En quoi construire les murs de votre maison ?

Pour votre logement soit confortable en hiver et en été, les murs de votre maison (on parle des "parois opaques") doivent répondre à des critères de performance dont les trois plus importants sont isoler, accumuler et déphaser.

En quoi construire les murs de votre maison ?
Cet article fait partie du dossier Quel MUR pour ma maison ?

Pour votre logement soit confortable en hiver et en été, les murs de votre maison (on parle des "parois opaques") doivent répondre à des critères de performance dont les 3 prépondérants sont  :

  • isoler
  • accumuler (réguler la température grâce à l'inertie)
  • déphaser

1) Isoler : Diminuer les pertes thermiques à travers les parois

Dès lors qu'il y a une différence de température entre le côté extérieur et le côté intérieur des murs de votre logement, il y a des échanges thermiques faisant migrer la chaleur du côté le plus chaud vers le côté le plus froid. Autrement dit, tout logement perd de la chaleur comme un panier percé perd de l'eau.

En mécanique, l'énergie potentielle du liquide cherche à s'échapper  à travers les parois d'un panier ou tonneau En thermique, l'énergie calorifique cherche à s'échapper à travers les parois du logement
analogie seau percé ponts thermiques analogie seau percé ponts thermiquessur l'image Infra Rouge ci-dessous, les parties claires sont les surfaces extérieures les plus chaudes, donc les points majeurs de fuite de chaleur

2) Accumuler : Diminuer les variations de températures intérieures

Les matériaux qui peuvent aborber ou restituer de la chaleur sans que leur température varie beaucoup ont une fonction d'accumulateur. Ils contribuent à stabiliser la température intérieure du logement ce qui est gage de confort (alors que paradoxalement, ils sont froids au toucher).
Ces matériaux sont la plupart du temps lourds (denses) et ils procurent une inertie thermique.

acculutateur de froidDans la glacière, on place un matériau accumulateur (donc lourd : de l'eau) qui va pouvoir garder la température la plus constante possible tout  en absorbant la chaleur (ouverture du couvercle, isolation non parfaite)

Il ne viendrait à personne  l'idée de mettre des blocs de polystyrène congelés en guise d'accumulateur. Pourquoi, car trop légers, leur température augmenterait trop vite et la glacière ne resterait pas fraîche bien longtemps.
brique accumulateur de chaleurDes matériaux lourds placés dans la maison (ici un mur de briques pleines) permettent de la même manière de réguler la température

En été, on les refroidit la nuit en arérant la maison et cette fraîcheur est restituée le jour tout comme l'accumulateur d'une glacière.

Tous les éléments lourds d'une maison, dès lors qu'il sont du côté intérieur de l'isolant, contribuent à cette inertie. Dans ce comparatif, nous allons nous intéresser uniquement à l'inertie apportée par la surface intérieure des murs.

3) Déphaser : Diminuer les effets des fortes variations de températures extérieures estivales

températures d'été dans un logement à forte inertie et fort déphasageLes courbes ci-contre ont été observées en été 2002 dans un logement présentant des murs à fort déphasage, situé en vallée du Rhône.

Remarquer que :
- d'une part les températures intérireures (en bleu )varient peu par rapport aux températures extérieures (en rouge) : c'est le phénomène d'amortissement
- d'autre part les maximums de températures intérieures (flèches bleues) interviennent bien après les maximums extérieurs (flèches rouge) : c'est le déphasage.
 

températures d'été dans un logement à faible inertie et faible déphasage
Les courbes ci-contre ont été mesurées dans un logement présentant des murs à faible déphasage.

Les températures intérieures (en bleu) varient fortement et au même rythme que les températures extérieures. Aussitôt  qu'il fait chaud dehors, il fait chaud dedans.

Par plusieurs jours de forte chaleur, la température intérieure moyenne monte vite.

Ces graphiques montrent de manière évidente comment le déphasage et l'amortissement contribuent au confort d'été.

Isoler, accumuler, déphaser : pourquoi et quand ?

Le tableau ci-dessous montre en quelles saisons ces critères interviennent pour le confort de votre logement :

 Critère importance en hiver importance en  été
Isoler
diminuer les pertes thermiques
Isoler est essentiel en hiver pour diminuer sa consommation de chauffage Isoler n'est pas prépondérant en été car il y a assez peu d'écart entre les températures extérieures et intérieures moyennnes
Accumuler
diminuer les variations de température intérieures
Accumuler est un "plus" l'hiver pour capter les rayonnements solaires du midi, éviter les surchauffes, puis restituer le soir cette chaleur solaire accumulée, ce qui évite de rallumer le chauffage. L'inertie est importante l'été pour accumuler la fraîcheur nocturne et la restituer le jour comme le pain de glace d'une glacière
Déphaser
diminuer les effets des fortes variations de températures extérieures
Déphaser n'est pas utile l'hiver car les températures extérieures sont inférieures aux températures intérieures tout au long du cycle de 24h Déphaser est très important en été pour de réduire les effets des fortes variations de température extérieure durant le cycle de 24h

On voit que ce qui est important l'hiver ne l'est pas l'été et vice versa.

C'est pourquoi une maison moderne conventionnelle (parpaings avec isolation par l'intérieur avec doublage plaque de plâtre) reste assez confortable l'hiver mais pas l'été car elle isole, mais ne déphase pas ni n'accumule.

Une maison ancienne avec des murs épais en pierre est difficile à chauffer l'hiver et ses murs froids sont source d'inconfort, par contre sera très agréable à vivre l'été.

En conclusion

Pour réaliser une maison confortable en toute saison, nécessitant peu de chauffage l'hiver et pas de climatisation l'été, il faudra construire des murs répondant aux trois critères réunis : Isoler, accumuler et amortir.

Toutefois, choisir des murs qui apportent un déphasage correct sans toutefois apporter suffisament d'inertie est acceptable à condition de placer dans la maison des murs intérieurs lourds, des planchers lourds et si possible des plafonds lourds.

Si la réglementation thermique RT-2005  prend bien en compte la notion de pertes thermiques en régime stationnaire (isolation), la notion d'inertie y est encore embryonnaire (sorte de permis à points d'inertie) et la notion de déphasage devra sans doute attendre la RT 2010.

Quatre critères de performance complémentaires vont devenir également de plus en plus importants au fur et à mesure de l'amélioration des procédés de construction :

  • être étanche aux courants d'air (étanchéité à l'air)
  • permettre une régulation naturelle de l'hygrométrie (matériaux intérieurs hygroscopiques comme la brique ou le bois, les enduits à la chaux, etc)
  • nécessiter peu d'énergie pour sa fabrication (énergie grise)
  • et enfin permettre les migrations gazeuses (murs "respirants")

La calculette de ce dossier est conçue pour vous permettre de comparer les performances des murs de votre maison, pour les performances pouvant être calculées, à savoir l'isolation (coefficient U de la paroi), l'accumulation (capacité thermique surfacique), le déphasage, l'énergie grise et la résistance à la diffusion de vapeur d'eau.

Article publié le 27 septembre 2008

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