1

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Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes

Antoine Tilmans

Chef de laboratoire adjoint

Labo « Hygrothermie »

12/10/2017

Trio architecture

Techniques d’isolation par l’intérieur des murs existants

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Contenu

Introduction et contexte

Les techniques d’isolation en renovation et leur potentiel

Base de physique du bâtiment : air humide, condensation superficielle et interne

Diagnostic préalable

Systèmes d’isolation par l’intérieur

Descriptions et exemples

Dimensionnement simplifié des systèmes fermés à la diffusion

Systèmes ouverts à la diffusion (capillaires actifs)

Comparaison des systèmes

Détails

Conclusion

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 2

2

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Amélioration de la performance thermique de façades existantes:Isolation extérieur (*) Isolation des murs creux Isolation intérieure

(*) avec démontage éventuel de la brique de parement pour un mur creux

Techniques d’isolation en rénovation

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 3

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Techniques d’isolation en rénovation

Avantages :

Comportement hygrothermiquefavorable

Mur existant protégé

Souvent peu de ponts thermiques

Conservation de l’inertie thermique

Grandes épaisseurs possibles

Pas d’impact sur les finitions intérieures

Pas de perte de place

Inconvénients :

Modification de l’aspect extérieur

Coût élevé

Isolation par l’extérieur

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 4

3

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Techniques d’isolation en rénovation

Post-isolation des murs creux

Avantages :

Finitions intérieures et extérieures conservées

Pas d’encombrement

Potentiel important

Execution rapide

Faible coût

Fiabilité (système qualité)

Inconvénients :

Epaisseur limitée

Sollicitation de la maçonnerie de parement

Pas applicable dans tous les cas

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 5

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Techniques d’isolation en rénovation

Isolation par l’intérieur

Avantages :

Aspect extérieur conservé

Potentiel important

Possibilité de phaser les travaux

Faible coût

Inconvénients :

Sollicitation de la maçonnerie élevée

Volume intérieur diminué

Diminution de l’inertie thermique

Ponts thermiques

Pas applicable dans tous les cas

Trio architecture

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 6

4

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Potentiel des techniques d’isolation

Grande variété de

Différentes

Différents

Etat du

Valeur

Etalement

Pas toujours

49 % Avant 1945 :- majorité de murs massifs non-

isolés51 %Après 1945 :- majorité de murs creux- 55% non-isolés

post-isolation mur creux isolation par l’extérieurisolation par l’intérieur

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 7

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Isolation par l’intérieur

Quel potentiel?

Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 12/10/2017 8

50 %

Source INS 2013

Belgique RFL RW RBXL

Bâtiments résidentiels 3 654 338 2 197 301 1 295 733 161 304

Unifamilial 3 483 010 2 087 863 1 265 929 129218

Appartements 171 328 109 438 29 804 32 086

Bâtiments non-résidentiels 781 500 418 074 330 529 32 897

Total 4 435 838 2 615 375 1 626 262 194 201

Estimation pour les maisons construites avant 1945 en WalloniePrès de 500.000 maisons avec des murs pleins non isolés…

5

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Isolation par l’intérieur

Documents de référence

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 9

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La quatité de chaleur qui passe de l’intérieur vers l’extérieur au travers d’une paroi est déterminée par :

- la différence de température de part et d’autre de la paroi- l’épaisseur de chaque couche- les caractéristiques des matériaux de chaque couche

chaque matériau est caractérisé par soncoefficient de conductivité thermique ouvaleur (W/mK)

acier 50 W/m.K

béton 2,0-2,5 W/m.K

brique 0,6-1,2 W/m.K

bois 0,17 W/m.K

isolant thermique ≤0,065 W/m.K

Quelques ordres de grandeur:

Base de physique du bâtiment

Transport de chaleur

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 10

6

Button

Base de physique du bâtiment

Résistance thermique et valeur U

Puissance calorifique q à travers 1m² paroi homogène

Coefficient de transmission thermique (valeur U) d’une paroiU = 1 / Rt [W / m² K]

Résistance thermique totale (d’ambiance à ambiance)Rt = Rsi + ΣRi + Rse [m² K / W]

Rse

R1 R2 R3

Rsi

q = U (Ti - Te) [W / m²]

Te Ti

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 11

Button

Base de physique du bâtiment

La résistance thermique d’un matériau :

Augmentation de la résistance

Calcul de la résistance thermique

U

eR

augmentation de l’épaisseur

diminution de la conductivitéthermique

et/ou

e

λU

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 12

7

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16°C

RT 0.3 m²K/W RT 3 m²K/W

Moins de chaleur est perdue au travers du mur

La maçonnerie devient en moyenne beaucoup plus froide

Ti=20°C

Te=0°C

18°C

Ti=20°C

Te=0°C

Base de physique du bâtiment

Profil de temperature en regime stationnaire

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 13

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Air sec :

Oxygene78%

Azote21%

Autres (Ar, Kr, CO2,…)1%

Base de physique du bâtiment

L’air sec

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 14

8

Button

caratérisé par :

Rapport entre le contenu en vapeur d'eau del'air et sa capacité maximale à en contenir àune température donnée

• Sa température

• Son humidité relative (HR)

• Sa pression de vapeur (pv)

Pression partielle de vapeur : pression qu’auraitla vapeur d’eau si elle occupait à elle seule toutle volume du mélange

Pression saturante de vapeur : pression demaximale admissible à une température donnée

Base de physique du bâtiment

L’air humide (1/4)

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 15

Button

• A température égale, la quantité de vapeur d’eau contenue dans l’air peut varier

• A une température correspond une quantité maximale de vapeur d’eau

Condensation = transformation vapeur (non visible) => eau liquide (visible)

100% humidité relative

Au-delà, tout ajout de vapeur se condense

Base de physique du bâtiment

L’air humide (2/4)

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 16

9

Button

• A quantité de vapeur d’eau égale, l’humidité relative diminue lorsque la température augmente

Base de physique du bâtiment

L’air humide (3/4)

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 17

Button

• A humidité relative égale, la quantité de vapeur d’eau augmente lorsque la température augmente

90 % HR

≈ 4 g/m³ ≈ 14 g/m³

20°C3°C

Base de physique du bâtiment

L’air humide (4/4)

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 18

10

Button

Température de l’air [°C]

Wat

er c

on

ten

t [k

g wat

er/k

g dry

air]

22°C 60% RH 12 g/m³

≈ 14°C

Point de roséeLimite à partir de laquelle une

partie de l’humidité contenue

dans l’air sous forme de

vapeur se condense

Base de physique du bâtiment

Condensation - diagramme de Mollier

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 19

Button

Température de l’air [°C]

Wat

er c

on

ten

t [k

g wat

er/k

g dry

air]

22°C 60% RH 12 g/m³

≈ 14°C

4°CMax 6 g/m³

Point de rosée

Base de physique du bâtiment

Condensation - diagramme de Mollier

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 20

11

Button

Wat

er c

on

ten

t [k

g wat

er/k

g dry

air]

≈ 18°C Température de l’air [°C]

22°C 80% RH

Point de rosée

Base de physique du bâtiment

Condensation - diagramme de Mollier

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 21

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= sur une partie de la construction lorsque le point de rosée de l’air ambiant est supérieur à la température superficielle de cette partie de construction

Base de physique du bâtiment

Condensation superficielle

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 22

12

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Base de physique du bâtiment

Condensation interne

= dans une construction lorsqu’à un endroit quelconque de la construction, la vapeur d’eau se transforme en eau

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 23

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• Le système doit être suffisamment fermé à la vapeur pour limiter la diffusionde vapeur au travers du mur et éviter la condensation interne

• Caractérisée par la résisance à la diffusion de vapeur Sd:

μ = facteur de résistance à la diffusion [-]d = épaisseur du matériau [m]

Extérieur Intérieur

vap

eur

d’e

au

mdSd

Base de physique du bâtiment

Isolation par l’intérieure et condensation (1/4)

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 24

13

Button

profil de pression de vapeur en situation stationnaire

Le profil de pression de vapeur dépend fortement du type d’isolant

Pour des isolants ouverts à la diffusion il existe un risque de

condensation interne

isolant fermé à la diffusion isolant ouvert à la diffusion

pe

pi

Base de physique du bâtiment

Isolation par l’intérieure et condensation (2/4)

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 25

Button

La vapeur migre au travers du mur et se refroidi jusqu’à condenser en certains endroits (< température de rosée) :• Dans l’isolation• Entre l’isolant et la maçonnerie/le support• Selon le matériau isolant, le condensat est absorbé par le matériau isolant ou par

la maçonnerie, ou s’écoule le long du mur vers le bas

profil de température

Base de physique du bâtiment

Isolation par l’intérieure et condensation (3/4)

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 26

14

Button

ajout d’un pare-vapeur pour éviter la condensation

L’étanchéité à la vapeur nécessaire (valeur Sd) est fonction de la

composition du mur!

sans pare-vapeur avec pare-vapeur

pe

pi

codensation interne Faible pression de vapeur, donc pas de condensationinterne

Base de physique du bâtiment

Isolation par l’intérieure et condensation (4/4)

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 27

Button

Réaliser un diagnostic

Bien isoler par l’intérieur en étapes

Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 12/10/2017 28

Réaliser un diagnostic

Choisir unsystème & le

dimensionner

Réaliser un diagnostic

Choisir unsystème & le

dimensionner

Concevoiret exécuter les

détails constructifs

15

Button

Bien isoler par l’intérieur en étapes

Les Dossiers du CSTC 2012/4.16 Isolation des murs existants par l’intérieur : diagnostic

www.cstc.be

Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 12/10/2017 29

Réaliser un diagnostic

Button

Isolation par l’intérieur

Risques associés

,…

Développement de moisissures

Dégradation du boisDégats de gel

Ponts thermiques

Diagnostic préalable indispensable !

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 30

16

Button

Isolation par l’intérieur

Diagnostic : dégats visibles

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 31

Button

Isolation par l’intérieur

Diagnostic : exposition à l’humidité et au gel

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 32

17

Button

Isolation par l’intérieur

Exposition à la pluie des façade

NO – SE : exposition à la pluie limitée

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 33

Button

Isolation par l’intérieur

Exposition à la pluie des façade : exemple

Orientation SSO exposition modérée à élevée

Rez : 2 briques (39cm)

Etages : 1 briques ½ (29cm)

Seuils, corniche, plinthe protection complémentaire

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 34

18

Button

Isolation par l’intérieur

Diagnostic : exposition à l’humidité et au gel

Trio architecture

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 35

Button

Isolation par l’intérieur

Diagnostic : exposition à l’humidité et au gel

Trio architecture

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 36

19

Button

Isolation par l’intérieur

Diagnostic : caractéristiques des matériaux

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 37

Button

Isolation par l’intérieur

Diagnostic : caractéristiques des matériaux

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 38

20

Button

Isolation par l’intérieur

Diagnostic : caractéristiques des matériaux

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 39

Button

Isolation par l’intérieur

Diagnostic : climat intérieur

Classe 1

Classe 2

Classe 3

Classe 4

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 40

21

Button

Isolation par l’intérieur

Diagnostic : classes de climat intérieur

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 41

Button

Bien isoler par l’intérieur en étapes

Les Dossiers du CSTC 2013/2.4Isolation des murs existants par l’intérieur : systèmes et dimensionnement

www.cstc.be

Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 12/10/2017 42

Réaliser un diagnostic

Choisir unsystème & le

dimensionner

22

Button

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Systèmes collés

Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 12/10/2017 43

1. Maçonnerie existante2. Colle apposée au dos des

panneaux3. Isolation thermique4. Pare-vapeur éventuel5. Finition intérieure

Points d’attention• Planéité du mur suffisante• Support suffisamment cohésif, porteur,

stable et non sensible à l’humidité • pas d’enduit à base de chaux ou

de plâtre, pas de papier peint

Button

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Systèmes collés : collage des panneaux

Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 12/10/2017 44

Collage sur toute la surface Collage sur plots

• Permet de reprendre des écarts de planéité de l’ordre de un à deux centimètres

• Cordon continu sur le pourtour pour éviter la circulation d’air derrière les panneaux

• Nécessite une bonne planéité du support

• Circulation d’air derrière le panneau est limitée

Kleefmiddel

Isolatie

Kleefmiddel

Isolatie

23

Button

Matériaux d’isolation adaptés• Panneaux rigides

EPS XPS

Verre cellulairePURResol

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Systèmes collés: matériaux

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 45

Button

Photo FoamGlas

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Systèmes collés : exemples

Photo FoamGlas Photo FoamGlas

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 46

24

Button

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Systèmes collés : exemples

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 47

Button

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Systèmes avec contre-cloison fixée au mur existant

Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 12/10/2017 48

Points d’attention• Planéité du mur suffisante• L’isolant doit être en contact avec le

mur (pas de lame d’air)• Si structure en bois, le bois doit être

traité• Isolant ouvert à la diffusion de

vapeur pare-vapeur nécessaire• Attention au raccord du pare-vapeur

avec le mur• Si des équipements doivent être

encastrés, il vaut mieux prévoir un espace technique (lattage)

1. Maçonnerie existante2. Structure portante secondaire3. Isolation thermique4. Pare-vapeur éventuel5. Finition intérieure

25

Button

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Systèmes avec contre-cloison indépendante

Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 12/10/2017 49

1. Maçonnerie existante2. Structure portante secondaire3. Isolation thermique4. Pare vapeur éventuel5. Finition intérieure

Avantage : • Permet de rattraper de gros défaut de

planéité

Point d’attention :• Eviter les lames d’air entre l’isolant et le

mur existant

Button

Matériaux isolants adaptés:• Panneaux souples/matelas

•

• Panneaux rigides (moins pratique avec des ossatures; attention à l’impact sur l’isolation accoustique!)

EPS XPSVerre

cellulairePUR

Laine de verre

Laine de roche

CelluloseFibre de bois

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Systèmes avec contre-cloison

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 50

26

Button

Matériaux isolants adaptés:• Vrac

CelluloseFibre de bois Liège PUR

Chanvre Coton Lain de verre

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Systèmes avec contre-cloison

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 51

Button

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Systèmes avec contre-cloison fixée au mur existant

Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 12/10/2017 52

Isoproc cvba Isoproc cvba

27

Button

Jonction de l’isolant avec le mur

Jonction de l’isolant avec le mur

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Systèmes avec contre-cloison : exemple

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 53

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Jonction avec le pare-vapeurStructure métallique

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Systèmes avec contre-cloison : exemple

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 54

28

Button

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Systèmes avec contre-cloison indépendante

Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 12/10/2017 55

Button

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Systèmes préfabriqués

Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 12/10/2017 56

1. Finition intérieure et pare-vapeur éventuel2. Isolation thermique (EPS, PUR, XPS, laine

minérale,…)3. Cordon de colle sur le pourtour4. Collage par plots

Panneaux préfabriqués de grand format• Permettent d’isoler sur toute la hauteur

d’un étage• Attention aux détails constructifs

(jonction avec fenêtre, etc.)

29

Button

Ph

oto

s: G

ypro

cLes systèmes d’isolation par l’intérieur

Systèmes préfabriqués : exemple

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 57

Button

Système collé Contre-cloison

par panneaux grand format Fixée au mur Indépendante

Exigences relatives à la finition intérieure existante

-Support apte à reprendre les charges

-Pas de support absorbant

-Planéité (<8mm/2m) -Planéité

-Pas de salissure, papier-peint, particules non adhérantes -Pas de salissure, papier-peint, particules non

adhérantes

- Résistant à l’humidité -Résistant à l’humidité

- Pas à base de plâtre

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 12/10/2017 58

Techniques de pose

30

Button

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Systèmes fermés à la diffusion de la vapeur

isolant perméable + pare-vapeur

isolant fermé à la diffusion

Condensation évitée par l’ajout d’un pare-vapeurou par l’utilisation d’un isolant fermé à la diffusion dimensionnement du système en fonction de la composition et du niveau d’isolation

dossier du CSTC 2013/2.4

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 59

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Composition du mur : 3 scenarios

Pas de finition intérieureexistante

Situation la plus favorable:- Séchage extérieur maximal- Pas de finition intérieure existante

sensible à l’humidité

Finition intérieure existantesans finition extérieure

Situation moins favorable:- Séchage extérieur maximal- Présence d’une finition intérieure

existante sensible à l’humidité(p.ex enduit au plâtre)

Finitions intérieure et extérieure existantes

Situation la + défavorable:- Moins de séchage vers l’extérieur- Présence d’une finition intérieure

existante sensible à l’humidité(p.ex. enduit au plâtre)

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Systèmes fermés à la diffusion de vapeur

Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 12/10/2017 60

31

Button

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Dimensionnement des systèmes fermés à la diffusion

Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 12/10/2017 61

Button

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Systèmes fermés à la diffusion de vapeur : exemple

Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 12/10/2017 62

Exemple :Un mur plein de façade d’une épaisseur de 29cm présentant un enduit au ciment extérieur est isolé par l’intérieur au moyen de panneaux EPS. La finition intérieure existante est supprimée. L’isolant présente les caractéristiques suivantes. :

Épaisseur (d) : 6cmValeur lambda (l) : 0,04 W/mKRésistance thermique R (=d/l) = 0,06/0,04 = 1,5 m²K/W

Facteur de résistance à la diffusion de la vapeur d’eau (μ) : 60Epaisseur equiv. de diffusion (sd = μ d) = 0,06 * 60 = 3,6m

Un pare-vapeur n’est pas nécessaire

MAIS attention à l’étanchéité à l’air

32

Button

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Systèmes fermés : impact sur le comportement hygro

• mauvaise performance thermique• mauvais confort

• séchage vers l’intérieur• séchage vers l’extérieurmaçonnerie moins humide

Mur non-isoléLaine minérale +

pare-vapeur

1 2 1 3 4 5 2

1. maçonnerie brique - 29cm2. finition intérieure - 10mm3. mortier-colle - 10mm4. laine minérale - 100mm - λ = 0.04 W/(m.K)5. pare-vapeur - sd = 25m

• pas de séchage vers l’intérieur• séchage vers l’extérieur réduit maçonnerie plus humide

• bonne performance thermique

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 63

Button

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Les systèmes capillaires actifs

Activité capillaire dépend de la porosité des matériaux (dimension et répartition des pores)

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 64

33

Button

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Les systèmes capillaires actifs

Caractéristiques :• Systèmes complet

(colle+isolant+finition)• Isolant : ouvert à la diffusion ET

capillaire• Mortier colle (force la condensation

dans l’isolant et empêchel’humidification par la maçonnerie)

Avantages avancés :• Séchage vers l’intérieur possible

(système ouvert)• Maçonnerie moins humide• Humidité pas concentrée• Système robuste (pas de

membranes,…)

mortier-colle isolant capillaire actif finition

vapeur

liquide

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 65

Button

Silicate de Calcium(CaSi)

Remmers iQ-ThermPanneau PUR avec caneaux CaSi

Xella MultiporBéton cellulaire

Calsitherm Xtra KlimaplatteCaSi avec noyau + isolant

Pavatex PavadentroFibre de bois multicouches

Knauf TecTemPerlite expansée

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Systèmes capillaires actifs : quelques produits…

ép. max : 30mmλ : 0.05 W/(m.K)

ép. max : 200mmλ : 0.043 W/(m.K)

ép. max : 80mmλ : 0.062 W/(m.K)

ép. max : 80mmλ : 0.032 W/(m.K)

ép. max : 80mmλ : 0.031 W/(m.K)

ép. max : 100mmλ : 0.043 W/(m.K)

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 66

34

Button

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Comparaison des systèmes

système fermé (PUR) système capillaire actif (CaSi)

66 l/(m².an) 66 l/(m².an)

Uth = 0.25 W/(m².K)

Ucal = 0.28 (+0.03)

W/(m².K)Ucal = 0.54 (+0.08)

W/(m².K)

~0 kg/(m².an)

0.4 kg/(m².an)

66 kg/(m².an)

65.6 kg/(m².an)

Gel maçonnerie (côté ext.) : 11 jours/anTaux de saturation (côté ext.) : 23%

10 jours/an22%

Déterioration des performances thermiques plus importante avec CaSi.Au niveau du risque de gel, l’effet de la pluie est dominant (hydrofuge?)

Uth = 0.46 W/(m².K)

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 67

Button

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Comparaison des systèmes : profils d’humidité

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16

0.18

0.2

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45

TAU

XD

'HU

MID

ITÉ

[m³/

m³]

DISTANCE DE L'EXTÉRIEUR [M]

CaSi PUR Non isolé

système capilaire actif taux d’humidité plus faible du côté intérieur de la maçonnerie

moins de risque de dégradation des éléments en bois (poutres, linteaux,…)

Taux d’humidité :77.5 kg/m³ (PUR)72.5 kg/m³ (CaSi)

Taux d’humidité :88.4 kg/m³ (PUR)58.3 kg/m³ (CaSi)

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 68

35

Button

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Comparaison des systèmes : résistance thermique

Source : Vereecken E., & Roels S. (2014) Capillary active interior insulation: do the advantages really offset potential disadvantages? Materials and structures

système capilaire actif diminution des performances thermiques due à l’humidification et augmentation de l’humidité relative en surface calculées

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 69

Button

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Comparaison des systèmes : impact de la finition

Source : Vereecken E., & Roels S. (2014) Capillary active interior insulation: do the advantages really offset potential disadvantages? Materials and structures

système capilaire actif impact important de la finition sur le bon fonctionnement du système

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 70

36

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Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Autres isolants capilaires actifscoefficient d’absorption

étanchéité à la vapeur

Elevé =Meilleur répartition de la

condensation dans le matériau

Faible =Le mur sèche plus facilement

vers l’intérieur1.7

0.3

0.4

0.7

0.5

0.1

2.9

0.01

0.01

0.07

1.07

1.76

0

0

0 1.2 2.4

0 3

IQ Term

Multipor

Pavadentro

Silicate de calcium

Knauf TecTem

Laine minérale

PUR

CA

PIL

LAIR

E A

CTI

FTR

AD

ITIO

NEL

Aw [kg/m²s0,5]

µd [m] pour Risol = 2 m²K/W

capillaire? ouvert à la diffusion?

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 71

Button

Comparaison – mesures en conditions réelles

72

Béton cellulaire

EPS

Classe de climat 3 Classe de climat 2

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur

37

Button

Okt 15 Apr 16 Okt 16 Apr 17 Okt 1780%

90%

100%

Okt 15 Apr 16 Okt 16 Apr 17 Okt 17

80%

90%

100%

Comparaison – mesures en conditions réelles

73

Béton cellulaire (capillaire actif)

EPS (fermé à la diffusion)

humidité relativePériode chaude

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur

Button

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Comparaison – mesures en conditions réelles

74

Béton cellulaire

EPS

Classe de climat 3 Classe de climat 2

Silicate de calsium

Laine minérale + PV

hygrovariable

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur

38

Button

Okt 15 Apr 16 Okt 16 Apr 17 Okt 1780%

90%

100%

Okt 15 Apr 16 Okt 16 Apr 17 Okt 17

80%

90%

100%

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Comparaison – mesures en conditions réelles

75

Silicate de calsium(capillaire actif)

Laine minérale(variable)

humidité relativePériode chaude

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur

Button

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Performance thermique réelle

PUR

CASI

CEL

MW

Rthéorique Rmesures différence

2.84 3.18 +11.8%

1.80 1.62 -10.0%

3.82 3.67 -3.8%

4.23 4.16 -1.7%

0 1 2 3 4 5

Résistance thermique R [m²K/W]

0 1 2 3 4 5

Résistance thermique R [m²K/W]

mesures

valeurs théoriques

Calculs théoriques sur base des conductivités thermiques déclaréesRésultats de mesure sur base d’une méthode d’analyse dynamique (en cours)

système capillaire actif diminution des performances thermiques observée

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 76

39

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Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Monitoring d’une habitation à Gontrode

77

mur d’une brique (cimenté)

orientation Nord-Ouest

béton cellulaire (Multipor)

mur creux

orientation Sud-Ouest

isolant fibre de bois

mur d’une brique

orientation Sud-Est

isolant fibre de bois

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur

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Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Monitoring d’une habitation à Gontrode – les isolants

7812/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur

40

Button

Les systèmes d’isolation par l’intérieur

Monitoring d’une habitation à Gontrode – résultats

79

Jan 2016 Jul 2016 Jan 2017 Jul 201725%

50%

75%

100%

Béton cellulaire

1 brique, NO

Fibre de bois

1 brique, SE

Fibre de bois

mur creux, SO

humidité relative

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur

Button

Bien isoler par l’intérieur en étapes

Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 12/10/2017 80

Réaliser un diagnostic

Choisir unsystème & le

dimensionner

Concevoiret exécuter les

détails de réalisation

41

Button

Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 12/10/2017 81

Button

Les ponts thermiques…

N’existaient pas en 1980 !

Nous avons créé le problème… en isolant

certainement en isolant par l’intérieur

Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 12/10/2017 82

Précautions essentiellesTraiter les détails:

isoler les murs de refend, retours de baies et planchers intérieurs,…

42

Button

Traitement des détails

Importance dans les déperditions

Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 12/10/2017 83

Détails considérés :- Retour de baies- Linteaux- Seuils- Mur intérieur- Plancher

intermédiaire- Acrotère

Primordial de prendre encompte les détails et de

bien les traiter!

Maison 3 façades avec rez+1, cave non-chauffée et toiture plate isolée en toiture chaude

Pour 6cm d’isolant : différence de 28%

Pour 20cm d’isolant : différence de 35%

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20 °C

0 °CMaçonnerie de 30 cm

Isolation (λ = 0,04 W/m.K): 8 cm

Châssis bois (Uf = 2,2 W/m²K)

Isolation du retour de baie (λ = 0,040 W/m.K): 2 cm Isolation du retour de baie (λ = 0,023 W/m.K): 2 cm

Traitement des retours de baies !

Exemple de détail

Portes et fenêtres

Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 12/10/2017 84

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Encore à l’étude / en développement

Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 12/10/2017 85

Durabilité des encastrementsGélivité des briques

Performance de systèmes innovants

Elaboration de détails constructifs

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Conclusions

L’isolation par l’intérieur est la dernière technique à envisager

mais est, dans bien des cas, la seule solution disponible

Cette technique n’est pas toujours applicable et présente des

risques

Démarche en 3 étapes à suivre

Diagnostic préalable indispensable

Choisir le système approprié et le dimensionner

Concevoir et traiter correctement les détails constructifs

De plus en plus d’informations techniques sont disponibles. Elles

permettent de limiter les risques et d’envisager une application de

la technique à large échelle

Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 12/10/2017 86

44

Button

Questions ?

Merci pour votre attention !

12/10/2017Diagnostic préalable, choix et dimensionnement des systèmes d’isolation par l’intérieur 87