Bulletin de diffusion décembre 2022
ANALYSE D’UNE PAROI VERTICALE EN BÉTON
Dans la dernière infolettre, je traitais de la capacité thermique dans un mur conventionnel en le comparant à l’inertie que l’on peut mesurer dans un mur de masse. Pour compléter ma petite enquête, j’ai mesuré le comportement d’un mur de béton, isolé du côté extérieur et enfoui sous terre, sous deux conditions différentes :
zone de béton apparent située en surbas d’une fenêtre et au-dessus d’une source de chaleur
zone de béton recouvert d’un assemblage vide 2x3 et d’un panneau de gypse, située aussi en surbas d’une fenêtre et au-dessus d’une source de chaleur
Les deux secteurs sont isolés de la même façon (100 mm EPS) à partir de l’extérieur.
Rappel de certaines notions
L’inertie thermique peut se définir comme étant la capacité d’un matériau à stocker de la chaleur et à la restituer de façon graduelle L’inertie thermique serait optimale avec :
De la masse (plus grande capacité thermique)
Une faible diffusivité (diminuer la vitesse de transmission interne)
Une faible effusivité (diminuer la transmission de surface — éponge)
Le tableau ci-haut montre les propriétés probables[1] de certains matériaux, trouvées par croisements entre diverses références. On y constate que les matériaux béton et gypses possèdent tous deux une densité intéressante, qui doit toutefois être vue dans le contexte de l’installation (gypse très mince et béton très épais). Leur diffusivité y est relativement petite, mais l’effusivité du béton est très élevée (donc théoriquement plus difficile pour le béton à conserver sa chaleur).
[1] Il apparait difficile d’identifier des données récurrentes nous permettant de connaitre de façon plus certaine les propriétés de diffusivité et d’effusivité des matériaux.
Une série de température au thermomètre infrarouge (avec ajustement émissivité requise) a été faite dans la zone « béton » et dans la zone « béton recouvert de gypse » Le graphique montre ici la zone avec béton apparent, sur lequel on y voit clairement la propension du béton à faire des gains thermiques lorsque le chauffage est en action (18,5 à 21,5 dC), jusqu’à 5 dC au-dessus de l’air ambiant et à les reperdre tranquillement, mais avec un déphasage quasi nul (voir graphique suivant) lorsque les consignes de chauffages stoppent le chauffage.
Lectures comparatives
J’ai comparé le secteur béton (en bleu au graphique suivant) avec le gypse (en vert).
Le gain thermique en surface du gypse, en période de chauffe, est plus rapide et plus élevé qu’en surface du béton ;
Le gain thermique va toutefois se perdre rapidement pour le gypse, et les surfaces atteindront une température de l’ordre de 2 dC inférieure par rapport au béton apparent ;
À l’opposé, la courbe du béton (bleue) montre un gain moins significatif, mais qui permettra durant le temps de lecture de décharge prédéterminé (55 minutes) d’obtenir en tout temps des températures de surfaces supérieures à celle du gypse apparent.
Conclusion L’étude réalisée est ponctuelle et n’est pas nécessairement représentative de toutes les conditions qui sont similaires pour ce type d’installation murale. Toutefois, à l’intérieur de ces limites d’interprétation, il semble que le béton nu intérieur exposé à une source de chaleur puisse affectivement agir comme masse thermique intéressante et améliorer quelque peu la température de surface sur une plus longue période que s’il était recouvert de gypse. Une telle condition pourrait améliorer ainsi la température que l’on ressent, donc un certain niveau confort accru. Vous avez fait comme moi de petits essais d’inertie thermique ? Faites-moi savoir ! Nous pourrons ainsi partager nos commentaires.
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