Gérer l'humidité dans les parois pour une isolation durable

 

Un peu de vocabulaire

La porosité

Un matériaux poreux est un matériaux qui comporte des pores, pouvant accueillir de l’air, isolés entre eux (structure fermée) ou reliés entre eux (structure ouverte).  Exemple : Le béton, la terre cuite, laines végétales et minérales, le bois,…

La capillarité

Un matériau en contact de l’eau, à tendance à aspirer cette eau (sauf s’il est hydrophobe, comme l’huile, le liège, certains plastiques…). Cette succion capillaire fait migrer l’eau vers les parties les plus sèches du matériau.

Un matériau à comportement capillaire permet à la vapeur d’eau de se diffuser par capillarité et de déconcentrer les problèmes d’humidité (l’humidité peu migrer pour aller s’évaporer plus loin au contact de l’air).

L’hygroscopicité

Un matériau poreux à structure ouverte est également hygroscopique, c'est-à-dire que ces pores peuvent contenir des molécules de vapeur d’eau, qui par la suite se condense dans la cavité. On parle alors d’humidité hygroscopique, d’adsorption et de condensation capillaire.
Les parois composées de matériaux hygroscopiques permettent de stocker et déstocker une partie de l’humidité de l’air, elles sont moins sensibles à des teneurs d’humidité fluctuantes, elles repoussent le moment où la vapeur d’eau condensera par saturation.

 

Les 5 causes d’humidité dans une maison

De même  que pour les flux thermiques, les parois doivent aussi gérer les flux d'humidité. L'humidité peut pénétrer dans une paroi et la traverser. On distingue 5 sources d'humidité possibles:

L'eau de pluie

L'eau de pluie qui peut potentiellement s'infiltrer dans le revêtement extérieur. Les enduits de façade devront être étanches à l'eau. Dans le cas d'un bardage extérieur, la mise en place d'un pare pluie sera nécessaire sous le bardage et l'on veillera à ce que les matériaux sensibles (bois, métal) ne soient pas en contact avec le sol.

Infiltrations par capillarité

Au travers des fondations dans le sol. Il est nécessaire de mettre en place une rupture de capillarité au niveau des soubassements de murs et du sous-sol. Attention, pour la réhabilitation d'habitations anciennes ou la rupture hygroscopique est quasiment inexistante, il est important de ne pas perturber le fonctionnement hygroscopique d'origine.

Inondations accidentelles

Les installations d'arrivée et d'évacuation des eaux doivent être bien réalisées et entretenues. Dans les pièces humides, prévoir les équipements prévus à cet effet (natte d'étanchéité, siphon, plinthe étanche,...)

Humidité contenue dans les matériaux

Les parois doivent être ouvertes vapeur d'eau ou utiliser des  matériaux de paroi qui sont capillaires, car ils permettent à l'eau de condensation de se diffuser et de déconcentrer les problèmes d'humidité.

La vapeur d'eau générée par l'activité de vie

Vapeur qui potentiellement peut se condenser sur ou dans les parois. Une bonne étanchéité à l'air associé à une ventilation efficace résolve généralement ce problème.

 

Comportement des isolants à l’humidité

L’humidité se présente sous forme liquide ou gazeuse (vapeur d’eau). Les matériaux de construction ont tous un comportement différent à l’humidité quel que soit sa forme. Pour les isolants et leur structure, l’accumulation d’eau liquide en leur sein sera synonyme de durabilité et performances dégradées:

-    Diminution de leur pouvoir isolant.
-    Déstructuration s’ils sont peu dense (tassement)
-    Apparition de moisissures

 

Gérer l’humidité avec une paroi perspirante

Dans le temps, on construisait des bâtiments qui composaient avec l'humidité. On cherchait alors à limiter les pénétrations d'eau extérieure et on utilisait des matériaux hygroscopiques pour permettre le stockage temporaire de l'humidité.

Ces mêmes matériaux ouverts à la vapeur d'eau facilitaient le transit de l'humidité. Les bâtiments de ces époques étaient fortement aéré (très faiblement étanche à l'air) et favorisaient l'extraction de l'humidité. L'adaptation moderne de ce principe a été développée dans les pays germaniques, il s'agit des parois perspirantes.

Plutôt que de s'opposer au passage de la vapeur d'eau, une paroi perspirante  régule et en favorise le transit de l'humidité. Pour cela il est nécessaire de respecter plusieurs principes de base:

1.    Limiter la pénétration de la vapeur d'eau dans la paroi en réalisant côté intérieur une très bonne isolation à l'air. Pour assurer cette étanchéité, il faut choisir un matériau "frein vapeur" (enduit, film ou panneau) qui oppose une résistance à la migration de la vapeur d'eau, mais qui, grâce à un Sd limité, permet à l'humidité présente dans la paroi de s'évaporer vers l'intérieur dès que les conditions de la pièce le permettent.

Sd ou résistance à la diffusion de la vapeur d'eau: Symbolisé Sd, elle indique dans quelle mesure un matériau pris sous son aspect produit (on prend en compte ses dimensions)  s'oppose à la migration de la vapeur d'eau. Un matériau ayant un Sd de 5m exerce la même résistance à la diffusion de la vapeur de d'eau qu'une lame d'air immobile de 5m de largeur.

2.    Choisir les matériaux qui composent la paroi suffisamment capillaires pour permettre à l'éventuelle eau condensée dans la paroi de pouvoir migrer pour rejoindre les parements et de s'évaporer à nouveau.

3.    Disposer les matériaux en couches perméables croissantes de l'intérieur vers l'extérieur. Les plus fermés côté intérieur, jusqu'au parement extérieur toujours très ouvert à la vapeur d'eau.

La règle du 5 pour 1: Méthode simple de dimensionnement des résistances à la vapeur d'eau issue de la réglementation britannique, elle propose une résistance à la vapeur d'eau du parement intérieur 5 fois supérieure à celle du parement extérieur avec un Sd minimal de  1 mètre côté intérieur.

La perspiration est la solution idéale pour la bonne gestion de l’humidité, mais aussi un élément de confort et de bien-être. Ce type de paroi permet de lisser les pics d’humidité en hiver mais aussi d’éviter les périodes d’air trop sec en été, et participe au rafraichissement naturel de l’habitation grâce à l’évaporation naturelle intérieure de l’eau condensée dans les parois.

 

Gérer l’humidité avec une paroi existant non perspirante

Dans le cas d'isolation par l'intérieure, souvent en réhabilitation, la paroi extérieure existante n'est pas suffisamment perméable à la vapeur pour respecter le principe de la dégressivité des couches. Dans ce cas, le frein vapeur n'est pas suffisant car il faudrait qu'il soit à la fois fermé pour limiter l'entrée de vapeur d'eau et suffisamment ouvert pour permettre l'évaporation de l'humidité à l'intérieure car elle ne peut pas sortir à l'extérieur. Pour solutionner ce genre de cas, les fabricants ont développé des freins vapeur hygrovariable c'est à dire des freins vapeur à diffusion variable.

Cette adaptation de la membrane fonctionne avec la variabilité de l'humidité relative de l'air. La résistance à la vapeur est élevée en hiver (quand l'air est plus sec) pour ralentir la diffusion dans la paroi, et elle est plus faible en été (quand l'air est plus humide) pour permettre l'évaporation vers l'intérieur.

 

Perspiration, étanchéité et ventilation

Si un bâtiment ancien pouvait se passer de ventilation parce qu’une ventilation « par défaut d’étanchéité à l’air » assurait un renouvèlement suffisant, ce n’est pas le cas pour dans un bâtiment actuel performant. En effet, quand l’on a une étanchéité à l’air performante, le renouvellement de l’air intérieur avec une VMC permanente est indispensable. La VMC permet d’évacuer les surplus d’humidité que la paroi ne pourrait prendre en charge mais aussi assure l’évacuation des polluants intérieurs présent dans l’air. Il existe aujourd’hui des VMC « hygrovariable » ou « double flux avec récupération de chaleur » particulièrement adaptées aux maisons performantes.