Inertie thermique et déphasage

schema inertieL'inertie thermique et le déphasage requièrent une attention particulière dans la conception bioclimatique d'un bâtiment puisqu'ils influent directement sur les consommations de chauffage et le confort thermique en été comme en hiver.

L'inertie thermique

L'inertie thermique d'un corps est la capacité d'un matériau à emmagasiner de la chaleur (ou du froid) pour le restituer ensuite progressivement. Plus un matériau est lourd et compact, plus il a une inertie thermique importante. Ainsi, une maison à ossature bois, si l'on y intègre pas des matériaux lourds, aura une inertie thermique très faible, ce qui peut vite devenir inconfortable et peu économe en énergie.

Le déphasage

Le déphasage est la capacité à différer les variations de température. Il est donc lié à l'inertie thermique des matériaux mises en oeuvre et au type d'isolation (intérieur/extérieur et épaisseur d'isolant). Le déphasage peut ainsi être de quelques minutes en lissant les apports solaires (nuage/éclaircie) pour éviter les à-coups du chauffage. Mais il peut aller jusqu'à plusieurs heures, notamment en été où les murs vont emmagasiner le froid de la nuit pour le restituer tout au long de la journée et éviter que le bâtiment ne monte trop en température.

dephasage avec une forte inertie Exemple de déphasage en été avec une forte inertie

Sur cet exemple, on voit que les variations de la température extérieure sont lissées (inertie+isolation) et qu'en plus, les pics sont différés dans le temps (déphasage).

Comment avoir une bonne inertie et un bon déphasage

Des matériaux lourds

Plus les matériaux qui composent la structure de la maison, plus les murs pourront emmagasiner de la chaleur. Il faut pour cela s'intéresser principalement à leur densité, qui est le poids pour un volume donné (kg/m3). Dans une maison classique, les matériaux (parpaing ou brique dans les murs et béton pour le sol) sont suffisamment lourds pour avoir une inertie tout à fait satisfaisante. L'inertie dépend également de la capacité intrasèque des matériaux à garder de la chaleur, c'est la capacité thermique massique (ou capacité thermique spécifique), notée "c" et exprimée en J/kg/K. Il faut retenir que plus la capacité thermique massique est grande, plus le matériau aura de l'inertie. (Par exemple, la ouate de cellulose a une capacité thermique 3 fois plus grande que la laine de verre et permettra donc d'avoir une déphasage plus important).

mur inertie thermiqueDans une maison à ossature bois (ou acier), c'est très différent puisque il n'y a pas à proprement parler de "murs". Ce sont uniquement des montants (ou des poutrelles) avec du contre-plaqué. De ce fait, l'inertie de la maison est globalement faible. Pour contrer cela, il est recommandé de mettre en place une dalle béton ainsi que des murs d'inertie (par exemple un ou deux cloisons en briques crues). Des matériaux plus lourds peuvent également être utilisés dans les murs, notamment avec des isolants denses et avec une capacité thermique élevée (ouate de cellulose, laine de bois), ou encore des plaques de fermacell (plus lourdes que des plaques de placo classique).

Une isolation performante et idéalement par l'extérieur

La technique d'isolation la plus efficace pour garder toute l'inertie des murs et donc pour avoir un déphasage important (jusqu'à 12h) est l'isolation par l'extérieur. Il est en effet important que les murs, qui apportent l'inertie, soient dans le volume isolé. A l'inverse, l'isolation par l'intérieur ne permet pas de bénéficier de l'inertie des murs puisque ceux-ci sont côté extérieur et il y a aura donc un déphasage très faible (uniquement dû à la quantité d'isolation).

Par ailleurs, la quantité d'isolant est primordiale, d'une part pour réduire les déperditions thermiques et diminuer la consommation de chauffage. D'autre part, elle influera sur le lissage des variations de température et la durée du déphasage.

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Conclusion

La mise en place d'une isolation par l'extérieur sur des murs en matériaux lourds est donc la solution la plus efficace pour avoir une bonne inertie et un déphasage intéressant (jusqu'à 12h). A l'inverse, l'isolation par l'intérieur est à éviter au maximum. Les maisons à ossatures légères ne possèdent pas une inertie importante mais différentes techniques (plancher béton, mur d'inertie...) permettent de palier à ce problème. Mais la problématique d'inertie et de déphasage dépend également du choix de l'isolant, de son épaisseur et de la qualité de sa pose.

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#23 - Benjamin (Admin) - 06.06.17

Bonjour Bud,
La ouate de cellulose est l'un des meilleurs isolants du marché actuellement.
Il a une bonne inertie (qui dépend de la densité) et ne présente pas de soucis vis-à-vis de la santé des occupants. Seul le sel de bore poser question mais il n'est présent qu'en petite quantité (lorsqu'il y en a) et ne présente des soucis de toxicité que lors d'un contact prolongé (poseurs par exemple).
Niveau rongeurs, la ouate est peu sensible car les rongeurs ne peuvent pas faire de galerie.

#22 - bud - 30.05.17

Bonjour,

Je suis en pleine construction, mon isolation de ma maison ce constitue comme suit:
Pour les murs:
Brique de 20cm R=1.30
ITI laine de verre R=3.15
Pour les combles:
laine de verre soufflé 41cm R=9

Je suis septique concernant mon confort d'été,
quand pensé vous?
J'envisage de modifier l'isolation des combles en utilisant de la ouate de cellulose (R=9) afin de bénéficier du déphasage thermique de cette isolant.
quand pensez vous?
vais je gagner en confort d'été ou la chaleur passera de toute façon par les murs?
Es que la ouate de cellulose est recommandable (santé/hydro/rongeur..)

Dans l'attente de vous lire,
En vous remerciant,

Bud

#21 - Benjamin (Admin) - 16.01.17

Bonjour Bob,
Bien sûr, la conductivité thermique joue un rôle très important dans le déphasage.
C'est d'ailleurs le seul paramètre à inclure "le temps" (W/(m.K) équivaut à J/(s.m.K) puisqu'un Watt = 1 J par seconde).
Mais le déphasage dépend aussi de la capacité du matériau à stocker de l'énergie (= densité + chaleur spécifique) et de son épaisseur.

#20 - Bob - 16.01.17

Pourquoi la conductivité thermique qui comporte le paramètre temps de transfert dans son calcul est-t'elle considérée comme différente du déphasage ?

#19 - Benjamin (Admin) - 23.06.16

Bonjour fred,
Le thermacote est plus une "peinture isolant" qu'un "isolant mince".
Le déphasage dépend de la résistance thermique et de l'inertie de la paroi. Avec un produit comme celui-ci, l'inertie ne changera pas. La résistance thermique va être légèrement améliorée, mais beaucoup moins qu'un isolant classique qui coûtera moins cher et ne causera pas de problème d'humidité. Car ce type d'isolant est généralement imperméable à la vapeur d'eau, ce qui signifie que l'humidité ambiante ne peut pas être évacué convenablement par les murs ce qui doit être le cas en complément de la ventilation. (migration de l'humidité dans les murs).
Le pire est lorsque ce produit est appliqué à l'extérieur, comme cela semble être le cas sur certaines de leurs photos. Dans ce cas, l'humidité dans le mur ne peut plus du tout s'évacuer et les risques de condensation et de moisissures sont maximales!
Les références à la nasa et les exemples de réalisation comme l'isolation de tuyauterie prouvent que ces produits sont efficaces dans certaines situations. Mais dans un logement, rien ne vaut une isolation "classique".

En complément, voir notre article sur l'isolation : http://conseils-thermiques.org/contenu/isolation.php#isolant-mince

PS : concernant le produit en question, avoir la moitié ou presque du site en anglais ne renvoie pas de signaux très positifs... De plus, aucune certification reconnue dans le domaine du bâtiment. Enfin les "tests" réalisés sont de simple analyse à la caméra thermique, qui révèlent que le produit ne change rien, mis à part limiter quelques défauts d’étanchéité (puisque la peinture agit comme joint silicone qui serait 1000 fois moins cher et plus efficace).

#18 - fred - 20.06.16

je cherche des infos concernant le déphasage sur isolant mince notamment le Thermacote......a voir sur leur site

#17 - Benjamin (Admin) - 10.11.15

Bonjour jean-chris,
Vous pouvez utiliser un carrelage mât qui évitera la réflexion vers l'intérieur de la maison.

Concernant les déperditions. Si il n'y a pas d'isolation suffisante au niveau du plancher, il peut effectivement y avoir un pont thermique assez important. Pour limiter les déperditions, il pourra être utilisé un "rupteur de pont thermique" (à adapter) ou au minimum une isolation sur la zone de contact mur/terrasse.

#16 - jean-chris - 10.11.15

bonjour,

une idée à suggérer sur cette question?

merci d'avance

#15 - jean-chris - 04.10.15

Bonjour,

je compte faire une terrasse sur le devant de la façade sud de ma maison. Or, j'ai lu quelque part que carreler une terrasse avec une dalle béton favorise les surchauffes l'été : réflexion de la lumière sur les vitres par le bas (bien que j'ai un store) et inertie amenant de la chaleur; il m'a semblé comprendre également que cela favorisait lé déperditions thermiques l'hiver...est-ce que vous confirmez ces éléments? Et que puis mettre sur la terrasse pour limiter ces points négatifs en sachant que je suis au sud : je ne vais pas réaliser une terrasse en bois dont je devrais m'occuper d'entretenir et reteindre tous les ans. j'ai déjà assez d'autres boiseries par ailleurs...Quelle alternatives au bois, dans ce cas?

merci d'avance!

cordialement

#14 - Benjamin (Admin) - 19.08.15

Bonjour Mimi,
Le déphasage est un tout, et savoir l'impact "d'un seul élément" est tout simplement impossible.
Cependant, il est possible de dire que la ouate de cellulose par exemple, qui est plus lourde/dense, aura un meilleur déphasage que la Laine de Verre (+ un meilleur bilan écologique).

#13 - Mimi - 14.08.15

Bonjour et merci Benjamin,
Une épaisseur de 30 cm de laine de verre apporte quelle durée pour le déphasage?
Merci d'avance pour votre réponse.

#12 - Benjamin (Admin) - 05.07.15

Bonjour Mimi,
Avoir 2 isolants n'augmentera pas le déphasage, de plus les risques de condensation existent (différence de conductivité thermique trop importante, absence de lame d'air, résistance à la diffusion de la vapeur d'eau, ...).
Pour que le déphasage soit efficace (dans le cas des rampants), il faut une paroi bien isolée, avec un isolant de préférence dense. Car plus l'isolant est lourd, plus il apporte de l'inertie et donc du déphasage.

#11 - Mimi - 03.07.15

Bonjour,
J'habite à Perpignan et je voudrais améliorer, surtout pour l'été, la performance thermique de mes plafonds rampants: je souhaitera obtenir un R de 7. Le mixage de 2 isolants est-il conseillé afin d'augmenter le déphasage. Le mixage de 2 isolants n'entraine- t -il pas un problème de condensation?
Quels ont les matériaux avec un rapport qualité/prix raisonnable qui peuvent être mis en oeuvre?

Merci

#10 - Benjamin (Admin) - 03.07.15

Bonjour Jean-chris,
Le parquet est intéressant car il isole relativement plus que le carrelage, mais surtout est un matériau plus chaleureux. Il suffit par exemple de marcher pieds nus pour voir la différence carrelage/parquet...(et le ressentie de température joue plus que la température "réelle" d'une pièce).
Concernant l'inertie, avec une dalle béton + chape + 1 couche de carrelage semble largement suffisant pour avoir une inertie suffisante.

#9 - jean-chris - 03.07.15

Bonjour,

je rénove ma maison de 1976 de 90 m2 nord/sud correctement isolée.
j'ai récemment changé les menuiseries et j'ai gagné un peu de marge en hauteur pour rajouter quelque chose au sol. Dans les chambres, je fais enlever le stratifié pour mettre une sous-couche de 5mm + parquet 13,5 en espérant améliorer "un peu" l'isolation.
Mais que faire dans mon séjour de 30 m2 plein sud sur le carrelage existant? je ne souhaite pas tout enlever mais mettre soit un nouveau carrelage soit poser un parquet sur le carrelage existant. je sais qu'en termes d'isolation il aurait fallu tout enlever pour mettre autre chose mais je trouve cela trop lourd comme travaux. Ma question est la suivante : sachant que je vais disposer d'une marge de 12 mm à 15 mm,pour "améliorer" ou "optimiser" les choses, dois je poser un parquet par dessus pour renforcer un peu l'isolation ou mettre un carrelage un peu "lourd" pour profiter de l'effet d'inertie?

merci d'avance de votre réponse

jean-chris

#8 - Benjamin (Admin) - 02.08.14

Bonjour,
L'inertie est importante dans tous les climats puisqu'elles peut par exemple éviter les a-coups de chauffage et donc diminuer les consommations d'énergie. Son rôle est effectivement plus grand lorsque le confort d'été est un véritable enjeu ce qui est le cas dans les climats ensoleillés certes, mais également dans les bâtiments bioclimatiques où les apports solaires sont optimisés et peuvent poser problème en été.

#7 - Didier - 01.08.14

Rebonjour,
Encore une fois, je mettrai un bémol. l'inertie ne sera prépondérante qu'en climat type méditerranéen. De plus, il existe un bon nombre de techniques pour améliorer très fortement le confort d'été (plancher bas massif comme évoqué, voir chape, brise-soleil, occultation pilotée, mur d'accumulation, sur-ventilation nocturne...) - certe pas forcément prisent en compte dans la RT2012 ! - d'où l'importance de la conception.
PS : je vais tester le climat de la côte d'azur demain !!
Didier

#6 - Benjamin (Admin) - 01.08.14

Bonjour,
La formulation prêtant à confusion sera changée rapidement puisqu'il n'est effectivement pas compliqué de répondre à la RT 2012 avec une maison ossatures à bois et ce n'était évidement pas le propos de l'article.
A ceci près que ce ceux des systèmes constructifs avec très peu d'inertie et qu'il faut donc y être particulièrement vigilant (plancher béton par exemple) sans quoi ça risque de ne pas passer. Une maison à ossature bois, sans technique pour avoir de l'inertie aura bien du mal à passer la RT 2012.

#5 - Didier - 01.08.14

Bonjour,
Votre conclusion "'il est ainsi difficile d'obtenir le label BBC avec une maison à ossature bois qui ne possède aucune inertie" est TOUT A FAIT fausse !!! C'est bien le contraire... Ci-dessous lien issu d'EFFINERGIE que je vous laisse analyser et commenter : http://www.observatoirebbc.org/site/download/construction/Indicateurs/20121231IndicateursProjetsBBC-Effinergie.pdf

Cordialement, Didier

#4 - Benjamin (Admin) - 15.03.14

Bonjour,
L'inertie sera forcément moindre en isolation répartie, cependant elle ne disparaitra pas totalement (impossible de dire de combien...).
Concernant l'étanchéité à l'air, il faut toujours partir du plus étanche ou moins étanche sans oublier la présence de lame d'air. Le pare-vapeur est toujours du côté chaud et NE doit donc PAS être entre l'isolant (ITI) et le parpaing mais plutôt entre l'isolant et le parement intérieur.

#3 - olivier - 23.02.14

Bonsoir,

j'ai un projet de construction et j'aimerai savoir si une ITI de 100mm de LDV et une ITE de 100mm PSE me permettrai de quand même garder de l'inertie?
(mur en parping de 200mm)

Et une autre question, pour l'étanchéité a l'air je pense mettre une membrane entre la LDV de L'ITI et le parpaing, pensez vous que sa aura une influence par rapport a l'humidité?

Merci
Cordialement
Olivier

#2 - Pierre - 30.09.13

Pourriez vous me donner la durrée du dephassage thermique sur un mur en bois massif de 88 mm ?

Au plaisir de vous lire dans le mail
Cordialement
Pierre

#1 - Benjamin (Admin) - 31.01.13

Bonjour,
Tout dépend de l'état de votre isolation intérieure. Cependant, 10cm n'étant pas énorme et compte-tenu qu'elle a sans doute quelques années un doublage par l'extérieur peut être envisagé. Cependant, je vous conseillerai de mettre, si vous le pouvez, plus que 100mm, au cas où vous enlèveriez l'isolant intérieur un jour (ce qui serait presque l'idéal)...

#0 - malliere - 30.01.13

Je possède une maison en parpaings de 200mm doublés en intérieur de 100mm de laine de verre (mmurs). Est judicieux d'apporter un doublage isolant par l'extérieur avec 100 mm de polystirène (inertie) ?
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