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.
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, °C | psat, Pa | θ, °C | psat, Pa | θ, °C | psat, Pa |
|---|---|---|---|---|---|
| −10 | 259 | 4 | 813 | 18 | 2063 |
| −8 | 309 | 6 | 935 | 20 | 2337 |
| −6 | 368 | 8 | 1072 | 22 | 2642 |
| −4 | 437 | 10 | 1227 | 24 | 2982 |
| −2 | 517 | 12 | 1402 | 26 | 3359 |
| 0 | 611 | 14 | 1598 | 28 | 3778 |
| 2 | 705 | 16 | 1817 | 30 | 4241 |
Point de rosée de l’air, °C
| Air ambiant | 30 % HR | 40 % HR | 50 % HR | 60 % HR | 70 % HR | 80 % HR | 90 % HR |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 10 °C | −6,8 | −3,0 | 0,1 | 2,6 | 4,8 | 6,7 | 8,4 |
| 12 °C | −5,0 | −1,2 | 1,9 | 4,5 | 6,7 | 8,7 | 10,4 |
| 14 °C | −3,3 | 0,6 | 3,8 | 6,4 | 8,6 | 10,6 | 12,4 |
| 16 °C | −1,5 | 2,4 | 5,6 | 8,2 | 10,5 | 12,6 | 14,4 |
| 18 °C | 0,2 | 4,2 | 7,4 | 10,1 | 12,5 | 14,5 | 16,3 |
| 20 °C | 1,9 | 6,0 | 9,3 | 12,0 | 14,4 | 16,4 | 18,3 |
| 22 °C | 3,6 | 7,8 | 11,1 | 13,9 | 16,3 | 18,4 | 20,3 |
| 24 °C | 5,4 | 9,6 | 12,9 | 15,8 | 18,2 | 20,3 | 22,3 |
| 26 °C | 7,1 | 11,4 | 14,8 | 17,6 | 20,1 | 22,3 | 24,2 |
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.
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
| Matériau | λ W/(m·K) | µ |
|---|---|---|
| Laine minérale | 0,037 | 1 |
| Panneau de fibre de bois | 0,040 | 4 |
| PSE | 0,038 | 40 |
| Panneau PIR | 0,022 | 60 |
| XPS | 0,034 | 150 |
| Plaque de plâtre | 0,21 | 8 |
| Bloc de béton cellulaire | 0,18 | 8 |
| Brique pleine | 0,77 | 12 |
| Enduit ciment | 0,90 | 25 |
| Bois résineux | 0,13 | 40 |
| Béton plein | 1,75 | 100 |
| 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.
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
- Un jeu de conditions, pas douze. La NF EN ISO 13788 complète calcule chaque mois de l’année et vérifie que ce qui condense en hiver sèche à nouveau en été. Une paroi peut condenser en janvier et rester parfaitement saine. Cette page est l’étape de dépistage, pas le verdict.
- Régime permanent, et vapeur par diffusion seulement. Glaser ignore les fuites d’air, qui en pratique apportent bien plus d’humidité dans un mur que la diffusion, et ignore la pluie, l’humidité de construction et la capillarité.
- Pas de stockage d’humidité. Les vrais matériaux absorbent et restituent l’eau ; Glaser fait comme s’ils ne le faisaient pas. Les compositions hygroscopiques (bois, fibre de bois, chaux) se comportent bien mieux en réalité que ne le laisse penser cette méthode.
- Pas de ponts thermiques. La condensation apparaît d’abord aux jonctions et autour des fixations, ce qui est un problème de surface et un autre calcul.
- Compositions simples uniquement. Pas de lames ventilées, pas de montants, pas de traversées.
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.