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 Isolant, R, inertie etc. pour les nuls!

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Zonzon

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MessageSujet: Isolant, R, inertie etc. pour les nuls!   Dim 4 Juil - 19:37

Isolant, R, inertie, déphasage etc. Je lis tout et n'importe quoi sur le bois massif...A quand un topo simple et clair sur le sujet dans notre forum?
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Corto
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MessageSujet: Re: Isolant, R, inertie etc. pour les nuls!   Lun 5 Juil - 10:07

Zonzon a écrit:
Isolant, R, inertie, déphasage etc. Je lis tout et n'importe quoi sur le bois massif...A quand un topo simple et clair sur le sujet dans notre forum?

C'est vrai qu'on lit tout et n'importe quoi...
Je vais essayer de faire simple, quitte à préciser plus tard certains détails...Il est possible que les "sachants" s'arrachent les cheveux en lisant certaines choses (classique quand on veut simplifier des choses très complexes), mais bon...faut bien expliquer quand même!! En pensant aux nuls en maths, je vais éviter toutes les formules du style : q = k (Tint - Text)

Commençons par le commencement: le lambda d'un matériau. C'est l'aptitude d'un matériau à conduire la chaleur; on le mesure à température identique et constante des deux côtés d'une paroi d'un mètre d'épaisseur. J'insiste sur le "1mètre d'épaisseur" car le lambda d'un matériau ne changera jamais avec l'épaisseur: que le madrier fasse 5cm ou 30 cm d'épaisseur, le lambda est le même. Pour le bois de construction, il est autour de 0,12. Plus le chiffre est bas, mieux c'est. Par exemple la laine de bois a un lambda autour de 0,040, soit 3 fois moins que le lambda du madrier. En clair cela veut dire que la laine de bois isole 3 fois mieux que le bois massif. Pourquoi? Parce que le lambda reflète la nature du matériau, son organisation interne, son poids volumique, la taille des pores qui emprisonnent l'air (un bon isolant a souvent beaucoup de "bulles d'air"). Je rappelle que la laine de bois c'est des fibres de bois compressées avec une densité variable (de 40 à 170kg au m3), alors que la densité des madriers est entre 350 et 400kg au m3...
On lit parfois: le bois massif est-il un bon isolant? Réponse: ben ça dépend par rapport à quoi: 0,12 c'est très bien par rapport à 230 (lambda de l'alu), très bien par rapport au béton plein ( lambda de 2), mais moins bien que le lambda des vrais isolants (comme les laines de bois, laines minérales etc.).
Que doit-on retenir de ce premier paragraphe?
1) Le lambda est calculé en régime statique, c'est à dire avec des températures constantes (contrairement à la "vraie vie").
2) Le bois massif a un lambda correct, mais loin des vrais isolants
Ces deux points seront importants pour la suite...
à suivre...


Dernière édition par Corto le Mer 7 Juil - 21:38, édité 1 fois
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Pépé

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MessageSujet: Re: Isolant, R, inertie etc. pour les nuls!   Lun 5 Juil - 10:23

Quelle est finalement l'utilité du lambda si c'est une valeur invariable avec l'épaisseur?
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Corto
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MessageSujet: Re: Isolant, R, inertie etc. pour les nuls!   Lun 5 Juil - 11:24

Pépé a écrit:
Quelle est finalement l'utilité du lambda si c'est une valeur invariable avec l'épaisseur?

C'est une valeur que l'on va utiliser pour calculer le fameux "R" thermique: le R pour "Résistance", car le R c'est la capacité d'un matériau a résister au passage de la chaleur...Pour trouver le R, il suffit de connaitre l'épaisseur du matériau et son lambda. Plus le R est élevé, mieux c'est!
Dans le cas du bois massif, on connait le lambda (:0,12). Imaginons un madrier de 18cm d'épaisseur. Pour obtenir le R, on fait la division: 0,18:0.12= 1,5.
Autre exemple: j'ai un mur en madriers de 88mm. je divise 0,088 par 0,12, ce qui me donne: 0,73
Un mur en rondins d'épaisseur moyenne de 24cm: R= 0,24:0,12= 2

Voilà...à cette étape on doit voir une chose capitale: si l'on s'en tient au R, ben les maisons en bois massif, "c'est pas terrible"... Heureusement on va voir que l'erreur serait justement de s'en tenir au R...
à suivre (quel suspens )
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lucke

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MessageSujet: an   Lun 5 Juil - 15:01

Je précise que le R des différents matériaux constituant un mur s'accumule. Dans le cas d'un mur doublé, on aura par exemple
un mur constitué de madrier en 88mm avec un R de 0,73
+ 10 cm de laine de bois avec un R de 2,5
Donc au total 2,5 + 0,73= 3,23
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yoda
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MessageSujet: Re: Isolant, R, inertie etc. pour les nuls!   Lun 5 Juil - 15:31

Corto a écrit:


Voilà...à cette étape on doit voir une chose capitale: si l'on s'en tient au R, ben les maisons en bois massif, "c'est pas terrible"... Heureusement on va voir que l'erreur serait justement de s'en tenir au R...
à suivre (quel suspens )

Je sens que le père Corto va régler quelques comptes
Mais il a raison: c'est pénible de voir des mecs jurer que par le "R". On verra certainement dans ce topic, qu'une maison A avec un "R" inférieur à une maison B, en théorie moins performante sur le papier, peut s'avérer plus économe en énergie dans la vie quotidienne...
Une précision: "une résistance thermique au moins égale à 2 est considérée comme une bonne isolation standard."
Source:http://www.econologie.com/isolation-coefficients-de-transmission-thermique-des-materiaux-articles-3472.html

...mais c'est vrai que les différentes réglementations thermiques (2000, 2005, 2010) repoussent rapidement les limites du standard...
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Pépé

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MessageSujet: Re: Isolant, R, inertie etc. pour les nuls!   Lun 5 Juil - 16:40

lucke a écrit:
Je précise que le R des différents matériaux constituant un mur s'accumule. Dans le cas d'un mur doublé, on aura par exemple
un mur constitué de madrier en 88mm avec un R de 0,73
+ 10 cm de laine de bois avec un R de 2,5
Donc au total 2,5 + 0,73= 3,23

Donc il vaut mieux un madrier assez fin et un isolant épais, qu'un madrier épais tout seul? C'est ça?
Si je vous comprends bien: une fuste avec des rondins en 24 cm d'épaisseur obtient un R de 2. Alors que dans l'hypothèse (ce que je veux faire en fait), d'un madrier de 88mm avec 16 cm de laine de bois, le R sera de 0,73 +4= 4,73! et quasiment pour le même prix, voire moins cher!
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Irène

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MessageSujet: Re: Isolant, R, inertie etc. pour les nuls!   Lun 5 Juil - 16:47

Pépé a écrit:
'un madrier de 88mm avec 16 cm de laine de bois, le R sera de 0,73 +4= 4,73! et quasiment pour le même prix, voire moins cher!

Donc il vaut mieux mettre des sous dans l'isolant que dans le madrier. Pourquoi ne pas aller plus loin et choisir des madriers en 45mm (les chalets sont vraiment pas cher en 45mm)?
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Pépé

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MessageSujet: Re: Isolant, R, inertie etc. pour les nuls!   Lun 5 Juil - 16:52

Irène a écrit:
Pourquoi ne pas aller plus loin et choisir des madriers en 45mm (les chalets sont vraiment pas cher en 45mm)?
Parce qu'une certaine épaisseur de madrier est quand même nécessaire pour stocker la chaleur et la restituer. Et 90mm semble un minimum. Corto ou Yoda vous parleront de ça: l'inertie, la diffusivité etc. C'est un peu compliqué pour moi.
Irène et ses madriers de 45mm va nous réinventer la MOB
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antimob

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MessageSujet: Re: Isolant, R, inertie etc. pour les nuls!   Lun 5 Juil - 16:56

Pépé a écrit:
Irène et ses madriers de 45mm va nous réinventer la MOB

NOOOOOON!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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Corto
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MessageSujet: Re: Isolant, R, inertie etc. pour les nuls!   Lun 5 Juil - 23:05

yoda a écrit:

Je sens que le père Corto va régler quelques comptes

Non non...vraiment...Je pense juste aux travaux rapportés dans l'Art de la Fuste vol.3. En gros aux USA et au Canada, diverses études ont eu lieu au début des années 80. Les chercheurs ont comparé une maison ossature bois et une maison bois massif (épaisseur 18cm). Sur le papier le R de la MOB était légèrement supérieur, donc on s'attendait à des consommations un peu moindre pour la MOB.
Mais si en hiver les besoins pour chauffer furent identiques, en été les besoins en clim étaient 24% inférieurs pour la MBM, et pire encore: les besoins en chauffage au printemps et en automne étaient 46% inférieur dans la MBM...
Bien sûr une étude ne suffit jamais, même si les Américains ne sont pas stupides et avaient choisi des familles proches tant dans le nombre de personnes que dans les habitudes. Cette première étude a été suivie par d'autres, au point qu'après des études "classiques", des simulations par ordinateurs ont pu montrer une fiabilité correcte.
Tout ça a entrainé une refonte des normes américaines: les normes prennent en compte un crédit de masse thermique pour calculer l'isolation et ce crédit fonctionne comme un bonus par rapport au R théorique...
Mais tout ça ne répond pas à la question essentielle: pourquoi le bois massif avec un R quelconque, est capable de performances assez supérieures à celles qu'on pouvait attendre...
à suivre... Very Happy
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Gardois

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MessageSujet: Re: Isolant, R, inertie etc. pour les nuls!   Lun 5 Juil - 23:18

Corto en maitre du suspens...le nouveau Hitchcock? Suspect
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Corto
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MessageSujet: Re: Isolant, R, inertie etc. pour les nuls!   Mer 7 Juil - 16:55

Bon on a vu que le R d'une maison en bois massif n'était pas fabuleux...Il faut voir maintenant où la maison en bois massif massif "performe".
C'est le moment de parler de l'inertie thermique.
Une maison moderne doit être capable de faire 3 choses:
1) Isoler (diminuer les échanges entre l'extérieur et l'intérieur)
2) Accumuler (absorber de la chaleur ou de la fraicheur)
3) Déphaser (restituer après un certain nombre d'heures la chaleur ou la fraicheur)

Voyons comment se passent les choses:
On a vu que les calculs théoriques se faisaient en régime statique, c.a.d. que la température de chaque côté de la paroi ne varie pas. Dans la vraie vie, la température extérieure change. A 8h du mat l'hiver, la température n'est pas la même qu'à 12h, ou à 16h..., sans parler des températures la nuit forcément plus basses. On est donc dans un régime dynamique.
Tous les matériaux accumulent de la chaleur (l'eau, le fer, le bois etc.). Ils vont se distinguer sur le point qui nous intéresse par la diffusivité.
Késako la diffusivité? pour faire simple, c'est la vitesse de transfert de la chaleur dans un matériau.
Exemples:
L'hiver le soleil chauffe les murs extérieurs; cette chaleur est restituée dans l'idéal en soirée ou la nuit dans la maison.
L'été la fraicheur de la nuit est restituée dans la journée.
Objection: l'été, les murs chauffent encore plus. Donc mes murs en bois massif vont me donner en soirée et la nuit la chaleur accumulée? Réponse: il suffit d'ouvrir les fenêtres pour rafraichir la maison...
Que se passe-t-il dans les murs?
Le bois est le seul matériau léger avec le liège à pouvoir à la fois accumuler de la chaleur ET à pouvoir la restituer lentement. Imaginons un mur en laine de verre (un isolant performant), la vitesse de transfert de la chaleur est de 8cm/heure. Pour le bois massif, la vitesse de transfert n'est que de 1,5cm par heure. Concrètement cela veut dire que la laine de verre va réagir rapidement aux changements de température extérieure, alors que le bois massif va "lisser" les différences de températures.
Dans le volume 3 de l'Art de la Fuste, les auteurs rappellent les travaux de J.P. Petit et J. Taine ("Transferts thermiques" édit. Dunot 1991): les températures extérieures sont considérées comme un onde sur une période de 24h et si l'on compare un mur en rondins de 24 cm d'épaisseur moyenne et un mur en laine de verre de même épaisseur, l'amplitude de l'onde est divisée par 250 par le bois mais que par 5 par la laine de verre.
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Gardois

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MessageSujet: Re: Isolant, R, inertie etc. pour les nuls!   Mer 7 Juil - 17:52

Je veux être sûr de bien comprendre: dans l'hypothèse où j'ai des murs doublés par l'extérieur, mon madrier ne va pas être exposé au soleil. Il va l'hiver emmagasiner la chaleur de mon chauffage et j'espère qu'il va me la restituer le soir et la nuit quand je baisserai le chauffage avant d'aller au lit. L'été, mon madrier va prendre la fraicheur de la nuit et me la restituer le jour. J'ai bon? Very Happy
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Ronald



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MessageSujet: Re: Isolant, R, inertie etc. pour les nuls!   Mer 7 Juil - 18:42

C'est ça l'inertie? La capacité d'un matériau à accumuler et restituer la chaleur? j'ai lu qu'il fallait des matériaux lourds pour ça, comme le béton. Alors pourquoi le bois ferait mieux?
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yoda
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MessageSujet: Re: Isolant, R, inertie etc. pour les nuls!   Mer 7 Juil - 19:50

Gardois a écrit:
Je veux être sûr de bien comprendre: dans l'hypothèse où j'ai des murs doublés par l'extérieur, mon madrier ne va pas être exposé au soleil. Il va l'hiver emmagasiner la chaleur de mon chauffage et j'espère qu'il va me la restituer le soir et la nuit quand je baisserai le chauffage avant d'aller au lit. L'été, mon madrier va prendre la fraicheur de la nuit et me la restituer le jour. J'ai bon? Very Happy
Oui!
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yoda
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MessageSujet: Re: Isolant, R, inertie etc. pour les nuls!   Mer 7 Juil - 20:17

Ronald a écrit:
C'est ça l'inertie? La capacité d'un matériau à accumuler et restituer la chaleur? j'ai lu qu'il fallait des matériaux lourds pour ça, comme le béton. Alors pourquoi le bois ferait mieux?

Non il est faux d'associer la densité d'un matériau et l'inertie thermique. Pour les Américains c'est même l'inverse: le crédit de masse thermique dont parle Corto est plus important pour des bois de faible masse volumique. Un bois léger est mieux qu'un bois lourd parce que son comportement en régime dynamique est plus performant: il lisse mieux les températures et donc prend en compte une température moyenne (on parle aussi d'amortissement).
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Corto
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MessageSujet: Re: Isolant, R, inertie etc. pour les nuls!   Mer 7 Juil - 20:51

Ronald a écrit:
C'est ça l'inertie? La capacité d'un matériau à accumuler et restituer la chaleur? j'ai lu qu'il fallait des matériaux lourds pour ça, comme le béton. Alors pourquoi le bois ferait mieux?

La diffusivité est différente de l'inertie thermique. Comme dit Yoda la diffusivité est la capacité qu'a un matériau à transmettre très lentement les variations de température. Cette capacité est illustrée par les notions de déphasage (un temps plus ou moins long que mettra le chaud ou le froid à traverser le madrier) et d'amortissement (la capacité à lisser les températures, c.a.d. à transformer les variables en moyenne).
L'inertie thermique est différente: c'est la capacité d'un matériau à accumuler beaucoup de chaleur pour la restituer ensuite.
Maintenant faisons un raisonnement un peu tordu (mais révélateur d'un mode de fonctionnement intellectuel lorsque les personnes parlent et comparent le bois massif et des matériaux en termes d'isolant, d'inertie etc.):
Qu'est-ce qui est plus performant: une Formule 1 ou un tracteur?
Tout le monde va répondre d'abord: "une Formule 1!"
Maintenant je précise: on va juger la performance de la F1 ou du tracteur en faisant une course de 100mètres dans un champ récemment labouré...
Et là tout le monde dit: "ben non, c'est le tracteur qui va gagner!!"
On voit souvent ce type de raisonnement avec le bois massif: on le place dans des comparatifs et des situations qui le pénalisent. Exemple:on le compare pour juger son lambda à un vrai isolant et on dit "bof". On le compare avec le R d'un mur de MOB et on dit "bof". On le compare à un mur en béton pour juger de son inertie thermique et on dit "bof" encore...
Mais à l'arrivée il faut être juste: certes l'inertie thermique du bois massif n'est que la moitié de celle du béton (et encore), mais il est 10 à 15 fois plus isolant. Certes la laine minérale est 3 fois plus isolante que le bois massif mais elle a 10 fois moins d'inertie que lui...
Donc le bois massif ne s'en sort pas si mal que ça...Et encore on n'a pas parlé de l'effusivité...
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yoda
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MessageSujet: Re: Isolant, R, inertie etc. pour les nuls!   Jeu 8 Juil - 0:35


Avant que Corto parle de l'effusivité, je reviens sur l'amortissement et le déphasage.
L'amortissement permet d'atténuer les effets des canicules l'été ou des grands froids l'hiver:
L'amortissement est un avantage l’hiver pour capter les rayonnements solaires, et restituer le soir cette chaleur accumulée, ce qui évite de rallumer le chauffage, et il est important l’été pour accumuler la fraîcheur nocturne et la restituer le jour comme le pain de glace d’une glacière.
Le déphasage permet de retarder les effets (en été: le front de chaleur pénètre dans la maison en fin de journée plutôt qu'en matinée. Il est moins utile l’hiver car les températures extérieures sont inférieures aux températures intérieures tout au long du cycle de 24h (sauf à utiliser des baies vitrées qui chaufferont en journée un carrelage, un plancher épais, une dalle en béton, un mur de refend en béton)

On le constate dans le cas des bâtiments avec une forte inertie (donc une capacité à stocker la chaleur) comme les églises, les châteaux ou les maisons anciennes aux murs épais en pierre qui restent frais en été. A l’inverse, une trop forte inertie du bâtiment peut le rendre difficile à chauffer l’hiver (c'est le cas de beaucoup de construction en pierre aux murs très épais).
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Bea

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MessageSujet: Re: Isolant, R, inertie etc. pour les nuls!   Jeu 8 Juil - 8:57

Pourquoi les MOB ont un problème d'inertie? Car les panneaux d'OSB devraient logiquement se comporter comme le bois massif. Non?
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Corto
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MessageSujet: Re: Isolant, R, inertie etc. pour les nuls!   Jeu 8 Juil - 9:08

Bea a écrit:
Car les panneaux d'OSB devraient logiquement se comporter comme le bois massif. Non?
Ils ne sont pas assez épais: de 6 à 22mm maximum...
Rappel: OSB signifie Oriented Strand Board, ou panneau à lamelles minces orientées. Ce panneau de particules est souvent utilisé dans les MOB qui ont leurs qualités thermiques du fait des couches d'isolant entre les panneaux d'OSB, et non de ce dernier.
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lucke

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MessageSujet: Re: Isolant, R, inertie etc. pour les nuls!   Ven 9 Juil - 7:20

Corto a écrit:

On voit souvent ce type de raisonnement avec le bois massif: on le place dans des comparatifs et des situations qui le pénalisent. Exemple:on le compare pour juger son lambda à un vrai isolant et on dit "bof". On le compare avec le R d'un mur de MOB et on dit "bof". On le compare à un mur en béton pour juger de son inertie thermique et on dit "bof" encore...
Mais à l'arrivée il faut être juste: certes l'inertie thermique du bois massif n'est que la moitié de celle du béton (et encore), mais il est 10 à 15 fois plus isolant. Certes la laine minérale est 3 fois plus isolante que le bois massif mais elle a 10 fois moins d'inertie que lui...

C'est tout à fait vrai que certains semblent prendre plaisir à dénigrer le bois massif...Souvent d'ailleurs il s'agit de pr-MOB comme si avoir la quasi totalité du marché ne leur suffisait pas Rolling Eyes Ils ont peur de quoi? Le bois massif occupe une niche du marché et c'est très bien comme ça...

Corto a écrit:

Donc le bois massif ne s'en sort pas si mal que ça...Et encore on n'a pas parlé de l'effusivité...

Et du bilan thermique, du confort psychologique et de tant d'autres choses qui font que vivre dans une MBM apporte beaucoup de satisfactions. Une amie qui a traversé des périodes très difficile (dépressions) dit que ça maison en bois "est le meilleur médecin qu'elle ait connu!"
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Irène

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MessageSujet: Re: Isolant, R, inertie etc. pour les nuls!   Ven 9 Juil - 12:14

lucke a écrit:

Et du bilan thermique, du confort psychologique et de tant d'autres choses qui font que vivre dans une MBM apporte beaucoup de satisfactions. Une amie qui a traversé des périodes très difficile (dépressions) dit que ça maison en bois "est le meilleur médecin qu'elle ait connu!"
C'est vrai qu'on a l'impression d'être en vacances en permanence!
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Julien

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MessageSujet: Re: Isolant, R, inertie etc. pour les nuls!   Dim 11 Juil - 9:15

La construction en bois massif ne peut que se développer. D'autres systèmes permettent d'obtenir mieux en terme d'isolation, mais avec des matériaux pas du tout écologiques et "lourds" à fabriquer...
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Lula

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MessageSujet: Re: Isolant, R, inertie etc. pour les nuls!   Mar 13 Juil - 15:13

Merci pour ses explications sans formules mathématiques!!! J'attends la suite avec impatience...
Il y a peu, un ami me disait que les maisons en bois massifs devraient être confinées à leur domaine d'origine: la montagne. Et que l'on devrait plutôt adopter le mode de construction des anciens: la pierre par exemple dans le Sud. Vous en pensez quoi?
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