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Enveloppe · Humidité

Calcul de la condensation interstitielle – méthode de Glaser

Un mur se mouille à l’intérieur quand la vapeur qui arrive en un point dépasse ce que l’air peut contenir à cette température. Deux lignes traversent la paroi : à quel point il y fait froid, ce qui fixe la pression de vapeur maximale que l’air peut porter, et combien de vapeur y arrive réellement, ce qui dépend de la facilité avec laquelle chaque couche la laisse passer. Partout où la seconde ligne passe au-dessus de la première, de l’eau se forme : en général sur la face froide de l’isolant, et en général là où personne ne la verra avant dix ans.

Conditions climatiques
Prenez le mois le plus défavorable, pas la moyenne de l’année. Dans la plus grande partie de l’Europe, c’est janvier. Une salle de bains ou une cuisine est bien plus humide que 60 %.
La composition, de l’extérieur vers l’intérieur
Matériaummµ ou sd
Chaque ligne est une couche : le matériau, puis son épaisseur en mm et son µ (ou sd pour une membrane).
Ici, l’ordre compte énormément. Les mêmes couches dans un autre ordre donnent une réponse complètement différente : c’est tout l’intérêt de ce calcul.
—
Marge la plus faible
— Pa
Point de rosée intérieur
— °C
sd total
— m
Coefficient U
— W/(m²·K)

Tableaux de pression de vapeur saturante et de point de rosée

Les deux valeurs dont un calcul de Glaser à la main a besoin à chaque interface : la pression de vapeur saturante à une température, et le point de rosée de l’air. Calculées avec les mêmes formules de Magnus que le calculateur, écrites plus bas dans la méthode : au-dessus de l’eau à partir de 0 °C, au-dessus de la glace en dessous.

Pression de vapeur saturante

θ, °Cpsat, Paθ, °Cpsat, Paθ, °Cpsat, Pa
−102594813182063
−83096935202337
−636881072222642
−4437101227242982
−2517121402263359
0611141598283778
2705161817304241

Point de rosée de l’air, °C

Air ambiant30 % HR40 % HR50 % HR60 % HR70 % HR80 % HR90 % HR
10 °C−6,8−3,00,12,64,86,78,4
12 °C−5,0−1,21,94,56,78,710,4
14 °C−3,30,63,86,48,610,612,4
16 °C−1,52,45,68,210,512,614,4
18 °C0,24,27,410,112,514,516,3
20 °C1,96,09,312,014,416,418,3
22 °C3,67,811,113,916,318,420,3
24 °C5,49,612,915,818,220,322,3
26 °C7,111,414,817,620,122,324,2

Lecture pour un mur : l’air d’une pièce à 20 °C et 50 % a son point de rosée à 9,3 °C. Une interface plus froide que cela est l’endroit où le mur se mouille, si la vapeur l’atteint presque à la pleine pression de la pièce. Qu’elle l’atteigne ou non dépend de la résistance à la vapeur des couches placées devant, et c’est ce que le calculateur ci-dessus établit couche par couche.

Comment fonctionne la méthode de Glaser

Trois passes à travers la paroi, chacune simple en elle-même.

1 · température, répartie selon la résistance thermique θ_n = θ_i − (ΣR jusqu’à n / R_total) · (θ_i − θ_e) 2 · pression saturante à cette température θ ≥ 0 : p_sat = 610,5 · exp( 17,269·θ / (237,3 + θ) ) θ < 0 : p_sat = 610,5 · exp( 21,875·θ / (265,5 + θ) ) 3 · pression de vapeur réelle, répartie selon la résistance à la vapeur s_d = µ · d // épaisseur d’air équivalente pour la diffusion, en mètres p_n = p_i − (Σs_d jusqu’à n / Σs_d) · (p_i − p_e) p_i = φ_i · p_sat(θ_i) p_e = φ_e · p_sat(θ_e) condensation partout où p_n > p_sat,n

Ce que le calcul vous apprend, et ce n’est pas évident : la température se répartit selon une propriété et la vapeur selon une tout autre. L’isolant a une résistance thermique énorme et presque aucune résistance à la vapeur : la laine minérale a µ = 1, comme l’air. La température s’effondre donc dans l’isolant tandis que la vapeur le traverse sans obstacle, arrive du côté froid avec encore l’essentiel de sa pression et y rencontre une limite de saturation qui s’est effondrée. C’est pourquoi le point de défaillance classique est la face extérieure de l’isolant, et pourquoi le remède est un pare-vapeur du côté chaud, pas du côté froid.

Valeurs typiques

Matériauλ W/(m·K)µ
Laine minérale0,0371
Panneau de fibre de bois0,0404
PSE0,03840
Panneau PIR0,02260
XPS0,034150
Plaque de plâtre0,218
Bloc de béton cellulaire0,188
Brique pleine0,7712
Enduit ciment0,9025
Bois résineux0,1340
Béton plein1,75100
Pare-vapeur—sd 2 – 100 m
Pare-pluie respirant—sd 0,02 – 0,3 m

Les membranes sont déclarées directement par leur sd plutôt que par µ : cette page prend donc la valeur telle qu’elle figure sur la fiche technique.

Exemple à vérifier à la main

Le mur avec lequel s’ouvre cette page, à 20 °C / 60 % dedans et 0 °C / 90 % dehors.

p_i = 0,60 · p_sat(20) = 0,60 · 2337 = 1402 Pa p_e = 0,90 · p_sat(0) = 0,90 · 610,5 = 550 Pa R_total = 3,651 m²K/W Σs_d = 2,634 m sur la face froide de l’isolant : ΣR depuis l’extérieur = 0,04 + 0,011 + 0,149 → θ = 1,10 °C p_sat(1,10) = 661 Pa Σs_d depuis l’intérieur = 0,104 + 0,80 + 0,10 = 1,004 m p = 1402 − (1,004 / 2,634)·852 = 1077 Pa 1077 > 661 → condensation, de 416 Pa

Placez ensuite un pare-vapeur de sd = 20 m du côté chaud de l’isolant et relancez le calcul : la pression de vapeur au même point tombe à environ 611 Pa, sous les 661 qu’elle ne doit pas dépasser, et le mur est sec. Une feuille de plastique, au bon endroit.

Ce que cette page ne fait pas

À lire. Glaser est une méthode de dépistage connue pour être pessimiste avec les parois hygroscopiques et optimiste sur l’étanchéité à l’air. Un résultat favorable ici ne garantit pas un mur sec, et un échec n’en condamne pas un. Pour tout ce qui compte, la réponse vient d’une simulation hygrothermique dynamique et d’une mise en œuvre étanche à l’air.

Questions fréquentes

Quelle est la pression de vapeur saturante à 20 °C ?
2337 Pa, d’après la formule de Magnus au-dessus de l’eau utilisée par la méthode de Glaser : p_sat = 610,5 · exp(17,269·θ / (237,3 + θ)). À 0 °C, elle vaut 610,5 Pa, et à −10 °C, au-dessus de la glace, 259 Pa.
Quel est le point de rosée à 20 °C et 50 % d’humidité relative ?
9,3 °C. Toute surface ou interface entre couches plus froide que cela, là où la vapeur arrive à la pression de la pièce, recueillera de l’eau. À 20 °C et 60 %, le point de rosée est de 12,0 °C ; à 40 %, de 6,0 °C.
Comment calculer la condensation interstitielle ?
Avec la méthode de Glaser de la NF EN ISO 13788, en trois passes à travers la paroi : répartir la température selon la résistance thermique, trouver la pression de vapeur saturante à chaque interface, et répartir la pression de vapeur réelle selon la résistance à la diffusion, s_d = µ · d. Partout où la pression de vapeur réelle dépasse la pression saturante, de l’eau se forme. Le mur avec lequel s’ouvre cette page, à 20 °C / 60 % dedans et 0 °C / 90 % dehors, condense à 2 interfaces, au pire entre la brique pleine et la laine minérale, où la pression de vapeur dépasse de 416 Pa ce que l’air peut contenir à 1,1 °C.