Inertie thermique et confort d'été

[invite742dd3b3]

Bonjour,

je rebondis sur ce post de Phil12.
Ces derniers temps je cherchais des solutions techniques pour augmenter l'inertie thermique de l'étage de la maison que je rénove, car j'en ai perdu pas mal du fait de l'ITI.

Sur cette page du site belge Energieplus (une mine d'infos ce site), il est écrit :

Pour garantir le confort d'été (éviter les surchauffes) on essaiera d'utiliser un matériau possédant les caractéristiques suivantes :

une faible diffusivité, pour que l'échange d'énergie thermique entre le mur et le climat intérieur se fasse le plus lentement possible. Ceci conduit à choisir un matériau possédant une capacité thermique (ρ * c) élevée
une forte effusivité thermique pour que le mur stocke au maximum l'énergie thermique.

J'ai donc repris dans un ficher excel une base de données matériaux, ajouté les colonnes diffusivité et effusivité calculées selon les formules données. Puis, j'ai classé selon les 2 critères données ci-dessus. Mon but étant de trouver un matériau à ajouter à mon étage, sans doute en parement sur une cloison ou dans une cloison.

Je joins un fichier PDF car les fichiers excel ne sont pas autorisés. Je peux envoyer le fichier excel sur demande.
Base_materiaux.pdf

Comme on le voit, ce sont les bois denses (chêne, hêtre...) qui arrivent en tête, suivi par les bois légers. Le béton est assez loin derrière.

C'est surprenant au premier abord, car on lit et on entend partout qu'il faut ajouter des matériaux lourds tels que béton, briques, terre... pour accroître l'inertie thermique.

j'aimerai avoir votre avis : ais-je commis une erreur dans mes calculs ou dans mon analyse ?
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[herakles]

Bonjour Ouakks ,

C'est assez surprenant en effet .

En principe le béton armé , la brique pleine, la brique de terre crue compressée , les pierres lourdes , l'eau ...sont de très bons accumulateurs de chaleur et /ou de fraîcheur
de plus ils ont une diffusivité élevée et une bonne conductivité , ce qui leur permet de se charger/décharger rapidement au gré des apports de chaleur ou de fraîcheur , par exemple lors des nuits d'été fraîches lors de l'ouverture des fenêtres .

le chêne a une capacité thermique de 300Wh/m3 contre 780 Wh/m3 pour le béton ou 860 Wh/m3 pour le basalte lourd .
Mais le rapport coût /capacité thermique au m3 ne semble pas être en faveur du chêne , le béton étant imbattable sur ce point ( refends lourds , dalles , etc..)

une faible diffusivité, pour que l'échange d'énergie thermique entre le mur et le climat intérieur se fasse le plus lentement possible

Pas trop d'accord , les nuits d'été fraîches étant relativement courtes , on ne dispose pas beaucoup de temps en ventilant (de 22h à 8h) pour décharger les murs de la chaleur accumulée pendant les longues journées estivales .
De toutes façons , dans un air calme intérieur , il y a la résistance thermique superficielle de la couche d'air à la surface du mur ou de la dalle qui freine déjà les transferts de chaleur/fraîcheur .

[SK69202]

A l'étage, j'ai plus de deux tonnes de liège en isolation (ep moy 22cm mais forte disparité), j'ai deux refends de 0.6 X 2.3 X 3, une finition /cloisonnage en aglo de 30 et 50 mm d'épaisseur+intissé et mon constat est que si la masse permet de résister à l’ensoleillement (déphasage journalier), c'est la réduction des apports solaires (volet en projection plus ou moins forte devant les fenêtres des chiens assis) et la ventilation massive (de Tint> Text à Tint>Text-1) qui permet de contenir la température intérieure.
Dans la configuration que j'adopte une chambre inoccupée en journée résiste très bien (+2°/ T° du matin), tandis qu'une chambre/bureau occupée la journée voit sa température variée de 4°/ T° du matin.

La température minimum de l'étage suivant la variation de la température moyenne extérieure avec un décalage.

[josepsolebonet]

La capacité thermique ou inertie thermique d'une piece normalement depend beaucoup plus des parois internes (et le mobilier) que de l'enveloppe.
Le discurs si un tel ou autre isolant est plus eficace en termes de comfort d'ete est un debat qui ne va pas trop loin si on regarde la totalité du batiment.
Les apports solaires dans une piece arrivent principalement a travres les fenetres et non a travers la partie opaque de l'envelopp exterieur.

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteb943ab38]

Pas trop d'accord , les nuits d'été fraîches étant relativement courtes , on ne dispose pas beaucoup de temps en ventilant (de 22h à 8h) pour décharger les murs de la chaleur accumulée pendant les longues journées estivales .
De toutes façons , dans un air calme intérieur , il y a la résistance thermique superficielle de la couche d'air à la surface du mur ou de la dalle qui freine déjà les transferts de chaleur/fraîcheur .

Je suis d'accord avec herakles... la diffusivité c'est important pour l'isolant de la maison... pour rajouter de l’inertie.. bof ça peut même être contre productif...

En pleine canicule, cet été, le temps de ventilation était plutôt de l'ordre de minuit à 6h du matin... donc il on veut perdre quelques degrés dans les refends, il ne faut pas trainer et donc avoir un matériau qui peut stocker beaucoup mais aussi se charger ou se décharger rapidement...

Chez nous on est "monté" à 24°C pour 39 °C extérieur en pleine journée et 21/22 la nuit à l’extérieur, mais la ventilation nocturne (avec fenêtres ouvertes et brasseur d'air) n'a pas eu un gros effet sur la masse de la maison (enduit terre de 4cm partout, mur de refend en terre crue, dalle terre cuite...).
Le thermomètre mesurant l'air passait rapidement à 21/22°C mais 30min après avoir coupé la sur ventilation, on avait 23.5°C dans l'air

Du coup j'ai acheté un premier voile d'ombrage pour protéger mes baies plein sud, car même si le soleil ne rentrait pas beaucoup, il rentrait tout de même et ajouter à la température extérieur, cela nous a surement fait prendre 1 ou 2 °C de plus.
Comme l'a dit SK69202 l'occupation + ensoleillement vont s'ajouter à la température de l'air extérieur, il faut donc essayer de limiter au maximum les apports solaires..
A titre d'exemple, à l'étage où les fenêtres plein sud sont complétement à l'ombre l'été... il faisait plus frais d'un degré ou deux qu'au rdc... pourtant il y a un poil moins d'inertie à l'étage (cloisons légères et sol en bois stratifié)

[SK69202]

C'est surprenant au premier abord, car on lit et on entend partout qu'il faut ajouter des matériaux lourds tels que béton, briques, terre... pour accroître l'inertie thermique.

Parce que la quantité d'énergie que l'on peut y mettre est plus grande, même si leur capacité thermique et/ou d'échange est plus faible.
5 cm de béton sur 10m2 cela fait plus de masse que 5 cm de bois sur la même surface.

[josepsolebonet]

Comme dit par lustiot:
Ce sont les apports solaires (et les internes!) et la ventilation les parametres clé pour le confort d'été.

Le dabat sur l'inertie thermique (ou le dephasage ou la capacite thermique...) ne fait aucun sense ou seulement pour des batiments pas du tout isolés (ce qui n'est pas normalement le cas).

[phil12]

Le dabat sur l'inertie thermique (ou le dephasage ou la capacite thermique...) ne fait aucun sense ou seulement pour des batiments pas du tout isolés (ce qui n'est pas normalement le cas).

Bonjour pourquoi aucun sens ? si on peut jouer sur tous les paramètres pour optimiser où est le problème ?

[phil12]

Pas trop d'accord , les nuits d'été fraîches étant relativement courtes , on ne dispose pas beaucoup de temps en ventilant (de 22h à 8h) pour décharger les murs de la chaleur accumulée pendant les longues journées estivales .
De toutes façons , dans un air calme intérieur , il y a la résistance thermique superficielle de la couche d'air à la surface du mur ou de la dalle qui freine déjà les transferts de chaleur/fraîcheur .

Bonjour ,

+1 ( Et là on est dans la physique du bâtiment , pas dans la conviction )

[josepsolebonet]

Bonjour pourquoi aucun sens ? si on peut jouer sur tous les paramètres pour optimiser où est le problème ?

La gain potentiell dans un batiment standard (isolation, ocupation et ensoleillement standart) en jouant sur l'inertie est assez faible (voire presque null)

Le probleme bien sur n'est pas technique mais plutot de "focus" en focalisant les utilsateurs sur l'inertie on oublie les parties importantes (isolation, gestion des apports et ventillation) et on fait passer un message faux comme quoi sont les bariments "lourds" ceux qui sont plus confortables en été.

On pourrait aussi parler de la hauteur sosu plafond, plus les salles sont hautes plus le batiment devient comfortable mais c'est envisageable de promovoir des hauteurs sosu plafond de 5 ou 6 m?

[SK69202]

On reste quand même dans un problème de baignoire, si le robinet a un débit réduit, elle se remplie doucement, si elle est très grande elle se remplie également doucement et pour la vider, c'est le débit de la bonde qui compte en sus.
Moi j'ai les deux, le débit réduit de l'été breton et 7,9MJ/( m2.°C) (quotidienne détaillée), rien que dans mon séjour....

[phil12]

La gain potentiell dans un batiment standard (isolation, ocupation et ensoleillement standart) en jouant sur l'inertie est assez faible (voire presque null)
Le probleme bien sur n'est pas technique mais plutot de "focus" en focalisant les utilsateurs sur l'inertie on oublie les parties importantes (isolation, gestion des apports et ventillation) et on fait passer un message faux comme quoi sont les bariments "lourds" ceux qui sont plus confortables en été.
?

Petite mise au point ( sans animosité, juste pour recentrer un peu les débats, même si mes propos vont déplaire à beaucoup ) :

Puisque les sujets "chauds" en ce moment tournent autour de la thermique du bâtiment il faut quand même ne pas oublier qu'un bon BET fait la part des choses ( et malgré ce que vont penser certains je ne prêche pas pour ma paroisse mais pour une profession qui ne comporte pas que des sous doués )

Nos logiciels sont maintenant assez proches de la réalité (qui plus est si on est un utilisateur qui a une bonne expérience de terrain ), les logiciels performants sont en permanence développés et étalonnés avec les mesures in situ .

On aucune raison de favoriser un paramètre au détriment d'un autre, l'objectivité est la base de travail , et si l'on oriente sciemment notre client sans lui expliquer les tenants et aboutissants afin qu'il fasse ses choix on rentre sur un autre registre plus commercial et moins éthique ex:

-Un prescripteur de laine de verre en ITI peut minimiser l'inertie interne des parois
-Un prescripteur de laine de bois peut enjoliver le déphasage de son produit .

Là on est dans la " manipulation" pas dans la physique .( surtout dans l'anonymat d'un forum)

On doit si l'on fait un bon travail tenir en compte de tous les paramètres constructifs avec les outils adéquats ( pas par exemple avec des feuilles de calcul maison bidouillées plus ou moins abouties) ./

La question de base étant :<dois je prendre conseil pour ma construction auprès d'un pro ou dois je me contenter uniquements des forums>

Dois je mettre 7000 euros dans la cuisine et 3 sous dans l'étude RT 2012 obligatoire et le reste avec internet ?

C'est vous qui voyez .

Bonne vacances et bonne reprise ou continuation pour les autres ( je file à l'anglaise)

[Did67]

Sans tout reprendre, il me semble qu'il y a bug dans le raisonnement de départ :

a) même bien isolé, une maison ou une pièce va recevoir, lors d'une canicule, des calories de l’extérieur ; l'air ayant une capacité calorifique très limitée, va s'échauffer, même si relativement peu de calories ne rentrent ; donc l'isolation n'est pas suffisante en cas de canicule...

b) il faut aussi de l'inertie thermique à l'intérieure de l'enveloppe isolée (donc derrière, du coté intérieur, l'isolant) ; c'est le gros avantage de l'ITE de garder le mur du bon coté, par rapport à une ITI

c) pour cela, il faut d'abord une grande capacité de stocker des calories : celles qui seront stockées ne viendront pas réchauffer l'air... ET ce critère manque complètement dans le tableau Ouakks ; si on compare la chaleur à de l'eau, il faut donc une grosse bonbonne, plutôt qu'une bouteille, du bon coté de l'isolation (coté habitat)

d) ensuite, mais ensuite seulement, il faut que les calories rentrent (le jour) /sortent (la nuit) dans et de ce réservoir le plus vite possible ; c'est l'effusivité ; c'est comme le goulot de la bonbonne / bouteille ; le simple bon sens nous dit qu'un très gros goulot sur une petite bouteille ne servira pas à grand chose ; la bouteille sera pleine très vite...

e) la diffusivité, c'est la circulation des calories dans le matériaux ; bon, l'exemple de la bouteille ne marche pas bien ; imaginons qu'elle soit remplie d'un matériau poreux (sucre qui ne fondrait pas) ; s'il y a un gros goulot, mais qu'ensuite l'eau "n'avance" pas vite dans cette bouteille remplie de matériau poreux, ce sera de nouveau peu efficace...

C'est donc bien les 3 éléments, dans cet ordre, qui jouent : la capacité thermique du matériau crée la quantité de calories "stockables" ; en somme c'est elle qui crée l'inertie. L'effusivité, c'est le goulot (à quelle vitesse les calories peuvent aller de l'air dans le matériaux) et la diffusivité, c'est la vitesse à laquelle les calories se répartissent dans le matériaux une fois franchi le goulot... En effet, lors d'une canicule, s'il ne commence à faire frais que de minuit à 6 h du matin, ces critères deviennent aussi très importants !

En ne prenant en compte que les deux derniers éléments, c'est comme si pour transporter de l'eau, on ne s'intéressait qu'à la taille du goulot et la vitesse de diffusion à l'intérieur de la bouteille poreuse...

J'imagine, en effet, que de bons logiciels modélisent cela très bien.

Mais il existe des gens qui aiment comprendre ce que crachent les logiciels...

[SK69202]

"faire frais" est une notion pour les Hommes, pour le flux thermique à la surface des parois c'est l'écart de température qui compte.

[herakles]

Bonjour,

Il fait 13°C dehors depuis le milieu de la nuit , ciel très clair sans nuages ; j'en profite pour aérer un maximum pour avoir à nouveau des murs bien frais et prêts pour la prochaine canicule
Quel bonheur de se promener en robe de chambre

Il fait en ce moment 16°C au séjour , mais on n'a aucune sensation de froid : les murs sont encore tièdes après ces chaleurs ; après avoir fermé les fenêtres , la température remonte de 2°C environ en une heure au séjour ( d'après le thermomètre qui donne la T° de l'air )

Cela confirme la règle T°air+T°murs / 2 = T ressentie , dans l'exemple ci dessus :16°C air+20°Cmurs / 2 = 18°C

Il en faut du temps pour que les murs redescendent de 1°C ...
Murs épais de 45cm ici , en terre crue ou brique pleine ..

[SK69202]

J'ai retrouvé ce lien qui fournit une solution à la question du post #1

[invite8e0addc1]

Je cherche toujours le mur "idéal" pour mon projet à côté de Bordeaux. J'hésite entre la MOB qui présente une très bonne isolation - mais dont le manque d'inertie me laisse entrevoir des étés poisseux - et l'ITE devant des parpaings ou briques qui semble être le top pour profiter des apports solaires et pour rester au frais en été...Mais en hiver ???

Si je comprends bien, l'inertie est apportée par des matériaux lourds à forte capacité thermique et forte effusivité et diffusivité (béton, briques, pierres...).
Mais quid du confort d'hiver ? Ces matériaux fortement effusifs ne vont-ils pas "pomper" le rayonnement du corps, et donner une sensation de froid ?

JP. Oliva et S. Courgey y font allusion (p: 56-57 de l'édition 2012). Ils préconisent des cloisons intérieures différentiées selon le type de pièce.
- Parements faiblement effusifs dans les SDB, chambres et pièces peu occupées ;
- Parements lourds et inertiels dans les pièces occupées.

Ce qui intuitivement me semble un peu antinomique : n'est-ce pas dans une pièce régulièrement occupée, (salon, cuisine...) que l'on a envie du confort d'une paroi "chaude" en hiver ?

Le mur idéale existe-t-il réellement ou faudrait-il changer de parement à chaque saison ?

Enfin plus sérieusement pour ceux qui ont une ITE avec forte inertie intérieure : souffrez vous du confort d'hiver ? Et si oui comment y remédier ?

[invite6a51a5dd]

Salut lowconso,

En fait, avec une bonne isolation (ITE ou ITI), la température de surface se stabilisera à la température de l'air ambiant ou presque. En matière de confort hivernal, l'ITE est plutôt meilleure que l'ITI puisqu'on évite les ponts thermiques, donc des portions de surface plus froides.

Le problème que peut poser l'ITE c'est si on veut faire varier rapidement la température ressentie : mettre un coup de chaud dans la salle de bain, chauffer une chambre d'ami laissé à 16°C car inoccupée d'habitude.

Effectivement, on peut dans ce cas jouer avec l'effusivité. Pour la chambre d'ami on peut le faire provisoirement (tenture murale, paravents, ...) pour qu'elle soit également confortable l'été.

Pour la salle d'eau, même sans besoin de mettre un coup de chaud, nu et mouillé on souffre plus d'une paroi à 18°C de moins que le corps que lorsqu'on est habillé (et sec!). Mais ça c'est valable aussi en ITI! Le carrelage c'est pratique pour tout désinfecter (comme si une salle d'eau était un labo de découpe de viande...) mais pour le confort on repassera.

A+

Vincent

[invite8e0addc1]

Salut Vince,

Et merci de ta réponse.
Si je comprends bien, en hiver, les murs à forte inertie et donc effusifs ne donneront pas de sensation de froid car bien isolés par l'extérieur et donc à température ambiante ?
Ce qui reviendrait à dire qu'à partir du moment ou la paroi intérieure est à 20°C (et à condition d'être habillé !) son effusivité n'influerai plus sur le confort thermique ?

[SK69202]

Si je comprends bien, en hiver, les murs à forte inertie et donc effusifs ne donneront pas de sensation de froid car bien isolés par l'extérieur et donc à température ambiante ?

Oui, à condition de les maintenir à température.

Ce qui reviendrait à dire qu'à partir du moment ou la paroi intérieure est à 20°C (et à condition d'être habillé !) son effusivité n'influerai plus sur le confort thermique ?

D'après mon expérience la nature de la paroi importe peu, c'est sa température qui compte, du moins c'est comme ça chez moi où tout est entre 20 et 21°C la majeure partie de l'année. Je mets un bémol sur les vitres, car je n'ai pas de grande baie vitrée chez moi.

Enfin plus sérieusement pour ceux qui ont une ITE avec forte inertie intérieure : souffrez vous du confort d'hiver ? Et si oui comment y remédier ?

Ici la meilleur saison c'est l'hiver, car on chauffe. Le seul truc observé, c'est le déphasage de l'onde de froid, chez moi elle rentre dans la maison entre 2 et 4 h après le minimum de température du matin, le ressentie le plus frais est donc en fin de matinée si pas de flambée le matin.

(et à condition d'être habillé !)

En short à cet instant.

[herakles]

En short à cet instant.

Là, je me permets de glisser le témoignage d'un gars qui a construit sa maison : très forte inertie et ITE optimale (18cm PSE sur les murs et 50cm de ouate de cellulose en toiture ) dans notre belle région toulousaine :

Maintenant sur la thermique:
- Confort été : franchement, même pas eu chaud. On maintient une t° thermomètre < 26°C même au plus fort mais sans sensation de chaud donc les murs et sol doivent être moins chauds. On ventile bien sûr la nuit. Le plus compliqué, ce sont plutôt les jours de vent d'autan où il est difficile de ventiler correctement. On a presque eu plus chaud début novembre quand il a fait 22-24°C avec le soleil très bas => 26°C au thermomètre à l'intérieur même le soir
- Confort d'hiver : on n'a pas encore mis la couette. On a commencé à chauffer hier seulement quand la t° thermomètre a atteint 20.5°C afin de maintenir cette température dans la "masse".
Bilan des 2 premiers hivers : 110€ environ de pellets pour chaque hiver. On verra pour celui là.
On se rend compte du confort thermique quand on est invités ailleurs : chez nous on est encore en T-shirts et en chaussettes sans chauffer alors qu'on supporte le pull et les chaussures ailleurs avec chauffage...
- Content des choix : ITE + inertie, VMC SF suffisant, TV sur les grandes baies au sud, poêle pellets comme unique chauffage. Aucun regret.
On savoure car quand même se lancer dans la construction d'une maison en partant de 0, ça a été une vraie expérience mais éprouvante aussi...

Attention , son mail m'a été envoyé fin Novembre : il a donc commencé à chauffer à cette date...soit un mois 1/2 après les autres voisins qui eux avaient une ITI..

Et d'ici trois ou 4 mois , nous habiterons une maison avec ITE et très forte inertie , dans le Tarn , au Nord de LAVAUR...

On sent déjà les bienfaits de l'inertie ..les artisans m'en ont fait la remarque ..
ils me disent : vous chauffez la maison ? (quand ils arrivent tôt le matin )

OU : "vous climatisez la maison ?" (quand ils arrivent en milieu d'après midi, par 26°C dehors comme aujourd'hui ..)

[invite6a51a5dd]

Effectivement le gros du confort dépend de la température de la paroi, et ça, ça dépend avant tout de l'isolation. Donc l'ITE n'a pas d'inconvénient par rapport à cela.

L'effusivité jouera plus fort si il y a un gros décalage de température. Maintenant, pour info, on peut avoir des murs peu effusif et inertiel. Ils stockeront et restitueront moins vite, c'est le problème, surtout l'été, mais il resteront utiles! Donc c'est pas idiot pour une salle de bain comme choix, surtout si la salle de bain est sur une exposition fraiche (c'est le cas si la maison est bien conçue...).

A+

Vincent

[invite8e0addc1]

Maintenant, pour info, on peut avoir des murs peu effusif et inertiel.

Quel est ce matériau miracle ?

[invite6a51a5dd]

euh... le lambris sur béton par exemple

Rien de miraculeux donc!

L'inertie c'est la capacité de stockage. Si tu as dehors R=5, au milieu du béton et dedans du lambris, la chaleur va se stocker dans le béton. Par contre l'inertie se chargera/dechargera moins vite que si le béton est nu. ça régulera moins vite donc!

[invite8e0addc1]

Oui en effet rien de miraculeux. Le lambris (ou un BA13) va freiner le flux thermique...et limiter le captage par la masse inertielle...Réduisant de fait son intérêt ?

Dans le cadre d'une construction ossature bois, que pensez-vous des parements en argile (type procrea). J'envisageais d'en poser sur les murs recevant les flux solaires, mais je me demande si le jeu en vaut la chandelle, la masse inertielle semble bien faible par rapport à une construction parpaings+ITE...

[SK69202]

Le lambris (ou un BA13)

Attention l'effusivité est différente entre les deux matériaux.

Viser la masse maximum, c'est elle qui lisse tout.

[invite8e0addc1]

oui, l'un l'autre viendront "amortir" (différemment) l'inertie auxquels ils sont adossés.
Mais un parement d'argile ne serait-il pas plus pertinent ?

[SK69202]

Le confort vient de la température des parois, pour que celle ci reste à peu près constantes il faut qu'elles aient assez d'énergie à fournir quand l'air est plus froid et assez de masse pour la stocker quand l'air est plus chaud.

Un parement fin ne peut permettre cela que pendant quelques heures, mais cela peut suffire au bonheur, si les heures "tombent" bien.

[AD 44]

Salut,

j'aurai peut être dans quelques temps l'occasion de re-vérifier indirectement (s'il en était besoin) l'impact d'absence de matériaux lourds dans une maison l'été (voire 6 ou 7 mois /an)...

un nouvel arrivant dans notre voisinage direct fait construire en ce moment même une maison ossature bois.

Au fur et à mesure de l'avancée des travaux on voyait prendre forme la dimension et la taille des ouvertures avec circonspection... je découvre hier l'aspect global HE HA. En résumé : baie au sud de grosso modo 6m² et beaucoup plus surprenant (inquiétant même) environ 18 à 20m² à plein ouest! Hallucinant!

Je n'en reviens pas...comment a t on pu laisser le proprio s'embarquer là dedans...

[SK69202]

Je n'en reviens pas...comment a t on pu laisser le proprio s'embarquer là dedans...

Calcul bidon RT2012, mais attend de voir la PAC réversible en chauffage.