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Solplan Review, 150, pp. 1-2, 2010-02-01
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Effet de l'amélioration de l'efficacité énergétique des murs sur leur capacité de séchage
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Effe t de l’a m é liora t ion de l’e ffic a c it é é ne rgé t ique de s m urs sur le ur c a pa c it é de sé c ha ge
N R C C - 5 3 5 9 0 f
M a r e f , W . ; A r m s t r o n g , M . ; R o u s s e a u , M . Z . ; N i c h o l l s , M . ; L e i , W .f é v r i e r 2 0 1 0
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Effet de l’amélioration de l’efficacité énergétique des murs sur leur capacité de
séchage
Par Wahid Maref, Ph. D.
Dans un article paru dans Solplan, l’IRC-CNRC présentait, en 2007, sa nouvelle Maison expérimentale pour la recherche sur la ventilation et les murs. Le présent article rend compte d’une étude récemment effectuée dans la partie « Installation d’essais des murs » de cette même maison, sur l’effet de deux stratégies d’amélioration de l’efficacité énergétique des murs sur leur capacité de mouillage et de séchage.
Murs testés
Trois murs sont installés côte à côte dans les baies d’essai. Le mur no 1, mur de référence, est doté d’une isolation d’une valeur nominale RSI de 3,5 (R20). Le mur no 2, amélioré par des panneaux rigides en mousse de polystyrène extrudé de 50 mm d’épaisseur, présente une valeur nominale RSI de 5,25 (R30). Quant au mur no 3, il est amélioré par une valeur nominale RSI de 1,76 (R10), après avoir rajouté des panneaux semi-rigides en fibre minérale de 63,5 mm posés horizontalement (tableau 1).
Tableau 1 : Description du mur de référence et des murs testés
Mur no 1 (mur de référence) Ossature à poteaux en bois 38 x 140, isolée sur l’intérieur, sans revêtement isolant extérieur
Mur no 2
Revêtement isolant extérieur peu perméable à l’air et à la vapeur
Mur no 3
Revêtement isolant extérieur très perméable à l’air et à la vapeur
• Bardage en vinyle • Membrane de revêtement (oléfine thermoliée) • Panneaux de revêtement OSB de 11 mm d’épaisseur (avec espacement horizontal de 6 mm, à mi‐hauteur) • Ossature à poteaux en bois de 38 x 140 mm (2 x 6), panneaux isolants semi‐ rigides en fibre de verre, RSI 3,5 (R20) • Pare‐air/pare‐ vapeur en plastique • Cloison peinte • Bardage en vinyle • Panneaux isolants rigides en mousse de polystyrène extrudé de 50 mm d’épaisseur, morceaux de 609 mm de largeur, posés jointivement à l’horizontale • Membrane de revêtement (oléfine thermoliée) • Panneaux de revêtement OSB de 11 mm d’épaisseur (avec espacement horizontal de 6 mm, à mi‐hauteur) • Ossature à poteaux en bois de 38 x 140 mm (2 x 6), panneaux isolants • Bardage en vinyle • Membrane de revêtement (oléfine thermo liée) • Lattis vertical de 19 x 38 mm, à 400 mm d’entraxe, monté sur cales • Panneaux isolants semi‐rigides en fibre minérale de 63,5 mm d’épaisseur, posés horizontalement • Membrane de revêtement (oléfine thermoliée) • Panneaux de revêtement OSB de 11 mm d’épaisseur (avec espacement horizontal de 6 mm, à mi‐hauteur) • Ossature à poteaux en bois de 38 x 140 mm (2 x 6), panneaux isolants semi‐rigides en fibre de verre, RSI 3,5
semi‐rigides en fibre de verre, RSI 3,5 (R20) • Pare‐air/pare‐ vapeur en plastique • Cloison peinte (R20) • Pare‐air/pare‐ vapeur en plastique • Cloison peinte Conditions d’essai
Les murs testés sont exposés à des conditions climatiques naturelles sur leur côté extérieur, et à des températures, des taux d’humidité relative et des taux de pression variables, sur leur côté intérieur.
Les deux échantillons améliorés (murs no 2 et no 3) sont soumis à des taux d’humidité relative intérieure et des taux de pression d’air élevés, sous l’effet des voies de fuite d’air laissées par des vices de construction volontaires. Le mur de référence (mur no 1) est construit sans voie de fuite d’air.
Les données obtenues sont ensuite utilisées pour analyser la réponse hygrothermique des murs testés, aux endroits critiques, au cours de l’automne et de l’hiver 2007 et du printemps 2008. Puis, les chercheurs ont comparé l’efficacité énergétique des murs améliorés à celle du mur de référence.
Résultats
Les résultats ont montré que l’ajout d’un isolant thermique sur l’extérieur d’une ossature à poteaux en bois isolée permettait de réduire la durée de la condensation interstitielle, mais que cette condensation pouvait se produire même pendant la période la plus froide de l’hiver, sous un climat semblable à celui d’Ottawa.
Les résultats ont également montré que la condensation était engendrée par les conditions suivantes : des températures extérieures (froides) qui abaissent la température de la surface interstitielle sous le point de rosée de l’air ambiant, une voie de fuite d’air à travers les murs, une pression de l’air intérieur supérieure à celle de l’air extérieur (mécanisme d’exfiltration d’air) et un niveau d’humidité intérieure élevé.
L’étude a montré que les propriétés de perméabilité à l’air et à la vapeur des matériaux isolants posés sur l’extérieur de l’ossature murale avaient un certain effet sur le transport et la distribution de l’humidité à travers les murs. Les panneaux isolants rigides en mousse de polystyrène extrudé ont une plus faible perméabilité à la vapeur et à l’air que les panneaux isolants en fibre minérale. Cette différence pourrait également expliquer le faible taux de transmission de l’humidité par la mousse de polystyrène extrudé. Les chercheurs ont par ailleurs observé des différences de pression de vapeur et d’humidité absolue plus élevées dans les couches les moins perméables à l’air et à la vapeur.
Pour l’écoulement « inverse » de l’humidité (conditions estivales), le mur isolé de panneaux rigides en mousse de polystyrène extrudé (mur no 2) a montré une plus faible perméabilité à la vapeur que le mur isolé par des panneaux semi-rigides en fibre minérale (mur no 3) et démontré qu’il retardait la vitesse de migration de l’humidité extérieure vers les matériaux de l’ossature.
L’ossature des murs améliorés a subi un mouillage par condensation de courte durée pendant l’hiver, lorsque l’exfiltration d’air fut favorisée par des conditions suffisamment froides, mais elle a fini par sécher sans taches ni dommages apparents.
Les murs améliorés se sont montrés moins sensibles à la condensation interstitielle que des murs semblables sans isolation thermique extérieure. L’étude a montré que l’ajout d’un revêtement isolant extérieur élevait la température des matériaux de l’ossature murale et que ce revêtement pouvait maintenir cette température au-delà du point de rosée de l’air intérieur, réduisant ainsi, dans les limites les plus étroites, la probabilité et la durée de la condensation interstitielle. Cet avantage des panneaux de revêtement isolants à réduire le potentiel de condensation s’est amoindri lorsque le climat extérieur s’est fortement refroidi.
En hiver comme en été, les deux murs améliorés ont efficacement contrôlé l’humidité, mais par différents mécanismes, démontrant ainsi les avantages de l’amélioration de l’efficacité énergétique des murs par l’isolation extérieure.
Pour de plus amples renseignements sur la présente étude, l’installation d’essais des murs et les possibilités de partenariat, veuillez consulter le site Web http://www.nrc-cnrc.gc.ca/irc ou contacter Wahid Maref (Wahid.maref@nrc-cnrc.gc.ca).
Wahid Maref est agent de recherches principal au sein du programme Enveloppe et structure du bâtiment de l’IRC-CNRC.
