Isolation thermique par l'extérieur : prévention des TMS

Les itéistes réalisent différentes étapes de l’isolation thermique par l’extérieur (ITE), de la pose des panneaux isolants à la mise en œuvre du revêtement de façade. Ces travaux nécessitent des compétences techniques, une organisation et un outillage adaptés. Ils impliquent des sollicitations physiques variables, liées notamment à la manutention de matériaux, à la manipulation et à la fixation des panneaux, selon les chantiers et les procédés utilisés. Deux enjeux majeurs de prévention ont été identifiés : la prévention des troubles musculo-squelettiques (TMS), par l'action sur les équipements, l'aménagement des chantiers et l'organisation du travail, ainsi que la prévention des chutes de hauteur, notamment sur les échafaudages, qui servent à la fois d'accès aux façades et de poste de travail, et dont la distance à la façade évolue au fur et à mesure des travaux. Enfin, le secteur est marqué par une demande croissante de main-d’œuvre qualifiée et par l'évolution des matériaux utilisés.

L’isolation thermique par l’extérieur (ITE) vise à améliorer le confort des bâtiments en hiver et en été, en réduisant les échanges thermiques ayant lieu entre l’extérieur et l’intérieur. En fonction de l’état du bâtiment et de la performance énergétique à atteindre, un calcul est réalisé pour définir le type d’isolant à mettre en façade (polystyrène, laine de roche, laine de bois, etc.).

On distingue deux types de travaux d’isolation thermique : par voie humide (ITE par enduit sur isolant) ou par voie sèche (ITE bardage rapporté, vêture ou vêtage). Les éléments présentés ci-dessous sont issus d’analyses sur trois chantiers d’isolation par voie humide.

Le procédé d’isolation ainsi que les matériaux utilisés, et notamment l’isolant (polystyrène, fibre de bois, fibre de roche…), sont définis par la maîtrise d’ouvrage ou la maîtrise d’œuvre ou en concertation avec l'un ou l'autre de ces acteurs.

 

Schéma d'isolation thermique par l'extérieur : technique d’isolation sous enduit (voie humide). Schéma réalisé d'après La prime énergie par Effy.

Les grandes étapes pour les chantiers d’isolation thermique par l’extérieur, avec les acteurs principaux associés à chacune d’entre elles, sont les suivantes :

 

Identification des grandes étapes pour les chantiers d’isolation thermique par l’extérieur

Les phases de travail qui se succèdent lors de la mise en œuvre de l’isolant, de l’enduit et de la réalisation de la finition sont détaillées ci-dessous :

Étapes de l'isolation thermique par l'extérieur

Les observations sur chantiers ont plus particulièrement concerné la préparation des produits en poudre/en pâte (colle, enduit, finition), leur approvisionnement à pied d’œuvre (seaux de produit en pâte), la fixation des panneaux d’isolation par calage puis chevillage et l’application de l’enduit.

Préparation des produits (colle/enduit/finition)

Le gâchage d’un produit correspond à l’opération de malaxage d’une matière première en poudre (colle ou enduit) avec de l’eau afin d’obtenir une pâte prête à l’emploi. Cette opération a une durée de l’ordre de 3 minutes pour une quantité d’environ 25 kg de poudre. Le compagnon peut être amené à répéter cette tâche 50 fois par jour lors des phases de pose d’isolant ou d'application de l’enduit.

Cette étape comporte les opérations suivantes :

• Préparation de la quantité d’eau appropriée dans le contenant où est réalisé le malaxage (malaxeur, seau…), puis manutention du sac de produit en poudre (colle, enduit) pour l’additionner à l’eau, pour ce qui concerne les produits en poudre. Pour les produits déjà en pâte : manutention des seaux d’enduit.
• Puis, malaxage jusqu’à obtention d’une pâte homogène.
  Cette étape peut être réalisée 100 % mécaniquement au moyen d’un malaxeur ; mais elle est couramment réalisée semi-mécaniquement au moyen d’un malaxeur/mélangeur à main. Dans ce cas, l’appareil est plongé dans les produits à mélanger et l’intervenant réalise le mélange en tournant le malaxeur sur l’ensemble du volume du contenant (sur toute la surface, « en cercle » et de haut en bas). Elle concerne généralement une personne dédiée.

Le malaxage requiert de la précision, le produit fabriqué concourant à :

• la qualité de fixation des panneaux isolants et à la mise en œuvre du treillis et de l’enduit ;
• au rendu visuel/esthétique de la façade.

De plus, la consistance du mélange réalisé rend plus ou moins faciles les opérations de collage et d’application d’enduit et impacte ainsi les conditions de travail et la productivité.

Principaux facteurs de risques de TMS et causes

Les sollicitations physiques liées à cette opération sont variables en fonction de l’état d’avancement du chantier, les besoins en malaxage étant plus importants sur certaines phases que sur d’autres.

Les principaux facteurs de risques de TMS identifiés sont les suivants :

• Les efforts et les postures lors de la manutention des matières premières (sacs ou seaux de colle/d’enduit de 25 kg) peuvent entraîner une charge physique élevée qui est liée à la distance entre la zone de stockage des matériaux (souvent conditionnés en palettes) et la zone de malaxage, les moyens de manutention à disposition et l’aménagement de la zone de malaxage.
• Les contraintes posturales lors du malaxage : travail le dos courbé, en maintenant parfois le pied sur le seau pour l’empêcher de se déplacer et en tenant le malaxeur à main, ayant un poids de l’ordre de 6 kg. Ces postures sont liées à l’absence de support de mise à hauteur des seaux/contenants, au maintien du seau/contenant pour le bloquer, au poids de l’outil et à l’état du sol.
• Les contraintes temporelles lors de certaines phases du chantier qui dépendent de la quantité de matière à malaxer/préparer, variant en fonction des phases de travail, du nombre d’ouvriers à alimenter en produit malaxé, de l’organisation du travail (stratégies d’anticipation des besoins en produit malaxé).

La communication au sein de l’équipe, pour gérer au mieux la simultanéité des tâches, ainsi que l’aménagement de la zone de malaxage (espace, point d’eau), jouent également un rôle dans les conditions physiques de réalisation de cette phase de préparation.

Le malaxage des produits

 

Approvisionnement à pied d’œuvre des produits (colle/enduit/finition)

 

La manutention des seaux intervient à plusieurs reprises lors des différentes étapes du chantier :

• collage de l’isolant ;
• traitement des points singuliers ;
• pose du treillis, avec application de la première couche d’enduit ;
• application de la seconde couche d’enduit ;
• application de la finition.

On peut donc distinguer plusieurs manutentions successives :

 

Manutention des sceaux

Principaux facteurs de risques de TMS et causes

Les quatre types de manutention de seaux ci-dessus présentent des niveaux de contraintes et des facteurs en partie différents :

• La manutention des seaux (produits en pâte) entre la zone de stockage des produits et la zone de malaxage : ce sont des seaux pleins et fermés de 25 kg. Le niveau de contraintes physiques sur cette situation dépend de la distance entre la zone de stockage et la zone de malaxage, des moyens de manutention mis à disposition dans le cas où ces deux zones sont distantes et de la hauteur de prise des seaux palettisés, compte tenu de l’absence de moyens de mise à hauteur de la palette (gerbeur, transpalette haute levée).
  Lors des observations, ces seaux ont pu être manipulés jusqu’à 20 fois par jour sur certaines phases du chantier.
• La manutention des seaux de la zone de malaxage à la zone d’approvisionnement en pied d’échafaudage, généralement réalisée par la personne ayant réalisé la préparation : ce sont alors des seaux pleins et « ouverts » (sans couvercle) de 20 à 25 kg chacun qui contiennent une colle ou un enduit.
  Quatre facteurs clés spécifiques déterminent le niveau de contraintes physiques sur cette situation : la distance entre la zone de malaxage et la zone de manutention (définie lors de l’aménagement du chantier), le dénivelé et les obstacles éventuels sur ce parcours, liés à l’aménagement de la zone (notamment la gestion des stockages), le moyen de manutention mis à disposition dans le cas où ces deux zones sont distantes et le mode opératoire choisi, qui consiste généralement, lorsque la distance est importante, à acheminer les seaux deux par deux pour gagner du temps, limiter les déplacements et pour approvisionner plus rapidement.

 

Manutention des sceaux

Dans ces deux premières situations, l’intensité des efforts fournis est souvent supérieure aux recommandations de la norme en vigueur (NF X 35-109) qui fixe à 25 kg la valeur maximale admissible (sans considérer les facteurs correcteurs qui pourraient être appliqués ici).

• La montée des seaux sur l’échafaudage : le seau est fixé par le préparateur et hissé manuellement jusqu’au niveau correspondant où un compagnon le décroche (un seau est monté à la fois, soit un effort équivalent au hissage de 20 à 25 kg). Pour cette opération, les contraintes physiques sont principalement liées au moyen de manutention utilisé : treuil manuel, comportant un moyen de blocage automatique du seau lorsque la corde est lâchée.
  Lors des observations et couramment sur les chantiers d’ITE par enduit sur isolant, les approvisionnements à pied d’œuvre sur l’échafaudage se font au moyen d’une poulie, fixée en tête de l’échafaudage, et d’une corde.
  Le levage est ainsi réalisé sur, couramment, 4 à 5 étages d’échafaudage, soit une dizaine de mètres. Certains chantiers peuvent atteindre une dizaine d’étages d’échafaudage, soit environ 20 mètres de hauteur.

 

Manutention/Montées des sceaux

Ces trois premières situations sont réalisées par l’intervenant dédié à la préparation.

• La manutention des seaux sur les échafaudages, qui consiste à déplacer les seaux le long de l’échafaudage au fur et à mesure de leur utilisation. Cette situation se traduit surtout par des contraintes posturales, le seau étant posé au sol et déplacé à de multiples reprises (tous les panneaux ou tous les deux panneaux).
  À la différence des situations précédentes, celle-ci est réalisée par les compagnons opérant sur les échafaudages.

Toutes ces manutentions peuvent combiner des exigences physiques, de précision et temporelles.

Fixation des panneaux d’isolation par calage puis chevillage

L’opération de chevillage intervient après les étapes suivantes : la manutention des panneaux jusqu’à la zone de découpe, la découpe des panneaux, l’acheminement des panneaux jusqu’à pied d’œuvre, l’encollage des panneaux (par plots de colle) et le positionnement des panneaux.

Elle consiste, par panneau isolant, à percer puis mettre en place les chevilles.

 

Chevillage

Principaux facteurs de risques de TMS et causes

Ces opérations impliquent des sollicitations importantes des bras et du dos en raison :

• du maintien prolongé de la perceuse (opérateur 1) dont le poids est de l’ordre de 3 kg et, dans une moindre mesure, de la visseuse (opérateur 2) dont le poids est de l’ordre de 2 kg ;
• des postures que nécessitent ces opérations : interventions sur une amplitude de 0 à 185 cm de hauteur, par rapport au plancher de l’échafaudage, avec effort de poussée pour réaliser le perçage ;
• des vibrations lors de ces opérations ;
• de la répétitivité : sur une journée, 720 à 780 opérations de fixation (perçage + vissage de la cheville) peuvent être réalisées.

Le niveau de contraintes dépend par ailleurs :

• du matériau du support et de l’adéquation du foret ;
• des caractéristiques des chevilles, qui sont déterminées en fonction du type de matériau du support et des études d’arrachement réalisées (chevilles à frapper ou à visser), des perceuses et des visseuses ;
• de la répartition du travail entre les compagnons.

Application de l’enduit

L’application de la première couche d’enduit de base et le marouflage du treillis dans celle-ci ont pour objectif de créer une couche d’enduit dite « armée » qui assure la solidité et la planéité de la façade. Une seconde couche d’enduit est ensuite appliquée, lorsque la première est sèche.

Sur les chantiers observés, cette opération est considérée par les opérateurs comme une des plus pénibles avec le montage des échafaudages.

L’application de l’enduit de finition est réalisée une fois que les deux couches précédentes d’enduit sont sèches sur l’ensemble de la façade.

Les étapes suivantes se succèdent pour l’application des deux premières couches d’enduit de base :

• récupération du matériel (seau d’enduit et treillis) au niveau de l’échafaudage ;
• prise de l’enduit dans le seau avec la truelle et application sur toute la longueur du peigne/de la lisseuse ;
• application de l’enduit en tirant le peigne/la lisseuse de haut en bas à deux mains, sur toute la hauteur du mur qui va recevoir une bande de treillis ;
• prise et déroulement du rouleau de treillis et transmission au collègue se trouvant au-dessus pour qu’il puisse s’en saisir et l’appliquer au niveau souhaité ;
• positionnement du treillis afin que celui-ci recouvre de 10 cm la bande de treillis précédente ;
• une fois la bande bien positionnée, marouflage du treillis du haut vers le bas sur toute sa surface (de 0 m à 2 m).

Une fois ce cycle « enduisage-marouflage » terminé, les compagnons déplacent les seaux d’enduit d’environ 1 mètre et recommencent pour finalement poser le treillis sur l’ensemble de la surface de la façade.

 

Postures durant la pose du treillis et le talochage

Principaux facteurs de risques de TMS et causes

Les principales contraintes identifiées sont les suivantes :

• Les contraintes posturales/angulation lors de l’application de l’enduit et du marouflage : au regard de la hauteur de travail sur chaque niveau d’échafaudage (de 0 à 2 m), les opérateurs travaillent à genoux, le dos fléchi à plus de 90° et avec, parfois, les bras tendus. La transmission du treillis à la personne sur l’échafaudage supérieur oblige la manutention du rouleau (= 20 kg au début) à une hauteur supérieure à 1,90 m avec les bras tendus et écartés. On observe également un éventail de postures contraignantes lors de l’application de l’enduit, qui sont répétées à chaque cycle « enduisage-marouflage ». Les corps se contorsionnent pour s’adapter à la surface de la façade à enduire.
• Les efforts des membres supérieurs lors l’application de l’enduit : lors du tirage de l’enduit les poignets sont fortement sollicités (extension > 25° des poignets et prise ferme de la poignée du « peigne » des deux mains induisant des contraintes fortes au niveau des muscles des fléchisseurs des doigts).

Sur les chantiers observés, les compagnons expriment ressentir des douleurs au niveau des poignets à la fin d’une journée de tirage.

• Les contraintes posturales lors de l’alimentation en enduit : le seau étant positionné directement sur l’échafaudage, les compagnons doivent se baisser pour prendre l’enduit avec la truelle. Les opérateurs remettent régulièrement les surplus de produit dans le seau en raclant leur truelle sur le bord du seau. Le seau doit donc être stable pour que cette opération soit efficace.

L’entraide et la coordination sont essentielles sur ces opérations :

• pour s’adapter au rythme de son partenaire ; pour un débutant, il y a un risque de travailler en surrégime par rapport à ses capacités de récupération physiologique ;
• plus de deux opérateurs travaillent généralement en simultané les uns en dessous des autres ; dans cette configuration, la coordination est primordiale pour avancer au même rythme.

Autres risques, notamment le risque de chute de hauteur depuis l’échafaudage

Lors du positionnement de l’échafaudage avant de démarrer les travaux, celui-ci est placé à une distance de la façade équivalente à l’épaisseur d’isolant à poser + 20 cm. Cette marge est nécessaire pour réaliser la pose de l’isolant. Dans cette configuration (distance de l’échafaudage à la façade supérieure à 20 cm), des dispositifs de protection contre les chutes de hauteur (garde-corps) côté façade sont à prévoir sur l’échafaudage.

Sur les différents chantiers observés, une diversité de pratiques concernant le positionnement des échafaudages et l’utilisation des garde-corps a été constatée, parfois en décalage avec les recommandations et la réglementation.

Principaux facteurs identifiés

Les principales raisons identifiées pouvant conduire à cette situation de risque de chute de hauteur côté façade semblent être les suivantes :

• L’absence de garde-corps sur l’échafaudage, côté façade, en partie courante, facilite plusieurs opérations (en termes de contraintes physiques et de durée) comme le positionnement des panneaux d’isolant, l’enduisage et le marouflage du treillis, la réalisation de la finition.
• Les façades ne sont généralement pas régulières et planes, les points singuliers peuvent impliquer des zones pour lesquelles la distance entre l’échafaudage et la façade est supérieure à 20 cm, notamment lors de l’utilisation de matériel d’échafaudage standard, de type cadre par exemple, ce qui est le cas sur la majorité des chantiers.

Espace échafaudage/façade

Les principales préconisations par situation de travail sont les suivantes :

Pistes de solutions par situation de travail

 

Préconisations liées à l’organisation du chantier

Mettre en place un dialogue constructif tout au long du chantier

• Définir le PIC (plan d’installation de chantier) avec la maîtrise d’ouvrage : avant le début du chantier et tout au long de celui-ci (notamment pour disposer d’une zone de stockage à pied d’œuvre), car les besoins évoluent au fil de l’avancement des chantiers.
• Assurer la présence régulière du conducteur de travaux, dès la première réunion de chantier et du suivi, ainsi que des échanges réguliers avec l’équipe (par téléphone a minima), afin de gérer les aléas et anticiper les besoins.
• Maintenir une communication régulière de l’avancée des travaux avec les autres corps de métier (ex : téléphone, points périodiques, tableau fiches de communication, mots sur les portes, réunions de chantier…), pour éviter des situations incompatibles avec les travaux.
• Établir une communication calme et constructive avec les riverains, pour prévenir mais aussi favoriser la libération de certains espaces, stationnements.
• Intégrer des compétences QHSE dès la définition du PIC pour sensibiliser et convaincre (respect des dispositions convenues en amont).

Anticiper les besoins dès la conception du chantier

• Réaliser un calepinage soigné, dans le cadre de la préparation du chantier, afin d’optimiser les quantités de matériaux nécessaires et donc manutentionnés, les surfaces des zones pour stocker les matériaux (et ainsi favoriser leur emplacement au plus proche et limiter les déplacements), le positionnement des points d’amarrage de l’échafaudage dans les zones les moins visibles rendant leur traitement plus facile et rapide à réaliser.
• En plus de la zone principale de stockage, prévoir de petites zones « tampon » par bâtiment, avec l’accord du client, pour limiter les distances sous charge à parcourir et éviter les surcharges sur l’échafaudage.
• Estimer et prévoir l’espace nécessaire pour stocker les panneaux d’isolant, afin de limiter les zones de stockage éloignées des postes de travail car mal anticipées.
• Optimiser l’implantation de l’échafaudage pour son positionnement par rapport aux travaux à réaliser, en prenant notamment en compte l’épaisseur totale de l’isolant et les risques de chute de hauteur côté façade et en prévoyant un matériel adapté.
• Étudier la possibilité d’implanter un escalier d’accès à l’échafaudage, un monte-matériaux, voire un monte-charge, pour faciliter les accès et les approvisionnements en matériaux, matériels.
• Dès la conception du chantier, si le treuil est choisi en moyen d’approvisionnement sur l’échafaudage, définir l’implantation et le nombre de treuils les plus adaptés, en fonction des flux de matières et des opérations à réaliser, afin de limiter les déplacements avec port de charge sur l’échafaudage.

Préconisations liées au matériel

• Si le treuil est choisi en moyen d’approvisionnement sur l’échafaudage, favoriser la mise en place de treuils motorisés même sur des hauteurs de façade faibles (1 ou 2 étages) pour réduire les contraintes liées à la manutention verticale (hissage) des seaux.
• Mettre en place un moyen de manutention (compact, léger, tout terrain) pour déplacer, au sol, les sacs de colle/enduit et les panneaux d’isolant jusqu’aux zones de préparation et d’approvisionnement sur l’échafaudage et limiter les ports de charges.
• Aménager de véritables postes de travail (avec du matériel léger, repliable rapidement) pour le malaxage des produits et la découpe des panneaux d’isolant.
• Étudier, avec les concepteurs d’échafaudage, une solution permettant de ne pas avoir de vide de plus de 20 cm entre cet équipement de travail et la façade, modulable au long des travaux et différente des garde-corps.
• Choisir le matériel d’échafaudage le moins encombrant possible au niveau des montants (échafaudage cadre plutôt que multidirectionnel) pour faciliter les opérations de pose de panneaux d’isolant, d’enduisage et de marouflage.
• Adapter le plus possible la forme de l’échafaudage aux formes spécifiques des bâtiments avec des garde-corps et équipements spécifiques. Si besoin, faire appel à une entreprise spécialisée dans le montage d’échafaudages.
• Mettre en place des surpoignées sur les seaux existants pour réduire les contraintes au niveau des avant-bras.
• Adapter l’hélice du malaxeur au type d’enduit utilisé pour optimiser la durée de malaxage et obtenir la bonne qualité de colle/d’enduit.
• Proposer différentes longueurs de tiges de malaxeur pour réduire les contraintes au niveau des épaules et du dos.
• Définir un système pour surélever le seau de colle/d’enduit lors des opérations de malaxage et sur l’échafaudage, lors des phases d’application, pour réduire les contraintes au niveau du rachis.
• Mettre à disposition des gants adaptés (aux risques mécaniques et chimiques liés aux produits manipulés, par exemple gants de manutention avec enduction nitrile) en quantité suffisante pour réduire les contraintes associées aux gants souillés par la colle/l’enduit (par exemple, permettant une fréquence de changement, pour entretien, a minima tous les 3 jours).
• Systématiser le port d'une protection individuelle contre le bruit (PICB) sur les chantiers pour les tâches bruyantes, notamment lors des opérations de perçage.

Préconisations liées à l’organisation du travail

• Organiser les approvisionnements en tenant compte de la place disponible afin d’éviter de saturer les différentes zones (préparation/échafaudage, etc.). Cela implique de s’assurer régulièrement de l’avancement du chantier et des besoins en matériaux (management de proximité).
• Assurer un suivi régulier de l’encadrement des équipes sur les chantiers, qui peut impliquer une répartition particulière des différents chantiers, par exemple périmètre géographique.
• Privilégier une organisation à 3 personnes minimum dans l’équipe, qui se connaissent et qui travaillent régulièrement ensemble, afin de répartir les tâches et fluidifier l’organisation.

Préconisations liées à la formation

• Former les nouveaux arrivants sur l’ensemble des tâches pour favoriser à terme la rotation de celles-ci sur l’ensemble de l’équipe.
• Sensibiliser les intervenants au choix de la bonne longueur de tige de malaxeur pour réduire les contraintes au niveau des épaules et du dos.
• Sensibiliser les équipes au nettoyage des outils au fur et à mesure afin d’assurer un travail de qualité, de supprimer les opérations de reprise et les contraintes liées à un nettoyage tardif.
• Formaliser des modes opératoires sur la base du travail réel et de ses contraintes.

Préconisations liées au management de la sécurité

• Formaliser la distance maximale acceptable (20 cm maximum dans toute situation) entre l’échafaudage et la façade, sans dispositif de protection contre les chutes de hauteur sur l’échafaudage et les modalités pour protéger les opérateurs des risques de chute de hauteur côté façade tout au long des travaux (en précisant les dispositifs associés et les conditions de leur mise en place et, le cas échéant, de leur dépose), que ce soit en partie courante de façade, comme au niveau des points singuliers (fenêtres, balcons…). Communiquer cette règle/pratique auprès des équipes et s’assurer de son respect.
• Sous-traiter le montage de l’échafaudage à une entreprise spécialisée lorsque le bâtiment est trop complexe (nombre et typologies des points singuliers), pour obtenir un échafaudage complètement adapté au bâtiment.