Économie d'énergie
Comparaison entre étanchéité et non-étanchéité à l'air
Étude d'un ouvrage isolé de 1 m × 1 m, épaisseur d'isolant 14 cm :
- Sans défaut d'étanchéité : U = 0,30 W/m².K
- Avec un simple défaut de 1 mm dans le pare-air : U = 1,44 W/m².K
Voir aussi le même essai côté humidité : Comparaison entre diffusion et convection.
Évolution de la consommation moyenne
Évolution des exigences thermiques réglementaires (consommation moyenne en kWh/an/m²) :
| Période / label | Consommation (kWh/an/m²) |
|---|---|
| Avant 1975 | 330 |
| Avant 1990 | 220 |
| RT 2005 | 130 |
| RT 2012 | 50 |
| Bâtiment passif | 5 |
Éviter les dégâts au bâtiment
La cause de la condensation
Un climat intérieur confortable correspond à un air à 20 °C avec environ 50 % d'humidité relative, soit 8 g d'eau par m³.
Quand l'air chaud traverse une fuite d'étanchéité et se refroidit progressivement dans l'isolant, dès que sa température passe sous le point de rosée, l'eau excédentaire condense.
Comparaison entre diffusion et convection
Sur un ouvrage de 1 m × 1 m avec 14 cm d'isolant :
- Par diffusion, à travers un frein-vapeur correctement posé (Sd = 30 m) : 0,5 g d'eau/m²/jour
- Par convection, à travers un simple défaut d'étanchéité de 1 mm : 800 g d'eau/m²/jour
Voir aussi le même essai côté thermique : Comparaison entre étanchéité et non-étanchéité à l'air.
Diffusion
La diffusion est due à la différence de pression de vapeur entre intérieur et extérieur : la vapeur d'eau traverse alors les matériaux eux-mêmes (et non des fentes). En hiver, le flux va de l'intérieur vers l'extérieur ; en été, il s'inverse.
La quantité de vapeur qui traverse dépend de la résistance à la diffusion du matériau (valeur Sd). Selon la norme DIN 4108, un frein-vapeur avec Sd = 2,3 m laisse passer environ 5 g d'humidité/jour/m² en hiver.
Principe du « mur perspirant » : les valeurs Sd des couches doivent décroître de l'intérieur vers l'extérieur, pour éviter toute accumulation d'humidité.
Convection
On parle de convection lorsque l'air se déplace sous forme de flux, généralement à cause d'un défaut de la couche d'étanchéité à l'air (lé de frein-vapeur mal collé, jonction mal réalisée…).
Ce phénomène est dû à la différence de température entre climats intérieur et extérieur, qui crée une différence de pression que l'air cherche à équilibrer.
Fonctionnement du frein-vapeur hygro-variable
La perméance d'un frein-vapeur hygro-régulant varie en fonction de l'humidité relative ambiante :
- Humidité relative < 60 % (hiver) : il se comporte comme un frein-vapeur classique et limite la migration de vapeur vers l'ossature bois.
- Humidité relative > 60 % (été) : il devient plus perméable et laisse la vapeur repartir vers l'intérieur lorsque le flux s'inverse.
Ce fonctionnement permet de réguler l'humidité de la paroi et d'éviter toute accumulation d'eau.
Résistance à la diffusion de vapeur d'eau, coefficient Sd
Le DTU français pour l'ossature bois (DTU 31.2) ne prend pas en compte les exigences liées aux murs perméables à la migration de vapeur (vapeur d'eau et autres gaz : CO2, COV…).
- Perméabilité à la vapeur d'eau (δ) : quantité de vapeur d'eau traversant un matériau par unité d'épaisseur, de temps et de différence de pression de vapeur (référence air : δair = 0,09).
- Coefficient μ : rapport, sans unité, entre la perméabilité de l'air et celle du matériau.
- Coefficient Sd : épaisseur d'une couche d'air qui aurait la même perméabilité que le matériau considéré.
- mmHg : unité de pression correspondant à une colonne de mercure de 1 mm à 0 °C (1 bar = 750 mmHg).
Améliorer le confort
Moisissures
Une étanchéité à l'air défectueuse permet à l'air intérieur chaud et humide de pénétrer dans les parois, créant un risque de condensation puis de prolifération de moisissures.
De nombreuses moisissures libèrent, en tant que produits métaboliques secondaires, des toxines — notamment des COVM (composés organiques volatils microbiens) — et des spores nocifs pour l'être humain. Les moisissures figurent parmi les allergènes les plus fréquents.
En hiver : éviter l'assèchement de l'air ambiant
Souvent observé, le phénomène d'assèchement de l'air ambiant en hiver découle du fait que de l'air extérieur froid pénètre en quantité trop importante par des fentes dans la maison.
Lorsque cet air froid se réchauffe sous l'effet du chauffage, son taux d'humidité relative diminue fortement. Les habitations mal étanches à l'air ont donc tendance, en hiver, à avoir un air ambiant plus sec.
En été : prolonger la fraîcheur des pièces
Une isolation thermique dont la couche d'étanchéité à l'air est défectueuse ne peut plus contribuer à la protection contre la chaleur estivale (le calcul de la protection d'été repose sur le déphasage et l'amortissement).
Les fuites d'air permettent un échange d'air intense entre extérieur et intérieur du fait des écarts de température et de pression, ce qui entraîne un climat intérieur trop chaud et inconfortable.
