Perspirance et point de rosée : explications !

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Est-ce que le système de ventilation peut suffire pour protéger les murs de votre écoconstruction vis-à-vis de l’humidité ?

Les trois notions de base

La température, l’humidité absolue et l’humidité relative.

  • Température : valeur affichée par un thermomètre classique, en degré Celsius.
  • Humidité absolue : poids d’eau contenu dans un kilo d’air, en grammes d’eau par kilo d’air
  • Taux d’humidité relative : valeur affichée par un hygromètre classique, en %. C’est un rapport, ou division, ou proportion : on divise l’humidité absolue, par l’humidité absolue correspondant au point de rosée. Cela permet de savoir si on est loin de la condensation ou pas.

L’humidité dans l’air ambiant

Partons d’un exemple simple : une maison non ventilée, où la température est de 20°C, et l’hygromètre affiche 70%.

Ce que mesure l’hygromètre, c’est l’humidité relative.

Et là, on fait la cuisine ou bien on va se doucher, que se passe-t-il ? On va immédiatement avoir de la condensation sur les murs. On va voir des gouttes d’eau qui se forment, dès qu’on se douche, ou bien à proximité d’un point froid.

Par exemple, dès qu’on a un pont thermique quelque part, la paroi est plus froide que l’air, on va voir des gouttes qui se forment. Ce phénomène est bien connu.

En fait ce qu’il se passe, quand on est à 70% d’humidité dans un air à 20°C on est plus ou moins proche du point de condensation, le fameux point de rosée.

Il existe des courbes (diagramme de Mollier) sur lesquelles il suffit de lire pour savoir à quelle température ou à quel taux d’humidité (absolue cette fois) on va arriver dans la zone de condensation.

On va l’appeler ici la zone “brouillard”, contrairement à la zone “air”. Dans un air à 20°C à 70% d’humidité, on est à peu près à 10g d’eau par kilogramme d’air.

Quand on prend une douche qu’est-ce qui se passe ?

On vient simplement augmenter le nombre de grammes d’eau par kilogrammes d’air puisqu’on vient créer de l’eau et de la vapeur d’eau, et donc on va atteindre  100%, qui n’est pas très loin, et ici ça condense.

A l’inverse, dans une maison où on va ventiler à 40-50% d’humidité, on va pouvoir se doucher sans atteindre les 100%, c’est pour ça qu’il est connu que la ventilation permet d’éviter d’avoir de la condensation à l’intérieur de la maison.

Sauf que ce n’était pas la question posée au départ. En tout cas pas que celle-là. La question c’était “est-ce que le mur est préservé de l’humidité grâce à la ventilation ?”

On a vu ce qui se passe dans l’air, mais qu’est-ce qui se passe à l’intérieur du mur isolé lui même ?

Les fuites d’air

On va supposer que dehors il fait 5°C, 60% d’humidité, situation assez classique.

On se trouve quelque part par ici, à 3g d’eau par kilogramme d’air :

Et on se replace dans le cas d’une maison à 20°C mais cette fois elle est ventilée correctement, on est à 50% d’humidité. Ainsi on ne mélange par les phénomènes, vous allez voir :

C’est ici, cela correspond à 7,2 grammes d’eau par kilogramme d’air :

ecoconstruction

50% est un taux d’humidité relatif de confort, que l’on vise quand on ventile mécaniquement une maison.

Mais il faut savoir qu’un mur, même dans le cas d’une maison passive n’est jamais parfaitement étanche à l’air, on a toujours des micro fuites à certains endroits.

Le vent à l’extérieur créé une dépression, donc le flux d’air se fait régulièrement depuis l’intérieur vers l’extérieur de la paroi.

Et quand une masse d’air, si petite soit-elle, traverse le mur isolé, le paramètre qui varie c’est la température. Elle décroît dans notre exemple, jusqu’à 5°C, qui est la température extérieure.

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Et que voit-on sur ce diagramme ? Si on part de l’intérieur, l’air contient 7.2g/kg, on refroidit cet air et … ? On est dans le brouillard !

Ca ça signifie qu’une masse d’air qui traverse le mur, va mettre de l’eau dans le mur, et ça c’est vraiment pas bon.

De ce besoin de préserver le mur d’un excès d’humidité, on a conceptualisé l’intérêt de  l’étanchéité à l’air des parois.

Malheureusement, les constructeurs eux-mêmes ignorent bien souvent cette raison. L’étanchéité à l’air n’est considérée que sous l’angle de la performance thermique, et de l’équilibre des flux de la ventilation mécanique. Ce sont des raisons valables, mais secondaires …

Bref, maintenant vous le savez, donc on va essayer d’éviter que cette situation de fuite d’air au travers de la paroi isolée arrive ! Sauf que ça n’est jamais fait parfaitement. Donc il faut quand même pouvoir, quand il y a de la condensation, l’évacuer.

L’évacuer ça veut dire avoir des matériaux qui soit perméable à la vapeur d’eau et qui permette à l’eau de s’évacuer vers l’extérieur, ou vers l’intérieur. Il faut donc éviter tout ce qui est étanche à la vapeur d’eau : les pare vapeur, le polystyrène en façade extérieure, tout ce qui est enduit au ciment, ou autre type d’enduit non perspirants.

Ok, donc ça c’était le premier paramètre, nous avons parlé de la traversée de l’air au travers de la paroi.

Mais il y en a un deuxième, souvent ignoré par les constructeurs : la migration de la vapeur d’eau elle-même.

Migration de vapeur d’eau

Nous connaissons la capacité de chaque matériau à se faire traverser par de la vapeur d’eau. Et en fait, un matériau n’est traversé par de la vapeur d’eau que s’il y en a plus d’un côté que de l’autre.

Ce que nous avons vu ici c’est qu’à l’intérieur nous avons 7.2g d’eau par kilogramme d’air. Ces 7,2 grammes sont d’un côté d’une paroi, et de l’autre côté de cette paroi, il y a 3 grammes d’eau par kilo d’air.

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C’est exactement comme si on avait un siphon rempli d’eau, sauf que là ce sont des gaz, et ça va chercher à s’équilibrer.

Ce sont des phénomènes qui sont très rapides et qui s’équilibrent : ça rentre, ça sort, ça rentre ça sort etc.

La nature essaie toujours d’équilibrer les choses.

Si côté intérieur nous avons un matériau qui laisse passer facilement la vapeur d’eau, elle peut migrer dans le mur, au travers des matériaux et de l’air emprisonné.

Mais attention, au milieu du mur il fait 12.5°C environ, et si on amène des bulles d’air à contenir 7.2g d’eau par kilo d’air, on approche le point de rosée.

Et a fortiori plus je m’éloigne, c’est à dire plus je me rapproche de l’extérieur, plus la température descend, et le risque de point de rosée est important.

Donc si j’arrive à faire passer 7.2g d’eau par litre d’air, on aura de nouveau de l’eau dans le mur.

Mais comment ça arrive ?

Ca arrive en combinant malencontreusement deux choses :

– D’une part on bloque l’évacuation d’humidité par le côté extérieur du mur.

– D’autre part on laisse entrer l’humidité par le côté intérieur du mur.

En l’absence de calcul, ce qui est préconisé c’est d’avoir à l’intérieur un parement qui est cinq fois plus fermé à la vapeur d’eau que le parement extérieur.

C’est une règle fondamentale si on veut préserver l’isolant et la structure bois qui est à l’intérieur.

Synthèse

Pour un air sain, il faut ventiler une maison (naturellement ou mécaniquement). Ne serait-ce que pour évacuer le CO2. Cela permet en même temps d’obtenir une humidité relative < 60%, ce qui est important pour la santé, le confort, et la performance thermique, et éviter la condensation.

Mais en construction bois cela ne suffit pas à créer un complexe de mur durable. Pour éviter l’humidité qui dégrade les murs dans le temps, il faut réunir plusieurs choses :

  1. Empêcher l’air intérieur de traverser l’isolant, grâce à une bonne étanchéité à l’air. Par exemple, avec un enduit terre qui est la solution la moins chère et la plus écologique, d’autant que ce dernier combine les fonctions : il joue aussi le rôle de frein vapeur, de coupe feu, de couche de finition, d’affaiblissement phonique et de doublage pour passer l’élec, rien que ça ! (Pour un coût matière proche de zéro €)
  2. Freiner l’entrée de vapeur d’eau dans le mur par le parement intérieur. Par exemple avec un enduit terre. Son épaisseur minimale dépend du parement extérieur, on raisonne sur le complexe de mur complet. Je ne rentre pas dans le détail ici.
  3. Libérer la vapeur d’eau contenue dans le mur par le parement extérieur, mais aussi par l’intérieur (configuration inversée en été !), en utilisant enduit terre à l’intérieur (par exemple) et enduit à la chaux à l’extérieur.
  4. Utiliser un matériau isolant qui laisse passer la vapeur d’eau et l’eau (par capillarité) comme la paille, et contrairement à la laine de verre par exemple, qui se mouille, se tasse et créé des désordres.

Il existe un tas de combinaisons possibles de matériaux une fois qu’on a compris le principe ! Cela est un des sujets de la formation pro-paille, qui détaille les combinaisons cas par cas, selon que vous utilisiez du placo, du Fermacell, du bardage bois, du contreventement extérieur en Agepan etc.

Sur l’isolation vous devriez lire l’excellent bouquin de Samuel Courgey et Jean Pierre Oliva qui s’appelle l’isolation thermique écologique aux éditions Terre Vivante, qui font également d’autres ouvrages sur l’écoconstruction qui sont d’une qualité incroyable, donc je vous met le lien ici : https://boutique.terrevivante.org/librairie/livres/2329/techniques-de-pro/458-l-isolation-thermique-ecologique.htm

N’hésitez pas à acheter le bouquin, en tout cas à le lire, à l’emprunter, c’est vraiment un condensé d’informations extrêmement agréable déja, pragmatique, et plein d’intelligence et de bon sens pour faire des bâtiments qui durent dans le temps, qui soit confortables, performants, sains, c’est vraiment des pilliers incontournables, et ce bouquin là est vraiment génial.

Si les sujets d’écoconstruction comme celui-ci vous intéressent je vous invite évidemment à télécharger le pdf juste en dessous, je l’ai préparé pour vous, et j’attends vos questions pour donner d’autres explications, à la prochaine, tchatchaw !

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Cédric

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