Problème inconfort d'été - déphasage des isolants

[Benoit.Rs]

Bonjour,

Je souhaite améliorer le confort d’été d’un bâtiment à ossature légère. La courbe des températures du séjour de la semaine la plus chaude est reportée sur le graphique en vert (lieu : Montpellier, température extérieure en rouge).

températures été.png

Pour diminuer ces températures maximum dans le séjour, j’ai alors :
- ajouté des casquettes en façade sud afin de diminuer les apports solaires directs,
- créé un scénario d’occultation des menuiseries en journée pendant l’été,
- diminué les apports internes.
Les débits de ventilation réglementaires restent inchangés dans les pièces.

Avec le cumul de ces mesures, on obtient un écart significatif des températures avec la situation initiale. Les courbes des températures sont superposées sur le graphique, la version « améliorée » est représentée en bleu. Je souhaite maintenant augmenter le déphasage sur ces températures.

Étant dans l’impossibilité de rajouter plus de matériaux « lourds » pour augmenter l’inertie dans les parois de l’existant (enveloppe et cloisons intérieures), je cherche à augmenter le déphasage par les isolants.

Le problème est que lorsque je change les isolants « légers » que sont de la laine de verre de 4,5 cm et laine de verre de 12 cm par un isolant avec une plus grande capacité thermique (laine de bois par exemple), aucun changement de la valeur du déphasage n’est à signaler.

J’ai alors modélisé le bâtiment sans les apports internes ni apports solaires, afin de voir si le phénomène de déphasage n’était pas négligeable par rapport à un autre phénomène. Aucune différence du déphasage, seulement l’amplitude des températures diminue.
Le problème est que, même si je remplace l’enveloppe existante par des parois uniquement en béton lourd (non isolé), il y a une différence dans les températures mais le déphasage reste inchangé.

Après avoir lu que la limitation du lambda minimum pouvait être la raison du problème, j’ai décidé de mettre la valeur 0 comme minimum du lambda des isolants, mais là encore aucune différence de déphasage.

Ma question vient donc après cette "petite" mise en situation :
Pensez vous que ma méthode est cohérente afin de diminuer l’inconfort d’été?
Le déphasage est il négligeable par rapport à d’autres phénomènes ?

Merci à l’avance pour vos réponses,

Cordialement
Benoit R.

[Régis]

Votre méthode est cohérente mais il ne faut pas attendre de "miracle" de l'influence du déphasage.


Le déphasage peut avoir plus ou moins d'impacts sur vos résultats en fonction des projets Exemple :
- sur un projet très ventilé, le déphasage aura peut d'incidence.
- sur le même projet peu ventilé, le déphasage aura plus d'impact sur les températures intérieures obtenues.

Pour quantifier et mesurer l'influence de ce déphasage, il vous faut faire le calcul :
- avec des ponts thermiques à 0
- sans apports internes, ni apports solaires
- en supprimant le chauffage, la ventilation et les infiltrations

La visualisation des courbes de températures permettra alors d'observer le déphasage par rapport aux températures extérieures et ainsi de mesurer ce déphasage.

[Benoit.Rs]

Bonjour M. Bacabara,

Merci pour votre rapidité de réponse.

Suite à votre réponse, j’ai essayé de quantifier l’influence du déphasage, en :
- supprimant les ponts thermiques ;
- simulant en cochant les cases « désactiver les apports internes » et « désactiver les apports solaires » ;
- supprimant les scénarios de chauffage, ventilation et infiltration.

Cependant, les résultats de cette simulation ne sont pas probants, que l’isolant dans les murs extérieurs soit de la laine de verre ou de la laine de bois, sensée augmenter le déphasage des murs extérieurs.

Afin de voir si le logiciel a pris en compte le déphasage apporté par l’isolant, j’ai alors essayé de modéliser le phénomène sur un bâtiment « type » cubique de 10m*10m sans menuiseries, avec les conditions précédemment décrites, et des murs extérieurs composés uniquement d’isolant + bardage bois.

Les résultats sont représentés sur le graphique :
- Températures extérieures ;
- Murs isolés en laine de verre ;
- Murs isolés en laine de bois.

Temp été.JPG

On observe certes un déphasage (d’environ 9h) par rapport à la température extérieure, mais pas de différence de déphasage entre les versions où l’isolant est de la laine de verre et de la laine de bois.

En ne prenant pas en compte les autres phénomènes susceptibles d’influencer sur les températures intérieures, je ne comprends pas pourquoi le déphasage est le même avec des isolants différents.

Pour info, mes hypothèses sont :
- Laine de verre : rho = 30 kg/m3, Cp = 1001 J/(kg.K)
- Laine de bois : rho = 140 kg/m3, Cp = 2100 J/(kg.K)

Est-ce que j’oublie des paramètres pour la modélisation du phénomène ?

Merci de votre réponse,

Cordialement,
Benoît R.

[Régis]

Non, à priori, vous n'avez pas oublié de paramètre et votre méthode paraît bonne.
Les résultats que vous obtenez sont bel et bien cohérents.
Il semble que la différence de masse entre les deux isolants soit relativement négligeable (en terme d'influence sur le déphasage) par rapport à la masse et donc l'inertie totale du bâtiment modélisé.