Catégorie : Infiltrométrie

L’infiltrométrie est devenue un outil indispensable pour évaluer la performance énergétique des bâtiments, qu’il s’agisse de constructions neuves ou de rénovations.

Grâce au test d’étanchéité à l’air, les professionnels peuvent identifier les fuites d’air, optimiser l’isolation thermique, et garantir le confort des occupants tout en respectant les exigences des réglementations (RE 2020, etc.). Mais comment réaliser ces tests avec précision ? Quels équipements choisir et quelles sont les bonnes pratiques pour interpréter les résultats ?

Test d’infiltrométrie et porte soufflante
L’infiltrométrie est une des techniques clés de mesure pour améliorer l’efficacité énergétique dans le bâtiment. Au départ développée pour la gestion du confort dans l’habitat, elle est aujourd’hui également liée à un contexte règlementaire dans le domaine du Bâtiment Basse Consommation. Comment se déroule un test d’infiltrométrie ? Comment fonctionne une porte soufflante et de quoi se compose-t-elle ? Explications.

L’INFILTROMETRIE

Les terminologies sont nombreuses pour désigner les techniques de mesure d’infiltrométrie : mesure de l’étanchéité à l’air, mesure des infiltrations d’air, blower-door test, mesure de la porte soufflante, mesure des fuites d’air…

Il s’agit en fait de quantifier les fuites d’air (ou de gaz) d’une enveloppe « étanche » (bâtiment, étuve, salle blanche, salle à gaz extincteur…) et de mesurer leur débit.

Utilisé à titre précurseur en France depuis bientôt trois ans, le test d’infiltrométrie est :
- nécessaire pour obtenir le label BBC Effinergie (neuf)
- prévu pour le label rénovation BBC
- potentiellement prévu par la RT2012 comme obligatoire pour toutes les maisons neuves à partir de 2012. A suivre…
- indispensable pour l’optimisation de la consommation énergétique.
Le principe

On met le bâtiment à tester sous pression (ou dépression) à une valeur de différence de pressions connue (et mesurée – par exemple 50 Pascal), puis on mesure le débit d’air nécessaire pour maintenir cette pression. Ce débit est alors égal au débit des fuites du bâtiment.

Il convient ensuite de s’assurer que les mesures réalisées sont correctes. Des normes existent pour définir le protocole du test, en améliorer sa précision, définir comment on normalise le résultat pour pouvoir établir des comparaisons entre des bâtiments de différentes tailles et présenter le(s) résultat(s) d’une manière comparable, compréhensible et incontestable.

Par exemple le standard européen de l’habitat passif (norme EN 13829) prévoit une valeur n50 < 0,6 h-1. C’est à dire que pour une différence de pression entre l’intérieur et l’extérieur de 50 Pa, le taux de renouvellement d’air doit être inférieur à 0,6 volume par heure.

La mise sous pression permet également de rechercher les fuites !

UN MATERIEL DE MESURE : LA PORTE SOUFFLANTE

La porte soufflante est par excellence l’appareil de mesures permettant de réaliser des tests d’infiltrométrie. Elle est conçue pour répondre à des normes et se compose de différents éléments :

Un ventilateur étalonné et muni des capteurs de pression: ce ventilateur est étanche (le flux d’air ne passe que par lui et ne permet pas les sorties d’air parasites). Les capteurs de pression mesurent la pression de l’air qui passe dans le ventilateur et l’étalonnage permet de mesurer le débit d’air de façon précise.

Un variateur de vitesse du ventilateur : permet de faire jouer le débit d’air qui passe dans le ventilateur.

Un cadre de porte ajustable permettant de s’adapter à la porte d’entrée et de l’étanchéifier, le plus souvent cette structure est en aluminium.

Une toile en nylon permettant de faire l’étanchéité du bâtiment tout en insérant le ventilateur.

Un double-manomètre différentiel pour mesurer d’une part le débit d’air dans le ventilateur et d’autre part la différence de pression entre l’intérieur et l’extérieur de l’enveloppe testée.

Des accessoires et câbles de liaison, notamment un tuyau permettant de prendre la mesure.

Une liaison avec un ordinateur comprenant un logiciel de calcul qui permet de récupérer les données de mesures.Il est également possible en option de relier une mini-station météo permettant de connaitre les paramètres météorologiques (températures, humidité, vitesse de l’air, pression barométrique) afin de les prendre en compte dans les calculs.

Résumé :
Pour en savoir plus, vous pouvez visionner notre VIDEO – Infiltrométrie : monter une porte soufflante.
6 mai 2010
Le matériel de mesures de température et de résistance thermique
Dans la rénovation énergétique la thermique joue un rôle primordial, c’est un des premiers poste de travaux envisagé. Afin de faire face au mieux aux déperditions énergétiques de son logement, l’entrepreneur devra connaitre la résistance thermique du bâti et faire effectuer des mesures de température. Les technologies utilisées pour ces prises de mesures sont nombreuses et il y est parfois difficile de s’y retrouver. Tour d’horizon des matériels de mesures de température et de résistance thermique.

TEMPERATURES ET RESISTANCE THERMIQUE

Mesurer la température d’un bien permet d’en rechercher les défauts et d’en optimiser les systèmes (chauffage, climatisation, ventilation) ; mesurer la résistance des parois d’un bien permet d’en connaître l’existant.

Qu’est-ce que la résistance thermique d’une paroi ?

La résistance thermique est la capacité d’un matériau à laisser passer (ou empêcher) plus ou moins rapidement un flux de chaleur. Paramètre fondamental de la thermique, tous les acteurs du bâtiment sont généralement familier avec ce paramètre ou son dérivé (le Lambda des matériaux).

Comment la mesurer ?

Pour déterminer la résistance thermique d’une paroi il faut mesurer simultanément la température extérieure (Te), la température intérieure (Ti) et la température surfacique de la paroi du coté intérieur (TSi). Si les conditions de la mesure sont bien maitrisées, ces 3 températures par le biais d’une formule empirique donne la résistance thermique de la paroi considérée, c’est le facteur U.

Connaître la résistance thermique des parois existante permettra de déterminer les points faibles en isolation des murs ou des parois vitrées et ainsi définir les priorités de la rénovation.

Pour réaliser ce type de mesure sur le terrain, il est donc important de bien maitriser les conditions de la mesure (en prenant en compte l’inertie du bâtiment, heure de la mesure, conditions météorologique) et de choisir des sondes de grandes précisions que l’on aura appairé avec soin.

MATERIEL ET PRISES DE MESURES

Les sondes

Il existe plusieurs technologies de mesure de la température ainsi que des centaines de sondes :
- La technologie infrarouge. Elle mesure la longueur d’onde dans l’infrarouge émise par la surface visée, éventuellement corrigée par le facteur d’émissivité du matériau considéré. Ainsi sa température peut être déduite. Sans contact, cette mesure est très facile à réaliser, très rapide, mais est limitée aux surfaces et n’est pas très précise.
- La technologie PT100 fonctionne sur le principe de base que le platine à une résistance interne variable fonction de la température.
- La technique du thermocouple repose sur l’effet Seebeck. Deux métaux sont joints en deux points distincts, une différence de potentiel est induite par une différence de température. Les thermocouples mesurent des différences de température, une des jonctions est maintenue à température constante et connue. Les différents types de thermocouples (E, J, K, etc.) sont dues aux différents métaux utilisés et ont une plage d’utilisation différente.
Pour résumer, les sondes infrarouges sont simples, rapides mais peu précises. Les autres technologies complexes sont plus précises.

Les sondes en elle même sont très variées. Outre la technologie, leur forme est déterminée par l’usage. Elles peuvent être à bec de cygne pour atteindre des zones en hauteur, il peut s’agir de sondes sans fil pour mesurer une température extérieure, de sondes surfaciques, de sondes à plonger dans un liquide ou encore a piquer.

Thermomètres et analyseurs

Le boîtier recueillant les données est relié à la sonde et muni des une ou plusieurs voies, d’un écran et de boutons de contrôle. Certains modèles peuvent être enregistreurs si l’on souhaite évaluer l’évolution de la température dans le temps. Enfin, certains modèles sont équipés d’une interface avec un ordinateur.

Il existe une multitude d’appareils, qu’il s’agisse des sondes ou des boîtiers.

On notera que la mesure de la température est souvent disponible dans des appareils multifonctions.

Certains thermomètres multivoies spécialisés, ainsi que des appareils multifonction calculent directement le facteur U de résistance thermique des parois et mesurent la qualité de l’air intérieur.

CHOIX DU MATERIEL

Le choix du matériel se fera en fonction des applications désirées :

– Mesure des températures des surfaces (paroi, vitrage)

– Mesure météo (Température extérieure)

– Suivi de la température intérieure d’un logement

– Optimisation des températures des fluides de chauffage et climatisation

– Mesure extérieure de tuyauterie

Les critères importants pour choisir le système de mesure de température sont les suivants :
- précision des sondes de température
- précision de chacun des thermomètres qui influe considérablement sur l’erreur de la mesure et qui sera d’autant plus importante que l’écart entre l’intérieur et l’extérieur est faible
- forme de la sonde en fonction de l’application et du milieu à mesurer
- temps de réponse des sondes des thermomètres
- possibilité d’enregistrer des données et de transmettre à un ordinateur
COUT

Le coût d’une sonde est extrêmement variable, d’environ 10 à 150 € en moyenne. Une sonde de température aimant de contact, thermocouple K, d’une grande précision peut aller jusqu’à 300 €.

Il en va de même en ce qui concerne les thermomètres : un modèle simple coutera moins de 100 €, tandis qu’un appareil multifonctions plus perfectionné pourra aller jusqu’à 500 €.

Le coût du matériel dépendra bien évidemment de l’utilisation et des applications désirées.

Résumé :
Dans la mesure où l’offre est grande et variée, il ne faut pas hésiter pas à se renseigner auprès de spécialistes pour plus d’informations.
16 décembre 2009
Le matériel de mesures d’humidité et d’hygrométrie
L’humidité, outre le confort et la sécurité, est directement liée à la problématique d’efficacité énergétique puisque son taux témoigne à la fois de la salubrité du bâti et de la qualité de l’air intérieur. Qu’elle concerne les matériaux ou bien l’air, elle est une des principales causes de l’insalubrité dans l’habitat. Comment la mesure-t-on et quels sont les matériels les mieux adaptés à ces prises de mesures ? Point sur l’humidité et l’hygrométrie.

L’humidité facilite la prolifération des moisissures, des acariens ou des insectes, elle peut mettre en péril la salubrité des locaux et donc la santé de l’habitant. Pour y remédier, il faut déterminer les besoins de ventilation des locaux. Seule une mesure précise du taux d’humidité et de la circulation de l’air dans un local permet de déterminer le taux de renouvellement nécessaire à une qualité d’air intérieur satisfaisante. Il sera ensuite possible, si nécessaire, de mettre en place des solutions de ventilation adaptées.

HUMIDITE ET HYGROMETRIE

Dans les matériaux : l’humidité

Vérifier l’humidité d’un matériau permet de savoir si les conditions sont réunies pour que des parasites risquent de venir s’installer. On peut aussi détecter les points les plus humides d’une paroi pour déterminer les zones les moins bien isolées, rechercher des problèmes de ventilation, des infiltrations d’eau ou des remontées capillaires.

Humidité dans l’air : l’hygrométrie

L’hygrométrie est une des mesures permettant de quantifier la qualité de l’air. Les mesures d’humidité relative et absolue, ainsi que les températures du point de rosée et du bulbe humide sont indispensables à l’évaluation de la qualité de l’air intérieur dans l’habitat ou le lieu de travail. Dans des environnements où la maitrise de l’ambiance est pointue, comme une salle blanche, un musée ou une bibliothèque, l’hygrométrie est mesurée en permanence.

L’hygrométrie dépend de la température car il s’agit de la mesure du rapport de la pression partielle de vapeur d’eau contenue dans l’air sur la pression de vapeur saturante. Il s’exprime en pourcentage d’humidité relative %RH aussi appelé degré de saturation. Tout dépend de la valeur à laquelle les habitants se sentent bien (40 à 60% entre 18 et 22°C).

MATERIEL ET PRISES DE MESURES

On confond souvent, l’humidimètre qui mesure le taux d’humidité dans les matériaux et l’hygromètre qui mesure le taux d’humidité dans l’air. Ils font pourtant appel à des techniques de mesure différentes. Pour compliquer le tout, il y a désormais des appareils qui combinent toutes ces techniques.

L’humidimètre

Il mesure l’humidité dans un matériau solide (bois, plâtre, béton…).

Les humidimètres se décomposent en deux grandes catégories :

D’une part l’humidimètre à pointes utilisant un système de mesure résistif. Le système de pointes laisse des traces sur le matériau et est généralement étalonné pour des mesures précises dans le bois.

D’autre part, l’humidimètre radiofréquence qui mesure, par un simple contact sans dégradation sur la surface, l’humidité jusqu’à environ 20 mm de profondeur.

Le fonctionnement général est relativement simple. Dans les deux cas, il s’agit d’émettre un champ électrique et de voir la diminution d’intensité qu’il y a en retour. Elle est directement proportionnelle à la teneur en eau du matériau.

L’humidimètre à pointes est généralement plus précis et plus économique que l’humidimètre de contact. Il existe aujourd’hui des modèles mixtes, qui permettent de faire la recherche du point le plus humide sans contact, puis des mesures précises avec les pointes.

Il existe également des humidimètres qui combinent les deux techniques, par exemple l’humidimètre mixte : à pointe et sans contact.

L’hygromètre

Bien que l’on exprime le résultat sous forme d’humidité relative, l’humidité dans l’air se mesure avec un hygromètre. Les hygromètres sont en règle générale un boîtier équipé d’une sonde grillagée pour capter l’air ambiant.

En général les hygromètres sont également munis de thermomètres d’ambiance. Certains modèles calculent alors le point de rosée, qui est pour le taux d’hygrométrie mesurée la température à laquelle l’air devient saturé et donc où l’eau se dépose sur les surfaces.

Le matériel de suivi

Il peut être également nécessaire de suivre l’évolution de l’hygrométrie dans le temps afin de comprendre le fonctionnement d’un bâtiment ou d’un système de ventilation. Pour ces applications, il existe soit des hygromètres enregistreurs soit des modules d’enregistrements qui peuvent être lus en temps réel (avec ou sans fil) ou être lus ensuite. Voici quelques exemples :

CHOIX DU MATERIEL

Les principaux points à déterminer pour choisir sont :
- la nécessité d’un hygromètre ou d’un humidimètre
- la capacité d’enregistrer des données ou non
- un monitoring permettant de vérifier à chaque instant les données et de voir la progression dans le temps
A savoir

Il existe des appareils de mesures combinant à la fois les fonctions de l’humidimètre et de l’hygromètre et permettant les applications suivantes :
- Mesurer le taux d’humidité de l’air
- Dimensionnement du système de ventilation
- Mesurer le point de rosé dans un matériau (hygro-thermomètre)
- Mesurer l’humidité dans un matériau
- Recherche de fuite par des défauts d’étanchéité
Ci-contre : un appareil de mesure de l’humidité 5 en 1, humidimètre à pointe et sans contact, thermo-hygromètre et thermomètre infrarouge.

COUT

Les coûts varient bien évidemment selon les fonctionnalités de l’appareil.

Un humidimètre peut varier de moins de 100€ à 500 € environ.

Les hygromètres varient de 150 € à 400 € pour un modèle complet étant également humidimètre et donnant des températures surfaciques, le point de rosée et la garde au point de rosée.

Les appareils multifonctions coutent entre 400 et 900 €.

Résumé :
Le choix du matériel dépend avant tout de l’utilisation qu’on en fait. Certains appareils permettent de mesurer à la fois l’humidité des matériaux et l’hygrométrie.
16 novembre 2009