Calcul du point de rosée

Méthode de calcul du point de rosée

Ce calculateur du point de rosée estime le risque de condensation interstitielle d’humidité dans une paroi multicouche à l’aide d’une méthode stationnaire simplifiée de type Glaser. Le résultat est présenté sous forme de graphiques de la répartition de la température et de la pression partielle de vapeur d’eau à travers l’épaisseur de la paroi.

Le calcul est utile pour comparer des compositions de mur ou de toiture. Il aide à identifier dans quelle couche, ou à quelle interface entre couches, une zone de condensation possible peut apparaître pour les conditions intérieures et extérieures saisies.

Repères et recommandations

Normes et hypothèses

Méthode de calcul. Une approche stationnaire unidimensionnelle (Glaser) est utilisée. Le transfert de chaleur est supposé stationnaire à travers l’épaisseur. Le transport de vapeur d’eau est supposé stationnaire et régi par la diffusion.

Normes et documents. La logique de calcul suit l’approche générale de l’EN ISO 13788 (évaluation de la condensation interstitielle selon un schéma stationnaire). Pour les résistances thermiques superficielles intérieure et extérieure typiques, voir l’EN ISO 6946.

Limites du modèle. Le calcul n’inclut pas le transport capillaire d’humidité, la convection liée aux fuites d’air, le mouillage par la pluie, le séchage solaire ni la variabilité météorologique. Il est destiné à une vérification initiale et à la comparaison de variantes de composition.

Étape 1. Champ de température à partir des résistances thermiques

Résistance thermique d’une couche. Pour chaque couche, la résistance thermique est calculée à partir de l’épaisseur d et de la conductivité thermique λ.

Ri=di/λi

Unités et cohérence. L’épaisseur des couches est saisie en mm et la conductivité thermique en W/(m·K). Le profil de température utilise le rapport Rcum/Rtot, la cohérence entre couches est donc essentielle. Si vous comparez avec des valeurs tabulées de R en m²·K/W, utilisez l’épaisseur en mètres dans la formule.

Résistances superficielles. Si les résistances superficielles sont incluses, des valeurs typiques pour une paroi verticale sont utilisées.

Rsi=0.13 m²·K/W Rse=0.04 m²·K/W

Températures aux interfaces. La température à chaque interface entre couches est déterminée proportionnellement à la résistance cumulée depuis la surface intérieure jusqu’à cette interface, pour des températures intérieure T_in et extérieure T_out données.

T(x)=Tin-(Tin-Tout)·Rcum(x)/Rtot

Étape 2. Pression de saturation comme limite sans condensation

Sens physique. Pour chaque point de la paroi, la pression maximale possible de vapeur d’eau dans l’air des pores sans condensation est déterminée à partir de la température locale T(x). Cette grandeur s’appelle la pression de vapeur saturante.

Esat(x)=Esat(T(x))

Unités. Esat est affichée en Pa. La fonction Esat(T) est basée sur une relation usuelle entre la température et la pression de saturation.

Étape 3. Pression partielle de vapeur d’eau à partir des résistances à la diffusion

Pressions partielles aux limites. Côté intérieur et côté extérieur, la pression partielle est calculée à partir de l’humidité relative φ et de la pression de saturation à la température correspondante.

ein=φin/100·Esat(Tin)

eout=φout/100·Esat(Tout)

Résistance à la diffusion d’une couche. Pour chaque couche, la résistance à la diffusion est calculée à partir de l’épaisseur d et de la perméabilité à la vapeur δ.

Zi=di/δi

Unités. Dans ce calculateur, δ est saisie en mg/(m·h·Pa). Alors Z est obtenu en (m²·h·Pa)/mg.

Résistances superficielles à la diffusion. Des ajouts constants dans les mêmes unités représentent les couches limites aux surfaces intérieure et extérieure.

Zsi=0.027 (m²·h·Pa)/mg Zse=0.013 (m²·h·Pa)/mg

Répartition dans l’épaisseur. La valeur e(x) à chaque interface est déterminée linéairement en fonction de la part de résistance à la diffusion cumulée.

e(x)=ein-(ein-eout)·Zcum(x)/Ztot

Étape 4. Principe d’identification d’une zone de condensation possible

Critère. À un point de la paroi, la condensation est possible si la pression partielle réelle dépasse la pression de saturation à la même température.

e(x)>Esat(T(x))

Interprétation finale. Si la courbe verte est au-dessus de la courbe rouge sur un intervalle, cet intervalle est classé comme zone de condensation possible. Si la courbe verte reste partout en dessous de la rouge, le critère stationnaire de condensation interstitielle n’est pas satisfait.

Repères pratiques pour l’interprétation

Où le risque apparaît le plus souvent. Les zones critiques apparaissent souvent du côté froid ou à une interface avec un matériau peu perméable. La raison est la température plus basse et l’humidité relative plus élevée dans les zones plus froides.

Ce qui influence le plus le résultat. La courbe verte est généralement la plus sensible aux valeurs de δ et à l’ordre des couches. Une erreur d’un ordre de grandeur sur la perméabilité à la vapeur peut modifier nettement l’emplacement et l’existence du croisement des courbes.

Comment comparer correctement des variantes. Pour une comparaison claire, modifiez un seul paramètre à la fois. Par exemple, ne changez que l’épaisseur de l’isolant ou seulement le matériau de la couche de contrôle de vapeur. Cela montre clairement ce qui décale les courbes.

FAQs

Que signifie une zone de condensation possible sur le graphique

C’est un intervalle où e>Esat. Cela signifie qu’à la température donnée, l’air des pores ne peut pas contenir cette quantité de vapeur d’eau en phase gazeuse, donc une condensation peut se produire.

En pratique, une zone prédite par une méthode stationnaire ne signifie pas toujours une accumulation nette d’humidité. Des conclusions définitives nécessitent souvent une analyse transitoire et la prise en compte du séchage.

Pourquoi est-il important de regarder à la fois la température et la pression partielle

La condensation dépend de deux facteurs. La température fixe la limite de saturation Esat, tandis que le transport diffusif détermine la pression partielle réelle e.

Même avec la même humidité intérieure et extérieure, la modification de λ et δ des couches peut déplacer différemment les courbes rouge et verte.

Pourquoi les courbes se croisent-elles souvent plus près du côté extérieur

Plus près de l’extérieur, la température est plus basse, donc Esat diminue. En même temps, une partie de la vapeur d’eau intérieure diffuse vers l’extérieur, et e ne baisse pas toujours aussi vite que Esat.

Par conséquent, la probabilité de croisement (et donc d’une zone de condensation possible) est généralement plus élevée du côté froid.

Peut-on considérer le résultat comme précis pour un mur réel

Il s’agit d’un calcul stationnaire simplifié. Il convient pour une première vérification et pour comparer des compositions à T et φ fixes.

Si vous devez évaluer l’accumulation et le séchage saisonniers, les effets de la pluie et du soleil et le comportement des matériaux dépendant de l’humidité, on utilise des modèles transitoires, par exemple basés sur les principes de l’EN 15026.

Quelles données d’entrée provoquent le plus souvent des erreurs

Le plus souvent, les erreurs viennent de la perméabilité à la vapeur δ, surtout pour les films et membranes, et de l’ordre des couches, c’est-à-dire l’emplacement de la couche de contrôle de vapeur. Le choix de la conductivité thermique λ peut aussi être important pour les matériaux sensibles à l’humidité.

Pour des résultats fiables, utilisez des valeurs issues des fiches techniques et vérifiez les unités.