475 Est-ce que WUFI® : Potentiel de moisissure et rénovations de maçonnerie historiques dans la zone climatique 6 (Burlington, VT)
Une pièce clé du puzzle alors que nous décarbonons notre parc immobilier consiste à moderniser avec succès les bâtiments historiques en maçonnerie selon des normes de haute performance qui offrent un fonctionnement et un confort écoénergétiques tout en préservant l'intégrité structurelle de ces bâtiments intemporels pour les générations futures. Nous avons souvent écrit que les conservateurs et les défenseurs de l'efficacité énergétique n'ont pas besoin d'être en opposition, mais peuvent et doivent travailler ensemble. Alors que le gel-dégel a été la principale préoccupation de ces rénovations, dans cet article, nous examinons le potentiel accru de croissance de moisissures à mesure que les niveaux d'isolation augmentent.
Mais avant d'en arriver au potentiel de moisissure, une note rapide sur le gel-dégel : respirez profondément. Les briques de façade gèlent et dégèlent tout au long des mois d'hiver et ne sont pas nécessairement destructrices en soi. Mais lorsque la maçonnerie est saturée et que des cycles de gel-dégel se produisent, la destruction en résulte. Le gel-dégel est un danger réel et l'installation d'isolant à l'intérieur peut augmenter le risque, car il rend la maçonnerie plus froide et peut-être plus humide. Mais le gel-dégel est une défaillance de tout le système où une mauvaise gestion de l'eau (ou parfois de mauvaises unités de maçonnerie) et des coups de froid répétés conspirent dans des cycles de gel-dégel. Chaque bâtiment est une situation unique qui doit être soigneusement considérée, mais avec de bonnes briques et des détails de façade fonctionnels qui évacuent suffisamment l'eau, le risque supplémentaire de mouillage extérieur de la maçonnerie peut souvent être suffisamment atténué.
Ce qui nous amène à éviter les problèmes d'humidité intérieure de cette brique froide - potentiel de croissance de moisissures - un danger que l'augmentation des niveaux d'isolation peut affecter directement. Comment est-ce? Parce que si le niveau d'humidité accru de la maçonnerie effectué par l'isolation est dans la plupart des cas sans conséquence par rapport au gel-dégel, il peut apporter des quantités substantielles d'humidité sur la face intérieure du mur de maçonnerie - souvent suffisamment pour favoriser la croissance de moisissures.
Par conséquent, nous voulons empêcher la condensation/l'augmentation de l'humidité sur la face intérieure du mur de briques (et également optimiser les performances thermiques de l'isolation) en rendant d'abord la brique étanche au vent et, surtout, en fournissant une étanchéité à l'air de première classe à l'intérieur de l'isolation. L'étanchéité à l'air est la condition sine qua non d'une construction performante et de la prévention des dommages dus à l'humidité. Nous recommandons non seulement de fournir une couche intérieure étanche à l'air et durable, mais de la vérifier avec des tests de porte soufflante. Un bon seuil minimum pour garantir l'étanchéité à l'air est suffisant est un objectif de test de porte soufflante de 0,6 ACH50 - et si cela n'est pas pratique en raison d'obstacles spécifiques au site - alors 1 ACH50 ou moins est acceptable, et 1,5 à 2 ACH50 peuvent fonctionner - mais à un niveau supérieur débits une chasse aux fuites poussée est toujours nécessaire (plus bas c'est toujours mieux). Et à mesure que l'objectif de débit augmente, le niveau d'isolation peut vouloir être réduit pour permettre plus de réserves de séchage.
La ligne pointillée rouge dans l'illustration ci-dessous est la couche étanche à l'air. La couche intérieure étanche à l'air (voir aussi Un pare-air intérieur fait mieux ) devrait également être la couche de contrôle de la vapeur. La gestion de la vapeur la plus robuste pour les rénovations de maçonnerie est assurée par le pare-vapeur intelligent Pro Clima INTELLO Plus et la membrane étanche à l'air.
La membrane pare-vapeur étanche à l'air et intelligente à l'intérieur de l'isolant empêche l'air humide conditionné d'atteindre les surfaces de maçonnerie froides.
Ci-dessous se trouve un mur de briques à trois parois avec isolation à l'intérieur et un point rouge au point le plus préoccupant - la "première surface de condensation". C'est ce point que nous allons approfondir dans nos simulations WUFI./
Mur de briques Three-Wythe avec isolation intérieure
Test d'absorption de la maçonnerie
Pour ce cas, nous notons que le danger de gel-dégel dans cet assemblage a été atténué en confirmant l'absorption de la pluie de briques (avec des tubes Karsten ou d'autres méthodes) et en restaurant et en complétant tous les détails nécessaires à l'évacuation de l'eau . En évitant la saturation de l'extérieur, nous pouvons éviter la destruction par le gel-dégel.
Passons maintenant au risque de moisissure . Le seuil de risque fondamental pour la promotion de la moisissure est défini par ASHRAE 160 qui le définit comme un matériau avec une moyenne mobile sur 30 jours de 80 % d'humidité relative ou plus, à 41 degrés Fahrenheit ou plus. Avec WUFI, nous pouvons examiner différents scénarios d'isolation et voir si ce seuil de 80 % HR/41 F est franchi, et si oui, pendant combien de temps.
Nous aimons souligner que non seulement l'augmentation des valeurs R intérieures, mais également le contrôle de la vapeur joue un rôle important dans le potentiel de croissance des moisissures. Les études WUFI que nous avons faites pour la zone climatique 6 sont situées dans le climat de Burlington Vermont, sur un mur faisant face au nord. Étant donné que le soleil ne brille pas beaucoup sur ce mur, il reste froid / humide plus longtemps et constitue donc un mur conservateur à analyser.
Le premier WUFI que nous montrons est en cellulose dense de 4" avec des propriétés hygroscopiques* - mais sans pare-vapeur intérieur désigné.
Cellulose dense de 4 po sans contrôle de vapeur intérieur. La ligne pointillée verte représente la ligne de 80 % HR et la ligne pointillée rouge 41 degrés F.
Nous pouvons voir sur ce graphique que de longues périodes à chaque automne et printemps, notre point rouge est au-dessus de 80 % d'humidité relative, tout en dépassant 41 degrés F pendant bien plus de 30 jours - dépassant les seuils ASHREA et présentant un grand risque de croissance de moisissures.
Maintenant ci-dessous, nous ajoutons ensuite le pare-vapeur intelligent INTELLO Plus à l'intérieur de l'isolant et les résultats sont radicalement différents. L'humidité relative est poussée en dessous de 80% pratiquement complètement, ne la dépassant que lorsque le point rouge est à 15F et, par conséquent, la menace de croissance de moisissures, due aux niveaux d'isolation, est pratiquement éliminée.
Le même 4" de cellulose dense mais maintenant avec le pare-vapeur intelligent INTELLO à l'intérieur
En dessous du seuil de sécurité, nous pouvons maintenant envisager d'augmenter nos niveaux d'isolation et voir comment le risque augmente. Ci-dessous, nous avons WUFI-ed 6 "de cellulose dense et INTELLO Plus à l'intérieur. Bien que l'humidité relative reste plus longtemps au-dessus de 80% chaque hiver, la température est bien inférieure à 41 degrés pendant ces périodes et le risque de moisissure devrait donc être minime.
6" de cellulose dense avec INTELLO Plus inboard est toujours à l'abri du risque de moisissure.
Ensuite, il y a 8" de cellulose dense et le système étanche à l'air intelligent INTELLO Plus . Cet assemblage modélisé dépasse la limite ASHRAE 160. Le graphique ci-dessous indique que le seuil convenu est franchi pendant environ 3 jours chaque avril. Par conséquent, sur la base des hypothétiques de cet exercice, un niveau d'isolation maximal sécuritaire serait légèrement inférieur à 8 po de cellulose dense hygroscopique* avec INTELLO Plus .
La cellulose à emballage dense de 8 po avec le pare-vapeur intelligent INTELLO Plus atteint la limite à Burlington Vermont.
À titre d'exemple, nous avons ensuite utilisé 12 pouces de cellulose dense et nous obtenons plus de 30 jours au-dessus du seuil ASHRAE au printemps et à l'automne.
La cellulose dense de 12 pouces, même avec un pare-vapeur intelligent, devient une proposition à très haut risque avec plus de 60 jours par an au-dessus de la limite recommandée par l'ASHRAE 160.
Alors que 12" d'isolation est clairement inacceptable - nous pouvons conclure que dans les climats froids comme le nord du Vermont, en utilisant INTELLO Plus , le pare-vapeur intelligent le plus variable en vapeur disponible, en combinaison avec une isolation hygroscopique comme la cellulose dense et une étanchéité à l'air testée par la porte soufflante, il est possible d'atteindre des niveaux d'isolation relativement élevés en toute sécurité.
Les ponts thermiques peuvent être un facteur important dans la détermination des niveaux d'isolation efficaces. Crédit photo : Building Science Corp
Une dernière réflexion sur la quantité d'isolation, c'est trop. Nous avons discuté des idées d'isolation contribuant au risque de gel-dégel et au risque de croissance de moisissures, mais il faut également tenir compte des rendements décroissants potentiels de la super isolation d'un bâtiment historique en maçonnerie en raison des ponts thermiques potentiels importants et répandus - en particulier si les sols sont en béton et connecter aux murs extérieurs. Souvent, les ponts thermiques qui ne peuvent pas être éliminés peuvent submerger l'efficacité de très hauts niveaux d'isolation des murs et le meilleur "équilibre" est souvent un niveau d'isolation modeste, suffisant pour assurer le confort intérieur et associé à de très bonnes fenêtres, portes et fenêtres. puits de lumière. Dans chaque cas, il est important de mesurer la performance thermique globale de la structure complète, en plus des autres risques d'analyse des moisissures/endommagements, avec pour résultat la détermination de la valeur d'isolation la plus efficace.
* Notez que le fichier de matériau WUFI pour la cellulose dense hygroscopique provient d'un fabricant allemand. 475 a essayé d'obtenir un fichier WUFI de National Fiber qui représente les propriétés hygroscopiques mais n'a pas été en mesure d'en obtenir un jusqu'à présent. Par conséquent, une hypothèse clé que nous formulons est qu'une cellulose dense de haute qualité est utilisée, qui, comme la cellulose de marque allemande modélisée, a des qualités hygroscopiques.
