Inertie du bâtiment ?

Inertie du bâtiment

Le 12/05/2009

Quel est le rôle de l’inertie du bâtiment dans l’efficacité de l’isolation ? On parle souvent de l’impact de l’inertie pour le confort d’été, c'est-à-dire pour se protéger des fortes chaleurs. On peut alors se poser la question du rôle de l’isolant lui-même et de sa densité. Voici les conclusions des dernières études sur l’influence du type d’isolation thermique sur le confort d’été.

Qu’appelle-t-on "déphasage" en matière d’isolation thermique ?

L’été, le bâtiment accumule la chaleur puis la restitue de manière diffuse à l'intérieur du bâtiment avec un décalage plus ou moins important dans le temps suivant son inertie thermique*. Le déphasage représente le décalage de temps entre le pic de température extérieure et le pic de température à l’intérieur du bâtiment. Il est donc considéré comme un atout pour le confort d’été car il retarde le transfert de chaleur** aux travers des parois du bâtiment dans la journée (le plus tard possible et/ou la nuit).

A noter : l’inertie thermique du bâtiment n'entraîne qu'un décalage de temps dans les transferts de chaleur et non une suppression . Il n'est pas possible d'empêcher les transferts de chaleur, aussi une isolation thermique performante associée aux parois du bâtiment permet de freiner fortement ces transferts.

*Plus un bâtiment a une masse élevée et donc une forte inertie, plus il a de capacité à stocker la chaleur dans les murs, les planchers, les cloisons, etc. et à amortir les variations de température à l'intérieur du bâtiment. C’est ainsi que les églises ou les maisons anciennes aux murs épais en pierre restent fraîches en été. A l’inverse, dans les zones froides (H1 selon RT 2005), une trop forte inertie du bâtiment peut le rendre difficile à chauffer l’hiver.

**le transfert de chaleur s'effectue toujours du chaud vers le froid.

La contribution de la densité de l’isolant dans le confort d’été

Si à l’évidence l’inertie thermique du bâtiment a un rôle dans le confort d’été, on peut se demander si l’isolant associé à la paroi contribue également au déphasage grâce à sa densité et dans quelles proportions.

C’est précisément l'objet de l’étude sur le confort d’été, réalisée en 2008 par le laboratoire Technologie du bâtiment de l’Empa** et effectuée par calcul à l’aide du programme de simulation dynamique HELIOS. Le phénomène de déphasage a été comparé pour 5 isolants dont 3 à base de bois (panneaux de fibres de bois et cellulose) qui disposent d’une plus forte densité que la laine de verre et la laine de roche. Notons que les isolants choisis ont tous la même résistance thermique et qu’elle n’influe donc pas sur le résultat.

Le graphe ci-dessus permet de constater que l’isolant limite les variations de température à l’intérieur du logement par rapport au pic de température extérieure. Mais on peut voir que les températures de l’air intérieur sont très proches les unes des autres quelque soit le type d’isolant : la différence de température selon le type d’isolant se situe entre 0 – 1 ° C.
On peut donc en conclure que la densité de l’isolant a un impact marginal sur le confort d’été .

Les principaux facteurs de confort d’été

Cette étude menée par l'Empa a permis d'analyser en détail les facteurs d’influence agissant sur la température intérieure. Elle met en évidence les facteurs agissant sur la température intérieure d’un logement bien isolé (Up = 0,2 W/(m2.K) pour les parois . 
Ainsi, les facteurs agissant sur le confort d’été sont :

1. La sur-ventilation nocturne (Impact estimé 1 à 4,5°C)
2. Les protections solaires (Impact estimé 1 à 3,5°C)
3. Les charges internes (apports de chaleur par équipements, personnes…) (Impact estimé 1 à 3°C)
4. L’inertie (masse totale) du bâtiment (Impact estimé 1 à 2,5°C)
5. La durée de la période de chaleur (Impact estimé 1 à 2°C)
6. Le revêtement des parois (Impact estimé 0 à 1,5°C)
7. La nature de l’isolant (Impact estimé 0 à 1°C

Pour maîtriser votre confort d’été, les paramètres sur lesquels vous pouvez agir sont donc :
- des protections solaires externes (protection des surfaces vitrées et conservation de la fraîcheur),
- une sur-ventilation nocturne (abaissement de la température intérieure et refroidissement de la structure du bâti), 
- une moindre utilisation de vos équipements générant de la chaleur et bien sûr, 
- une forte performance thermique globale des parois.