent désormais largement en ligne de compte. C’est justement là qu’on doit compter avec les polyuréthannes ou les silicones. Sceller et calfeutrer est leur vocation… Et la fenêtre leur domaine de prédilection.

 

Rien qu’en France, par exemple, aux 12 millions de fenêtres installées chaque année – en plus des quelque 250 millions existantes – il faut ajouter les vérandas, et les façades sophistiquées des bâtiments tertiaires... Soit l’équivalent de plus de 15 millions de m2 de vitrages isolants.

Ces éléments mobilisent, bon an mal an, des millions de kilomètres de mousse et de mastics formulés à partir de ces polymères. Les uns, pour sceller les double-vitrages contenant le gaz isolant (air ou argon). Les autres pour fabriquer les joints intérieurs des menuiseries et ceux nécessaire à la pose des fenêtres, lesquelles, de surcroît, sont en PVC dans plus de 60% des cas.

Le VEC plus ultra des polymères

Pour la plupart des bâtiments tertiaires, la mode à est la transparence, synonyme de high-tech. Ce qui a conduit à développer de nouvelles techniques comme le VEC (Verre Extérieur Collé ou Structural Glazing) pour obtenir un aspect de façade vitré uni. 
Les vitrages sont collés à l’aide de mastics polymères qui, tout en conservant leurs propriétés adhésives, doivent être capables d’encaisser les efforts du vent, le poids du verre voire ses déformations à l’intérieur du cadre. Car, en aucun cas, le vitrage ne doit être exposé aux mouvements du bâtiment.
Apparu depuis une quinzaine d’années, ce type de collage structural à hautes performances a été rendu possible grâce aux progrès de la chimie dans le domaine des résines époxydes, des polyuréthanes, polysulfures et silicones.

Des idées lumineuses pour le verre

Les polymères ne sont plus seulement indispensables à la fabrication des fenêtres à double-vitrage, ils entrent désormais dans la composition des verres eux-mêmes. Objectif, développer des « verres intelligents » dotés de nouvelles fonctions.
Ainsi, c’est grâce à l’insertion de films acoustiques en Polyvinyle butyral (PVB) dans les verres feuilletés que Saint-Gobain a mis au point ses vitrages « silence ». 
Autre innovation récente, les vitrages électrochromes fabriqués selon la technique dite «organique» qui atténuent la luminosité et la chaleur générée par l’effet de serre, en été. Dérivé du procédé de fabrication des rétroviseurs, cette technique consiste à appliquer, entre les couches de verre, un film polymère électroactif renfermant de fines gouttelettes de cristaux liquides qui se teintent sous l’effet des radiations solaires.

Dans ce registre, l’évolution des films plastiques minces nous réserve encore bien des surprises. Dernière en date, celle la jeune start-up néerlandaise Peer+, issue de l'Université technique d'Eindhoven. Elle a mis au point le Smart Energy Glass, un vitrage encore plus sophistiqué, capable, grâce à sa couche polymère, de réguler la luminosité selon trois niveaux… Et, de transformer le surplus en électricité.

Quand l'architecture inspire la chimie

L’une des plus étonnantes molécules découvertes récemment par les chimistes, le fullerène a été baptisée ainsi en l’hommage au célèbre architecte américain Richard Buckminster Fuller, concepteur du dôme géodésique, en forme de ballon de foot. Hasard de l’histoire, cette molécule placée sous le parrainage d’un architecte est sans doute promise à faire carrière dans le bâtiment.
En manipulant dans leurs tubes à essais les « nano-ballons de foot » du fullerène, Piétrick Hudhomme et ses collègues de l’Université d’Angers, en France, développent un nouveau type de revêtement photovoltaïque comme alternative aux panneaux actuels, lourds et encombrants, à base de silicium.
Ils misent pour cela, sur l’utilisation de films polymères (polythiophène ou polyacétylène) combinés à des dérivés de fullerène. Leur approche est d’autant plus prometteuse pour la conversion photovoltaïque qu’elle permettrait de couvrir de larges surfaces avec très peu de matière. Et peut-être ainsi d’intégrer, à l’avenir, ce film polymère à des revêtements de façade.

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