Méthode
L'objectif de cet outil est de proposer différentes solutions faisant usage du bois et de ses dérivés afin d’encourager les prescripteurs à en faire un usage adéquat que ce soit dans le cadre de l'amélioration de la performance énergétique de bâtiments existants ou de la conception de nouveaux bâtiments.
Dans le comportement physique d’une paroi, le bon usage du matériau bois sera guidé principalement par son comportement au transfert de la vapeur d’eau : il faut éviter qu’il y ait une accumulation de vapeur d’eau au sein de la paroi, provoquant de la condensation interne. Les cas analysés ci-après ont été validés sur ce plan et la composition de la paroi est donc viable.
Petit résumé théorique du phénomène :
Quand y a-t-il condensation dans la paroi?
Dès que la pression partielle atteint la pression de saturation, il y a formation de condensation, au sein de la paroi, à l'endroit appelé point de rosée.
Dans nos régions, en hiver, la teneur en eau de l'air est généralement plus importante à l'intérieur qu'à l'extérieur, notamment à cause de l'ensemble des sources d'humidité liées à l'occupation. Douche, cuisine, nettoyage ou tout simplement la présence humaine (le corps dégage à lui seul environ 50 grammes de vapeur d'eau par heure). La nature tendant à l'équilibre, cette vapeur d'eau va migrer de l'intérieur vers l'extérieur au travers des différents matériaux qui composent la paroi. L'inverse se produisant en été.
Or, la quantité de vapeur pouvant être contenue dans l'air est directement liée à la température. Un air plus chaud contient plus de vapeur d'eau. Dès lors, le hiver, la température de la paroi diminuant progressivement de l'intérieur vers l'extérieur au fur et à mesure que l'on rencontre des matériaux ayant une certaine résistance thermique, la quantité de vapeur d'eau pouvant être contenue dans l'air va diminuer également jusqu'à éventuellement atteindre le point de saturation.
Tant qu'une paroi n'est pas isolée, il y a peu de risque de condensation interne mais dès qu'un matériau isolant est rencontré, même quelques centimètres, la température chute de manière importante et le risque de condensation interne est accru.
Comment s'exprime la teneur en eau dans un matériau?
Le taux d'humidité (H%) du bois est calculé en faisant la différence entre la masse du bois humide (Mh) et la masse du bois à l'état anhydre (Ms) rapportée à la masse du bois à l'état anhydre. Soit ((Mh-Ms)/Ms)*100. Il s'exprime en %.
L’analyse
Successivement des simulations au moyen de plusieurs logiciels nourrissent la réflexion de la conception de la paroi et chacune revêt une importance particulière.
- simulation statique Glaser : méthode de calcul qui permet d'évaluer les risques de condensation interne d'une paroi.
- simulation dynamique Wufi ©: méthode analysant le transfert et le stockage de chaleur et de vapeur d'eau au travers et dans les parois, sur une période définie par l'utilisateur. Ce logiciel a été mis au point par le Fraunhofer Institut für Bauphysik de Holzkirchen en Allemagne. Il permet de prendre en compte un mouvement de vapeur d'eau dans les 2 sens et donc de tenir compte des possibilités d'assèchement de la paroi.
- simulation dynamique via Wufi Bio ©: détermine le risque de formation de moisissures à la surface des parois internes.
Il s'agit d'outils indispensables à toute bonne conception, tant en construction neuve qu'en rénovation.
Dans les simulations réalisées, l'humidité de départ est délibérément élevée (80%) afin de simuler un chantier qui aurait été exposé aux intempéries. Le but étant de voir les capacités de séchage de la paroi. Ce pourrait également être rencontré en cas d'infiltration accidentelle.
En travaillant le matériau bois et ses dérivés, ces simulations anticipent tout problème éventuel lié au choix des matériaux et à la composition de paroi. Cette démarche préalable ne met cependant pas à l'abri d'une mauvaise exécution et le contrôle de la mise en place reste indispensable. Il est essentiel que les travaux d'isolation soient réalisés par un professionnel ou tout au moins supervisés par celui-ci.
Chaque cas étant différent, la conception de ces ouvrages devra être réalisée avec soin pour en garantir une durabilité maximale. La prudence reste de mise et l'utilisation de ces matériaux, de même que l’interprétation des résultats des simulations requiert la connaissance nécessaire pour en user avec raison.
Une attention particulière doit également être apportée à l'étanchéité à l'air. Il s’agit sans aucun doute d’un des aspects de la mise en œuvre les plus importants et qui malheureusement est couramment négligé sur chantier. Il est nécessaire d'encourager les maîtres d'ouvrages, architectes et entrepreneurs à procéder à des tests de vérification de bonne mise en œuvre par la caméra thermique et le test d'étanchéité à l'air (Blower Door Test). Le meilleur produit qui soit ne sera d'aucune efficacité si la mise en œuvre n'a pas été exécutée avec soin et savoir-faire.
Remarque : il existe d'autres logiciels de simulation dynamique que Wufi.
