Dans le domaine de la construction, le déphasage thermique indique le temps que met une onde thermique à traverser une paroi ou un matériau. En d’autres termes, il fait référence au décalage temporel entre le pic de chaleur extérieure et le moment où cette chaleur atteint l’intérieur du bâtiment.
Comprendre le déphasage et son calcul est crucial pour choisir les matériaux de construction adaptés et améliorer le confort en hiver mais aussi en été.
Définition du déphasage thermique :
Le déphasage est une mesure temporelle, qui indique le temps que met la chaleur à traverser une paroi. Plus une paroi est dense et épaisse, et plus la capacité thermique des matériaux qui la constituent est élevée, plus long sera le déphasage. Il s’exprime en heures.
Calculer le déphasage thermique :
Le déphasage thermique dépend de plusieurs facteurs, notamment l’épaisseur et la conductivité thermique des matériaux constituant la paroi. Il peut être calculé en utilisant la formule suivante :
Déphasage (en heures) = Épaisseur totale de la paroi (en mètres) / (2 x √(conductivité thermique du matériau principal x densité du matériau principal x chaleur massique du matériau principal))
Ce calcul donne une estimation du déphasage thermique pour un matériau ou une paroi donnée.
Exemples de déphasage thermique des isolants :
| Exemple de paroi | Déphasage |
|---|---|
Plancher de comble perdu isolé en ouate de cellulose
|
11 heures |
Rampants de toitures isolés par l'intérieur avec du coton recyclé
|
7,6 heures |
Mur en ossature bois avec une ITE en fibre de bois rigide et une isolation intérieure en ouate de cellulose insufflée
|
11,8 heures |
Doublage intérieur avec une isolation en chanvre, herbe ou mixte (lin, jute, chanvre…)
|
11,8 heures |
Pour consulter le détail des exemples de configurations et leurs données indicatives : Guide des matériaux biosourcés et confort d'été (Association des Industriels de la Construction Biosourcée).
Interpréter les données du déphasage :
Plus le déphasage d’un matériau ou d’une paroi est élevé, plus la chaleur met de temps à le/la traverser.
Le rôle du déphasage thermique en hiver
En hiver, grâce au déphasage élevé, la chaleur met plus de temps à sortir du bâtiment, ce qui permet de réaliser des économies d’énergie : les chauffages sont moins sollicités pour maintenir la température stable.
Le rôle du déphasage thermique en été
À l’inverse, en été, la chaleur met plus de temps à entrer dans le bâtiment. La fraîcheur intérieure est ainsi conservée plus longtemps et la climatisation est moins sollicitée.
Pendant les canicules et périodes de fortes chaleur, un déphasage élevé permet l’inversion des flux thermiques grâce à une ventilation nocturne, lorsque les températures extérieures sont plus fraîches.
Le déphasage thermique est un critère essentiel à prendre en compte lors de la conception et rénovation d’un bâtiment. Il influe directement sur le confort thermique des occupants, en particulier pendant les chaudes journées d’été. Un déphasage thermique élevé permet de réduire les fluctuations de température à l’intérieur, offrant ainsi un environnement plus agréable.
En optant pour des matériaux de construction ayant un bon déphasage thermique, tels que les murs en ossature bois avec un isolant biosourcé ou les combles perdus avec de la ouate de cellulose soufflée, vous pouvez minimiser la chaleur qui entre dans le bâtiment pendant les périodes estivales. Cela réduit la nécessité de recourir à des systèmes de climatisation énergivores, contribuant ainsi à des économies d’énergie et à une empreinte environnementale réduite.
Il est important de souligner que le déphasage seul ne peut garantir un confort en été : la conception du bâtiment, les usagers eux-mêmes et d'autres critères jouent un rôle important.
Par ailleurs, le déphasage est étroitement lié à la diffusivité thermique des matériaux. La diffusivité représente la vitesse à laquelle la chaleur se propage à travers un matériau. Plus la diffusivité est faible, plus le déphasage sera élevé. Ainsi, en choisissant des matériaux avec une faible diffusivité thermique, vous maximisez le potentiel de déphasage thermique, ce qui se traduit par un meilleur confort thermique et une réduction de l’effet des pics de chaleur estivaux.
