Inertie du bâtiment

Confort d'été

Le 12/05/2009

Quel est le rôle de l’inertie du bâtiment dans l’efficacité de l’isolation ? On parle souvent de l’impact de l’inertie pour le confort d’été, c'est-à-dire pour se protéger des fortes chaleurs. On peut alors se poser la question du rôle de l’isolant lui-même et de sa densité. Voici les conclusions des dernières études sur l’influence du type d’isolation thermique sur le confort d’été.

Qu’appelle-t-on "déphasage" en matière d’isolation thermique ?

L’été, le bâtiment accumule la chaleur puis la restitue de manière diffuse à l'intérieur du bâtiment avec un décalage plus ou moins important dans le temps suivant son inertie thermique*. Le déphasage représente le décalage de temps entre le pic de température extérieure et le pic de température à l’intérieur du bâtiment. Il est donc considéré comme un atout pour le confort d’été car il retarde le transfert de chaleur** aux travers des parois du bâtiment dans la journée (le plus tard possible et/ou la nuit).

A noter : l’inertie thermique du bâtiment n'entraîne qu'un décalage de temps dans les transferts de chaleur et non une suppression . Il n'est pas possible d'empêcher les transferts de chaleur, aussi une isolation thermique performante associée aux parois du bâtiment permet de freiner fortement ces transferts.

*Plus un bâtiment a une masse élevée et donc une forte inertie, plus il a de capacité à stocker la chaleur dans les murs, les planchers, les cloisons, etc. et à amortir les variations de température à l'intérieur du bâtiment. C’est ainsi que les églises ou les maisons anciennes aux murs épais en pierre restent fraîches en été. A l’inverse, dans les zones froides (H1 selon RT 2005), une trop forte inertie du bâtiment peut le rendre difficile à chauffer l’hiver.

**le transfert de chaleur s'effectue toujours du chaud vers le froid.

La contribution de la densité de l’isolant dans le confort d’été

Si à l’évidence l’inertie thermique du bâtiment a un rôle dans le confort d’été, on peut se demander si l’isolant associé à la paroi contribue également au déphasage grâce à sa densité et dans quelles proportions.

C’est précisément l'objet de l’étude sur le confort d’été, réalisée en 2008 par le laboratoire Technologie du bâtiment de l’Empa** et effectuée par calcul à l’aide du programme de simulation dynamique HELIOS. Le phénomène de déphasage a été comparé pour 5 isolants dont 3 à base de bois (panneaux de fibres de bois et cellulose) qui disposent d’une plus forte densité que la laine de verre et la laine de roche. Notons que les isolants choisis ont tous la même résistance thermique et qu’elle n’influe donc pas sur le résultat.

Le graphe ci-dessus permet de constater que l’isolant limite les variations de température à l’intérieur du logement par rapport au pic de température extérieure. Mais on peut voir que les températures de l’air intérieur sont très proches les unes des autres quelque soit le type d’isolant : la différence de température selon le type d’isolant se situe entre 0 – 1 ° C.
On peut donc en conclure que la densité de l’isolant a un impact marginal sur le confort d’été .

Les principaux facteurs de confort d’été

Cette étude menée par l'Empa a permis d'analyser en détail les facteurs d’influence agissant sur la température intérieure. Elle met en évidence les facteurs agissant sur la température intérieure d’un logement bien isolé (Up = 0,2 W/(m2.K) pour les parois .
Ainsi, les facteurs agissant sur le confort d’été sont :

  1. La sur-ventilation nocturne (Impact estimé 1 à 4,5°C)
  2. Les protections solaires (Impact estimé 1 à 3,5°C)
  3. Les charges internes (apports de chaleur par équipements, personnes…) (Impact estimé 1 à 3°C)
  4. L’inertie (masse totale) du bâtiment (Impact estimé 1 à 2,5°C)
  5. La durée de la période de chaleur (Impact estimé 1 à 2°C)
  6. Le revêtement des parois (Impact estimé 0 à 1,5°C)
  7. La nature de l’isolant (Impact estimé 0 à 1°C

Pour maîtriser votre confort d’été, les paramètres sur lesquels vous pouvez agir sont donc :
- des protections solaires externes (protection des surfaces vitrées et conservation de la fraîcheur),
- une sur-ventilation nocturne (abaissement de la température intérieure et refroidissement de la structure du bâti),
- une moindre utilisation de vos équipements générant de la chaleur et bien sûr,
- une forte performance thermique globale des parois.

En savoir plus pour agir sur le confort d’été : http://www.toutsurlisolation.com/Actualites/Climatisation-quelles-solutions-pour-l-eviter

Téléchargez l'étude complète sur le confort d'été

** L’Empa est une institution de recherche et de services interdisciplinaire qui se consacre à la science des matériaux et aux développements technologiques.

Lien site EMPA / http://www.empa.ch/plugin/template/empa/3/*/---/l=3

14 commentaires :

Bily
Répondre
03/10/2016 15:00

Bonjour,
Actuellement entrain de rénover un immeuble nous envisageons l’aménagement des combles. L'isolation prévuE est la suivante :
80 mm d'épaisseur de fibre de bois + 2éme couche de fibre de bois (pose croisée) + 100 mm laine de verre (Lambda de 0,040 soit un R de 2,5 mais nous hésitons à modifier cette dernière par une laine de 100 ou 120 par une lambda de 0,032 R de3,15 ou 3,75 selon l'épaisseur.
Selon vous cette isolation est elle cohérente ? Avons nous tout intérêt à modifier la laine de verre initialement prévu (lambda de 0,040) par celle avec un lambda de 0,032; Sentirons nous réellement un gain de performance et de confort ?
Serait il judicieux d'installer une VMC dédiée à la pièce aménager en combles avec deux bouches de 80 mm ?
Merci pour vos conseil.
Cordialement.

 
Arnaud BdR
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14/03/2016 15:00

Bonjour,
Merci pour cette synthèse TRES intéressante ainsi que les commentaires.
Sur le luit Canadien : J'en ai installé un dans mon jardin, sur environ 20m. En pratique, en été l'air qui rentre est plus frais que l'air extérieur, mais plus chaud que l'air intérieur blunk
Et en hiver, l'air qui rentre est plus chaud que l'air extérieur, mais plus froid que l'air intérieur...
Conclusion : je ne m'en sers plus, j'ouvre les vitres la nuit SAUF dans les périodes de forte canicule où la température extérieure ne descend presque pas (Aix en Provence) ;
le jour volets à l'espagnolette mais attention à l'accumulation de chaleur dans les volets, il faut les laisser refroidir avant de les fermer ;
pergola avec toile devant les fenêtres de la terrasse ; toile +arbre devant d'autres fenêtres ; et (c'est mal) une clim pour les jours où il fait vraiment trop chaud nuit et jour et que je garde tout fermé...
Cordialement,

Stone74
Répondre
10/10/2016 15:00

D'après votre description, il me semble que le conduit du puits canadien n'est pas tout à fait assez profond. Car on devrait en été pouvoir obtenir de l'air plus froid que l'intérieur, ou du moins aussi froid.
Mais même en l'état, faire fonctionner votre puits canadien est intéressant puisque vous gagnez sur les degrés extérieurs. Car il faut bien assurer une ventilation minimum de la maison, n'est-ce pas ?
Salutations

sofi29
Répondre
09/09/2016 19:05

Merci de votre témoignage, Arnaud happy C'est toujours intéressant d'avoir des retours d'expérience !


 
Michel
Répondre
27/07/2015 15:00

Bonjour,
Vous donnez un R=6. Dans ce cas qu'elle est l'épaisseur de chaque isolant ?

sofi29
Répondre
09/09/2016 19:19

Bonjour Michel,

La résistance thermique résultant de l'épaisseur du produit (en mètre) rapportée au lambda du produit, l'épaisseur de l'isolant va donc varier selon son lambda.

Pour obtenir R= 6, il faut par exemple 280 mm d'un isolant au lambda de 0.040W/m.K alors que 200mm d'un isolant au lambda de 0.032W/m.K suffisent à obtenir R= 6.25m2.K/W.

En conséquence, l'encombrement de l'isolation va varier suivant le lambda du produit choisi. Pour l'isolation d'un comble aménagé, pour optimiser la surface habitable, il est donc préférable d'opter pour un isolant à faible lambda.

Cordialement.


 
HGleTreuil42330
Répondre
09/03/2015 15:01

Est ce que 2015 une etude a ete réalisée sur le pisé, matériau utilisé depuis très longtemps par les hommes? Merci d'avance

sofi29
Répondre
09/09/2016 19:29

Bonjour,

Nous ne disposons pas d'étude sur le confort d'été des matériaux tel le pisé. Toutefois, c'est un matériau qui confère au bâtiment une forte inertie thermique.

En rénovation pour un bâtiment occupé régulièrement, il serait donc plus intéressant de l'isoler par l'extérieur afin de bénéficier de cette inertie thermique tant pour le confort d'été que le confort d'hiver. Cela nécessite de maîtriser le fonctionnement d'un bâti à forte inertie, notamment par exemple pour anticiper les périodes de froid et prévoir d'allumer le chauffage suffisamment tôt pour que la structure monte doucement en température. Il faut en effet avoir chauffé la structure pour qu'enfin l'air intérieur chauffe.

Lorsque le bâti n'est occupé qu'occasionnellement, une isolation par l'intérieur permettra d'obtenir une température de confort plus rapidement car il n'y aura pas à patienter le temps que la structure monte en température.

Cordialement.


 
Mikisa89
Répondre
13/01/2014 10:15

L'étude date de 2009, soit il y a 5 ans.
Les isolants ont évolués dans leur composition et leur pouvoir, surtout dans les végétaux.
Aurions-nous toujours les mêmes résultats similaires de déphasages ?
Et votre article ne soulève pas les résultats dans le temps : a 10, 20 ou 30 ans. On sait que la laine de verre se désagrège dans le temps par exemple, donc qu'en est-il de son pouvoir isolant que ce soit été ou hiver 10 ou 20 après ? Même question pour les autres isolants.

sofi29
Répondre
21/01/2014 11:55

Bonjour Mikisa89,

Ces résultats sont encore valables aujourd'hui, quand bien même certains isolants végétaux ont évolué, car ces tests ont été réalisés à résistance thermique (R en m2.K/W) identique.

D'autres études que celle de l'Empa ont confirmé les résultats obtenus en 2008. L'étude thermo-dynamique réalisée sur une maison non climatisée par le Filmm confirme qu'en matière de confort d'été, la nature de l'isolant n'est qu'un paramètre négligeable dont le rôle n'est que de 3ème voire de 4ème ordre comparé à celui de la ventilation, des protections solaires des fenêtres et autres vitrages et de l’utilisation optimisée des locaux afin de ne pas surchauffer un intérieur déjà chaud (notamment gestion des équipements dégageant de la chaleur : électroménager, ordinateur, écran plat...). Ces facteurs sont de 1er ordre et il suffit que l'un d'eux ne soit pas traité pour que le confort d'été ne soit plus maîtrisé.
Pour information, l’inertie du bâtiment et la durée de la période chaude jouent également un rôle important, de second ordre dans la gestion du confort d'été.

Le CSTC (centre scientifique et technique belge) a également publié un article sur les résultats comparatifs obtenus en simulation thermique dynamique sur un étage sous combles d’une maison soumise à 15 jours de canicule, isolé par 2 isolants de masse volumique différente : fibre de bois et laine minérale. Les résultats de cette étude sont similaires aux autres études sur le sujet.

Les études sont disponibles sur les sites respectifs de ces entités.

Quant à la durée de vie des laines minérales quels qu'elles soient, elles ont une longévité similaire à celle du bâtiment, à la condition que leur mise en oeuvre soit conforme aux règles de l'art et aux avis techniques de mise en oeuvre des fabricants lorsqu'il s'agit d'une mise en oeuvre non traditionnelle.

Cordialement.


 
Philippe
Répondre
26/06/2012 14:30

Bonjour,

Le lien que vous mettez vers "l'étude complète sur le confort d'été", ne fonctionne pas...peut-être y'a t-il une erreur de frappe dans l'adresse...

Vous serait-il possible de la mettre directement à disposition sur votre site ?...

Merci d'avance

Cordialement


sofi29
Répondre
28/06/2012 19:40

Bonjour Philippe,

Vous pouvez désormais télécharger directement l'étude depuis le lien intégré sous l'article happy

Cordialement.


 
caroline
Répondre
07/05/2012 11:00

Bonjour, pouvez-vous me dire comment doit être orientée la maison pour que la ventilation nocturne soit optimale ? Est-ce que ça compte ?
merci d'avance

sofi29
Répondre
10/05/2012 18:09

Bonjour Caroline,

Je vous invite à consulter l'article dédié la conception bioclimatique de l'habitat, vous y trouverez des indications sur l'orientation du bâtiment à privilégier : http://www.toutsurlisolation.com/...-maison-BBC/Conception-bioclimatique

Pour la sur-ventilation nocturne, soit l'exposition au bruit de votre construction vous permet de pouvoir entrouvrir vos fenêtres la nuit et cela sans risque pour la sécurité, sinon vous pouvez opter pour une ventilation mécanique contrôlée permettant un renouvellement d'air plus rapide afin que le bâti regagne en fraîcheur la nuit. Il existe également sur le marché des systèmes de ventilation avec option confort d'été (ventilation géothermique par exemple) mais vous pouvez aussi penser à la mise en oeuvre d'un puits canadien (encore appeler puits provençal suivant la région où vous résidez blunk ).

Cordialement.


 
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