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Le mécanisme de votre maison

Notions élémentaires

À l'intérieur de cette page

Le rendement de la maison

Une maison devrait nous protéger du soleil, de la pluie, du vent et de la neige, et nous garder au chaud et à l'aise. Elle devrait également être solide et durable.

De nombreux facteurs interagissent pour répondre à ces besoins, notamment l'enveloppe du bâtiment, l'environnement extérieur, les installations techniques et les occupants.

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L'enveloppe du bâtiment

L'enveloppe, qui constitue la carcasse de la maison, protège les occupants des éléments; elle comprend les murs et le plancher du sous-sol, les murs au-dessus du niveau du sol, le toit, les fenêtres et les portes.

On attend beaucoup de l'enveloppe : elle doit fournir un support structural aux murs et au toit, empêcher la structure de se détériorer, permettre un éclairage naturel à l'intérieur et offrir une voie d'entrée et de sortie. Enfin, l'enveloppe du bâtiment doit séparer l'environnement intérieur chaud et confortable du climat extérieur.

Pour protéger notre environnement intérieur, l'enveloppe doit contrôler le flux de chaleur, d'air et d'humidité de l'intérieur de la maison vers l'extérieur.

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L'enveloppe du bâtiment et le flux de chaleur

La chaleur sort de la maison dans toutes les directions.

Afin de contrôler l'environnement intérieur, on a aussi recours à un système de chauffage destiné à combattre le froid des hivers canadiens. On tente de construire des habitations qui ne chauffent pas l'extérieur et gardent la chaleur à l'intérieur.

Mais la chaleur se déplace vers les endroits où il y a une différence de température. En fait, la chaleur passe des zones chaudes aux zones froides.

Plusieurs personnes croient que la plus grande partie des pertes de chaleur se fait par le plafond à cause de la tendance de l'air chaud à s'élever. Ce n'est pas toujours le cas. Le déplacement de la chaleur se fait dans toutes les directions – vers le haut, vers le bas ou vers les côtés – mais toujours d'une zone chaude à une zone froide. Ainsi, dans le cas d'une pièce chauffée située au dessus d'un garage non chauffé, la chaleur se dissipera par le plancher. De la même façon, des pertes thermiques peuvent se faire par les murs extérieurs, que ce soit au sous-sol (ou dans un vide sanitaire) ou au-dessus du niveau du sol. Le déplacement de la chaleur s'effectue vers le froid. Le rôle de l'enveloppe du bâtiment est de contrôler le flux de chaleur entre l'intérieur et l'extérieur.

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Comment la chaleur se transmet-elle?

Le flux de chaleur se fait de trois façons différentes. Dans une partie de l'enveloppe de la maison, comme un mur, la chaleur peut se transmettre d'une, de deux ou de trois façons en même temps.

  • Par conduction. La chaleur peut se propager directement d'une partie à l'autre d'un même objet par des particules qui s'entrechoquent. Par exemple, la chaleur d'une poêle en fonte est transmise à la poignée et, ensuite, à votre main. Certains matériaux sont de meilleurs conducteurs de chaleur que d'autres. Les matériaux isolants réduisent la transmission de la chaleur à l'aide de minuscules poches d'air qui sont relativement peu conductrices de chaleur.

  • Par convection. La transmission de la chaleur peut aussi s'effectuer par le mouvement d'un fluide comme l'eau ou l'air. À l'intérieur d'un mur non isolé, par exemple, l'air se réchauffe au contact de la paroi chaude et se déplace vers la paroi froide où il perd sa chaleur. De la chaleur est aussi transmise par le mélange de l'air chaud et froid.

  • Par rayonnement. Tout objet propage de la chaleur par rayonnement de la même façon que le soleil. Si vous vous placez devant une fenêtre froide, vous dégagez de la chaleur vers celle-ci et vous ressentez le froid, même si la température de la pièce est élevée.

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L'enveloppe du bâtiment et le flux d'air

Le flux d'air incontrôlé à travers l'enveloppe peut se révéler une source importante de perte thermique et entraîner d'autres problèmes. Puisque l'air chaud peut contenir une grande quantité de vapeur d'eau, la circulation de l'air constitue également la principale voie par laquelle l'humidité est amenée dans l'enveloppe.

En hiver, l'air circule à travers l'enveloppe du bâtiment. L'air qui sort de la maison contient de la chaleur et de l'humidité, tandis que l'air qui entre est sec et crée de désagréables courants d'air.

Pour que l'air circule d'un côté à l'autre, il doit y avoir un trou dans l'enveloppe et une différence de pression d'air entre l'intérieur et l'extérieur. La différence de pression d'air peut être causée par un ensemble de divers facteurs comme :

  • L'effet du vent. Lorsque le vent souffle contre la maison, il crée une zone de haute pression du côté exposé au vent et l'air pénètre à l'intérieur. Il existe une zone de basse pression du côté abrité du vent (et parfois des autres côtés) où l'air est expulsé de la maison.

  • L'effet de cheminée. Dans une maison chauffée, l'air chaud moins dense s'élève et prend de l'expansion pour créer une zone de pression plus élevée près du niveau supérieur de la maison. L'air s'échappe par les trous au plafond et les fissures autour des fenêtres de l'étage supérieur. La force de l'air qui s'élève crée une pression plus basse près du niveau inférieur de la maison, et l'air extérieur pénètre par les fissures et les ouvertures aux étages inférieurs.

  • L'effet de la combustion et de la ventilation. Les appareils qui brûlent du combustible comme le bois, le mazout ou le gaz naturel ont besoin d'air pour assurer la combustion et donner le tirage nécessaire dans la cheminée. Les cheminées et les foyers ouverts tendent à évacuer beaucoup d'air. Cet air doit être remplacé, et l'air extérieur sera aspiré à travers l'enveloppe du bâtiment. C'est pourquoi on remarque souvent qu'il y a des courants d'air dans une pièce où un feu brûle dans le foyer.

    Cet effet peut également être causé par les ventilateurs dans la cuisine et la salle de bain, les systèmes d'aspirateur central, les hottes de certaines cuisinières, les sécheuses et autres ventilateurs d'extraction.

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L'enveloppe du bâtiment et l'humidité

L'humidité peut causer l'effritement du béton, le pourrissement du bois et l'écaillage de la peinture. Elle peut aussi endommager le plâtre et les tapis. Sous toutes ses formes, l'humidité est l'une des principales causes de dommages aux composants de construction.

L'humidité peut se présenter sous forme solide, liquide ou gazeuse (vapeur d'eau). Elle peut provenir de l'extérieur, par exemple d'une nappe d'eau souterraine, de la glace, de la neige, de la pluie, du brouillard et du ruissellement, ou de l'intérieur sous forme de vapeur d'eau produite par les occupants de la maison et leurs activités comme le lavage, le nettoyage et la cuisson, ou par des humidificateurs.

Sous ses différentes formes, l'humidité peut pénétrer dans l'enveloppe du bâtiment de nombreuses façons :

  • La gravité. L'eau qui s'écoule d'un toit ou la condensation qui descend le long du vitrage d'une fenêtre démontre bien la façon dont la gravité tire l'eau vers le bas.

  • L'action capillaire. L'eau peut aussi se déplacer de côté ou vers le haut par action capillaire. L'action capillaire dépend de la présence de petits interstices, comme dans le matériel de revêtement extérieur ou les matériaux poreux, tels que le béton ou la terre. (On n'a qu'à penser à des essuie-tout qui absorbent l'eau.)

  • La diffusion. Les vapeurs d'eau peuvent également pénétrer dans les matériaux par diffusion. La diffusion dépend de la différence entre la pression de la vapeur d'eau et la résistance des matériaux à cette pression.

  • Le mouvement de l'air. L'humidité sous forme de vapeur d'eau est transportée par l'air en mouvement à un endroit où il y a une fuite d'air. Par exemple, une fissure dans l'enveloppe de la maison pourrait laisser pénétrer de l'humidité.

Un flux d'air à travers un petit trou dans l'enveloppe peut laisser entrer beaucoup plus d'humidité que la diffusion à travers les matériaux du bâtiment.

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La condensation

Une petite ouverture peut laisser pénétrer 100 fois plus d'humidité qu'il en pénétrerait par diffusion sur une surface beaucoup plus grande.

La vapeur d'eau devient un problème lorsqu'elle se condense en liquide. Cela se produit lorsque l'humidité relative est de 100 p. 100 et que l'air ne peut contenir plus de vapeur d'eau.

Un bon exemple est la condensation sur les fenêtres. Lorsque l'air entre en contact avec la fenêtre froide, il perd de la chaleur. Comme l'air devient plus frais, il ne peut plus contenir toute la vapeur d'eau; il se produit alors de la condensation sur la surface de la fenêtre.

Si la fenêtre est très froide, la condensation formera du givre. Comme la surface intérieure d'une fenêtre à simple vitrage est plus froide que celle d'une fenêtre à double vitrage, les problèmes de condensation ou de givre seront plus fréquents avec les fenêtres à simple vitrage, même lorsque le taux d'humidité est peu élevé. La condensation se formera plutôt dans les endroits humides de la maison, tels que la cuisine et la salle de bain.

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La maison en tant que système

La condensation se produit lorsque l'air humide entre en contact avec une surface froide.

Avant de commencer des travaux d'amélioration éconergétique, il serait bon de revoir ce que cela comprend et d'évaluer quelles incidences ils auront sur les autres aspects de la maison. Pour éviter toute surprise désagréable et pour vous assurer que les travaux répondront à vos attentes, il serait bon d'envisager les différentes possibilités et de planifier minutieusement chaque étape dès le début des travaux.

Une maison est constituée de composants qui fonctionnent ensemble pour former un système intégré. Le rendement d'un composant repose sur son lien avec les autres composants du même système. Les composants de la ventilation et du chauffage, les matériaux de construction et leur assemblage ainsi que les habitudes des occupants sont inter reliés – un changement à l'un de ces composants peut avoir une incidence sur tous les autres.

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