Conceptions de parois à éviter

En prenant l’exemple du mur Global Construct, nous avons pu démontrer qu’on peut éviter le point de rosée :

1. si le mur intérieur est un bon conducteur thermique

2. si le mur intérieur a une résistance importante à la diffusion de la vapeur d’eau (coefficient Mu).

 

A contrario, nous pouvons également démontrer qu’on peut provoquer  le point de rosée :

1. si on isole la partie intérieure du mur

2. si on prévoit du côté intérieur un matériau avec une faible résistance à la diffusion de la vapeur d’eau.

Evitez d’isoler la face intérieure des murs extérieurs !

Pour illustrer nos propos, nous allons examiner les conséquences que peut avoir une isolation de 5 cm d’épaisseur du côté intérieur de la maison.

Notre exemple représente un mur en béton de 15 cm d’épaisseur isolé avec 5 cm de Neopor de chaque côté.

L’isolant est recouvert par un plafonnage d’1 cm du côté intérieur et par un crépi du côté extérieur.

1ère CONSTATATION à l’analyse du diagramme des températures :

 
La température dans le mur chute de façon très importante à l’arrière de l’isolation intérieure !

Dans notre exemple, s’il fait 20° C à l’intérieur et -10° C à l’extérieur, la température de la partie centrale en béton ne sera plus que de 5° !…

Qu’est-ce que cela implique concrètement?

Cela signifie une perte complète de l’inertie thermique du mur. L’isolation intérieure empêche clairement au mur en béton de jouer son rôle d’accumulateur pour réguler les températures et donner davantage de confort thermique.

2ème CONSTATATION après avoir tracé les courbes de pressions de la vapeur d’eau :

 
Apparition du point de rosée dans l’isolation intérieure !

Avec quelles conséquences ?

En étant mouillée, cette isolation aura beaucoup moins de résistance thermique.

Le coefficient d’isolation U réel de ce mur sera bien inférieur au coefficient théorique calculé (théoriquement,  U = 0,286 W/m²K) …

Risque accru d’apparition de moisissures et d’agents pathogènes.

Dans notre exemple, il y aura condensation interne partout dans la zone rouge du croquis ci-dessus (partout où p > Ps).

En effet, la vapeur d’eau à une température et une humidité relative données se condense lorsque la pression partielle p devient la pression de saturation Ps pour une température plus basse, appelée point de rosée.

Avec Global Construct :
Jamais de point de rosée !


JAMAIS de point de rosée, même dans les pires conditions !
Vérification des 3 épaisseurs de Global Construct dans des conditions climatiques extrêmes

Qu’est-ce que le système Global Construct a de plus qu’un autre mur ?

L’atout du Global Construct pour empêcher le point de rosée est son mur intérieur plein de béton.

Le Neopor est un isolant à cellules ouvertes qui permet la diffusion de la vapeur d’eau, contrairement notamment au polyuréthane qui est un isolant à cellules fermées.
L’explication technique et le calcul du point de rosée sont expliqués en détail dans la page précédente.Pourquoi le mur en béton est-il déterminant pour empêcher le point de rosée ?

En résumé, pour éviter le point de rosée, il ne faut pas que la courbe des pressions partielles de la vapeur d’eau rejoigne à un endroit quelconque dans le mur la courbe des pressions de saturation.

Or, c’est précisément le mur en béton qui écarte ces deux courbes de pressions et les empêche de se rencontrer.

1. Du côté intérieur, la température du béton est élevée.

A une fraction de degré près, il garde la température de la pièce (20° dans les exemples que nous illustrons).
En effet, puisque le béton est un bon conducteur thermique, il présente peu de résistance au transfert des calories (voir la page “Explications et calculs” pour plus de détails). Par conséquent, la courbe des pressions de saturation, liée aux températures, reste élevée dans le composant de mur en béton, sur toute son épaisseur.

2. La résistance à la diffusion de la vapeur d’eau du mur en béton plein est importante.

Elle représente plus de 70% de la résistance totale du mur à la diffusion de la vapeur d’eau.

Le mur en béton fait donc chuter nettement la courbe des pressions partielles.

Conclusion :

 


Même en simulant des conditions climatiques très défavorables (différence importante de températures intérieur/extérieur et gel prononcé ;  humidités relatives importantes intérieure et extérieure), le mur en béton permet clairement d’éviter d’atteindre les pressions de saturation. A aucun endroit dans le mur Global Construct, il n’y aura condensation de la vapeur d’eau !

Vérifications des 3 épaisseurs de GLOBAL CONSTRUCT dans des conditions climatiques extrêmes.
Vérifions à présent si la conclusion ci-dessus se confirme pour les 3 épaisseurs de Neopor disponibles : 10 cm, 20 cm et 30 cm. Pour nous en assurer, nous représenterons ci-dessous des conditions climatiques encore un peu plus défavorables :

– A l’intérieur : + 25° C (au lieu de 20° C)  avec 80% d’humidité relative ! (possible dans une salle de bains)
– A l’extérieur : -10° C avec 90% d’humidité relative ! (gel prononcé avec brouillard givrant)

(N.B. : Le diagramme de Mollier ne nous permet pas de connaitre les pressions de saturation pour les températures inféreiures à -10,0° C.)

Diagrammes de températures et
diagrammes de pressions de la vapeur d’eau :


Global Construct avec Neopor 10 cm

Global Construct avec Neopor 20 cm

Global Construct avec Neopor 30 cm

Quelle que soit l’épaisseur de Neopor choisie, nous pouvons clairement remarquer que les courbes de pressions partielles ne croisent jamais les courbes de pression de saturation. On n’atteint donc jamais le point de rosée.

Il va de soi que si le système Global Construct permet de supporter des conditions très défavorables sans point de rosée,  nous serons forcément rassurés dans toutes les autres conditions climatiques, évidemment plus courantes et moins sévères.

Après cet examen, nous pouvons donc bien confirmer que dans tous les cas, il n’y a jamais de condensation de la vapeur d’eau dans les murs GLOBAL CONSTRUCT.

Explications et calculs

Migration de la vapeur d’eau : Explications et Calculs


Comment la vapeur d’eau migre t’elle au travers des parois ?

Pour information, les molécules de vapeur d’eau sont environ 20 fois plus dispersées que les molécules d’eau.
La vapeur d’eau migre donc au travers de la plupart des matériaux, y compris au travers du béton dense. Ce transfert des molécules de vapeur d’eau se fait sans mouvement de l’air, de la zone de haute pression partielle (face chaude du mur, du côté intérieur de la maison) vers la zone de basse pression partielle (face froide du mur, du côté extérieur de la maison).
Le transfert de cette vapeur d’eau est plus ou moins rapide suivant la perméabilité des matériaux exprimée par le “coefficient Mu” (coefficient de résistance à la diffusion de la vapeur d’eau d’un matériau).
 
 

Comment peut-on calculer s’il y a un risque de point de rosée ?

La vapeur d’eau est soumise à une pression dite pression partielle, variable de 0 kN/m² (air sec avec 0% d’humidité relative) jusqu’à un maximum appelé pression de saturation (pression à laquelle la vapeur d’eau devient liquide : air saturé avec 100% d’humidité relative). Pour éviter le point de rosée, il faut donc que les pressions partielles à l’intérieur du mur n’atteignent jamais la pression de saturation !…

Les pressions de saturation sont de moins en moins élevées au fur et à mesure que les températures diminuent (cfr diagramme de Mollier). Puisque la courbe des pressions de saturation est fonction de celle des températures, il faut donc commencer par déterminer la courbe des températures à l’intérieur d’une paroi.

1ère étape : Déterminer la courbe des températures dans une paroi

 
La température à l’intérieur de la paroi va décroitre proportionnellement à la résistance thermique de chaque composant de cette paroi.

Prenons un exemple pour être plus clair :

Supposons une température de 20° à l’intérieur de la maison et -10° du côté extérieur, soit une différence totale de température de 30°.

Pour illustrer notre calcul, nous représentons ci-contre un mur en Global Construct avec la composition suivante (en partant de l’intérieur de la maison, à droite sur notre croquis ci-contre) : un plafonnage de platre de 1 cm d’épaisseur, puis les blocs de béton pleins de 20 cm d’épaisseur, ensuite les blocs de Néopor de 20 cm d’épaisseur, et enfin un crépi de 1 cm d’épaisseur sur la face extérieure du mur.

Il faut donc calculer la résistance thermique de chacun de ces composants pour connaitre la courbe des températures à l’intérieur de ce mur.

Concrètement, si un matériau est conducteur (ou avec une conductivité thermique – lambda – élevée : le béton dans notre exemple), il présentera peu de résistance au transfert des calories (résistance thermique faible).

Si au contraire un matériau est isolant (conductivité thermique – lambda – faible, tel que le Neopor), sa résistance thermique sera importante.

Ainsi, la résistance thermique R est le rapport de l’épaisseur e d’un matériau divisé par le coefficient de conductivité thermique (lambda) de ce matériau : R = e / lambda. La résistance thermique totale d’une paroi est bien sûr la somme des résistances thermiques de chacun des composants de cette paroi. Vous pouvez voir dans le tableau ci-dessus le détail du calcul pour notre exemple ; soit R plafonnage + R béton + R Neopor + R crépi = 6,59 m²K/W
(N.B. : Les résistances thermiques d’échange superficiel – Ri + Re – sont  négligées dans notre calcul parce qu’elles ont très peu d’incidence sur le résultat ainsi que par souci de simplicité).

 

Par rapport à cette résistance thermique totale (6,59 m²K/W = 100%), on peut alors déterminer la proportion que représente la résistance thermique de chaque composant du mur.
Qu’est-ce que cela veut dire, par exemple, pour le Neopor qui représente 97,88 % (6,45 par rapport à 6,59 m²K/W) de la résistance thermique totale de notre mur ?
Cela signifie que 97,88% de la différence totale de température entre l’intérieur et l’extérieur du mur (rappel : 30°) se marquera à l’intérieur cette portion de mur, soit 29,36°.

De cette façon, on peut déterminer la température à l’entrée et à la sortie de chacun des composants du mur et dessiner à l’échelle la courbe des températures comme ci-contre. Ainsi, la résistance thermique R est le rapport de l’épaisseur e d’un matériau divisé par le coefficient de conductivité thermique (lambda) de ce matériau : R = e / lambda. La résistance thermique totale d’une paroi est bien sûr la somme des résistances thermiques de chacun des composants de cette paroi.
Vous pouvez voir dans le tableau ci-dessus le détail du calcul pour notre exemple ; soit R plafonnage + R béton + R Neopor + R crépi = 6,59 m²K/W
(N.B. : Les résistances thermiques d’échange superficiel – Ri + Re – sont  négligées dans notre calcul parce qu’elles ont très peu d’incidence sur le résultat ainsi que par souci de simplicité)

2ème étape : Déterminer la courbe des pressions de saturation Ps dans la paroi

Pour rappel, la courbe des pressions de saturation est fonction de celle des températures. Le diagramme de Mollier nous donne les pressions de saturation correspondant aux températures.

3ème étape : Déterminer la courbe des pressions partielles p dans la paroi

Comme expliqué plus haut, dans une paroi, les pressions partielles subies par la vapeur d’eau vont en décroissant du plus chaud au plus froid. Ces pressions partielles seront fonction de la température et de l’humidité relative (HR) dans l’air.
La composante des températures est prise en compte par la courbe des pressions de saturation Ps (cfr 2ème étape du calcul, ci-dessus). Les pressions partielles p seront alors proportionnelles aux pressions de saturation, en fonction de l’humidité dans l’air : p = Ps x HR

Supposons des conditions défavorables avec l’exemple de mur que nous étudions :
– Du côté intérieur : Salle de bains avec une humidité relative (HR) élevée : HR = 80 % !

La pression partielle de la vapeur d’eau y serait alors de 1,88 kN/m² (2,35 kN/m² x 80%).
– Du côté extérieur : Supposons également une humidité relative très élevée (Brouillard givrant) : HR = 90 % !

La pression partielle y serait donc de 0,25 kN/m² (0,28 kN/m² x 90%).

Pour rappel, le but du calcul est de savoir si la pression partielle atteint à un endroit quelconque à l’intérieur du mur la pression de saturation ; autrement dit, le but est de savoir si la vapeur d’eau condense quelque part dans le mur…

Pour le vérifier, il y a donc lieu de de dessiner le diagramme des pressions partielles à l’intérieur du mur.

Comment alors la pression partielle de la vapeur d’eau décroit-elle à l’intérieur du mur, du plus chaud vers le plus froid ?

Elle décroit proportionnellement à la résistance à la diffusion de la vapeur d’eau r’ des composants de la paroi.

Cette résistance r’ est le produit de l’épaisseur e du matériau et du coefficient Mu de ce matériau : r’ = e x Mu

Rappel : Le transfert de la vapeur d’eau est plus ou moins rapide suivant la perméabilité des matériaux exprimée par le coefficient Mu (coefficient de résistance à la diffusion de la vapeur d’eau d’un matériau).

Vous pouvez voir dans le tableau ci-contre le détail du calcul pour notre exemple.
La résistance totale r’t de la paroi à la diffusion de la vapeur d’eau est la somme des r’ : 21,1 dans notre calcul.
Notons que la résistance r’ du composant de mur “Blocs pleins de béton” représente seule plus de 71% de r’t.

Grâce à cette résistance importante à la diffusion de la vapeur d’eau du mur massif en béton, la courbe des pressions partielles (en vert) s’infléchit nettement et s’écarte clairement de la courbe des pressions de saturation (en rose).

Dans notre exemple, il n’y a donc pas de point d’intersection entre la courbe des pressions de saturation et celle des pressions partielles. Cela signifie qu’il n’y a pas de point de rosée ou condensation de la vapeur d’eau.

Autres avantages

  • Qualités structurelles : solidité et capacité portante très importantes (mur massif en béton).
  • Mise en oeuvre : simple, ne nécessitant pas de main d’œuvre qualifiée(empilage de blocs en béton calibrés et emboîtement des blocs isolants), possible par tous temps (pluie, gel, canicule) aisé de travailler par intermittence (pas de préparation de mortier).
  • Bonne isolation acoustique (les matériaux denses sont les meilleurs isolants contre les bruits aériens)
  • Mur en béton coupe-feu. Le Neopor est auto extinguible.

 

  • Possibilité de passer les câbles électriques et/ou tuyauteries dans les murs avant leur remplissage.
  • Possibilité par conséquent de prévoir un chauffage par les murs.
  • Possibilité de prévoir une armature (pas nécessaire sauf besoin technique).

 

  • La surface rainurée des blocs en Neopor est prévue pour supporter un enduit (crépi ou autre) ou le collage de plaquettes de briques. Evidemment, il reste possible de prévoir un parement traditionnel en prévoyant des crochets adaptés à l’épaisseur de l’isolation.
  • Finition soignée des blocs en béton : texture bien serrée ; blocs munis de faux joints.
  • Ces blocs peuvent rester apparents ou être peints (bien sûr, ils peuvent aussi être plafonnés).

Attention au point de rosée!

Malheureusement, la question de la diffusion de la vapeur d’eau au travers des parois d’une maison est trop souvent méconnue et donc négligée…

Pourquoi est-ce que cela vaut tellement la peine de s’y intéresser?
Parce qu’une mauvaise conception des murs peut entrainer la condensation de cette vapeur d’eau, phénomène appelé “point de rosée” ! Cette vapeur d’eau qui condense va donc mouiller les matériaux ; habituellement, il s’agira de l’isolation placée du côté froid du mur.
Or, une isolation mouillée n’est plus isolante ! Au contraire, une isolation mouillée devient conductrice, c’est-à-dire qu’elle accélère la perte de chaleur !!…
Pour mieux comprendre ce phénomène de perte de pouvoir isolant, il suffit d’enfiler un pull mouillé lorsqu’il fait très froid…

Le système GLOBAL CONSTRUCT, grâce à son mur plein en béton, offre la garantie d’éviter le point de rosée dans tous les cas, même dans les pires conditions climatiques !

Diffusion de la vapeur d’eau

Important pourquoi ?

Une maison saine ne peut pas contenir un degré d’humidité (hygrométrie) trop élevé.

Global Construct: Jamais de point de rosée

Vérification des 4 épaisseurs de GC dans des conditions climatiques extrêmes

Attention au point de rosée

Le système GLOBAL CONSTRUCT, grâce à son mur plein en béton, offre la garantie d’éviter le point de rosée dans tous les cas.

Explications et calculs

Migration de la vapeur d’eau : Explications et Calculs

Conception de parois à éviter

En prenant l’exemple du mur Global Construct, nous avons pu démontrer qu’on peut éviter le point de rosée

Fichier de calcul Excel

Vérification des pressions de la vapeur d’eau dans une paroi. Explications et commentaires.