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Essais de pénétration de l’eau (bulletin technique)

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Lorsque des matériaux pare-air sont installés à l’extérieur du bâtiment, ils sont non seulement conçus pour contrôler les fuites d’air dans et hors de l’enceinte du bâtiment, mais ils sont également conçus pour résister à l’eau liquide qui a fui, ou pénétré, dans le revêtement extérieur pour qu’elle soit absorbée dans le revêtement et plus loin dans l’assemblage mural.

Nous vous avons fait connaître un certain nombre de méthodes d’essai et de normes acceptées par l’industrie pour évaluer la performance des matériaux, des assemblages et des essais de bâtiments entiers lorsqu’il s’agit de fuite d’air. L’infiltration d’eau liquide étant une composante majeure des problèmes liés à l’humidité, nous avons jugé nécessaire de donner un aperçu des méthodes d’essai qui ont été développées au fil des ans pour tester la pénétration d’eau liquide dans les assemblages muraux, que ce soit en laboratoire ou sur le terrain par le biais de maquettes ou d’essais d’assemblages muraux complets. Dans l’état actuel des choses, l’industrie a accepté le fait qu’un peu de fuite d’air est acceptable ; cependant, toute fuite d’eau dans une structure est jugée inacceptable.

La vérification des performances en laboratoire et sur le terrain pour la résistance à la pénétration de l’eau des assemblages et des interfaces par des essais correctement appliqués sont des éléments vitaux pour l’assurance qualité ou le processus de mise en service d’une enceinte de bâtiment. L’établissement des attentes au début du processus est essentiel et devrait inclure l’identification des critères de performance tels que les pressions d’essai ; la définition de la  » fuite d’eau  » ; et les rôles et responsabilités évoluant vers la résolution si une fuite d’eau est observée. »

– Keith P. Nelson
Architecte chez Intertek-ATI
– Sciences du bâtiment

Il existe de nombreuses méthodes d’essai qui ont été développées, mais nous voulions nous concentrer sur trois méthodes communes qui sont utilisées assez fréquemment pour tester la pénétration de l’eau.

ASTM E1105
Méthode d’essai standard pour la détermination sur le terrain de la pénétration de l’eau dans les fenêtres extérieures installées, les puits de lumière, les portes et les murs-rideaux, par différence de pression d’air statique uniforme ou cyclique

Cette méthode d’essai est une procédure standard pour déterminer la résistance à la pénétration de l’eau sous des différences de pression d’air statique uniformes et cycliques des fenêtres extérieures, des lanterneaux, des murs rideaux et des portes installés, lorsque l’eau est appliquée à l’aide d’un appareil de pulvérisation calibré (rack de pulvérisation).

Cette méthode est spécifiquement écrite pour les essais sur le terrain et combine deux procédures, la procédure A et la procédure B. La procédure A est la méthode qui fournit une pression statique uniforme sur l’extérieur de l’assemblage de mur pendant une période de 15 minutes. La procédure B permet d’appliquer cette pression statique sur l’extérieur de l’assemblage de mur, cinq minutes de marche, une minute d’arrêt, pour une période de trois cycles. L’échec en utilisant l’une ou l’autre méthode résulte s’il y a une fuite pendant cette période de 15 minutes.

intertek ati

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Cette méthode implique l’utilisation d’une chambre scellée à la face intérieure d’un assemblage mural et ayant de l’air fourni à cette chambre pour créer une pression inférieure à celle de l’extérieur de l’assemblage. De l’eau est ensuite pulvérisée sur la face extérieure de cet assemblage à un taux spécifié et toute pénétration d’eau est ensuite observée et enregistrée. Le système de pulvérisation d’eau est équipé de buses espacées sur une grille pour permettre une distribution uniforme de l’eau sur l’assemblage, permettant ainsi de mouiller toutes les zones vulnérables à la pénétration de l’eau. L’appareil de pulvérisation calibré (système de pulvérisation) délivre l’eau à l’échantillon d’essai à un taux de 5,0 gal/ft.²-h, ce qui équivaut à un débit de 8″ de pluie par heure. Comme il s’agit d’une méthode d’essai, il n’y a pas d’exigences énumérées pour les pressions d’essai ; cependant, la plupart des spécifications demandent une pression d’essai minimale de 6,24 lb/pi2 ; cependant, cela est habituellement déterminé par le consultant.

ASTM E331
Méthode d’essai standard pour la pénétration de l’eau dans les fenêtres extérieures, les puits de lumière, les portes et les murs-rideaux par différence de pression d’air statique uniforme

Il s’agit généralement d’une méthode d’essai en laboratoire et elle est très similaire à la procédure A de l’ASTM E1105. Elle est effectuée sous une pression d’air constante (statique) et implique l’application d’eau sur l’extérieur de l’assemblage de mur d’une manière similaire à l’ASTM E1105. La pression d’air est abaissée sur le côté intérieur de l’assemblage avec la chambre à air comprimé à un différentiel de pression d’essai de 6,24 psf. Le rack de pulvérisation est à nouveau similaire à celui de l’ASTM 1105 et est conçu pour fournir la même livraison uniforme d’eau au même taux de 5,0 gal.US/pi²-h.

intertek ati 2

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AAMA 501.1
Méthode d’essai standard pour la pénétration de l’eau dans les fenêtres, les murs-rideaux
et les portes en utilisant la pression dynamique

C’est la méthode d’essai que presque tout le monde reconnaît comme le « test du moteur d’avion ». Les chambres à pression statique, comme une chambre similaire à celle utilisée dans la norme ASTM E1105, sont parfois difficiles à construire sur certains assemblages de murs pour pouvoir obtenir le différentiel de pression désiré.

La norme AAMA 501.1 est souvent le moyen le plus efficace pour pouvoir tester ces types d’assemblages. Les essais de pénétration de l’eau sur le terrain consistent à utiliser un générateur de vent portable jumelé à un système d’aspersion à l’extérieur de l’assemblage mural. Un exemple de cette technologie est le WOLF d’Intertek-ATI. Ce type de générateur de vent dynamique peut être manœuvré à l’aide d’un télescopique ou d’un autre équipement de levage à flèche. L’équipement peut produire des vitesses de vent soutenues jusqu’à 130 mph et peut évaluer une zone de 100 pieds carrés pour la pénétration de l’eau en utilisant son rack de pulvérisation intégré.

Conformément à la norme AAMA 501.1, cet équipement peut également évaluer des zones de plus de 150 pieds carrés lorsqu’il utilise des racks de pulvérisation auxiliaires. Lorsque les essais traditionnels de pénétration de l’eau en chambre limitent un projet à quelques évaluations par jour, on peut s’attendre à ce qu’un générateur de vent dynamique évalue plus de huit emplacements bien accessibles par jour.

intertek ati 3

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Le rack de pulvérisation fournit la même livraison d’eau à la face de l’assemblage de mur à un taux de 5,0 gal.US/pi²-h, le même que celui énoncé dans les normes ASTM E331 et ASTM E1105. Afin d’obtenir la pression différentielle d’essai, l’équipement doit être calibré pour pouvoir établir la vitesse du moteur requise pour fournir la vitesse du vent correcte. Par exemple, pour obtenir une pression de 6,24 psf, la vitesse du vent équivalente serait de 50 mph. La durée de la période d’essai n’est pas inférieure à 15 minutes.

Avec ces trois méthodes d’essai, une défaillance est généralement signalée comme une  » apparence visuelle d’eau observée sur les surfaces intérieures de l’assemblage mural « , ou de l’eau qui a pénétré le plan le plus intérieur de l’assemblage. L’emplacement et la quantité d’eau sont enregistrés. Cela n’inclurait pas l’eau présente dans une cavité qui est drainée vers l’extérieur.

Il existe un certain nombre d’autres méthodes d’essai disponibles ; cependant, ce sont les trois méthodes les plus courantes que nous avons rencontrées. Comme on peut le voir, il s’agit de méthodes d’essai d’assemblage et elles sont dirigées vers les zones d’un assemblage mural qui sont susceptibles de pénétrer dans l’eau… fenêtres, portes, etc… ; cependant, de nombreux matériaux de pare-air peuvent également être installés dans ces types d’assemblages et seraient soumis à l’essai, de sorte qu’une compréhension de ces méthodes d’essai est utile.