Protection contre les dégâts du bâtiment et les moisissures
Eviter
les
dégâts
au
bâtiment
Éviter l’humidité dans la construction
Les isolants thermiques doivent être protégées contre l’humidité issue de l’air intérieur chaud. C’est la mission des membranes d’étanchéité à l’air freins-vapeur.
Si l’air intérieur traversait l’isolation thermique sans être freiné, il se refroidirait de plus en plus en s’approchant de l’extérieur et finirait par condenser. Or, l’eau de condensation peut endommager gravement l’ouvrage. Les composants de structure pourraient alors pourrir et perdre leurs caractéristiques mécaniques. L’humidité favorise également la formation de moisissures dangereuses pour la santé. De nombreuses espèces de moisissures fabriquent des mycotoxines, notamment des COVM (composés organiques volatils microbiens), et des spores dangereux pour la santé humaine. Ils sont considérés comme très allergènes. Il faut donc éviter tout contact avec eux. À cet égard, il importe peu si les COVM ou spores se retrouvent dans l’estomac, par ingestion de nourriture, ou dans les poumons, par inhalation d’air.
Une couche de régulation de vapeur d'eau et d’étanchéité à l’air du côté intérieur de l’isolation thermique permet d’éviter ce genre de dégâts.
Les membranes d’étanchéité à l’air intelligentes sont bien plus sûres que les membranes conventionnelles.
Condensation - point de rosée - quantité de condensation
Dans les constructions en bois et en acier, l'isolation thermique sépare l'air intérieur chaud avec un taux d'humidité élevé, de l'air extérieur froid et avec une humidité absolue réduite. Lorsque, durant la saison froide, de l'air ambiant chaud pénètre dans une paroi, cet air se refroidit au fil de son passage à travers cette paroi. Il peut y avoir, alors, condensation de la vapeur d'eau contenue dans l'air. La formation d'eau liquide est due au comportement physique de l'air humide : l'air chaud peut contenir davantage de molécules d'eau que l'air froid. Lorsque le taux d'humidité relative de l'air est plus élevé (65 % dans les constructions neuves par exemple), la température du point de rosée augmente et, conséquence immédiate, aussi la quantité condensat.
fig. : Dans des conditions climatiques standard (20 °C / 50 % d'humidité relative de l'air), le point de rosée est atteint à 8,7 °C. Avec une température de l'air extérieur de -5 °C, la condensation est de 5,35 g/m³ d'air.
La diffusion est souhaitée, mais pas la convection
À la différence de la convection, la diffusion est un processus prévisible et souhaitable. La diffusion résulte de la différence de pression partielle de la vapeur d’eau entre l’intérieur et l’extérieur. L’échange n’a pas lieu par les fentes, mais par le passage de l’humidité à travers une couche de matériau monolithique, continu, étanche à l’air. En règle générale, la diffusion se fait de l’intérieur vers l’extérieur en hiver, et de l’extérieur vers l’intérieur en été. La quantité d’humidité qui pénètre dans l’ouvrage dépend de la résistance à la diffusion (valeur sd) du matériau. En Europe centrale, la période où règnent des températures extérieures chaudes est plus longue que celle avec des températures hivernales, de sorte qu’une plus grande quantité d’humidité de la construction peut s’échapper et sécher. Selon la norme DIN 4108, en hiver, un frein-vapeur avec une valeur sd de 2,3 m laisse pénétrer dans l’ouvrage env. 5 g d’humidité par jour et par m².
Les flux d’air (convection) sont un problème
Lorsque l’air se déplace sous la forme d’un flux, on parle de convection. Celle-ci peut se produire dans l'isolant lorsque la couche d'étanchéité à l'air et de régulation de vapeur d'eau présente des fentes. La différence de température entre les climats intérieur et extérieur crée aussi une différence de pression qui tente de se rééquilibrer par le flux d’air. La convection peut amener en un jour plusieurs centaines de grammes d'eau dans l’isolation thermique qui risquent d’y rester sous forme de condensation.
Voici un exemple : 800 g d’eau de condensation à travers une fente de 1 mm
Une structure d’isolation exempte de fentes et dotée d’un frein-vapeur avec une valeur sd de 30 m laisse pénétrer 0,5 g d’eau au m² par diffusion dans la construction, par journée d’hiver.
Dans le même laps de temps, la quantité d’humidité qui pénètre par convection dans la construction, par une fente de 1 mm de large présente dans le frein-vapeur, est de 800 g par mètre linéaire de fente.
Cela correspond à un facteur de détérioration de 1600.
Autres sources d’humidité imprévues
Imprévu : apport d’humidité par les flancs d’un élément de construction
Diffusion par les flancs : L’humidité est amenée dans l’isolation thermique par le flanc d’un élément de construction. La paroi est en général étanche à l’air, mais possède une valeur sd plus petite que le frein-vapeur. Exemple : un mur de refend maçonné, recouvert d’un enduit étanche à l’air. Lorsque des parois, étanches à la diffusion à l’extérieur, sont pourvues, sur leur côté intérieur, de freins-vapeur qui offrent un degré d’évaporation nul ou faible, il y a risque d’accumulation d’humidité et donc de dégâts au bâtiment, même en cas d’exécution étanche à l’air.
Imprévu : humidité libérée par des matériaux de construction
Matériaux de construction humides : Les matériaux de construction eux-mêmes apportent souvent beaucoup d’eau dans la construction. Un exemple illustre les quantités d’humidité que cela peut représenter : dans le cas d’un toit avec des chevrons d’une section de 6/22 cm, un entraxe de 70 cm et une masse volumique de 500 kg/m³, il y a environ 10 kg de bois par mètre carré de chevrons. Par conséquent, le séchage de ce bois libère les quantités d’eau suivantes au mètre carré
- avec 1 % de séchage, 100 g d’eau/m²
- avec 10 % de séchage, 1 000 g d’eau/m²
- avec 20 % de séchage, 2 000 g d’eau/m².
Les matériaux de construction humides peuvent donc apporter beaucoup d’eau dans la structure.
Conclusion
- L’humidité peut pénétrer dans la construction de multiples manières. Il est impossible d’exclure totalement toute humidification.
- Si les charges d’humidité sont trop grandes, le bâtiment subit des dégâts.
- Les freins-vapeur sont plus sûrs que les pares-vapeur. Les pares-vapeur très résistants à la diffusion ne permettent guère l’évaporation vers l’intérieur et deviennent donc vite des pièges à humidité.
- Le paramètre déterminant dans la prévention des dégâts au bâtiment = les réserves de séchage de la construction
