Nous avons toutes et tous vécu, en extérieur, une situation de ressenti de “temps lourd“, d’ambiance générale oppressante, de sensation d’une chape de plomb sur les épaules, parfois cette sensation dure des jours entiers, d’autrefois elle précède la survenue d’un orage…
Avez-vous déjà ressenti cette même sensation désagréable dans votre maison, même quand la température affichée sur le thermostat semble raisonnable ?
Ou encore constaté que le linge ou la vaisselle sèchent péniblement, que de la condensation apparaît sur vos fenêtres en hiver ?
Ces phénomènes sont loin d’être anodins, directement liés à une présence importante de vapeur d’eau dans l’air qui nous entoure.
La présence de vapeur d’eau dans l’air se mesure, c’est ce qu’on appelle “l’Humidité Relative“ (HR).
A l’extérieur la matérialisation de la condensation se vérifie soit par le développement de nuages ou de brouillard (le brouillard est, en fait, un nuage situé à notre altitude), soit par l’apparition de pluie.
A l’intérieur, les signes tangibles sont la matérialisation de condensation sur les parois. Généralement ce phénomène commence par les vitres donnant sur l’extérieur ou, dans les salles de bains, sur les miroirs.
Parfois on ne constate pas ce phénomène visuellement car il se produit dans l’épaisseur des parois, au cœur des matériaux, c’est ce qu’on appelle le point de rosée.
Ensemble, explorons cette relation complexe entre l’humidité relative, le point de rosée et le nécessaire renouvellement d’air de nos habitats.
Comprendre ces mécanismes, c’est faire un pas décisif vers un habitat plus sain et un confort optimal, le tout dans une ambiance de salubrité optimisée, donc se donner la chance de vivre dans un habitat sain.
L’eau (H2O) dans l’air : comprendre l’humidité relative
L’eau est une grande inconnue ou, en tout cas, méconnue de beaucoup d’entre nous.
C’est dommage car c’est un élément merveilleux qui peut aussi bien générer du confort que de l’inconfort, entre autres lors de ses changements d’état (développé ci-avant)
L’air qui nous entoure n’est pas seulement composé d’azote, d’oxygène et de CO2 comme on pourrait le croire. Il contient également de la vapeur d’eau en quantité variable.
Cette vapeur d’eau est invisible à l’œil nu, mais ses effets sur notre confort et notre santé sont bien réels, sans oublier les méfaits qu’elle peut générer sur les bâtis pouvant aller jusqu’à des désordres très importants et… coûteux, parfois irréversibles !
L’eau dans le bâti et dans l’habitat
Mais d’où vient cette eau dans l’air ?
Elle est apportée de 2 façons :
- La vie naturelle du bâti (remontées capillaires, infiltrations, fuites des réseaux…)
- La vie des habitants (métabolisme et activités des occupants)
Origine de l’eau : la vie naturelle du bâti
- Remontées capillaires : Les apports naturels sont souvent attribués à des remontées capillaires… bouc émissaire le plus courant des problèmes dans les murs. Non pas qu’il n’y aurait pas de remontées capillaires mais c’est une erreur que de croire que l’immense majorité de la présence d’eau dans les murs est quasiment systématiquement de cet ordre.
En effet, s’il y a remontées capillaires il devrait y avoir présence, plus ou moins importante certes, mais très courante, de salpêtre au pied des murs, à la limite de ce qu’on appelle “la frange d’évaporation“. Si du salpêtre est présent au pied des murs de périphérie mais qu’il n’y en a pas au pied des murs de refend et si ces derniers sont de même nature, il est fort probable que la cause de la présence d’eau est d’une autre origine. - Infiltrations : la présence, à l’extérieur et à proximité, d’un collecteur d’eau de pluie lié à une descente d’eau de toit est à prendre en considération.
Il est juste de suspecter d’abord cette source.
La présence, sur le terrain et plus loin d’un bassin versant est, aussi, à prendre en considération.
Si la présence d’eau est d’autant plus importante qu’il pleut beaucoup… alors il faut consulter un spécialiste de ces sujets car il y a fort à parier que, à tout le moins, une des sources du problème pourrait se trouver là !
- Fuite d’eau : si la présence d’eau est proche d’une conduite ou d’une évacuation d’eau sanitaire, consulter le plombier avant de passer à des travaux plus lourds serait certainement une bonne idée !
Devenir de cette eau dans les bâtis
Sauf à accepter sa présence permanente dans les parois, ce qui va les détériorer très rapidement et, in fine, en déclencher la fin de vie, cette eau doit s’évaporer.
L’idéal serait qu’elle s’évacue en totalité par l’extérieur… Hélas ça n’est quasiment jamais le cas et, donc, une partie s’évapore dans l’intérieur de l’habitat.
Ce fait est bien sûr une des causes de nos ennuis et difficultés avec les désordres liés à la présence de vapeur d’eau dans l’air ambiant !
Origine de l’eau : le métabolisme et les activités des habitants
Métabolisme : Lors de la respiration, du fait de sa progression dans les poumons et la trachée artère, l’air aura connu des échanges gazeux, ce qui lui aura permis de se charger de vapeur d’eau (c’est pourquoi, l’hiver, par temps très froid, lors de respiration à l’extérieur, une sorte de petit nuage se matérialise lors de l’expulsion de l’air),
Transpiration : Nous transpirons beaucoup l’été, cependant, même l’hiver, notre organisme autorégule finement sa température via la transpiration et donc, de ce fait, nous émettons de la vapeur d’eau dans l’air intérieur.
Activités : Nous faisons notre toilette, nous prenons des douches, souvent quotidiennes, rarement froides, souvent chaudes à très chaudes, parfois longues à très longues… probablement une de nos principales émissions de vapeur d’eau du fait de nos activités. Ajoutons-y le ménage (lavage des sols), la vaisselle qui sèche gentiment, le linge parfois étendu sur un “tancarville“, la cuisine et quelques autres activités de type sport ou autres, nous voilà face à des émissions importantes de vapeur d’eau.
Emissions quotidiennes de vapeur d’eau par un individu adulte : Toutes ces activités confondues liées à nos modes de vie très sédentaires, dans des habitats étanches au vent (excellente chose que cette étanchéification, laquelle est source d’importantes économies de chauffage et de gains significatifs en termes de confort thermique), nous amènent à des émissions importantes de vapeur d’eau dans nos habitats.
Diverses études nous accordent entre 2 et 3,5 litres d’eau liquide vaporisée dans l’air de nos intérieurs (par individu adulte)… à raison de 3,5 g d’eau la cuillerée d’air en comparaison aux capacités de rétention d’eau vapeur d’un volume d’air de msn habitats, du fait de tout ce qui précède, on se rend de suits compte qu’il y a, à tout le moins, des risques de saturation de notre air ambiant !
Qu’est-ce que l’humidité relative ?
L’humidité relative (HR) est un concept clé que nous devons maîtriser. Elle s’exprime en pourcentage et représente la quantité de vapeur d’eau présente dans l’air par rapport à la quantité maximale que cet air pourrait contenir à une température donnée.
L’air est soumis à des variables importantes, parmi lesquelles : sa température et sa pression et… sa teneur en vapeur d’eau.
Sa température et sa pression ont une influence importante sur sa capacité à contenir de la vapeur d’eau en plus ou moins grande quantité.
La pression de l’air est importante en termes de météorologie car elle peut, en un même lieu, être très différente selon les altitudes (elle peut être influente jusque dans les plus hautes altitudes, 10000 mètres et au-delà !).
Par contre, dans un habitat, les variations d’altitude sont négligeables pour ce qui est de pouvoir influer sur la pression de l’air. N’ayant pas d’influence sur ses possibilités à contenir plus ou moins de vapeur d’eau… nous n’allons pas prendre en considération les variations de pression de l’air pour l’HR de l’air intérieur.
La capacité de l’air à contenir de la vapeur d’eau dépend fortement de sa température. Plus l’air est chaud, plus il peut contenir de vapeur d’eau. À l’inverse, plus l’air est froid, moins il peut en contenir.
Quelque soit sa température, de l’air qui ne comporte pas la moindre molécule d’eau (ce qui est impossible à l’état naturel, par contre on peut créer ces conditions en laboratoire) est classé à 0%.
Lorsqu’il atteint son seuil de saturation, c’est à dire que le moindre apport supplémentaire de molécules d’eau est impossible, on le considère avoir une HR de 100%.
Concrètement :
- Une HR de 0% correspond à un air totalement sec (théorique, jamais atteint dans la nature)
- Une HR de 100% correspond à un air saturé en vapeur d’eau, qui ne peut plus en absorber davantage
Pour illustrer ce phénomène, prenons un exemple concret que nous allons imager
( – 1 kg d’air = environ 820 litres, soit env. 0,82 m3 = volume équivalent à un lave linge + un sèche linge + la panière à linge /// 1 cuillère à café d’eau = environ 3,5 g)
- À 20°C, l’air peut contenir jusqu’à environ 17,3 g/m³ de vapeur d’eau (il serait alors avec une HR de 100%),
- À 0°C, cette capacité tombe à seulement 4,8 g/m³ (il serait de même considéré à 100% d’HR)
Autre exemple : À 19°C, la teneur considérée idéale en termes de confort est de 55% d’HR
(“calculette“ utilisée pour ce qui suit) :
- Dans ces conditions (au niveau de la mer), il contient 7,45 g d’eau par kg d’air (soit un peu plus de 2 cuillères à café d’eau vaporisée dans 0,82 m3 d’air).
- En y vaporisant 1 cuillère à café d’eau supplémentaire (3,5g), à la même température, son HR monte à : 73,74% (la zone d’HR à 19°C considérée confortable va de 45% à 65%, l’idéal serait de l’ordre de 55%)
- Si on se contente de chauffer cet air pour revenir à 55% d’HR, il faut le monter à… environ 24,5°C (+ 5,5°C) !!!
On constate à quel point le changement de la quantité absolue d’eau dans l’air ou son changement de température provoquent de fortes évolutions de l’humidité relative.
Comment mesurer l’humidité relative ?
Pour connaître l’humidité relative dans votre habitat, il existe des appareils simples et abordables : les hygromètres. Il est recommandé d’en placer dans les pièces principales de la maison, particulièrement dans celles qui semblent problématiques (sensation d’humidité, présence de moisissures).
Un appareil mobile en capacité de la mesurer (thermomètre/hygromètre) et donner instantanément la température du point de rosée est très utile, cet équipement est d’un prix relativement modique.
Il n’est pas rare de constater des écarts significatifs entre différentes pièces d’un même logement, révélant ainsi des problèmes de ventilation localisés ou des sources d’humidité spécifiques.
Le point de rosée : quand l’invisible devient visible
Développons maintenant un phénomène fascinant qui découle directement de ce que nous venons d’expliquer : le point de rosée.
Définition et mécanisme
Le point de rosée est la température à laquelle l’air devient saturé en vapeur d’eau (HR = 100%). Si la température baisse en dessous de ce seuil, l’excédent de vapeur d’eau se condense et passe de l’état gazeux à l’état liquide.
Point de rosée visible
C’est exactement ce qui se produit lorsque de la buée apparaît sur les fenêtres en hiver. La vitre, plus froide que l’air intérieur, refroidit l’air qui entre en contact avec elle. Si la température de la vitre est inférieure au point de rosée de l’air ambiant, l’eau se condense et forme des gouttelettes bien visibles.
Point de rosée invisible
Le point de rosée peut aussi se matérialiser dans l’épaisseur des parois.
En effet les matériaux, particulièrement les isolants fibreux mais pas seulement eux, sont perméables à l’air et à la vapeur d’eau qu’il contient (on parle de perspirance).
L’ennui de la matérialisation invisible est qu’on s’en méfie moins, ce qui ne l’empêche pas d’être très délétère.
Les conséquences concrètes dans nos habitats
Ce phénomène du point de rosée a des implications majeures pour nos habitations :
- Condensation sur les surfaces froides : fenêtres, murs extérieurs mal isolés, ponts thermiques
- Développement de moisissures : lorsque l’eau se condense régulièrement sur des surfaces poreuses
- Dégradation des matériaux : pourrissement des bois, éclatement des bétons par corrosion des armatures, décollement des papiers peints
Il n’est pas rare, lors de visites d’expertise, d’observer des dégâts considérables causés par une mauvaise gestion de l’humidité. De telles observations se rencontrent aussi bien dans des habitats anciens mal rénovés (pas de renouvellement d’air digne de ce nom) que dans des habitats relativement récents (moins de 10 ans !).
La nature des murs, y compris relativement épais, en pierre, pisé ou bauge, a certes une influence mais n’est pas, en soi, une quelconque garantie de bon comportement … Et que dire des bâtis en béton ou parpaings qui, sous prétexte de murs non perspirants, ont été isolés par l’extérieurs, avec des isolants quasi étanches, dont les menuiseries ont été changées en même temps et qui, en deux ou trois ans, se trouvent envahis par des moisissures sur leur parois intérieures !
Humidité relative et confort thermique : une relation méconnue
L‘impact de l’HR sur notre confort est souvent sous-estimé. Pourtant, il est considérable.
Le ressenti thermique
Notre perception de la température ne dépend pas uniquement du thermomètre, très loin s’en faut. L’humidité relative joue un rôle déterminant :
- Une HR élevée (>65%) nous fait ressentir la chaleur plus intensément en été, car notre transpiration s’évapore moins bien et refroidit moins efficacement notre corps
- Une HR élevée en hiver accentue la sensation de froid, car l’eau présente dans l’air augmente la conductivité thermique et facilite la perte de chaleur corporelle
C’est pourquoi, dans une maison où l’HR est bien maîtrisée (entre 45 et 65%), on peut se sentir parfaitement à l’aise à 19°C, alors qu’il faudra chauffer à 21°C ou plus dans une maison humide pour obtenir une sensation de confort équivalente. Dit autrement, on chauffe moins !
Le coût énergétique caché
Ce phénomène a des implications financières directes évidentes, même si l’affirmation classique qui dit qu’il faudrait consommer 7% de plus (donc dilapider inutilement des ressources, dépenser de l’argent et polluer) pour 1°C de chauffe supplémentaire est totalement fausse. En maîtrisant l’HR d’un habitat, il est sans appel qu’on en améliore très sensiblement le confort thermique et que… à confort thermique équivalent, on chauffe un peu moins, dit autrement “on ressent le même confort avec le chauffage de l’air à 1 ou 2 degrés Celsius de moins.
Par ailleurs, dans une atmosphère trop humide, une partie de l’énergie de chauffage est « gaspillée » à maintenir en suspension la vapeur d’eau présente dans l’air, plutôt qu’à réellement réchauffer l’espace habitable, énergie non transmise aux parois.
Et surtout, si on arrête de miser sur l’objectif d’une température de l’air dite de confort (aberration totale) mais qu’on mise sur des échanges de rayonnement infrarouge (vidéo) entre les éléments faisant partie intégrante de l’habitat (murs, cloisons, équipements, …) et les occupants, on tendra vers la pertinence…
Les impacts sanitaires
Nous l’avons développé dans de nombreux articles : la présence récurrente d’eau condensée contre les parements favorise le développement d’auréoles et de moisissures, éléments pour le moins délétères au plan salubrité et sanitaire.
Les impacts sur le bâti et l’habitat
Les bâtis (structure) et l’habitat (équipements), eux aussi, souffrent de ces situations de mauvaise gestion de la teneur en vapeur d’eau.
Autres éléments délétères
Les COV et les microparticules sont également des éléments délétères qu’il faut gérer, nous y reviendrons dans un autre article.
Solution incontournable : le renouvellement d’air !
Il s’agit ni plus ni moins que de changer l’air intérieur par de l’air puisé à l’extérieur.
Pour celles et ceux qui pensent que l’air extérieur est plus pollué que l’air intérieur, des articles futurs les aideront probablement à changer d’avis !
Pourquoi renouveler l’air ?
Le renouvellement d’air permet d’évacuer l’excès d’humidité produit à l’intérieur de nos habitations. Et cette production est considérable ! Une famille de quatre personnes génère facilement 10 à 15 litres d’eau par jour par ses activités quotidiennes :
- Respiration et transpiration : 2 à 4 litres
- Cuisson des aliments : 1 à 2 litres
- Douches et bains : 2 à 3 litres
- Séchage du linge à l’intérieur : 2 à 5 litres
- Plantes d’intérieur : 0,5 à 1 litre
Sans évacuation adéquate, cette eau s’accumule dans l’air intérieur et finit par atteindre des niveaux problématiques d’humidité relative.
Renouveler l’air intérieur… La solution ultime ?
Face aux problèmes d’humidité excessive, le renouvellement d’air s’impose comme la solution la plus efficace, la plus pérenne et la plus vertueuse pour résoudre les pathologies ou désordres tels que évoqués ci-avant..
C’est d’autant plus une option à prioriser que ce renouvellement permet aussi de gérer et d’évacuer les COV et microparticules ainsi que de limiter la présence, elle aussi délétère, de trop grandes quantités de CO2 dans l’air ambiant.
Les solutions de ventilation… sont multiples
Plusieurs approches sont possibles pour assurer ce renouvellement d’air vital, nous y reviendrons dans les semaines à venir.
Sommairement, citons :
- La ventilation naturelle
- Les ventilations Simple Flux (SF)
- Les ventilations Double Flux (DF)
- La ventilation par Insufflation (VMI)
Toutes sont en capacité d’assurer plus ou moins bien le travail, en fonction des contraintes et des objectifs et, surtout, de la qualité de leur mise en œuvre.
Le choix des matériaux est aussi très important, leur mise en œuvre, leurs combinaisons entre eux…
Conclusion
Qui a dit que le renouvellement d’air, dans l’ancien, ça ne sert à rien ?
Entre les apports incontournables de vapeur d’eau dans les habitats, les apports liés aux activités des habitants et les éléments délétères présents dans l’air, il faut prendre toutes dispositions pour corriger les éventuels excès.
Les phénomènes naturels sont de l’ordre de remontées capillaires, infiltrations ou fuites d’un réseau.
Les apports de vapeur d’eau dans l’air ambiant des habitants sont liés à leur métabolisme (respiration, transpiration) et leurs activités (toilette, bain, douche, lessive, vaisselle, cuisine, ménage…).
Les éléments délétères évoqués vont des microparticules (tissus et autres matériaux qui s’usent et se détériorent, émissions diverses liées à la cuisine, bougies…) aux COV (produits d’entretien, de cosmétique, désodorisants, émanations de peinture, vernis…) et au CO2 (lié à notre respiration et à la présence de plantes et animaux…).
La lettre d'information de Claude Lefrançois, alias Papy Claude
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