Physique du Bâtiment III – Cours 6 D r Jérôme KAEMPF Planning du cours Physique du Bâtiment III: Les parties opaques de lenveloppe CoursDateMatière du

Physique du Bâtiment III – Cours 6Dr Jérôme KAEMPF

Planning du coursPhysique du Bâtiment III: Les parties opaques de l’enveloppe

Cours Date Matière du cours

1 19 septembre Flux de chaleur, valeur U

2 26 septembre Isolation des murs, bilan thermique net

3 3 octobre Ponts thermiques, pertes vers le sol

4 10 octobre Condensation superficielle

5 17 octobre Flux de vapeur, méthode de Glaser

6 ← 24 octobre Condensation / assèchement, méthode des pascal-jours

7 31 octobre Résumé/Questions & TEST

8 7 novembre Réflexion / absorption du son, isolation acoustique

9 14 novembre Protection contre les bruits extérieurs / intérieurs

10 21 novembre Protection contre les bruits de choc, installation techniques

11 28 novembre Thermocinétique

12 5 décembre Résumé/Questions & TEST

Retour sur l’Exercice Série 5 - Flux de vapeur avec condensation

Condensation / assèchement, méthode des pascal-jours

Zone de condensation déterminée par la méthode de Glaser

𝑝 (𝑥)

𝑝𝑣𝑎𝑝 (𝑥)

𝑥zone de condensation

𝐽𝑣𝑎𝑝,𝑐𝑒→𝑒

𝑔𝑐≐ 𝐽𝑣𝑎𝑝 ,𝑖→𝑐𝑖− 𝐽𝑣𝑎𝑝 ,𝑐𝑒→𝑒

1520 Pa

200 Pa

70 0 Pa

1100 Pa

ci ce

7 cm 13 cm

Ce qui condense dans le mur:

𝐽𝑣𝑎𝑝, 𝑖→𝑐𝑖


Rappel - Règles en matière de condensation dans les parties opaques

• Dans la zone de condensation, pas de matériau présentant des risques de corrosion, de moisissure ou de décomposition.

• En hiver, la quantité d’eau condensée • Sur tout l’hiver, la quantité d’eau condensée • Quantité d’eau se résorbant durant l’été

quantité d’eau se condensant durant l’hiver

Dans les toitures chaudes, elle ne doit pas excéder sur tout l’hiver dans la zone comprise entre la couche d’isolation et celle d’étanchéité

La barrière de vapeur doit toujours se trouver du côté chaud

Source: Soprema AG, toiture chaude avec EPS et végétalisation extensive (pare-vapeur, isolant, étanchéité)



Condensation sur l’hiver


= Eau condensée dans le mur:

OK!

par heure 2ème règle

Eau condensée dans le mur sur l’hiver:

hiver Suisse

OK!

3ème règle

• Quantité d’eau se résorbant durant l’été quantité d’eau se condensant durant l’hiver 4ème règle

Comment déterminer la quantité d’eau qui se résorbe pendant l’été?


Assèchement ou désorption estivale, une vérification de la 4ème règle


Hypothèses:

• Pendant 3 mois d’été (juin, juillet, août)

𝑝𝑣𝑎𝑝 (𝑥)

𝑥zone de condensation

𝐽𝑣𝑎𝑝,𝑐𝑒→𝑒

1399Pa 979 Pa

ci ce

7 cm 13 cm

𝐽𝑣𝑎𝑝,𝑐 𝑖→𝑖

100 % =70 %=70 %

979 PaHR

Annexe A.2.2

int. ext.


Assèchement ou désorption estivale


= Eau résorbée dans le mur:

par heure

Eau résorbée dans le mur sur l’été:

été Suisse

• Quantité d’eau se résorbant durant l’été quantité d’eau se condensant durant l’hiver 4ème règle

Y-a-t-il un moyen de simplifier les calculs?

OK!

Oui! Par la méthode des pascal-jours.


Méthode des pascal-jours


𝑆𝑑 𝑗=𝜆𝑣𝑎𝑝,𝑎𝑖𝑟

𝜆𝑣𝑎𝑝 , 𝑗

⋅ 𝑑 𝑗

ext.

int.Hypothèse:1 plan de condensation (c) à la limite de l’isolation et du côté froid

Définition:- Couche d’air équivalente (m) pour chaque matériau

c: épaisseur du matériau j (m)

Méthode:- Déterminer la couche d’air équivalente intérieure et extérieure de part de d’autre du plan de condensation

- Déterminer la quantité d’eau condensée par: 𝐺𝑐=𝐴𝑘

𝑆 𝑖

−𝐵𝑘

𝑆𝑒

𝑆 𝑖 𝑆𝑒


Méthode des pascal-jours, couche d’air équivalente




⋅ 𝑑 𝑗

Questions:Déterminer les couches d’air équivalentes de- 10 cm de Brique de terre cuite creuse,- 15 cm d’EPS,- 1 mm de pare-vapeur en polyéthylène.

Indice:Trouver sur internet et les , ou

Réponses:- 10 cm de Brique (): 1.5 m d’air- 15 cm d’EPS (): 9 m d’air- 0.2 mm de PE (00’000): 20 m d’air Unités des :

on trouve aussi: Unité de : - (plus facile)


Méthode des pascal-jours, quantité d’eau condensée

𝐽𝑣𝑎𝑝,𝑐→𝑒

𝐽𝑣𝑎𝑝, 𝑖→𝑐


ext.

int.

c

𝑔𝑐≐ 𝐽𝑣𝑎𝑝 ,𝑖→𝑐− 𝐽𝑣𝑎𝑝 ,𝑐→𝑒

Eau condensée est donnée par:

Avec les couches d’air équivalentes et :

𝑔𝑐=𝜆𝑣𝑎𝑝 ,𝑎𝑖𝑟

𝑆𝑖

⋅ (𝑃 𝑖− 𝑃𝑐 )−𝜆𝑣𝑎𝑝 ,𝑎𝑖𝑟

𝑆𝑒

⋅ (𝑃𝑐−𝑃𝑒 )

Sur k heures d’hiver (d’où l’indice k):

𝐺𝑐=∑𝑗=1

𝑘 [ 𝜆𝑣𝑎𝑝 ,𝑎𝑖𝑟

𝑆𝑖

⋅ (𝑃 𝑖−𝑃𝑐 ) 𝑗−𝜆𝑣𝑎𝑝 ,𝑎𝑖𝑟

𝑆𝑒

⋅ (𝑃𝑐−𝑃𝑒 ) 𝑗 ]𝐴𝑘

𝑆 𝑖

𝐵𝑘

𝑆𝑒Valeurs tabulées

𝑆 𝑖 𝑆𝑒


Méthode des pascal-jours, extrait du tableau des et


Fonction du lieu et de l’humidité relative pour un local chauffé à 20°C

régit par le paramètre Qu’en est-il de la désorption estivale?

Pré-calculé au moyen des conditions climatiques du lieu


Méthode des pascal-jours, le paramètre


Condensation annuelle donnée par:

𝐺𝑐=𝐴𝑎

𝑆 𝑖

−𝐵𝑎

𝑆𝑒

Les valeurs de et sont remplacées par leurs valeurs annuelles (indice a)

Condition pour l’assèchement complet du mur sur une année: 𝐺𝑐≤0

En mettant ces éléments ensemble on obtient:

𝐺𝑐=𝐴𝑎

𝑆 𝑖

−𝐵𝑎

𝑆𝑒

≤0⇒ 𝑆 𝑖≥𝐴𝑎

𝐵𝑎⏟𝑚 𝑗

⋅ 𝑆𝑒Inutile de tabuler et , on donne directement le rapport des deux que l’on définit

Au final, condition d’assèchement du mur: 𝑆 𝑖≥𝑚 𝑗 ⋅𝑆𝑒


Méthode des pascal-jours, limites de la méthode


Méthode facile, mais ne fonctionne pas sur certains cas pour lesquels le plan de condensation n’est pas clair.

Rappel de l’hypothèse:1 plan de condensation (c) à la limite de l’isolation et du côté froid


Limiter les risques de condensation dans les murs


Pour diminuer drastiquement les risques de condensation, on peut faire appel à une façade ventilée

ext.

Ventilation du mur par une lame d’air du côté froid de l’isolant


Limiter les risques de condensation dans les toits


Pour les structures légères telles que les toitures

• Utiliser un pare-vapeur accolé à l’isolation du côté chaud (intérieur)

Le pare-vapeur ralentit le flux de vapeur en direction des zones plus froides de la structure (où les risques de condensation sont les plus importants)

Attention: Le pare-vapeur doit être parfaitement scellé, même un infime petit trou pour générer une importante condensation potentielle.

Source: Soprema AG, toiture chaude avec EPS et végétalisation extensive (pare-vapeur, isolant, étanchéité)


Résumé


Assèchement du mur en été12°C, 70% HR

Méthode des pascal-joursCondensation

𝐺𝑐=𝐴𝑘

𝑆 𝑖

−𝐵𝑘

𝑆𝑒 et tabulés

- Définition d’un plan de condensation → zones int et ext- Calcul des couches d’air équivalentes → et

4ème règle



⋅ 𝑑 𝑗=𝜇⋅𝑑 𝑗

Méthode des pascal-joursCondition d’assèchement

𝑆 𝑖≥𝑚 𝑗 ⋅𝑆𝑒 tabulés

Couche d’air équivalente pour chaque matériau


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