analyse critique de l'article de Pascal Lenormand "Le Mythe du Déphasage Thermique"

[mogador]

Bonjour,

je suis tombé sur l'article suivant :*
https://www.incub.net/lab/blog/le-my...sage-thermique

en résumant grossièrement, l'auteur indique qu'il ne sert à rien de mettre de l'argent dans des matériaux isolants présentant un fort déphasage, puisque même avec une laine de verre à 15Kg / m3, dès qu'on rajoute une plaque de BA13 on gagne direct 4H de déphasage en plus.

Cela fait plus de 10 ans que j'ai fini mes travaux de rénovation, et que je n'ai plus utilisé les divers outils trouvés sur ce forum. Mais pour moi un bête BA13 n'apportait que dalle dans les calculs…
Mais bon j'ai vérifié vite fait sur Ubakus, les chiffres donnés me semblent valides : une simple BA13 affiche 20' de déphasage s'il est utilisé seul, mais associée à un isolant léger on gagne 3 à 4h de déphasage direct.

puis l'argumentaire se penche sur la puissance transmise :
sur son premier graphe, il montre qu'avec la Laine de verre sans BA13, la t° intérieure de la pièce varie entre 17° et 27° dans la journée (contre une fluctuation de 20 à 22° pour la Laine de Bois).
Mais en fin d'article, il annonce que ce qui compte c'est la puissance transmise par m2 (W/m2).
et montre qu'entre la LDV et la LDB, on passe seulement de 1,29 à 0,76 w/m2… donc en toute logique une différence très très faible comparé à ce que peut apporter une simple fenêtre d'1m2 (700w / m2).
Je suis prêt à l'entendre, mais dans ce cas, comment expliquer que pour sa configuration de base (LDV sans BA13, on trouve dans l'un de ses tableau que la Puissance transmise est dans ce cas de 1,37W/m2 !!!
on a seulement 0,08w / m2 de différence avec ou sans le BA13.
Sauf qu'avec 1,37W/m2 il montre que la pièce passe de 17 à 27°, et dans le cas de 1,29W/m2, la pièce oscille à peine entre entre 19 et 20°…
Ce résultat me semble aller à l'encontre de son argumentation qui vise à dire que c'est uniquement la puissance transmise qui compte au final…

Bref, me voilà bien perdu, même si ubakus va dans son sens, j'ai l'impression qu'il manque des éléments dans son argumentaire.

Si quelqu'un voulait bien prendre le temps de confirmer ou infirmer les divers éléments de cet article, ce serait top !!!

Fabrice
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[SK69202]

Je regarderai plus tard, mais c'est la masse du complexe, isolant plus autres matériaux qui compte, plus il y a de masse plus l'énergie qui vient de l'extérieur met du temps pour y faire monter la température, et le flux vers la pièce dépend de l'écart de température entre la surface et l'air de la pièce.

D'expérience, faut que je retrouve le fil, 4h max de déphasage entre le max thermique extérieur et le max thermique intérieur.

[SK69202]

Après lecture, je dirai en plaisantant à peine que l'on a l'antériorité.

La discussion ancienne qui parle dans nos mots et images de ce que dit le blog:
https://forums.futura-sciences.com/h...menages-3.html
Tous les messages ne se valent pas comme à l'accoutumé.

Sur le blogueur / blog, j'ai trouvé ça en complément:
https://www.construction21.org/franc...ulle-part.html

sur son premier graphe, il montre qu'avec la Laine de verre sans BA13, la t° intérieure de la pièce varie entre 17° et 27° dans la journée (contre une fluctuation de 20 à 22° pour la Laine de Bois).

Ce qui passe de 17°C à 27°C c'est le coté toiture de l'isolant, le coté "air de la pièce" est à droite du graphique.

comment expliquer que pour sa configuration de base (LDV sans BA13, on trouve dans l'un de ses tableau que la Puissance transmise est dans ce cas de 1,37W/m2 !!!
on a seulement 0,08w / m2 de différence avec ou sans le BA13.

C'est du aux qualités "d'isolation" du BA13, comme elles ne sont pas terribles, la puissance est quasi transmise intégralement.

Sauf qu'avec 1,37W/m2 il montre que la pièce passe de 17 à 27°, et dans le cas de 1,29W/m2, la pièce oscille à peine entre entre 19 et 20°…

Comme dit les 17 à 27°C ne s'applique pas à l'air de la pièce.

Pour illustrer de vieilles mesures que j'ai faites concernant les "déphasages" de température de surface. Elle sont dans les graphiques, je n'ai jamais refait ces mesures.

[mogador]

Merci SK69202 d'avoir pris le temps pour ces compléments étayés, ça m'a permis de replonger dans les vieilles discussions du forum, que je suivais assidûment il y aquelques années, avec de jolies passes d'armes .

Cet article me semblait sujet à caution, au regard de l'accroche un peu racoleuse, et surtout de l'approche commerciale du blog, qui tente à tout instant de revendre son concept révolutionnaire "le Design EnergétiquePréparez-vous à découvrir l’Énergie Positive. La vraie"… Mais si même les experts de futura me confirment que tout est OK dans cet article, je vous suis.

Bon en attendant moi j'en suis bien content de ma maison en OSB et fibre de chanvre . et je pense que mes 10cm de toitures végétale sont pur beaucoup dans mon confort d'été. Mais c'est un autre sujet.

[A voir en vidéo sur Futura]

[SK69202]

Le gars défend un concept pas idiot en soi, mais de mon point de vue ça reste dans la démarche pour imposer la décroissance verte, au sens de ce que nous faisons est mal. La physique est la même pour tous, mais la façon dont on s'en sert est très variable.

Je reste dans l'idée que la résilience réside dans la simplicité, et la résilience on va en avoir besoin.

[Larzacien]

bonjour, Il y a quelques années, j'ai isolé un appartement sur tous les côtés. 3 donnaient sur l'extérieur le 4ème était mitoyen. J'ai mis du styrodur de 5 cm entre tasseaux bois et je n'ai pas mis de placo, mais du contre plaqué de 10 mm. Eh bien, je trouve que ça a un bon rendu, j'ai fait un faux plafond isolé avec 10cm de LV en plus. Le logement chauffe bien et rapidement même si on arrive et qu'il n'a pas été chauffé d'une semaine. Pour le sol c'est principalement des planchers sur lambourdes (un peu bruyant, mais au dessous, il y a un petit appartement qui occupe la moitié de la surface, le reste en garages avec isolation en plafond des garages. Le logement est chauffé par chaudière gaz récente et les radiateurs modernes en tôle. Le contre plaqué est bien meilleur que le placo. Je n'ai pas fait de calcul, mais le confort y est.

[SK69202]

Mettre une tapisserie sur un mur de salle dans un château du moyen âge y améliorait le confort, ou plus récent un rideau devant une fenêtre, c'est exactement le même effet qu'entre le placo et le contreplaqué.

[yves35]

bonjour,

Mettre une tapisserie sur un mur de salle dans un château du moyen âge y améliorait le confort, ou plus récent un rideau devant une fenêtre, c'est exactement le même effet qu'entre le placo et le contreplaqué.

j'avais vu passer des thermographies de murs avec des posters ou autre support en papier. Ces surfaces en papier étaient plus "chaudes" que la maçonnerie environnante . C'est ce qu'on appelle l'effusivité d'un matériau je crois
https://fr.wikipedia.org/wiki/Effusivit%C3%A9_thermique

me souviens également de l'explication d'Oliva sur les igloo des esquimaux: des fourrures (d'ours,de phoque?) sont tendues à l'intérieur. Ce que le corps humain "voit" c'est la fourrure,pas la glace

yves

[SK69202]

Oui, c'est l'effusivité, le mot m'échappait tout à l'heure.
C'est tout à fait dans l'idée de l'auteur, donner une illusion pour avoir moins besoin d'énergie.

[nick2971]

Bonjour,

voici une contre analyse détaillée par Turtwell (alternative française à Ubakus) expliquant les limites de l'article d'Incub qui contiendrait pas mal d'erreurs et exagérations : https://lnkd.in/p/e8RrXwnM

[Garion]

Un de mes collègues ingénieurs énergéticien défendait l'idée du déphasage, il me disait que dans des conditions extrême cela pouvait effectivement décaler le pic de chaleur dans la soirée au lieu de la journée.
Je lui ai demandé de me faire une simulation avec un logiciel de simulation bien configuré.
Effectivement, avec un bâtiment hyper-léger (acier/isolant sur toutes les faces), il avait plusieurs heures de décalage.
J'ai insisté ensuite pour qu'il rajoute des apports internes dus aux appareils, les apports des occupants, les fenêtres, la ventilation, et là, toujours en hyper-léger, on est passé à moins d'une heure. C'est normal, les apports viennent en réalité de l'intérieur dans ces conditions. Si on rajoute ensuite un simple parpaing, le déphasage devient imperceptible.

En revanche, on constate une amélioration de l'amortissement dans le cas d'un bâtiment hyper-léger, mais il y a des solutions beaucoup moins chères pour amortir les températures

[SK69202]

Un de mes collègues ingénieurs énergéticien défendait l'idée du déphasage, il me disait que dans des conditions extrême cela pouvait effectivement décaler le pic de chaleur dans la soirée au lieu de la journée.

Avant que je m’intéresse à tout ça, j'avais constaté le phénomène sans avoir d'explication.
Zone intertropicale, bungalow en parpaings enduits, aucune isolation aux murs ni en toiture.
Deux ou trois heures après le coucher du soleil (19-20h), le studio tournait au four avec l'extérieur devenant bien plus frais.

[nick2971]

Sauf qu'il s'agit là de modélisations...
faites probablement à partir de logiciels qui utilisent des modèles nodaux simplifiés qui ne tiennent pas bien compte des aspects hybrides de parois dites " légères" mais à capacité thermiques élevées (par exemple les bottes de pailles, béton de chanvre, 100% fibre de bois dense > 120 kg/m3 etc. ).

Il ne faut pas oublier que les logiciels viennent avec des limites :

- dans le document de description de comfie (pléiade) il est dit que : "Il n'y a jamais de maille dans les isolants, car leur capacité thermique est considérée comme négligeable par rapport à celle des autres matériaux. Un isolant est donc modélisé simplement par une résistance thermique, son inertie thermique est ajoutée à celle de la ou des mailles voisines."
https://www.researchgate.net/profile...pKohXikUi0BwOE

- pour EnergyPlus, la description précises des parois légères est possible en différences finies via CondFD mais le NREL explique qu'il ne faut pas utiliser les discrétisations spatiales et temporelles par défaut (dernière page du rapport : https://docs.nlr.gov/docs/fy12osti/55792.pdf)

Il est donc probable que l'analyse de votre collègue ne tienne pas compte de ces aspects liés aux modèles mathématiques utilisés non ?

[Garion]

Bonjour,

- dans le document de description de comfie (pléiade) il est dit que : "Il n'y a jamais de maille dans les isolants, car leur capacité thermique est considérée comme négligeable par rapport à celle des autres matériaux. Un isolant est donc modélisé simplement par une résistance thermique, son inertie thermique est ajoutée à celle de la ou des mailles voisines."

L'étude cité de Pleiades n'est pas à jour. Le paramètre de distinction des isolants est disponible dans les paramètres experts depuis plusieurs années.
Le choix est disponible pour optimiser le maillage et optimiser le temps de calcul.
Et si on choisit 0 dans la limite lambda. les isolants sont considérés comme tous les autres matériaux avec une maille parfaitement modélisée.
Il y a ensuite un autre paramètre disponible pour ne pas réduire le modèle (c'est aussi très consommateur de ressources).

Quand j'ai dit précédemment un logiciel de simulation "bien configuré', ce sont ces paramètres dont je parlais.
La simulation a été réalisée dans ces conditions.

Et le moteur a déjà été largement validé par de nombreuses études de l'école des Mines de Paris.

[Garion]

Je parlais la publication et pas de la documentation pour l'obsolescence dans mon message précédent.
Il faut juste savoir faire la différence entre une étude de paroi et une étude de bâtiment qui a beaucoup plus de paramètres.

[lucienpel]

Bonjour

tout à fait raisonner sur quelques M2 (référence utilisée la plus part du temps en markéting) ou sur l'ensemble d'une habitation
n'est pas du tout la même chose, déjà plus compliqué bien sur mais plus proche de la réalité.

Cdt

[nick2971]

Au contraire, le document cité est à jour, il a été envoyé au service R&D d'Izuba qui a confirmé que Comfie n'a pas évolué depuis.

En choisissant 0 dans la limite lambda que vous mentionnez, les isolants seront en effet considérés comme des matériaux capacitifs mais ce faisant le modèle réalisé restera approximatif : considérer qu'un matériau isolant n'est pas un isolant afin de pouvoir le découper en plusieurs mailles va induire d'autres erreurs liées cette fois à l'hypothèse d'uniformité de la température au sein d'une maille par Comfie, alors qu'en fait la température varie continument au sein d'un matériau isolant.
Donc ni l'une ni l'autre des solutions de modélisation des isolants denses ne peut être considérée comme précise.

En somme Comfie fait la distinction "matériaux isolants" et "matériaux capacitifs" dans la manière de représenter une paroi et quand on a un isolant capacitif alors on se retrouve dans un cas non prévu par le modèle qui distingue " maillage capacitif à température uniforme" pour les matériaux non isolants et "température non uniforme sans maillage" pour les isolants.

Cela est une limite reconnue par le service R&D d'Izuba quand on les contacte à ce sujet, mais jugée non prioritaire car selon l'éditeur, la très grande majorité des bâtiments étudiés avec COMFIE ne sont pas légers.
>> "La modélisation simplifie la réalité, ce qui induit un décalage entre les résultats obtenus et la réalité."
>> "Pour étudier l'influence de la répartition fine de la capacité calorifique au sein d'une paroi, vous pouvez considérer que le maillage et la mise en équation de COMFIE sont inadaptés."
>> "Cette problématique se trouve clairement dans une zone grise, rencontrée dans des espaces particuliers (type combles aménagés) pour lesquels COMFIE et probablement d'autres codes de calcul n'ont pas été spécifiquement adaptés."

Tout cela pour dire que réaliser des STD de locaux très légers avec peu d'inertie intérieure accessible pour étudier l'impact d'un isolant très léger versus un isolant plus capacitif type botte de paille, est à prendre avec des grandes pincettes et les résultats restent questionnables car le moteur n'a à priori pas été validé pour ce types de cas.
En somme, en l'état, chercher à démontrer par des simulations STD l'impact des isolants denses c'est un peu le serpent qui se mord la queue car les logiciels ne tiennent pas compte nativement du cas particulier de ces matériaux...

On peut aussi citer les logements de Saint-Etienne jardin clémenceau qui donnent des niveaux de confort en réel identiques entre maison en ITE + polystyrène et maison à ossatures bois + isolant paille alors que des STD vont donner un meilleur confort pour les cas béton + ITE.