En quoi sont-elles nécessaires ?
Dans le cas d’une isolation idéale, l’isolant est protégé de toutes parts : étanche au vent à l’extérieur et étanche à l’air et effectuant la gestion de la vapeur d’eau à l’intérieur.
L’étanchéité au vent empêche que l’isolant ne soit traversé par un flux d’air froid venant de l’extérieur. L’étanchéité à l’air protège de la pénétration d’air ambiant humide et donc de la formation de condensation et de moisissures.
L’efficacité de toutes les isolations thermiques repose sur les inclusions d’air dans le matériau isolant (ouate de cellulose, liège, laine de mouton et laines minérales et autres matériaux fibreux). Pour garantir cet effet isolant, il faut les protéger les inclusions de tout flux d’air. Une analogie avec un pull en laine est tout à fait réalisable. L’effet isolant d’un pull en laine repose également sur les inclusions d’air immobiles dans les fibres : dès qu’un vent froid se lève, l’effet isolant diminue. Mais si vous enfilez un coupe-vent sur votre pull, qui en lui-même ne tient absolument pas chaud, l’effet isolant sera rétabli.
Des fuites, même minimes, dans la couche d’étanchéité à l’air telles qu’en cas de collage défectueux des recouvrements ou de raccords de lés, ont des conséquences importantes. Un tel défaut a les mêmes incidences qu’une fente continue entre un châssis de fenêtre et de la maçonnerie. Or personne n’accepterait ce type de fuites. Il convient d’accorder une attention identique aux fentes dans une membrane d’étanchéité.
L’augmentation des frais de chauffage due à des défauts d’étanchéité entraîne une moindre rentabilité de l’isolation thermique pour le maître d’ouvrage. En outre, les émissions de CO2 dépassent le niveau nécessaire au chauffage de bâtiments étanches à l’air. D’après une étude de l’Institut de physique du bâtiment de Stuttgart, la valeur U (valeur de déperditions thermiques) d’une structure d’isolation se détériore de 4,8 en cas de présence de défauts dans la couche d’étanchéité à l’air. Cela signifie que pour une maison d’une surface habitable de 80 m² qui présente des fuites dans la couche d’étanchéité à l’air, la quantité d´énergie pour le chauffage est aussi importante que pour une maison étanche à l´air d’une surface habitable d’env. 400 m². Des émissions de CO2 incontrôlées favorisent l’effet de serre, ces effets sont notamment ressentis par le nombre croissant de catastrophes naturelles et de périodes de dérèglement climatique. C’est pourquoi il faut veiller à réduire les émissions de CO2. C’est non seulement par des économies de chauffage que nous aidons l’environnement, mais aussi et surtout par l’utilisation de solutions intelligentes.
Pour évaluer la protection contre la chaleur estivale, il convient de calculer le déphasage et l’atténuation de l’amplitude. Ces calculs se basent sur le fait que la couche d’étanchéité à l‘air est mise en place d‘une manière continue et efficace. Le transfert de chaleur vers l’intérieur se réalise relativement lentement en fonction de la nature et de la structure de l‘isolation ainsi que les propriétés qui définissent son inertie thermique. Des fentes dans la couche d’étanchéité à l’air créent des flux d’air de l’extérieur vers l’intérieur, en raison de la grande différence de température et donc de pression, et par conséquent entraînent d’importants échanges d’air entre les deux zones. L’isolation ne peut plus contribuer à la protection contre la chaleur estivale. Conséquence : un climat intérieur trop chaud et désagréable.
Souvent observé, le phénomène de l’assèchement de l’air ambiant en hiver découle du fait que de l’air chaud et humide pénètre dans la paroi par des fuites au sein de l’étanchéité à l’air. Lorsque cet air se refroidit en pénétrant au sein de la couche isolante, son taux d’humidité relative diminue. Ensuite, cet air froid et sec se réchauffe en revenant à l’intérieur de l’habitation. En hiver, les maisons avec une mauvaise étanchéité à l’air ont tendance à contenir un air trop sec dont le taux d’humidité est difficile à augmenter, même avec des humidificateurs. Conséquence : un climat intérieur trop sec et désagréable.
La quantité d’humidité qui pénètre dans la construction dépend de la résistance à la diffusion de vapeur d’eau (valeur Sd) des matériaux. Cette valeur Sd est définie comme étant une épaisseur de couche d‘air immobile équivalente, exprimée en mètres. Plus la valeur Sd du matériau est faible, plus ce dernier est perméable à la vapeur d‘eau, et donc facilite la diffusion. A contrario, plus la valeur Sd est élevée, plus le matériau est résistant à la diffusion. L’humidité peut pénétrer dans la composition de multiples manières. Il est impossible d’exclure totalement toutes charges d’humidités. Si ces dernières sont trop grandes, le bâtiment subit des dégâts.
Les frein-vapeurs sont plus sûrs que les pare-vapeurs. Les pare-vapeurs très résistants à la diffusion ne permettent guère l’évaporation vers l’intérieur et deviennent donc vite des pièges à humidité. Les membranes frein-vapeurs à résistance hygrovariable à la diffusion de vapeur d’eau offrent à la construction la meilleure protection contre les dégâts amenés par la formation de condensation au sein de la paroi. En hiver elles sont fermées à la diffusion de vapeur d’eau et protègent idéalement l’isolation de la pénétration d’humidité. En été, elles sont capables de réduire très fortement leur résistance à la diffusion de vapeur d’eau et garantissent les meilleures conditions possibles de séchage de la paroi.
Potentiel de séchage plus important que la charge d’humidité
La nature tend en permanence à un état d’équilibre. Ainsi, lorsque deux environnements ont des taux d’humidité différents, l’humidité sous forme de vapeur d’eau va se déplacer : c’est la diffusion. La direction du flux de diffusion est déterminée par le gradient de pression partielle de vapeur d‘eau. Cette pression partielle dépend de la température et du taux d’humidité de l‘air à l’intérieur et à l’extérieur du bâtiment. Un gradient élevé, donc une grande différence de pression partielle de vapeur d’eau, agit comme une force motrice qui transfert l’humidité vers la zone présentant le moins d’humidité. Par analogie, le gradient de température implique des transferts de chaleur par conduction. Usuellement, la diffusion se fait de l’intérieur vers l’extérieur en hiver, du chaud vers le froid, et de l’extérieur vers l’intérieur en été (c’est l’inversion des flux ou diffusion inverse). Une mauvaise gestion de l’humidité et de la température au sein des parois peut instaurer des conditions défavorables, et impliquer des dégradations des composants.
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