La composition de l’enveloppe d’un bâtiment influence directement sa performance hygrothermique et donc ultimement le confort et la santé des occupants ainsi que la durabilité du bâtiment et son efficacité énergétique.
Dans le but de mieux comprendre la performance de différents types d’enveloppe, Dario Samper effectue une maîtrise, sous la supervision de Pierre Blanchet, à la Chaire industrielle de recherche sur la construction écoresponsable en bois (CIRCERB) de l’Université Laval. Son projet vise plus précisément à comparer deux types d’enveloppes à ossature légère en bois, soit une enveloppe traditionnelle, isolée entre les montants et répondant aux exigences de Novoclimat, et une enveloppe isolée par l’extérieur (Figure 1).
Réalisé grâce à un partenariat avec l’Association des professionnels de la construction et de l’habitation du Québec (APCHQ), ce projet bénéficie d’un dispositif de recherche à échelle réelle, soit deux maisons unifamiliales jumelles, construites sur des terrains voisins, mais qui présentent des enveloppes différentes. La similarité des deux maisons permet d’isoler l’impact de la composition des enveloppes sur leur performance hygrothermique. Les deux maisons sont habitées depuis décembre 2023.
Afin de pouvoir mesurer la performance de ces enveloppes, les murs extérieurs de ces deux maisons ont été instrumentés avec des sondes d’humidité et de température. Au total, 74 sondes de température thermocouple de type T et 44 capteurs d’humidité relative HIH-4001 avec une précision de plus ou moins 2 % ont été placés dans les murs externes des deux maisons. Elles ont été réparties à différentes hauteurs et dans les différentes couches des murs (Figure 1). La collecte des données a débuté en décembre 2022 pour la maison traditionnelle et en février 2023 pour la maison avec isolation extérieure. Les données prises par les sondes sont collectées à distance toutes les dix minutes grâce à un logiciel connecté à Internet.
FIGURE 1
Mur isolé par l’extérieur 
Mur traditionnel
Figure 1 – Emplacement des sondes dans les murs des deux maisons jumelles
Résultats
Les premiers résultats démontrent un impact de la composition d’enveloppe sur le comportement hygrothermique du mur. Il s’en dégage des constats intéressants en faveur du mur isolé par l’extérieur. La Figure 2 présente les valeurs de température et d’humidité relative dans les différentes couches du mur, lors du 3 février 2023, soit la journée la plus froide de celles mesurées. On y constate que l’isolation par l’extérieur permet de déplacer les possibilités de condensation, liées au point de rosée, vers l’extérieur du mur. La question du point de rosée est importante puisque lorsque la température de l’enveloppe (ligne verte) descend sous le point de rosée (ligne bleue), il y a possibilité de condensation dans l’enveloppe. Cette humidité excessive n’est pas souhaitable en raison des conséquences qu’on lui reconnaît, notamment la formation de moisissures.
FIGURE 2
Mur isolé par l’extérieur 
Mur traditionnel
Figure 2 – Températures et humidités mesurées lors du 3 février 2023, la journée la plus froide de l’année
Si l’on se penche plus précisément sur l’évolution des températures dans le mur sur une plus longue période, soit pendant le mois de février 2023, on constate encore plus clairement l’impact de l’isolation extérieure sur la température de l’ossature. Dans le cas de l’enveloppe traditionnelle (Figure 3), l’ossature n’étant pas protégée du froid extérieur, la température de l’ossature est pratiquement toujours sous le point de rosée, signifiant un risque de condensation. Dans le cas du mur isolé par l’extérieur (Figure 4), la température de l’ossature, isolée du froid extérieur, est plus élevée et donc sans risque de condensation. Le mur isolé par l’extérieur permet donc de conserver une certaine chaleur dans la structure en bois et ainsi réduire les impacts négatifs d’une humidité excessive dans l’ossature en bois.
FIGURE 3
Figure 3 – Évolution des températures dans le mur traditionnel
FIGURE 4
Figure 4 – Évolution des températures dans le mur isolé par l’extérieur
En cours d’année, la température de la surface des murs a également été mesurée à quelques reprises de l’intérieur et de l’extérieur à l’aide d’un thermomètre infrarouge et d’une caméra thermique. Ces images démontrent que la maison isolée par l’extérieur présente moins de ponts thermiques associés aux éléments structuraux. Comme illustré à la Figure 5, les arêtes murales du mur isolé par l’extérieur (à gauche) présentent des températures plus élevées que celles du mur isolé par l’intérieur (à droite). L’utilisation d’un panneau continu et étanche à l’air à l’extérieur de la structure a donc le potentiel d’améliorer à la fois la résistance thermique et l’étanchéité à l’air de l’enveloppe.
FIGURE 5
Figure 5 – Images des murs intérieurs prises par caméra thermique le 16 mars 2023
(température extérieure de 0,3 °C)
Enfin, le projet est toujours en cours, et la collecte de données se poursuit. Une modélisation du comportement hygrothermique du mur avec le logiciel WUFI est en cours de réalisation, et les résultats seront comparés aux données réelles récoltées dans les maisons. Cette modélisation permettra ultimement de tester virtuellement l’impact d’autres types de compositions d’enveloppe.
Ces premiers résultats montrent néanmoins que les assemblages isolés par l’extérieur réduisent les chances de condensation et les ponts thermiques associés aux éléments structuraux dans les couches structurelles des murs.
En collaboration avec la Chaire industrielle de recherche sur la construction écoresponsable en bois (CIRCERB).
