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La qualité – couche après couche
PROINFO
Algues et champignons sur les façades
KARL BUBENHOFER SA
Algues et champignons sur les façades
Les problèmes avec les algues et champignons sur les façades, même s'ils ne
sont pas nouveaux, apparaissent de
plus en plus souvent. Si l'on examine
les bâtiments touchés, on constate que
dans la plupart des cas on se trouve
en présence d'une isolation thermique
et seules les faces nord et nord-ouest
sont concernées. Pourquoi les façades
avec une isolation thermique sont plus
susceptibles à la prolifération d'algues
et de champignons et pourquoi cela
touche seulement une petite partie des
bâtiments existants?
en fonction de la température de l'eau
et des courants. Beaucoup d'espèces
ont quitté le milieu aquatique et vivent
sous formes d'algues terrestres, aériennes ou souterraines, dans la neige
et la glace, sur les palissades en bois,
polyester PRV, les carrosseries automobiles et malheureusement aussi les
façades.
Champignons
Les biologistes connaissent à ce jour
plus de 100'000 sortes de champi-
Algues
Les algues font partie des plus anciennes formes de vie d'origine végétale.
Contrairement aux champignons qui
tirent leur nourriture de la terre, les
algues absorbent le dioxyde de carbone dans l'air et grâce à la lumière
du soleil, synthétisent ce dernier en
substances nutritives par un procédé
nommé photo-synthèse. Les algues
peuvent être très diverses. Elles sont
parfois des cellules microscopiques et
parfois des énormes goémons en mer
qui peuvent faire plusieurs mètres de
long. La coloration verdâtre des façades
est généralement due aux algues vertes
(chlorophyta). (Fig.1)
(Fig. 1)
La plus grande partie des algues vertes
connues se trouvent dans les eaux douces. Environ 10% vivent en milieu marin
dans des aires relativement limitées
1
(Fig. 2)
gnons. Seules quelques-unes nous
sont connues en tant que champignons
comestibles dans nos forêts. La majorité comprend les petits champignons
peu visibles et cachés. Leur organisme,
dans lequel se forment les spores se
remarquent souvent par de fortes colorations. De vert foncé, rouge ou brun
foncé, jusqu'à noir. Les spores sont extrêmement petites et se propagent partout dans l'air et aussi sur les façades.
Si elles rencontrent des conditions favorables, les spores germent et se développent en hyphes fongiques. (Fig. 2)
Une grande concentration d'hyphes entrelacées est appelée Mycelium.
L'habitat des champignons est très varié. Chaque petite motte de terre contient des milliers de spores et d’hyphes
de champignons du sol et envahissent
aussi la paille, les feuilles mortes ou
autres résidus végétaux. Ils sont la cause de beaucoup de maladies même sur
d'autres organismes, tels plantes, ani-
maux et êtres humains. Leurs cadres
de vie sont tout aussi différents que
leurs conditions de vie. La plupart des
espèces prolifèrent dans un environnement aqueux ou humide. Presque
tous les champignons n'absorbent pas
de nourriture formée ou particulaire
mais des corps dissous. Les hyphes
fongiques délivrent des enzymes à leur
environnement, qui réduisent les substances nutritives à une taille moléculaire. Ces molécules sont alors absorbées et assimilées par les hyphes. Le
développement des champignons sur
les façades survient surtout en présence d'humidité, car les substances
nutritives sous forme de carbone organique se trouvent en quantité suffisante dans chaque couche de revêtement (par ex. épaississant cellulosique)
ou atteignent la surface de la façade
par l'intermédiaire de l'air (par ex. le
pollen)
Pourquoi la prolifération?
Trois conditions doivent être remplies pour permettre la prolifération
de micro-organismes: la présence de
micro-organismes, un substrat et des
nutriments appropriés ainsi que des
conditions environnantes favorables et
microorganismes
Support et
éléments
nutritifs
Facteurs
écologiques et
d’humidité
(Fig. 3)
suffisamment humides. (Fig. 3) Si une
de ces composantes manquent il n'y
aura pas de prolifération.
Les micro-organismes aériens sont pratiquement partout car ils sont disséminés par le vent. Les algues poussent
La qualité – couche après couche
sur presque tous les supports et se
nourrissent de l'air et la lumière. Malgré cela, tous les bâtiments ne sont pas
touchés par la prolifération d'algues.
Les facteurs environnants qui favorisent la présence d’humidité dans la
surface de la façade sont une raison
de l’apparition d’algues et de champignons. (Fig. 4)
En plus de l'importante influence
de l'architecture et la situation géographique sur le taux d'humidité des
surfaces de bâtiments, il faut attacher
une attention particulière à l'isolation
Isolation thermique
Formation de
condensation
Architecture
Protection contre
l'humidité constructive
Situation
géographique
Conditions climatiques
Arbres, plantes
Ombrage
Matériaux de
revêtement
Composition,
propriétés
La seule différence est que la moitié
droite du bâtiment a été isolée avec
un système d'isolation thermique, ce
qui ne veut pas dire que l'architecture
et la situation géographique n'ont pas
d'importance, mais illustre la signification décisive d'une isolation thermique
Problème des façades avec isolations thermiques
laisse un film mouillé sur la façade.
(Fig. 7)
Si les surfaces ensoleillées sèchent
à nouveau relativement vite, le côté
nord ombragé reste mouillé pratiquement toute la journée, ce qui explique
pourquoi cela touche surtout les façades nord et nord-ouest. La clé pour
Tout l'intérêt d'une isolation de façades
est de retenir la chaleur à l'intérieur
du bâtiment. Cependant, cela peut entraîner le refroidissement important de
la couche de crépi épaisse de seulement quelques millimètres durant les
nuits claires. La raison de ce refroidissement nocturne et de la formation
de condensation est une particularité
de notre atmosphère. Par ciel nocturne
clair une surface reflète beaucoup plus
de lumière infrarouge que celle irradiée
par l'atmosphère.
(Fig. 4)
thermique. La façade sur la Fig. 5 nous
montre un exemple où un côté est largement couvert par les algues. (Fig. 4)
L'architecture, la situation géographique et les plantations sont comparables des deux côtés. Le bâtiment a été
revêtu avec le même matériel au même
moment.
(Fig. 7)
l'hypothermie nocturne est bien sûr le
transfert thermique et donc l'épaisseur
de l'isolation. (Fig. 8)
Si le flux de chaleur par l'intérieur ne
suit pas, ce qui est tout l'intérêt d'une
isolation thermique, cela peut conduire
à un refroidissement de la surface de
3 – 4 K par rapport à la température de
l'air. (Fig.6)
(Fig. 5) Par Empa St-Gall
Cela concerne surtout les bâtiments
sans avant-toits significatifs et dont les
surfaces sont à ciel ouvert. En passant
en-dessous des températures de condensation, il se forme de la rosée qui
Valeur K W/m2/K
(Fig. 6)
Alors qu'il y a 20 ans on isolait avec des
épaisseurs de 5 à 6 cm, de nos jours
des panneaux de 16 cm ou plus sont
utilisés, ce qui va dans le sens des exigences d'économies énergétiques.
Epaisseur de l'isolation en mm
(Fig. 8)
2
Algues et champignons sur les façades
Malheureusement, avec l'augmentation de l'épaisseur des matériaux
d'isolation, le problème d'eau de condensation et de ce fait la formation
d'algues s'accroît. Ce qui explique que
ce problème apparaît de plus en plus
ces dernières années. Contrairement
aux isolations crépies et les façades
rideaux, les murs en maçonnerie pleine
mais aussi à double paroi avec isolation intermédiaire procurent une masse thermique beaucoup plus grande.
Des mesures comparatives de l'EMPA
sur deux murs avec des isolations thermiques identiques mais de masses thermiques différentes ont démontré que
la surface des matériaux de construction avec peu de masse thermique se
refroidit durant les nuits claires d'env.
3 K en dessous de la température ex-
Localité A k = 00.42 Localité B k = 00.42
Couleur gris degré dǯapsobtion 0.7
Couleur blanche degré dǯapsobtion 0.3
aussi en part importante de la situation
géographique de la construction. Il a
été calculé au moyen de simulation de
construction, qu'un mur isolé, (k=0.42)
peut descendre sous le point de condensation selon la localité et les conditions climatiques pour plus de 1500 ou
seulement 100 heures par an. (Fig. 9)
Ceci démontre l'importance de la localité et la situation géographique dans le
problème de la formation d'algues et de
champignons sur les façades.
spéciale ainsi qu'une hydrophobie extrême devraient permettre avec chaque
pluie le lavage de la façade des poussières et micro-organismes et ainsi la
maintenir propre de façon durable.
Les examens en MEB ont montré que la
micro structure de cette peinture avec
un «effet lotus» ne se diffère pas des
peintures au silicone et silicate dans
le commerce et ne peut être comparé
avec la structure de la feuille de lotus.
(Fig. 10) Après deux ans d'exposition
en plein air dans la localité météoro-
Comment éviter la prolifération
des algues et champignons?
La question qui se pose est comment
éviter leur prolifération ou du moins
ralentir leur apparition. En raison du fait
qu'en règle générale les conditions de
construction ou de l'environnement ne
peuvent pas être modifiées ou les coûts
pour cela seraient trop élevés, il faut
appliquer une peinture ou un crépi sur
la façade peu attirant pour les algues
et les champignons. Certains spécialistes placent beaucoup d'espoir dans
l'hydrophobicité ce qui explique que le
texte suivant figure dans la norme SIA
2431 «Isolation thermique extérieure
crépie»
Structure feuille de lotus
(Fig. 9)
térieure, alors que la température de la
surface du mur en maçonnerie pleine
n'est jamais descendue en-dessous de
la température de l'air. Selon les conditions climatiques, la formation de condensation peut apparaître même sur
des constructions très massives. Les
périodes de présence d'eau de condensation sont nettement plus courtes
que sur les façades avec peu de masse
thermique.
La fréquence de formation de condensation sur une façade ne dépend cependant pas seulement des propriétés
d'isolation et de capacité thermique
des murs de maçonnerie en place, mais
3
„La formation d'algues peut
survenir sur les constructions.
C'est pourquoi il faut utiliser des
produits de revêtement hydrophobes ou avec biocides“
Le succès de cette mesure est très douteux en raison du fait que la condensation ne peut être évitée et la surface
reste même humide plus longtemps. Un
grand fabriquant a fait un pas plus loin
en introduisant sur le marché un produit dont «l'effet lotus» est supposé
protéger non seulement contre les algues et les champignons mais aussi
contre les salissures. La micro structure
(Fig. 10) Structure de la peinture „effet lotus“
logique, il apparaît que ce produit se
salit encore plus que les systèmes conventionnels. Entretemps, ce problème
s'est confirmé aussi dans la pratique
comme par ex. la «Waaghaus de StGall». (Fig. 11) Concernant la prolifération d'algues un produit très hydrophobe n'offre pas d'avantages par rapport
à une peinture en dispersion standard.
(Fig. 12)
Des tests en laboratoire et la pratique
ont montré que l'hydrophobisation
ou «l'effet lotus» ne peut empêcher la
formation d'algues sur des systèmes
d'isolation thermique. La formation
La qualité – couche après couche
d'algues doit être empêchée ou du
moins retardée en première ligne par
l'addition de biocides. Il n'existe pas un
biocide couvrant la gamme complète
des microorganismes les plus relevants
qui ne présente pas de problèmes de
compatibilité, d'éventuelles décoloration et de toxicité. C'est pourquoi on utilise dans la pratique, des combinaisons
de différentes substances adaptées aux
systèmes respectifs. Cependant, on ne
peut exclure certaines lacunes dans
leur efficacité en présence de produits
fortement alcalins.
Il est très important d'adapter le choix
et la concentration des substances actives à la résistance à l'eau du revêtement pour éviter un délavement mais
surtout la baisse de la présence de
substances actives.
En raison de la solubilité à l'eau nécessaire des substances actives, tout
traitement biocide sera tôt ou tard épuisé et perdra son effet de protection.
Tous les crépis extérieurs et peintures
pour façades de notre maison sont disponibles avec biocides. Pour la plupart des produits, la description complémentaire «AS-PROTECT» est bien
établie (par ex. ARMASIL AS-PROTECT
peinture siliconique pour façades).
Tous les produits comportant ces additifs et ainsi dénommés, seront équipés
d'un traitement spécial efficace contre
les algues et les champignons.
(Fig. 11)
Pour les façades avec isolation thermique sans protection constructive
(Fig. 12)
contre les intempéries, les façades se
trouvant dans des zones plus propices
aux algues et les façades avec un grand
pouvoir d’isolation thermique, seuls
des produits avec additifs protecteurs
devraient être employés.
Comme meilleure variante, une couche
supplémentaire avec un produit équipé d’un additif protecteur pourra être
conseillée.
Propriétés des matériaux
de revêtement
L'augmentation des problèmes d'algues
et champignons entraîne bien-sûr beaucoup de discussions concernant la composition et les propriétés des matériaux
de revêtement. Selon notre propre expérience et des études effectuées en
Allemagne nous pouvons présumer que
les algues et les champignons peuvent
proliférer sur tous les revêtements connus en présence d'humidité suffisante
et s'ils ne contiennent pas de produits
biocides. Ceci ne surprend donc pas, si
on recherche consciemment dans notre
environnement la présence de microorganismes, de trouver des algues sur
le verre, le métal, la pierre, le béton,
le bois, les éléments en plastique et
beaucoup d'autres supports, toujours
où beaucoup d'humidité est en jeu.
Nous sommes cependant convaincus,
qu'il existe dans le domaine des façades, des conditions d'humidité avec
des limites plus basses en vertu desquelles la composition et les propriétés du revêtement seront décisives
pour l'apparition ou non d'algues et
de champignons. La question souvent posée si l'alcalinité des crépis
minéraux et peintures peut protéger
contre la prolifération des algues et
des champignons doit être répondue
avec la question de savoir combien de
temps l'alcalinité subsiste dans la surface des matériaux de construction.
Sur des supports très alcalins comme
le béton frais ou des crépis à la chaux,
les algues et champignons ne pourront
se développer. Des surfaces de ce type
perdent bientôt leur alcalinité par la
prise de dioxyde de carbone et de ce
fait, plus rien n'empêche la prolifération d'algues et de champignons, ce qui
est arrivé sur divers bâtiments.
Participation de Karl Bubenhofer
SA au projet de l'EMPA: algues et
champignons sur les façades
Un projet de recherche a été mené par
l'EMPA en collaboration étroite avec
différents producteurs pour déterminer
s'il existe un rapport entre le type de revêtement, les produits de base, les caractéristiques physiques et l'apparition
d'algues et de champignons.
La maison Karl Bubenhofer SA a pris
part à ce projet avec plusieurs de ses
produits et activement travaillé au sein
d'une équipe de consultation industrielle de quatre personnes.
Station météorologique en plein air de l'EMPA,
St-Gall
4
Algues et champignons sur les façades
A travers une collaboration interdisciplinaire avec des fabriquants de crépis, peintures et additifs de protection
ainsi que des biologistes et experts en
sinistres du bâtiment, notre but était
de rassembler leurs connaissances professionnelles afin d'optimiser la qualité
de nos revêtements dans les systèmes
d'isolation thermique ainsi que d'élaborer des solutions pour le futur.
En outre un avant-toit réduit la perte
de chaleur durant les nuits claires, en
réduisant la formation de condensation. Cet effet est connu de tous les
propriétaires de voitures qui mettent
KABE Peintures recommande
sur les crépis de dispersion:
ARMASIL AS-PROTECT peinture siliconique pour façades, NOVALITH ASPROTECT peinture silicate APS pour
façades ou BUGOFLEX AS-PROTECT
dispersion pour façades.
Les performances de nos produits mis
en cause dans ce projet ont démontré
que grâce à une expérience pratique
positive sur de longues années de nos
revêtements, que non seulement la
qualité et la quantité des substances
de protection du film mais aussi la composition et la formulation peuvent avoir
une influence notoire sur la prolifération d'algues et de champignons.
Même si toutes les questions n'ont pu
être résolues dans ce projet, l'effort a
sûrement valu la peine pour nous et
nous aidera à continuer de développer
nos produits.
Protection constructive
contre l'humidité
Les algues et les champignons ne se
développent sur nos façades qu'en
présence suffisante d'humidité. Pour
éviter leur prolifération, toutes les mesures pour éviter et/ou assécher plus
rapidement l'humidité de surface du
bâtiment seront utiles.
Malheureusement, la protection éprouvée depuis des siècles d'un avant-toit
est souvent négligée dans l'architecture
moderne, Il n'est donc pas étonnant que
surtout les bâtiments sans avant-toits
soient affectés. D'un côté, l'avant-toit
protège contre les pluies fréquentes en
réduisant les périodes d'humidité sur la
surface de la façade et de l'autre, évite
le lessivage trop rapide des biocides
utilisés. (Fig. 14)
5
Bien que le choix du système de revêtement approprié repose toujours sur les
caractéristiques et les exigences du
support, il est parfois nécessaire en raison de la couleur d'utiliser des produits
de dispersion. KABE Peintures offre une
gamme très bien assortie.
Sur crépis aux silicates et liants
hydrauliques:
CALSILIT AS-PROTECT peinture silicate pour façades ou NOVALITH ASPROTECT peinture silicate APS pour
façades.
(Fig. 14) Une avancée de toit en saillie protège
contre l'humidité
leur véhicule sous un (avant) toit durant
l'hiver pour le protéger contre la rosée
ou le givre.
Grâce à ces mesures, la végétation présente sera éliminée, les microorganismes restants détruits et l'absorption
d'eau sur la surface de la façade réduite, ce qui empêchera le délavage
rapide des biocides incorporés.
Solutions d’assainissement
Dans le cas où des algues ou champignons sont déjà présents sur un bâtiment, les méthodes suivantes ont fait
leurs preuves:
1. Eliminer le plus complètement
possible les algues par un nettoyage
à la pression
2. Traiter les surfaces affectées 1–2 fois
avec un alguicide pour façades au
biocide (ne plus laver ultérieurement)
3. 1–2 couches avec une peinture pour
façade équipée d'alguicide et fongicide à faible absorption et rétention
d'eau, coefficient w ‹ 0.1 kg/m2 h0.5.
Cependant, en raison de la solubilité
à l'eau nécessaire aux substances
actives, chaque traitement s'épuisera
tôt ou tard et perdra son pouvoir protecteur.
La prévention de la croissance d'algues
et de champignons sur les façades à
l'aide de biocides, implique que les
traitements nécessaires doivent être répétés périodiquement. La durée entre
les intervalles n'est pas prévisible car
elle dépend de différents facteurs qui
varient cas par cas et sur lesquels nous
n'avons pas d'influence. Nous avons
fait de bonnes expériences avec des
périodes de sursis de plus de cinq ans.
La qualité – couche après couche
constructions neuves ainsi que pour
des rénovations, le risque de prolifération doit être pris en compte dès la
planification.
Immeuble locatif (TG) rénové en 1998 avec CALSILIT AS-PROTECT peinture silicate pour façades et
NOVALITH AS-PROTECT peinture silicate APS pour façades.
Il s'agit en première ligne de garder
à l'écart toute humidité (surtout les
éclaboussures) par des mesures de planification et de construction (par ex.
avant-toits, larmiers, espacement des
plantes, etc.) et par un plan de maintenance (par ex. nettoyage régulier).
Les agressions alcalines diminuent en
général l'effet de protection. Respecter
les normes SIA 118/257 et 118/243
ainsi que le manuel d'entretien GTK-G/
GTK-M/Association PSE) et les spécifications générales et informations techniques (par ex. algues sur façades) de
KABE Peintures, Karl Bubenhofer SA,
Gossau.
Que nous réserve l'avenir?
L'utilisation de biocides devient de plus
en plus problématique en raison d'un
marquage plus stricte.
Il serait préférable de trouver des solutions dans la physique qui permettent
une réduction de la condensation sur
les surfaces avec comme but un séchage rapide.
Château du Warthensee, Rorschacherberg (SG) rénové en 1996 avec CALSILIT AS-PROTECT peinture
silicate pour façades.
Note importante
Sur des surfaces de façades crépies ou
peintes très exposées aux intempéries
et à la condensation, (surtout sur isolation thermique extérieure) nous recommandons:
ARMASIL, NOVALITH ou BUGOFLEX ASPROTECT peintures pour façades (avec
film de protection contre les algues et/
ou les champignons).
Une protection suffisante peut normalement être obtenue après une application de deux couches. Pour des
Par ex.:
• IR-Revêtements réfléchissants
• Incorporation de fibres conductrices
= chauffage du crépi par énergie
solaire
• Crépis avec stockage de chaleur
latente
Il faudra sûrement encore un certain
temps jusqu'à ce que de tels systèmes
soient développés et testés.
Norbert Wicki
Directeur du développement
Peintures et crépis «bâtiment»
Karl Bubenhofer SA
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