Dans le domaine de la construction, le déphasage thermique est un concept essentiel pour assurer un confort thermique optimal. Il 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.
Le déphasage
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.
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 une paroi donnée. Il est important de noter que le déphasage varie en fonction des caractéristiques des matériaux utilisés.
Par exemple, le déphasage de la ouate de cellulose soufflée en combles perdus est d’environ 9h30 pour une résistance thermique R = 7m2/K.W.
L’Association des Industriels de la Construction Biosourcée a également publié récemment les données de déphasage pour quelques exemples de systèmes constructifs français.
Par exemple pour un mur en ossature bois avec une ITE en fibre de bois rigide et une isolation intérieure en ouate de cellulose insufflée, le déphasage indiqué est de 11,8 heures.
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. En hiver, elle met plus de temps à sortir du bâtiment, ce qui permet de réaliser des économies d’énergie (les chauffages étant moins sollicités pour maintenir la température stable). À l’inverse, en été, la chaleur met plus de temps à entrer dans le bâtiment. La fraîcheur intérieure est ainsi conservée plus longtemps. 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 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.
