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Pourquoi tant d’humidité dans nos intérieurs ?

L’eau, nécessaire au développement de la vie, si précieuse et pourtant première cause des désordres dans le bâtiment.

Pourquoi de l’eau, liquide ou vapeur se trouve-t-elle présente dans nos habitats ?

D’où vient l’eau liquide présente dans nos bâtis ?

D’où vient l’eau vapeur dans l’air ambiant intérieur ?

Que de questions !

Voilà ce que nous vous proposons d’étudier, d’analyser dans cet article.

L’eau dans tous ses états !

L’eau, 2 molécules d’hydrogène, une molécule d’oxygène, H2O, le liquide le plus répandu sur notre planète, peut, selon sa température, se rencontrer à l’état gazeux, liquide ou solide. Une vidéo que nous vous conseillons et qui pourrait être un préalable à la bonne compréhension de ce qui va suivre tout au long de cet article : “D’où viennent les nuages ? (vidéo)”.

Au niveau de la mer, de l’eau pure gèle en-dessous de 0° Celsius et bout au-delà de 100°C.

Selon sa température, comme tous les autres matériaux, son volume change. Plus elle est chaude, plus elle se dilate, ceci du fait de l’agitation aléatoire des particules qui la constituent, effet généré par son exposition à une source de chaleur.

L’eau gelée se dilate également.

Vaporisation

Le passage de l’état liquide à l’état gazeux s’appelle la vaporisation et peut se produire de 3 façons différentes :

  • l’ébullition : montée à haute température (100°C), vaporation depuis le cœur de la matière,
  • la Caléfaction (vidéo) : vaporisation très brusque par épandage sur une surface chaude,
  • l’évaporation : vaporisation lente sous l’effet de la pression à laquelle cette eau est exposée.

Nous nous intéresserons ici uniquement à l’évaporation car c’est ce qui se passe à l’intérieur de nos bâtis. Ce changement d’état s’accompagne d’une consommation d’énergie (l’enthalpie d’évaporation). On dit d’une réaction qui consomme de l’énergie extérieure qu’elle est endothermique.
Une partie de la chaleur de notre air intérieur ambiant est consommée par l’évaporation d’eau liquide. Nous verrons plus loin de quelle eau il s’agit.

Condensation

Lorsque l’eau subit le processus inverse, qu’elle se condense, elle libère de la chaleur.

Cette réaction est dite exothermique.

Les 2 réactions, vaporisation et condensation, se produisent avec la même quantité de chaleur, soit consommée pour l’évaporation, soit libérée pour la condensation.

Un exemple des effets de la consommation d’énergie lors de l’évaporation : l’été, le fait de se mouiller la peau et d’attendre que celle-ci s’évapore nous rafraichit ! De même, faire évaporer de l’eau sur une gourde enrobée de tissus va provoquer la baisse de la température de l’eau contenue dans la gourde.

Gel

Sous l’effet du gel (en dessous de 0°C au niveau de la mer), l’eau passe à l’état solide, la glace. Ce changement d’état de l’eau s’accompagne d’une dilatation.

Pourquoi trouve-t-on de l’eau dans l’air de nos habitats ?

Air dans la nature

Sous l’effet de la chaleur et/ou de la pression atmosphérique, de l’eau s’évapore et envoie de la vapeur d’eau dans l’air (de nombreuses sources possibles : les remontées capillaires qui, en arrivant à la surface du sol s’évaporent, celles-ci ne sont pas l’apanage exclusif des vieux murs; les plantes qui, elles aussi transpirent; une surface d’eau telle qu’une rivière, un étang, un lac, la mer …). Ceci est variable selon les conditions climatiques mais, où que l’on se situe, tout air dans la nature contient naturellement de l’eau, en quantité très variable.

Humidité absolue

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Courbe saturation de l’humidité à l’intérieur

Il s’agit de la quantité d’eau contenue dans l’air, pesable si elle était à l’état liquide.

L’air, au niveau de la mer, pèse environ 1 200 grammes au m3, 1,2 kg.

Sa teneur absolue en eau, sous forme de vapeur, est de l’ordre de quelques grammes.

A 7° par exemple, lorsque l’on est au cœur du brouillard (conditions parmi les pires que l’on puisse rencontrer), la teneur absolue d’eau dans l’air est de 6,21 gramme d’eau par Kg d’air (environ 0,8 m3 d’air). Pour le vérifier, nous vous proposons un calculateur très simple : Rotronic.

Humidité Relative (HR)

L’humidité relative nous permet de savoir où en est l’air dans lequel elle est mesurée dans sa situation par rapport à la condensation (brouillard), qui correspond à 100%.

Cette humidité relative est dépendante de plusieurs facteurs :

  • la teneur absolue de l’air en eau, tel que défini ci-dessus,
  • la température de l’air,
  • la pression de l’air, laquelle est dépendante :
    • en extérieur des conditions météorologiques,
    • en intérieur, il faut y rajouter la température de l’air :
      • du fait que l’air est dans un contenant non déformable (les parois extérieures),
      • que l’hiver on l’y maintient à une température supérieure à celle de l’air extérieur,
      • que tout élément qu’on chauffe se dilate,
      • ne pouvant s’expandre, il se comprime et donc sa pression augmente, ce qui favorise sa capacité à se charger en vapeur d’eau avant saturation (brouillard, puis condensation) tel que décrit ci-avant dans la vidéo conseillée.

Pour comprendre le phénomène, l’exemple vaut beaucoup de descriptions !

L’air ci-dessus, 7°, 100% d’humidité relative, 6,21 gr d’eau par Kg d’air, le même calculateur “Rotronic” met en évidence que cet air, chauffé à 20 ° va voir son humidité relative baisser à : 37%.

Pour que de l’air intérieur à 20° monte à 100% d’humidité relative, sans tenir compte du fait qu’il serait à plus haute pression, il faudrait qu’il contienne 14,8 g d’eau par kg d’air, soit quasiment 8 gr de plus !

Il apparaît qu’un taux d’humidité relative qui permet de se sentir bien se situe entre 40 et 60% d’humidité relative à une température de l’ordre de 18 à 20°. On pourrait qualifier ces valeurs de “plage de ressenti de confort”.

Niveau de teneur absolue en eau ‘idéale” de l’air intérieur chauffé à 19°

A 18° et 40% d’HR (limite minimale recommandée) , l’air contient : 5,05 gr d’eau par kg,

à 20° et 60% d’HR (limites maximales recommandées), l’air contient : 8,63 gr d’eau par kg,

à 19° et 50% d’HR, (valeurs médianes) l’air contient : 6,74 gr d’eau par kg.

Ce qu’il faut retenir pour se situer dans une ambiance confortable, c’est que 7 grammes d’eau par kilo d’air est une valeur cible idéale.

D’où vient cette eau ?

Air extérieur

Tout d’abord, l’air intérieur contient, a minima, autant d’eau en valeur absolue que l’air extérieur qui entoure la maison et qui, via le système de renouvellement d’air, va “entrer” dans la maison.
Nous avons vu ci-avant que dans des conditions parmi les pires (7° et 100% d’humidité relative, soit, dans le brouillard, l’air extérieur contient 6,21 grammes d’eau par kilo d’air.

Bâti (murs, parfois sol)

C’est ce qu’on appelle les remontées capillaires(*). Elles proviennent de remontées d’eau liquide du sol. Toute partie du sol, à l’extérieur de la maison (jardin, champs et autres) comme à l’intérieur, c’est à dire sous la construction, est soumise à ce mouvement d’eau ascendant. Elle remonte un peu à l’image d’un liquide qui monte dans une mêche tel que dans les anciennes lampes à carburant liquide (pétrole lampant entre autres).

Constructions récentes

Théoriquement, dans les constructions récentes, particulièrement celles dont les assises sont en béton au ciment Portland ou sur pilotis, il n’y a pas de risque d’être exposé de façon significative aux remontées capillaires. Pour les pilotis, simplement car leur peu de surface au sol en rend le volume extrêmement faible. Pour ce qui est des soubassement en béton ou dérivés, elles sont désormais avec rupteur de remontées capillaires.
Si une maison récente est édifiée à l’ancienne avec, par exemple, des fondations cyclopéennes, il faudra la considérer comme les constructions anciennes décrites ci-après.

Constructions anciennes

Jusque vers la fin des années 40, les maisons étaient très généralement construites sur des fondations dépourvues de tout système de rupture et/ou blocage des remontées capillaires. Elles étaient, au-delà des fondations, édifiées avec des matériaux très conducteurs de l’eau et l’eau issu des remontées capillaires y monte tout à son aise.

Même si ces vieux murs ont subi les outrages du temps, il apparaît que ce sont les pieds des murs qui souffrent le plus, ce qui s’explique aisément et nous le développons plus avant.

Air intérieur

L’air intérieur ne pose pas, en lui-même, problème. En effet, sauf à avoir étanchéifié totalement l’habitat pour des raisons de sécurité, chose pratiquée exceptionnellement (incendie extérieur ou pollution aérienne, cas qui justifient alors cette précaution) l’air intérieur et l’air extérieur sont, théoriquement, identiques.

Deux causes principales peuvent engendrer une différence de composition de l’air extérieur et de l’air intérieur, en tout cas changement préjudiciable. Une de ces 2 causes est la présence de COV dangereux pour la santé. Ceci a été déjà été développé ici dans quelques articles, notamment l’un intitulé “COV, ce qu’on ne nous dit pas” et un autre intitulé “Qualité de l’air, pourquoi et comment ventiler”.
Cependant, la cause principale et celle qui nous intéresse plus particulièrement dans cet article est liée à la teneur d’eau dans l’air.

Remontées capillaires

Comme nous l’avons décrit, de l’eau liquide peut se trouver dans les murs du fait des remontées capillaires. Celles-ci contiennent des sels minéraux divers, lesquels peuvent porter préjudice aux éléments du mur, particulièrement les éléments à base de calcaire. Ces éléments peuvent être les pierres du mur, mais aussi le liant qui a servi à les assembler, la chaux, elle-même issue du calcaire. Ces 2 éléments ont déjà été abordés ici, les pierres dans un article dédié “Murs en pierre, les atouts et contraintes”, la chaux dans un article dédié au ciment “Comment le cimentiers nous mentent avec des infos vraies”.

Afin de limiter les effets néfastes des remontées capillaires sur les murs, il est nécessaire d’en permettre l’évaporation le plus rapidement possible. Une partie de cette évaporation peut se produire vers l’intérieur et nous avons là la 1ère source d’apport d’eau dans l’air.

Métabolisme et activités des occupants

A chaque expiration d’air de nos poumons, nous rejetons un peu de vapeur d’eau dans l’air. C’est peu, mais c’est un apport.

L’autre apport lié à notre métabolisme est la transpiration. Plus nous sommes dans une atmosphère chaude, plus notre corps produit de la transpiration. Celle-ci a pour vocation de gérer notre température : la transpiration se trouve sur notre peau, lorsqu’elle s’évapore, elle provoque une consommation d’énergie, ce qui peut faire baisser notre température si, par exemple, nous sommes trop près d’un élément chaud. Voilà notre 2ème apport du fait de notre métabolisme.

Cependant, nos principaux apports sont liés à nos activités.

Nous en menons un nombre considérable dans notre habitat et qui, de par leur nature, génèrent de la vapeur d’eau… Cela va de la cuisine (évaporation d’eau de tous les éléments en cours de cuisson, sauf si celle-ci est menée dans des éléments étanches, ce qui n’est pas la majorité) au lavage du sol (l’eau de lavage déposée sur le carrelage va s’évaporer, ce qui va lui permettre de sécher …), en passant par la lessive et, parfois, le linge qui sèche sur un étendoir intérieur et/ou la vaisselle qui sèche. Une autre activité est profondément émettrice de vapeur d’eau : la toilette.

Pour preuve, une expérience vécue (facile à faire chacun chez soi) :

Pesage d’une serviette de toilette avant la douche d’un adulte de 90 kgs, pesage de la même serviette de toilette après essuyage suite à cette douche : + 85 grammes, plus ce qui se sera évaporé pendant la douche : 120, 150 grammes d’eau au total ?

Pour rappel de ce qui a été développé ci-avant : ajouter 2 grammes d’eau par kg d’air nous fait passer d’une ambiance confortable et agréable à une ambiance humide et ressentie comme inconfortable …

La quantité totale de vapeur d’eau émise par un adulte chaque jour correspond à environ 4 litres d’eau liquide !

Attendu que la plupart de ses activités émettrices sont menées dans son habitat, on peut considérer que, sur les 4 litres d’eau liquide transformée quotidiennement en vapeur d’eau par cet adulte, 3 litres le seront dans son lieu d’habitation.

Ceci est à comparer aux probables quantités autrefois émises par nos prédécesseurs dans des maisons anciennes :

  • nous avons quasiment doublé notre temps de présence dans nos habitats,
  • nous les avons étanchéifiés au vent et nous les chauffons beaucoup plus,
  • nous y faisons beaucoup plus de toilettes, avec beaucoup plus d’eau, plus chaude,
  • nous y faisons aussi beaucoup plus de ménage, sans parler du séchage du linge autrefois pratiqué uniquement en extérieur,
  • nous ne cuisinons plus avec les mêmes équipements …

Conclusion

Si on entend parfois (souvent ?) qu’ouvrir les fenêtres serait suffisant pour renouveler l’air, il apparaît évident que c’est notoirement insuffisant. D’autres prétendent, en ce qui concerne les maisons anciennes, qu’il est inutile de les équiper d’un système de renouvellement d’air car autrefois elles fonctionnaient bien ainsi, c’est faire fi de plusieurs données !

La première affirmation est généralement faite par des gens qui, précisément, n’y ont jamais vécu autrefois. Sinon ils sauraient que si, effectivement, elles n’étaient pas équipées de systèmes de renouvellement d’air mécanique, elles étaient très inconfortables : leurs murs, très souvent, étaient très humides, elles étaient très mal chauffées, on y dormait sous des couettes en plume très épaisses et des couvre-pieds en laine tout aussi épais, il était hors de question d’aller au lit sans une bouillotte ou une brique chaude, l’hiver on y portait un bonnet de nuit, dans la journée il fallait y porter chemise, pulls, pèlerine et autres ceintures de flanelle, on y conservait ses sabots, lesquels, en bois, isolaient les pieds du froid du sol … Alors si certains veulent revivre dans ces conditions, qu’ils le fassent mais qu’ils ne le conseillent pas aux autres !

La seconde donnée, la plus importante peut-être, est que, quand bien même on aurait peu transformé la maison, qui accepterait aujourd’hui, d’y vivre comme autrefois : cuisson dans une marmite sur le feu de cheminée, lessive à l’extérieur et séchage du linge sur un fil dans le jardin et  quand le temps le permet, une mini toilette par semaine, dans une bassine d’eau tiède, lavage du sol tous les 36 du mois ?

Vous l’avez compris, nos habitudes de vie, nos activités menées dans nos maisons n’ont plus rien à voir avec ce qu’elles étaient il y a 100 ans !

Si nous souhaitons les garder, sachons adapter nos maisons aux nouvelles contraintes qu’ainsi nous leur imposons, nous nous imposons !

(*) Chose rare, nous vous proposons un lien vers un professionnel du secteur, objet du développement. Ce choix nous a été dicté par le fait que les explications qu’il nous propose sont exactes.

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 »

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