Avec la popularité croissante de la maison passive et de la rénovation EnerPHit dans les rénovations de maçonnerie en grès brun et en brique aux États-Unis et au Canada, la question revient à maintes reprises : quels niveaux d'isolation sont nécessaires pour créer une structure efficace et jusqu'où devrions-nous et pouvons-nous pousser l'intérieur ? niveaux d'isolation sans rencontrer de problèmes ? Un des outils que nous pouvons utiliser est le logiciel de modélisation hygrothermique WUFI. 475 peut fournir une analyse WUFI pour vos projets en utilisant le système complet d'étanchéité à l'air Pro Clima.

L'étanchéité à l'air d'abord*

Mais avant WUFI, le premier élément à comprendre est qu'une bonne et durable étanchéité à l'air de l'enveloppe du bâtiment rend ces bâtiments beaucoup plus économes en énergie (ajuster les résultats du test blowerdoor dans PHPP pour voir quel effet cela a...). Plus important encore, l'étanchéité à l'air intérieure empêche l'air humide de pénétrer dans l'isolant et de causer des problèmes lorsqu'il rencontre des surfaces froides (c'est-à-dire le mur de briques). C'est la raison pour laquelle les détails que 475 a développés et publiés pour l'isolation intérieure de la construction en maçonnerie historique reposent sur un pare-air intérieur fabriqué avec le pare-vapeur intelligent INTELLO de ProClima, ainsi que le ruban TESCON VANA, pour maintenir l'air conditionné là où il devrait être - sur l'intérieur, gardant l'isolation sèche et l'intérieur confortable. Et en utilisant une cavité de service pour garantir que des résultats étanches à l'air sont obtenus de manière pratique.

* Bien sûr évacuer l'eau en restaurant les corniches, larmiers, gouttières etc... pour éviter la saturation de la brique est la priorité absolue - mais l'étanchéité passe avant l'isolation.

Les Variables : Climat, Brique, Isolation

Il existe une multitude de variables dans WUFI (ce qui rend la formation appropriée des utilisateurs WUFI extrêmement importante). Mais voici quelques-unes des variables de base pour les exemples qui suivent. L'emplacement est Albany, NY, sélectionné car il se trouve solidement dans la zone climatique 5. Nous utilisons le mur le plus défavorable (face au nord, donc pas de véritable rayonnement solaire direct disponible pour les murs secs vers l'intérieur, et le plus exposé aux précipitations), humidité intérieure modérée dans l'hiver (30-40% selon EN 15026), et une petite fuite d'air intérieur dans chaque assemblage.

Le mur est en brique à trois parois. La brique de parement est dans la plupart des cas relativement non absorbante et durable, et a été placée là par des architectes/constructeurs consciencieux qui voulaient que leurs bâtiments durent. On peut l'observer sur le terrain - les bâtiments non chauffés sans dommages en sont un bon exemple. Ceci est en outre garanti par des publications qui ont déterminé la même chose (Badami, 2011, Ananian, 2014). Maintenant, cela ne veut pas dire que charger les murs d'humidité extérieure et/ou d'humidité intérieure n'entraînera pas de problèmes. Un bon drainage, des surplombs, des corniches, etc. prennent normalement soin des éléments extérieurs des bâtiments historiques s'ils sont maintenus en bon état de fonctionnement. La face extérieure de la brique gèle probablement plusieurs fois par an - mais comme la brique de parement est généralement de bonne qualité, la refroidir plus souvent n'entraînera probablement pas plus de dommages dus au gel-dégel. La brique de remplissage intérieure est plus préoccupante - cette brique n'est normalement pas d'aussi haute qualité, deviendrait plus froide en raison de l'isolation intérieure et si l'humidité intérieure n'est pas contrôlée, et peut être sujette à la condensation. Par conséquent, toute humidité supplémentaire peut augmenter à la fois les risques de croissance de moisissures et de gel-dégel.

La profondeur et le type d'isolation peuvent également jouer un rôle important, comme nous l'examinerons ci-dessous. Nous vous recommandons de ne pas utiliser de mousse car la mousse échoue - cependant, la fibre de verre, la laine minérale et la cellulose sont toutes des options viables.

WUFI et seuils de sécurité

Il existe des seuils de sécurité sur lesquels il existe un consensus général - et ces seuils ne doivent pas être franchis pour être sûr que l'assemblage conserve des réserves de séchage et une plus grande résilience en cas de nouveau mouillage imprévu.

Pour éviter les problèmes de moisissure, nous nous référons aux seuils suivants :

1. La recommandation de ProClima est de maintenir l'humidité relative à la surface de condensation en dessous de 92 % à tout moment.
2. ASHRAE 160P établit un critère selon lequel, pour une moyenne mobile donnée sur 30 jours, l'humidité relative ne peut pas être supérieure à 80 % alors que la température est supérieure à 41 degrés Fahrenheit.

WUFI nous permet de comprendre comparativement si un assemblage présente un risque plus grand ou moins de risque en ce qui concerne ces seuils et la résilience de l'enceinte. La corrélation entre chaque seuil de sécurité montre que l'utilisation de l'un ou l'autre conduit à des conclusions similaires, et en adhérant aux deux, on devrait avoir la certitude que l'assemblage fonctionne (étant donné que les bons matériaux, climat et orientation sont utilisés).

Fibre de verre avec "approche de cloison sèche étanche à l'air"

Un grand nombre de bâtiments pour des raisons de code sont isolés à l'intérieur, souvent à l'aide de fibre de verre, et la plupart n'ont aucun problème. Ce n'est pas une surprise car l'enceinte fuit généralement tellement d'air que les fuites minent la valeur de l'isolation et la brique reste plus chaude. Cependant, si l'on essaie d'utiliser l'approche ADA/cloison sèche étanche à l'air pour sceller l'isolant (voir cet article de blog pour les raisons pour lesquelles l'ADA est inefficace), nous observerons la simulation WUFI suivante :

Ce graphique montre que lors des premiers jours froids d'automne, l'humidité commence à charger la brique. Cette charge d'humidité atteint son maximum lorsque le point de saturation en eau libre de la brique est atteint, soit environ 95 % d'humidité relative, par opposition au niveau de saturation plus élevé pouvant être atteint sous vide. Cela signifie qu'une quantité substantielle de charge d'humidité de l'intérieur est possible. (**Voir la note sur Scrit au bas du message.)

(Remarque : ce mur et le mur en dessous ne sont pas conformes au code/légal dans la zone climatique 5, car un pare-vapeur intérieur (classe I ou II) est requis par IRC R702.7 pour les pare-vapeur).

Cellulose

La cellulose est hygroscopique. Il peut tamponner une certaine quantité d'humidité qui autrement se condenserait et s'accumulerait sur la première surface de condensation froide. Néanmoins, ce n'est pas une panacée magique pour la construction d'enclos. Lorsqu'elle est utilisée, il faut considérer que la cellulose est ouverte à la vapeur, et bien qu'elle puisse redistribuer les charges d'humidité bien mieux que les autres isolants fibreux - des questions demeurent quant à savoir dans quelle mesure et ce qui est suffisant dans les climats dominés par le chauffage à différents niveaux d'isolation. WUFI montre qu'avec 4 "de cellulose à l'intérieur de la plaque de plâtre ("étanche à l'air"), les niveaux d'humidité dépassent à la fois le seuil ProClima de 92% ainsi que le maximum moyen courant sur 30 jours ASHRAE de 80% HR et 41F.

Ce graphique indique que le mur recevra une charge d'humidité supplémentaire (92 % plus les pointes) de l'intérieur parce qu'il n'a pas de pare-vapeur requis par le code et qu'il est également exposé à des niveaux d'humidité qui pourraient entraîner des éléments en bois encastrés tels que des cloueurs, des cales et des solives. se détériorer (humidité relative supérieure à 80 % lorsque la température sur 30 jours est supérieure à 41 F).

Cellulose avec INTELLO Plus - Système hermétique intelligent Pro Clima

Lorsque nous introduisons le pare-vapeur intelligent INTELLO de ProClima à l'intérieur de l'isolant, ces problèmes disparaissent car l'humidité produite à l'intérieur en hiver (respirer, cuisiner, se doucher, etc.) est retenue à l'intérieur. Cela conduit à une humidité relative intérieure confortable de 35% + même avec un ventilateur récupérateur de chaleur (VRC) en marche. Tout aussi important, l'air humide est tenu à l'écart de toute surface de condensation froide de l'autre côté de l'isolant, car l'INTELLO forme un pare-air durable et une couche pare-vapeur.

Avec INTELLO et la cellulose, jusqu'où pouvons-nous aller en toute sécurité ?

Une question que nous entendons souvent est : nous utilisons des fenêtres avec une valeur U de 0,15 ou mieux (> R-7), alors ne serait-il pas avantageux d'espacer les montants plus loin de la brique et d'augmenter également les niveaux d'isolation ? Voyons donc ce qui se passe si nous augmentons l'isolation à 6" de cellulose :

Cela peut toujours être considéré comme correct - il n'y a pas de pointes supérieures à 92 % ou de longues périodes supérieures à 80 % d'humidité relative lorsque le mur n'est pas non plus en dessous de 32 F. Notez que cela ne se produit qu'après que l'humidité de la construction initiale ait séché vers l'intérieur au premier printemps. Ceci est fait pour montrer un scénario du pire des cas, dans lequel nous commençons les calculs WUFI en octobre avec tous les matériaux à 80 % d'humidité relative - juste au moment où le temps froid commence.

Passer à la cellulose 8" (R-30) conduit au graphique suivant :

Maintenant, nous dépassons 80 % pendant de plus longues périodes, mais seulement lorsque la face intérieure de la brique est en dessous de zéro. Ce n'est pas un drapeau rouge immédiat, mais nous commençons à épuiser les réserves des murs, et une réflexion et une enquête minutieuses sont nécessaires pour s'assurer que cette approche est en effet sûre et durable. L'assemblage culmine également très brièvement au-dessus de 92 %, bien que ce pic diminue au fil des ans. Pour déterminer si cette quantité d'isolant peut être recommandée, il convient d'entreprendre les actions suivantes : des tests en laboratoire de la brique, davantage de modélisation du comportement hygrothermique du mur pour chaque orientation et des mesures supplémentaires pour maintenir le mur au sec (par exemple, augmentation des objectifs d'étanchéité à l'air, porte-à-faux, traitement de briques).

Notez que dans les maisons en rangée ou les bâtiments autoportants compacts/boîtes, bien moins de R-30 peut être suffisant pour atteindre la certification EnerPHit s'il y a de bonnes fenêtres, des détails d'installation appropriés, un VRC à haut rendement et pas de grands ponts thermiques. Cela ne vaut pas la peine de risquer la solidité de l'assemblage/de la structure/de la santé des occupants, juste pour augmenter les économies d'énergie au-delà des niveaux d'isolation sécuritaires.

Malgré tout, la quête de meilleures valeurs d'isolation demeure pour certains propriétaires/architectes. Nous avons fait un modèle de 12" de cellulose, ce qui vous permet d'obtenir une nouvelle construction adaptée au niveau de R-45 de la maison passive. Cependant, comme le montre le graphique final ci-dessous, les pics d'humidité atteignent maintenant 92 %. De plus, l'humidité relative au printemps reste supérieure à 80 % alors que le mur à la fin du printemps dépasse 41 F pendant plusieurs semaines, même la cinquième année. Les réserves de ce mur sont maintenant clairement épuisées, et toute humidité supplémentaire (imprévue) ou pénétration d'humidité de l'intérieur ou de l'extérieur conduira à des situations qui ne peut plus être atténuée ni par un tamponnage cellulosique ni par un séchage à l'intérieur ou à l'extérieur, ce qui est trop risqué à notre avis.

Conclusion

Les bâtiments historiques ne peuvent ignorer la question de l'atténuation du changement climatique. Nous pouvons - et devons - rendre nos murs de maçonnerie historiques plus éconergétiques en toute sécurité. WUFI est un excellent outil pour isoler avec des niveaux de risque acceptables, en combinaison avec une approche globale de mise à niveau de l'enceinte. Notre eBook Smart Enclosure téléchargeable gratuitement, Historic Masonry Retrofits , est un autre outil utile. Mais procédez toujours avec prudence.

**Remarque sur le Scrit

Maintenir une faible charge d'humidité de l'intérieur empêchera également la maçonnerie d'atteindre des niveaux d'humidité dangereux qui pourraient entraîner un gel-dégel - non seulement dans la paroi extérieure, mais également dans la partie la plus froide (extérieure) de la brique de remplissage. Cette brique de remplissage sera légèrement plus chaude et moins exposée à la pluie, mais comme moins de briques dures ont été utilisées pour le remplissage, ces valeurs sont inférieures à celles de la brique de parement. Ce niveau d'humidité critique est appelé S crit et correspond au niveau d'humidité par rapport à la saturation sous vide de la brique. Si, pour une brique spécifique, ce seuil est dépassé (voir cet article de l'ASHRAE ) et que les cycles de température sont inférieurs à 23 F, des dommages causés par le gel et le dégel se produiront probablement. Si le niveau d'humidité reste en dessous de ce niveau, la brique peut geler sans présenter de dommages. Pour les briques de parement historiques qui ont montré des dommages, en particulier si les bâtiments n'ont pas été chauffés pendant un certain temps, ou pour les briques qui ont été testées pour Scrit, ces valeurs peuvent atteindre 0,80. Pour la brique de remplissage, les valeurs peuvent être bien inférieures et descendre jusqu'à 0,4 ou 0,3 . Ce test de maçonnerie est une entreprise beaucoup plus importante qu'une étanchéité appropriée, une inspection visuelle, un test de tube karstique, etc. et est justifié lorsque des dommages sont présents, des valeurs d'isolation plus élevées sont recherchées, d'autres préoccupations concernant la structure sont présentes ou une combinaison de ces facteurs.

Comme le montrent les graphiques ci-dessous, la teneur en humidité de la brique est fortement influencée par le type d'isolant utilisé, son épaisseur et si le pare-vapeur intelligent INTELLO de ProClima a été installé. Si le Scrit est dépassé, cela dépend du type de brique, mais il est clair que la charge d'humidité du mur de l'intérieur peut ajouter des quantités importantes d'humidité dans les murs historiques et augmenter les risques de dommages causés par le gel et le dégel. Dans ce graphique, la teneur en humidité de la couche extérieure de 3/8" de la brique de remplissage est indiquée.