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Confort dans l’habitat : comment y parvenir ? 1/2

Le confort, objectif N°1 des particuliers qui font faire des travaux d’amélioration énergétique dans leur maison !

L’ADEME vient de faire réaliser une étude (attention, beaucoup de chiffres !) sur les motivations des particuliers pour faire réaliser des travaux d’amélioration énergétique dans leur habitat.

Il en ressort que, pour 80% d’entre eux, l’objectif N° 1 est effectivement l’amélioration du confort, bien avant toutes autres aspirations parmi lesquelles le volet économie d’énergie, la valorisation du patrimoine …

Le confort : ce qui justifie de toutes sortes de communications, d’orientations, d’actions, de prescriptions, de travaux …

Mais au fait, c’est quoi le confort ? A chacun le sien ?

Il a été, il est claironné qu’il est lié à la température ambiante, est-ce juste ? Est-ce suffisant ?

Fort de cette affirmation, souvent péremptoire, il a été admis que tel est le cas : le confort, c’est la température de l’air ambiant !

Dont acte !

Que de concepts, labels, directives, normes, réglementations au nom de ce qui, au fil du temps, a été élevé au rang de priorité absolue, est-ce juste, est-ce un dictat !

D’emblée : oui, c’est un dictat !

Au fil de cet article, nous allons développer pourquoi nous considérons que ce dictat nous a entraîné et, pire, nous entraîne encore sur une voie unique et en quoi cette voie, si elle n’est pas sans intérêt, n’est pas aussi royale que prétendu.

Dans d’autres articles, à suivre, nous abordons les autres voies, malheureusement totalement et magnifiquement ignorées …

Qu’est-ce que le confort ?

Le confort, dans une voiture, c’est la qualité des sièges, la suspension, l’absence de roulis, le bruit bien filtré, l’air bien géré; dans un avion, c’est l’espace disponible individuellement, la pressurisation et la climatisation bien maîtrisées; dans un bateau … Stop, ce n’est pas le sujet !

Nous allons nous intéresser à la notion de confort thermique dans l’habitat.

Définition

Il est difficile de donner une définition du confort thermique. Nous avons déjà abordé ce sujet ici.

Rappelons simplement que chacun a la sienne, fonction de ses attentes et de ses aspirations, fonction aussi de son environnement climatique, de sa culture et de ses habitudes de vie.

On pourrait en dire : sensation de bien-être, c’est en tout cas ainsi que le définit le dictionnaire Larousse : “Ensemble des commodités, des agréments qui produit le bien-être matériel ; bien-être en résultant

En ce qui concerne le rapport direct confort/chaleur, le sentiment général de confort se situe entre 18 et 27°, l’Humidité Relative idéale de l’air idéale, pour l’immense majorité, va de 45 à 60%.

Température légale dans un habitat

On nous parle toujours d’isolation, de température et de confort, comme si les 3 étaient, chacun(e) ou ensemble, l’alpha et l’oméga de … mais de quoi au fait ?

Une température moyenne a été instaurée en France il y a bien longtemps. Il s’agissait du décret 79907 du 22 octobre 1979 (fac similé pdf car le texte original n’est plus disponible).

temperature-habitat

Depuis, de texte législatif en texte législatif, les températures légales, très encadrées avec un minima à 18° et un maxima à 19°, ont été gravées dans le marbre.

La fourchette est très étroite …

L’isolation permet de limiter les fuites de calories. Pour maintenir un habitat dans la tranche des 18 à 19° légaux, il faudra moins chauffer si ses parois sont isolées. C’est un fait absolu et incontestable.

Ces températures ont été retenues pour assurer un équilibre entre salubrité et consommation d’énergie.

… Mais, car il y a un “mais” : et le confort dans tout ça ?

De quoi dépend le confort ?

Tout ceci a déjà été traité ici dans l’article “Confort thermique, l’aspiration de chacun dans son habitat”. Cela a aussi été décrit dans une vidéo, “Confort d’hiver, isolation thermique”.

Sommairement et dans les grandes lignes, nous rappelons ci-après les critères dont dépend la sensation de confort.

Les pertes de calories de notre enveloppe (peau) sont la source principale de ressenti d’inconfort. Elles s’opèrent selon des process connus.

Selon Agnes Sommet, docteur en pharmacologie, pharmacologue au CHU de Toulouse, maître de conférence à la faculté de médecine, les pertes s’opèrent ainsi :

  1. radiation, émission sous forme de rayonnement (vidéo) : 60%
  2. convection (vidéo) : 15%
  3. conduction (vidéo) : 3%
  4. évaporation de la sudation : 22%

Nous rappelons ci-dessous ce qui a été développé dans notre 1er article cité ci-avant.

Le vent

Un courant d’air, même une simple convection (vidéo), favorise l’évaporation de l’eau de surface de notre peau. Cette évaporation favorise la baisse de température (transformation endothermique).

L’humidité

L’humidité a une influence importante, directe et indirecte sur le confort.

L’influence directe (vidéo) résulte du fait que l’eau est le vecteur d’échange entre l’air et la peau. Un air sec captera moins de calories par contact direct avec un élément qu’un air humide.

L’influence indirecte résulte du fait qu’un élément humide transporte plus rapidement les calories.

La température

La température est influente. Elle est toujours présentée comme étant prépondérante, voir seul paramètre sur lequel il serait possible (nécessaire ?) d’agir.

En fait, elle est surtout la variable d’ajustement la plus simple pour compenser un sentiment d’inconfort, soit en améliorant la perception de nos capteurs sensoriels, soit en améliorant une des causes des pertes (provoque la baisse de l’Humidité Relative (HR), développé ci-après).

Que faut-il faire pour ressentir du confort ?

Comme décrit dans la vidéo “Confort d’hiver, isolation thermique”, il faut mener les actions décrites ci-dessous.

Stabiliser l’humidité relative aux environs de 50 à 55%

Nous l’avons vu ci-avant, le confort est le plus souvent ressenti, et de la façon la plus courante, entre 40 et 60% d’HR.

L’HR est une notion difficile à appréhender et, bien que nous l’ayons déjà décrite ici, nous allons le refaire ci-après tant il est nécessaire de remettre régulièrement cet ouvrage sur le métier.

Un air est dit à 0% d’HR lorsqu’il ne peut, en aucune manière, s’y générer un point de rosée.

Un air est dit à 100% d’HR non pas quand il est constitué d’eau liquide mais quand la vapeur d’eau s’y condense (impossible dans l’air d’un habitat car alors il y pleuvrait).

A teneur stable d’eau dans de l’air, la température de ce dernier fera varier son HR.
Si sa teneur absolue en eau varie, il faudra agir sur sa température pour stabiliser son HR.

Une idée des rapports : 1 m3  d’air pèse environ 1,2 kg donc 1 kg d’air représente environ 0,8 m3; 1 gramme d’eau, c’est une toute petite goutte.

Voyons maintenant  de l’air à température fixe mais à des teneurs absolues d’eau variables :

  • à 18°, avec 5 g d’eau par kg d’air, l’HR sera à 29%
  • à 18°, avec 7 g d’eau par Kg d’air, l’HR sera à 55%
  • à 18°, avec 10 g d’eau par Kg d’air, l’HR sera à 78%  

Une variation très faible de la quantité d’eau dans l’air fait considérablement varier son humidité relative.    

Voyons maintenant de l’air à une HR stable de 55%  et, en fonction de sa température, ce qu’il contient d’eau :  

  • à 15° et 55% d’HR, l’air contient 5,77 d’eau par Kg
  • à 18° et 55% d’HR, l’air en contient 7,04 g/kg
  • à 21° et 55% d’HR, l’air en contient 8,51 g/kg

L’HR de l’air croît très vite en fonction de sa teneur en eau. Il faut augmenter considérablement sa température pour la faire baisser.

Il apparaît de suite évident que, pour chauffer moins et rester en zone de confort, il faut se donner pour objectif une teneur absolue en eau de 7 g par Kg d’air (température de 18°, minimum de la fourchette de ressenti de confort, cf ci-avant § “Que faut-il pour ressentir du confort ?”) et valeur quasi médiane de la HR (55%) pour ressentir du confort).

Ceci impose de renouveler l’air, sujet que nous avons abordé ici dans plusieurs articles. Pour bien en comprendre le principe et la nécessité, nous vous recommandons en 1er celui intitulé “Quelles solutions pour ventiler une maison ? (1/3 ) Le renouvellement naturel et la VMC simple flux”.

Limiter les courants d’air

Ils sont de 2 ordres, les courants d’air générés par des défauts d’étanchéité dans les parois extérieures, les convections générées par des différences de température entre 2 points d’un même volume.

chauffage-etancheite-maisonDéfauts d’étanchéité

(Sujet déjà développé dans l’article sus-cité, simple rappel)

En plus de menuiseries désormais très performantes dans ce domaine, diverses solutions sont proposées pour réaliser cette étanchéité au vent, la plus communément utilisée étant l’adjonction d’un pare-vapeur membrane.

Il faut, toutefois, là aussi se poser la question du niveau de performance à atteindre selon le type d’habitat et demeurer dans le raisonnable.

Convections internes

Pour les éviter, il faut que les besoins en chauffage soient faibles et résolus par des équipements le moins ponctuels possible et chauffant par rayonnement plutôt que par convection ou air pulsé.

Le pire du pire dans ce domaine étant les chauffages à air pulsé (nous faisons bien la différence entre de l’air pulsé et de l’air renouvelé).

Il faut également que l’ensemble des éléments constitutifs de l’habitat, allant de la structure, jusqu’aux éléments contenus : meubles et équipements, soient tous à des températures les plus proches possibles (vidéo).

Augmenter la stabilité de la température

Pour qu’une température intérieure soit stable, il faut bien sûr éviter les fuites de calories, mais surtout intégrer de l’inertie dans l’habitat.

Ceci peut se faire de plusieurs façons, à chaque fois liées soit à une intégration au bâti, soit par apport de masse de la part des meubles et/ou des équipements (par exemple un poêle de masse).

Rien, dans la législation, ne vient l’imposer, pas même le préconiser.

Choisir des matériaux intérieurs à faible diffusivité et forte effusivité

Pour un matériau donné, sa diffusivité et son effusivité dépendent de sa conductivité thermique (son lambda : λ), de sa capacité thermique massique (c) et de sa masse volumique (ρ).

Une troisième vient s’y ajouter : le déphasage. Pour le calculer il faut prendre en compte deux autres données, l’oscillation de la température extérieure (T) ainsi que l’épaisseur de matériau mis en œuvre (e).

Les 3 caractéristiques (pdf) dépendent en grande partie des mêmes valeurs, il en ressort qu’elles sont donc intimement imbriquées mais expriment des capacités différentes.

La diffusivité

La diffusivité est la vitesse de déplacement des calories dans un corps. Plus elle est faible moins vite la chaleur se déplace dans la matière concernée.

Sa formule est : D = λ/(ρ x c).

Elle contribue à maintenir la chaleur vers la source d’émission, à l’intérieur l’hiver et à l’extérieur l’été, et faire monter la température de la face du matériau ainsi exposée.

L’effusivité

L’effusivité thermique caractérise la capacité d’un matériau à échanger de la chaleur avec son environnement.

Sa formule est λ x ρ x c

Un matériau à faible effusivité absorbe peu de chaleur et contribue à la renvoyer par rayonnement.

Le déphasage

Le déphasage (vidéo) exprime le temps nécessaire pour qu’une calorie traverse un matériau.

Il est dépendant des mêmes valeurs que la diffusivité et l’effusivité λ, ρ et c auxquelles viennent s’ajouter l’oscillation de la température extérieure (T) ainsi que l’épaisseur de matériau mis en œuvre (e).

Nous ne transcrivons pas ici les formules qui permettent de le calculer., elles sont longues et complexes. On les trouve dans la vidéo selon le lien ci-dessus.

Rien, là non plus, pour aucun des critères ci-avant, ne les impose, pas même ne les préconise.

Chauffer pour compenser

Si tout ce qui précède n’a pas suffi, il faudra chauffer pour compenser.

Lorsque nous parlons chauffage, il faut différencier 2 choses : la production de chaleur et sa diffusion.

La production est confiée à l’appareil de chauffage, celui qui capte ou génère les calories (capteur solaire, chaudière, poêle …).

La diffusion est confiée au moyen de la transmission de la chaleur (radiateur, panneau rayonnant, plinthes chauffantes, poêle …).

Certains équipements peuvent assurer les 2 fonctions, les poêles par exemple.

Faute d’avoir prévu de quoi l’éviter, c’est la seule voie possible pour atteindre un bon niveau de confort, forcément celle qui est largement utilisée.

Conclusion

Nous venons de développer ce en quoi nous pensons que nous faisons fausse route en ayant misé uniquement sur la recherche d’efficacité énergétique orientée vers l’économie d’énergie.

Nous ne dénions pas l’intérêt d’aller vers des consommations moindres grâce à l’isolation des parois extérieures.

Cependant nous avons développé en quoi, si cet objectif recherché est effectivement atteint, vu les solutions les plus couramment retenues et mises en œuvre, le confort n’est pas au rendez-vous

Sauf à chauffer à des températures supérieures à celles préconisées par la législation, ce qui est quand même un vrai paradoxe et va un tant soit peu à l’opposé de ce qui nous est demandé et  … promis.

Nous pensons que d’autres voies, solutions, sont possibles.

Elles permettraient d’atteindre cet objectif de consommation moindre d’énergie pour chauffer tout en atteignant celui du confort … en respectant les températures légales.

Ceci fait l’objet d’autres articles.

Claude Lefrançois
Dans le bâtiment, par passion, depuis presque 40 ans, Ancien charpentier, ancien artisan, ancien constructeur de Maisons à Ossature Bois, ancien maitre d'œuvre, Ancien et encore formateur à l'isolation bio-sourcée, • Titulaire d'un brevet de construction de MOB en kit, Conférencier dans plusieurs domaines liés à l'éco-construction, l'éco-isolation, Youtubeur via des vidéos sur, dans un premier temps, l'isolation et l'efficacité énergétique et, parce qu'il faut aller plus loin, futurement, plus largement, le bâtiment responsable et pertinent, Initiateur et administrateur d'un groupe sur Facebook : Rénovation pertinente » . Pour ceux qui souhaiteraient plus d'informations : www.papyclaude.fr

4 réflexions sur “Confort dans l’habitat : comment y parvenir ? 1/2

  1. Très bon article qui aborde bien les nombreux paramètres à prendre en compte, merci !

    Une petite remarque concernant l’effusivité : je pense qu’il y a une coquille, la phrase devrait être « Un matériau à *faible* effusivité absorbe peu de chaleur et contribue à la renvoyer par rayonnement. ». Je préciserais que la raison pour laquelle il absorbe moins de chaleur est que sa surface va se réchauffer rapidement, ce qui entraîne une différence de température plus faible entre l’air et la surface du matériau.

    J’ai souvent lu, comme ici, que le confort était plus grand si les matériaux environnant étaient à même température, car ils irradient alors tous de façon égale. Mais lors d’un jour d’hiver ensoleillé, on a bien une radiation qui ne provient que d’un côté (soleil), et le confort peut être très bon. Ca me pose question…

    • Bonjour Clément,
      Merci de votre contribution, comme quoi, même après de nombreux contrôles, une coquille peut demeurer, c’est bien en pensant ce que vous signales que nous avons écrit l contraire.
      Oui, un matériau à faible effusivité absorbe peu de chaleur, et non le contraire. Nous corrigeons de suite cette coquille !

      En ce qui concerne le rayonnement d’un jour d’hiver ensoleillé, nous pensons qu’il s’agit, compte tenu que nous sommes l’hiver, d’un rayonnement qui pénètre assez profondément dans l’habitat (le zénith est moins haut que l’été). Ce faisant, ce rayonnement a un effet beaucoup plus étendu qu’il n’y semble car il pénètre par les ouvertures. Il fait donc, de fait, monter en température les éléments atteints par le rayonnement lumineux (sol, murs meubles …)
      Ce rayonnement lumineux a aussi une influence directe sur la face extérieure de la paroi exposée. Cependant, cette paroi est généralement constituée de matériaux qui, en cumul, amènent à un déphasage global de plus de 10 à 12 heure, ce qui lisse considérablement le pic et le transfert des calories.
      Ce déphasage permet à une grand partie des calories générées par ce rayonnement de repartir vers l’extérieur (le froid attire le chaud) et seule une faible partie pénétrera dans l’habitat. Ceci limitera de fait la montée en température de la face intérieure de cette paroi.
      Au final, s’il y a bien une petite différence de température de certaines parois, de nature à générer de l’inconfort, ce sera très faible et, compte tenu du ressenti positif de notre esprit face à l’astre du jour (le soleil met le cœur en joie, c’est bien connu !), compte tenu également d’une montée globale en température de l’air ambiant, nous en ressentons globalement plus de confort que d’inconfort.

      Dit autrement et plus simplement, un peu de réalité et beaucoup de subjectivité … comme souvent en terme de ressenti de confort !

      • Merci pour cette réponse !
        A vrai dire, je n’ai pas été assez précis : je pensais au rayonnement du soleil lorsque nous sommes dehors, entouré d’air froid, et pour peu qu’il n’y ait pas ou peu de vent. Dans ce cas, on ressent clairement le rayonnement du soleil d’un seul côté de notre corps, et pourtant c’est très agréable. Je suis d’accord que le côté psychologique doit avoir un rôle significatif, mais pas seulement. Et il est probablement vrai que ce serait encore plus agréable si ce rayonnement provenait de partout.

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