Isolation par l intérieur des murs en briques: Analyse des risques et définitions de critères Contact : arnaud.evrard@uclouvain.be Architecture et climat : http://www-climat.arch.ucl.ac.be 1
> Plan de la présentation Présentation des objectifs de la recherche ISOLIN Risques hygrothermiques et mécaniques Evaluation des modèles numériques Définition des inputs pour les simulations Elaboration d un outil d analyse Résultats provisoires Conclusions et prospectives 2
> Présentation des objectifs de la recherche ISOLIN Partenaires Phase I Choix du logiciel et analyse des typologies de murs Définition d une méthodologie et des essais à réaliser Phase II Détermination des conditions climatiques et de surface Simulations hygrothermiques et critères d analyse Phase III Poursuite des simulations Elaboration d un guide 3
> Risques liés à l isolation par l intérieur 1. La condensation interne Condensation par diffusion de vapeur en hiver Condensation par diffusion de vapeur en été Condensation par effet de convection 2. La condensation superficielle et le risque de moisissures 3. Risques de dégradations de la maçonnerie Dégradations dues au gel Dégradations dues aux dilatations hygrothermiques 4. Risques liés à la présence de sels 5. Diminution de l'inertie thermique et risque de surchauffes 4
> Risques liés à l isolation par l intérieur 5
> Risques liés à l isolation par l intérieur 6
> Evaluation des modèles numériques Méthodes statiques GLASER GLASTA 7
> Evaluation des modèles numériques Méthodes dynamiques simplifiées BS 5250 (GB) Dite règle «5/1», c-à-d la face extérieure doit être 5x plus perméable à la vapeur d eau que la face intérieure (μ ext 5x plus petit que μ int ) «L humidité qui rentre doit pouvoir sortir» DIN 4108 (D) Même principe, mais en se basant sur les «Sd» Sd int > 2m et Sd ext < 0,3m Sd int > 6,6* Sd ext 8
> Evaluation des modèles numériques Logiciels hygrothermiques dynamiques Moisture Expert TCCC2D TRATMO02 Latenite Gamme WUFI MOIST MATCH Delphin Gamme WUFI WUFI Pro 4.2 WUFI 2D WUFI Bio WUFI plus 9
> Evaluation des modèles numériques Logiciels mécaniques TNO DIANA SAMCEF CASTEM CASEAR-LCPS SOLAVIA Logiciel couplé Symphonie 10
> Définition des inputs pour les simulations 11
> Définition des inputs pour les simulations 12
> Définition des inputs pour les simulations Orientation / Climat extérieur (8 cas) Type de maçonnerie (2 cas) Type d isolant (5 cas) Performance thermique (6 cas) Climat intérieur (2 cas) N / TRY N / COLD N / WET N / WET&COLD SW / TRY SW / COLD SW / WET SW / WET&HOT Rien Enduit ciment Enduit chaux Hydrofuge Brique ancienne Brique neuve Laine minérale XPS Cellulose Calcitherm Chaux-chanvre Rien Enduit plâtre Enduit chaux Initial U=0,65W/m²K U=0,45W/m²K U=0,35W/m²K U=0,25W/m²K U=0,15W/m²K Rien PE μd=100m PE μd=2m DB+ Intello Classe 2 Classe 3 Revêtement extérieur (4 cas) Revêtement intérieur préexistant (3 cas) Membrane freine-vapeur (5 cas) 13
> Elaboration d un outil d analyse Constats: Très grande diversité des cas à analyser Critères d analyse nombreux Comparaison systématique des résultats laborieuse Outil d analyse: Tableur Excel répandu Possibilité d y associer une base de donnée issue de simulations Possibilité de comparer plusieurs cas simultanément Analyse visuelle et numérique plus aisée 14
> Choix des composants à comparer (de 1 à 5) 15
> Climat extérieur et intérieur (Soleil / Pluie / T et HR extérieur et intérieur / Pression) > Paramètres hygrothermiques des matériaux (+ Evolution avec la teneur en eau et transfert d eau liquide) 16
> Flux de chaleur à la surface intérieure et extérieure + intégrale sur la période De 1 à 4 colonnes! Choix de la période: - 1 an - 1 saison - 1 mois - 1 semaine - 3 jours 17
> Flux de chaleur à la surface intérieure et extérieure + intégrale sur la période > Flux d humidité à la surface intérieure et extérieure + intégrale sur la période (distinction diffusif et capillaire) > Température et humidité relative aux moniteurs + max/min sur la période (+date) > Teneur en eau totale du composant [kg/m²] + max et min sur la période (+dates) + quantité accumulée sur la période > Teneur en eau de chaque couche Valeurs exprimées en [kg/m³] ou [mass%] + possibilité de conversion en w/w max ou w/w f [-] 18
> Résultats provisoires Test A: Cas1: N-COLD-OLD-U015-CEL-CL3-No Cas2: N-COLD-OLD-U015-CEL-CL3-No-E1 Cas3: N-COLD-OLD-U015-CEL-CL3-No-E3 Cas4: N-COLD-OLD-U015-CEL-CL3-No-DB Cas5: N-COLD-OLD-U015-CEL-CL3-No-Intello Test B: Cas1: N-TRY-OLD-U015-MW-CL2-No Cas2: N-TRY-OLD-U025-MW-CL2-No Cas3: N-TRY-OLD-U035-MW-CL2-No Cas4: N-TRY-OLD-U045-MW-CL2-No Cas5: N-TRY-OLD-U065-MW-CL2-No Test C: Cas1: N-TRY-OLD-U035-MW-CL2-No Cas2: N-TRY-OLD-U035-MW-CL2-CEM Cas3: N-TRY-OLD-U045-MW-CL2-CL Cas4: N-TRY-OLD-U065-MW-CL2-WR Cas5: N-TRY-OLD-Init-MW-CL2-No 19
> Test A 20
> Test A 21
> Test A 22
> Test A 23
> Test B 24
> Test B 25
> Test C 26
> Test C 27
> Conclusions et prospectives Nécessité de limiter les consommations du bâti existant Diversité des situations rencontrées et complexité des phénomènes rencontrés (gamme WUFI) Faut-il un pare/freine vapeur? Quand? Lequel? Faut-il traiter la surface extérieure? Avec quoi? Comment choisir les matériaux et quelles valeurs utiliser? Besoin de mesures complémentaires Performances hygrothermiques, mais pas seulement 28
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Merci pour votre attention! 30