Retardateurs de diffusion de vapeur et pare-air

Les retardateurs de diffusion de vapeur, les retardateurs d’air et les retardateurs d’air / vapeur ont tous trait à l’interaction de la température et de l’humidité dans et autour de l’enveloppe du bâtiment. Un pare-vapeur ou un retardateur de diffusion de vapeur (VDR) est un matériau qui réduit la vitesse à laquelle la vapeur d’eau peut se déplacer à travers un matériau. L'ancien terme "barrière à la vapeur" peut toujours être utilisé, mais ceci est incorrect car cela implique que le matériau arrête tout le transfert d'humidité. Puisque tout permet à la vapeur d'eau de diffuser à travers elle dans une certaine mesure, le terme "retardateur de diffusion de vapeur" est plus précis. Peu importe comment vous les appelez, ils sont devenus un problème de construction important pour la plupart des régions. Les informations suivantes décrivent ce qu’elles sont, comment elles fonctionnent et quand les utiliser.

La dynamique thermo-humidité:

• La vapeur d'eau entre et sort d'un bâtiment essentiellement de trois manières: avec des courants d'air, par diffusion à travers les matériaux et par transfert de chaleur. Parmi ces trois facteurs, le mouvement de l'air est la force dominante car, comme la plupart des fluides, l'air passe naturellement d'une zone de haute pression à une zone inférieure par le chemin le plus simple possible. Cela se fait généralement par n'importe quel trou disponible dans l'enveloppe du bâtiment. Le transfert d'humidité par les courants d'air est très rapide (de l'ordre de plusieurs centaines de pieds cubes d'air par minute) et représente plus de 98% de tous les mouvements de vapeur d'eau dans les cavités des bâtiments. Il est donc très important que les chemins imprévus qu’il emprunte soient soigneusement et définitivement scellés. Les deux autres forces motrices sont des processus beaucoup plus lents et la plupart des matériaux de construction courants ralentissent la diffusion de l'humidité dans une large mesure, bien qu'elle ne l'en empêche jamais complètement.
• Au cours des dernières décennies, les bâtiments n’avaient pas besoin de limiter le flux d’humidité dans l’air, car lorsque les cavités des bâtiments étaient mouillées, ils sèchaient également rapidement en raison des méthodes de construction «avec fuites» qui permettaient à l’air de circuler librement dans l’enveloppe du bâtiment. Le mouvement de la vapeur d'eau n'avait donc guère d'importance jusqu'à l'introduction de l'isolation thermique. Lorsque de l'isolant est ajouté, la température de la vapeur d'eau peut chuter très rapidement puisqu'elle est isolée de la chaleur du bâtiment (en hiver) ou de l'extérieur en été si le bâtiment est climatisé.
• Que ce soit à l'intérieur ou à l'extérieur, les vapeurs d'eau en suspension dans l'air pénétrant dans l'enveloppe du bâtiment par des trous autour des tuyaux de plomberie, des gaines de canalisation, des câbles et des prises électriques sont des points moins évidents, mais néanmoins importants, où l'air peut entrer et sortir du thermique. enveloppe. En hiver, dans les climats du Nord, l'air chaud qui pénètre dans les murs de la maison se refroidit et condense sa vapeur d'eau à l'intérieur des cavités du bâtiment. Au sud, l’air humide a sensiblement le même effet, sauf qu’il vient de l’extérieur et se condense à l’intérieur des cavités murales pendant la saison de refroidissement.
• Les lois de la physique régissent la réaction de l'air humide dans diverses conditions de température. Ce comportement est techniquement appelé "psychrométrie". Les professionnels utilisent un tableau psychométrique pour déterminer à quelle température et à quelle concentration d'humidité la vapeur d'eau commence à se condenser. C'est ce qu'on appelle le "point de rosée". En comprenant comment trouver le point de rosée, vous comprendrez mieux comment éviter les problèmes d'humidité dans votre maison.
• L'humidité relative (HR) fait référence à la quantité d'humidité contenue dans une quantité d'air comparée à la quantité maximale d'humidité que l'air pourrait contenir à la même température. À mesure que l'air se réchauffe, sa capacité à retenir la vapeur d'eau augmente. À mesure que l'air se refroidit, cette capacité diminue. Par exemple, selon le tableau psychométrique: l'air à 20 ° C avec 0,216 once d'eau (H2O) par livre d'air (14,8 g H2O / kg d'air) a une humidité relative de 100%. Le même air à 15 ° C (59 ° F) atteint 100% d'HR avec seulement 0,156 once d'eau par livre d'air (10,7 g H2O / kg d'air). L'air plus froid retient environ 28% de l'humidité de l'air chaud. L’humidité que l’air ne peut plus retenir se condense sur la première surface froide qu’elle rencontre (le point de rosée). Si cette surface se trouve à l’intérieur d’une cavité de mur extérieur, un isolant humide et un encadrement en résulteront.
• Dans cet exemple, nous pouvons contrôler deux choses: la température et la teneur en humidité. La valeur R de l'isolation de la cavité murale atténue l'effet de la température sur la cavité de l'enveloppe du bâtiment. Un retardateur de diffusion de vapeur étanche à l'air, correctement installé du côté chaud de cette cavité, réduit la quantité d'humidité qui y pénètre. Sauf dans les espaces délibérément ventilés, tels que les greniers, ces deux facteurs concourent à réduire les risques de condensation dans les plafonds, les murs et les sols d'une maison.

Types de retardateurs de diffusion de vapeur:

• Les retardateurs de diffusion de vapeur (VDR) sont généralement disponibles sous forme de membranes ou de revêtements. Les membranes sont généralement des matériaux minces et flexibles, mais comprennent également des matériaux en feuille plus épais, parfois appelés retardateurs de "diffusion" de vapeur "structurels". Des matériaux tels que l'isolant rigide, les plastiques renforcés, l'aluminium et l'acier inoxydable sont relativement résistants à la diffusion de vapeur d'eau. Ces types de retardateurs de diffusion de vapeur sont généralement fixés mécaniquement et scellés au niveau des joints.
• Les types de membranes les plus minces de VDR sont disponibles en rouleaux ou en tant que parties intégrantes de matériaux de construction. Un exemple courant en est l’isolant en fibre de verre revêtu d’aluminium ou de papier. Le panneau mural revêtu de papier d'aluminium est un autre type couramment utilisé. Le polyéthylène, un matériau en feuille de plastique, est le VDR le plus couramment utilisé dans les climats très froids.
• La plupart des revêtements de type peinture retardent également la diffusion de vapeur. Alors que l’on pensait autrefois que seuls les revêtements à faible indice de perméation (voir ci-dessous) constituaient le seul VDR efficace, on pense maintenant que toute peinture ou tout revêtement est efficace pour limiter la diffusion de la vapeur d’eau par temps doux.

Évaluations de Perm:

• La capacité d'un matériau à retarder la diffusion de la vapeur d'eau est mesurée par des unités appelées "permanentes" ou perméabilité. Une permanente à 23 ° C (73,4 ° F) est une mesure du nombre de grains de vapeur d’eau traversant un pied carré de matériau par heure à une pression de vapeur différentielle égale à un pouce de mercure (1 "de WC) un indice de perm inférieur à 1,0 est considéré comme un ralentisseur de vapeur. Des professionnels avertis utilisent généralement des VDR d’un indice de 0,1 ou moins. Toutefois, si vous scellez soigneusement le VDR et la finition intérieure des panneaux chauds, vous pouvez également installer un matériau à faible perméance, tels que les panneaux isolants rigides (une cote de perm atteignant 1,4) sur le côté froid des murs.
• Une bonne règle à retenir est la suivante: pour éviter de retenir de l'humidité dans une cavité, l'indice de perméabilité du matériau du côté froid doit être au moins cinq fois supérieur à celui du côté chaud.

Installation de retardateurs de diffusion de vapeur:

• Il est important que les VDR minimisent les problèmes de condensation ou d'humidité dans les zones suivantes d'un bâtiment: murs, plafonds et sols; sous des dalles de béton; et dans les vides sanitaires. Un VDR continu avec étanchéité à l'air fiable est très important si vous avez une maison construite sur une dalle de béton. Utilisez un VDR avec une valeur de perm inférieure à 0,50 si vous avez également une nappe phréatique élevée.
• Dans des climats à chauffage modéré (moins de 4 000 degrés de chauffage), des matériaux tels que les panneaux de gypse peints et les revêtements muraux en plâtre empêchent la diffusion de l'humidité à des niveaux acceptables et aucun autre VDR n'est nécessaire. Dans les climats plus extrêmes, un VDR est recommandé pour les nouvelles constructions. Les VDR fonctionnent mieux lorsqu'ils sont installés le plus près possible du côté chaud d'un assemblage structurel. Dans les climats froids, c'est vers l'intérieur du bâtiment. Dans les climats chauds / humides, c'est vers l'extérieur du bâtiment. Les règles empiriques à suivre lors de la pose de pare-vapeur sont les suivantes:
  • Pour les climats ayant au moins 2 200 degrés-jours de chauffage (disque dur), un disque dur est une unité qui mesure la fréquence à laquelle les températures journalières extérieures à la bulbe sèche tombent en dessous d'une base supposée, normalement.^oF (18^oC) localisez le VDR du côté chaud de l’assemblage structurel extérieur. Si possible, localisez-le à l'intérieur de l'assemblage en appliquant la "règle du tiers, des deux tiers": le VDR dispose d'un tiers de l'isolation de la cavité du côté chaud, des deux tiers du côté froid. Ceci protège le ralentisseur contre les dommages physiques dus à des travaux de construction ou de réaménagement irréguliers.
  • Pour les climats avec moins de 2200 HDD (climats à refroidissement dominant) où le bâtiment est proche mais pas tout à fait à l'intérieur, la zone 2200HDD (zone marginale) place le VDR au même endroit que les climats plus au nord. Plus au sud (environ 1900 disques durs), peu importe où il va. Pour les climats encore plus au sud que celui-ci, et généralement plus chaud et plus humide, certains professionnels recommandent d'omettre complètement le VDR. Cela est dû au fait que les charges de chauffage en hiver et les charges de refroidissement en été sont à peu près égales. Tout choix d'emplacement finit par avoir le VDR du mauvais côté de la structure, la moitié de l'année. Cependant, d'autres recherches en sciences du bâtiment indiquent qu'il devrait être appliqué directement sous la finition extérieure et qu'il s'agit parfois de la finition extérieure. Un pare-air / pare-vapeur, décrit ci-dessous, peut constituer un meilleur choix dans cette situation.
• Lors de l'installation d'un VDR, celui-ci doit être continu et aussi parfait que possible. Ceci est particulièrement important dans les climats très froids et dans les climats chauds et humides. Assurez-vous de bien sceller les déchirures, les ouvertures ou les perforations pouvant survenir pendant la construction. Couvrir toutes les surfaces appropriées. Sinon, vous risqueriez de provoquer une condensation de l'air humide dans la cavité, ce qui conduirait à une isolation humide. La résistance thermique de l'isolant humide est considérablement réduite et des conditions humides prolongées induiront la moisissure et la pourriture du bois.
• Pour les vides sanitaires sous la maison, couvrez soigneusement le fond des vides sanitaires. Il s'agit d'empêcher l'humidité du sol de s'évaporer dans le vide sanitaire et de s'y condenser. De plus, il est maintenant considéré comme une bonne pratique de sceller complètement les vides sanitaires et d’isoler soigneusement la face interne des murs de fondation. Scellez également tous les orifices de fondation. Sachez que cela peut être contraire au code du bâtiment de votre communauté. Les divergences entre la science du bâtiment et les codes du bâtiment actuels peuvent être difficiles à résoudre de manière satisfaisante. De nombreuses personnes ont résolu ce problème en renommant le vide sanitaire «sous-sol court» de leurs plans de construction. Pour éviter les conflits de code de construction concernant les espaces d'analyse, appliquez les instructions suivantes:
  • Assurez-vous que la hauteur de l'espace dépasse les exigences réglementaires locales (généralement 1,22 m ou 4 pieds);
  • J'installe beaucoup de périmètres de drainage et des drains de plancher centraux dans le vide sanitaire;
  • Inclinez le sol de l'espace vers les drains de sol;
  • Étendez au moins deux couches de feuilles de plastique polyéthylène de six mil (0,015 cm) d'épaisseur en tant que VDR.
  • Superposez les coutures à au moins 0,61 m (2 pieds). Étendez le plastique sur les murs de fondation (évitez de couvrir les orifices de ventilation au cas où vous auriez à les rouvrir ultérieurement).
    
  • Ces mesures permettent un drainage et une ventilation d'urgence. En option, vous pouvez également couler du béton sur deux pouces (51 mm) afin de protéger le VDR en polyéthylène des dommages.

  Retardateurs de vapeur dans les maisons existantes:

  • Hormis les projets de rénovation de grande envergure, il est difficile d’ajouter des matériaux tels que les feuilles de plastique comme VDR à une maison existante. Cependant, beaucoup de maisons existantes n'ont pas vraiment besoin d'un VDR plus efficace que les nombreuses couches de peinture sur leurs murs et leurs plafonds. Ces multiples couches sont très efficaces en tant que VDR dans tous les climats nordiques les plus extrêmes.
  • Les peintures "barrière de vapeur" sont également une option efficace pour les climats plus froids. Si l’indice de perméabilité de la peinture n’est pas indiqué sur l’étiquette, vous pouvez également lire la formule de la peinture.L'étiquette de peinture indique généralement le pourcentage de pigment. Pour être un bon VDR, son pourcentage d’application doit être relativement élevé. Les peintures brillantes sont généralement plus efficaces que les peintures mates et les peintures acryliques sont généralement meilleures que les peintures au latex. En cas de doute, appliquez plus de couches de peinture. Cependant, il est préférable d'utiliser une peinture étiquetée VDR et de suivre les instructions pour l'appliquer.
  • Dans tous les cas, la clé pour contrôler le mouvement indésirable de la vapeur d'eau réside dans l'étanchéité à l'air des interstices de la structure et non du VDR seul.

  Air Barriers:

  • Les pare-air sont conçus pour bloquer les mouvements d'air aléatoires dans les cavités des bâtiments. Les pare-air peuvent être faits de presque n'importe quoi. Un pare-air continu est une caractéristique importante de la conception économe en énergie, non seulement pour l’énergie qu’il peut économiser, mais aussi parce que la vapeur d’eau transportée par l’air est le principal moyen de causer des dommages liés à l’humidité dans les cavités structurelles. Lorsque la vapeur d'eau se refroidit, elle se condense et favorise ainsi les dommages structurels, la décomposition du bois et la formation d'autres moisissures. Les barrières d'air réduisent ce problème en arrêtant une grande partie du mouvement de l'air, tout en permettant à la vapeur d'eau qui pénètre à l'intérieur de se diffuser de revenir.
  • Certains matériaux couramment utilisés à cette fin sont les suivants: «enveloppe pour la maison», contreplaqué, plaques de plâtre (gypse) et carton à mousse. Bon nombre de ces matériaux sont également utilisés pour l'isolation, la structure et les surfaces finies. Que choisir et comment l'utiliser dépend principalement de l'endroit où vous construisez et du climat. Une discussion de tous les choix dépasse le cadre de cet article. Veuillez consulter la section de référence à la fin des ouvrages traitant de ce sujet.
  • Le matériau pare-air le plus couramment utilisé aujourd'hui est "l'enveloppe de la maison". Certaines enveloppes ont de meilleures capacités de résistance aux intempéries ou à l’eau, que d’autres. Tous sont disponibles dans une variété de tailles pour des usages différents et sont fabriqués en plastique polyoléfinique filé, enroulé en feuilles et enroulé pour l'expédition. Parfois, ils ont également d'autres matériaux tissés ou collés à eux pour le rendre plus résistant à la déchirure.
  • Les enveloppes de la maison sont généralement enroulées autour de l'extérieur d'une maison pendant la construction. Sceller tous les joints avec du "ruban adhésif" est une bonne pratique qui améliore les performances du film d'environ 20%. Tous les fabricants d’emballage maison ont un ruban spécial à cet effet.
  • Dans les climats humides, les revêtements de maison réagissent parfois mal avec certains types de parements en bois. La lignine (une substance naturelle dans de nombreuses essences de bois) est soluble dans l’eau et joue le rôle de détergent. Comme tous les détergents, il diminue la tension superficielle et détruit la capacité de la housse à repousser l'eau. Des recherches sur le terrain ont montré que la lignine dans le bois facilite le passage de l’eau liquide dans le mur. Certains types de parement en bois comme le séquoia, le cèdre et les revêtements en panneaux de fibres fabriqués semblent accélérer le problème. Pour éviter ce problème, fixez soigneusement un papier de construction épais (imprégné de 30 lb d’asphalte) sur les murs en guise de substitut à la déformation de la maison ou posez du feutre sur l’enveloppe de la maison en guise de surface hydrofuge non affectée par la lignine.
  • C'est également une bonne pratique d'utiliser «l'approche de cloison sèche étanche à l'air» sur les finitions des murs intérieurs. Les deux méthodes ensemble construisent efficacement un mur étanche à l'air qui ne posera aucun problème d'humidité. Le Centre d'échange d'informations sur l'efficacité énergétique et les énergies renouvelables (EREC) propose plus d'informations sur cette technique.

  Retardeurs air / vapeur:

  • Un ralentisseur air / vapeur tente de combiner la vapeur d’eau et le contrôle du mouvement de l’air avec un seul matériau. Cette méthode est la plus appropriée pour les climats humides du Sud où il est essentiel d'empêcher l'air extérieur humide de pénétrer dans les cavités du bâtiment pendant la saison de refroidissement.
  • Il est généralement placé autour du périmètre du bâtiment juste en dessous de la finition extérieure, ou peut-être même de la finition extérieure. Dans de nombreux cas, il est constitué de l'un des éléments suivants, ou d'une combinaison de ceux-ci: des feuilles de plastique polyéthylène, une feuille de construction, un isolant en mousse et d'autres revêtements extérieurs. Pour que cette méthode fonctionne efficacement, il est essentiel de sceller soigneusement et en permanence tous les joints et les pénétrations, y compris autour des fenêtres, des portes, des prises de courant, des cheminées de plomberie et des ventilateurs.
  • Les manques non remplis, quelle que soit leur taille, non seulement augmentent l'utilisation d'énergie, mais augmentent également le risque d'endommager l'humidité de la maison, en particulier pendant la saison froide. Un pare-air / pare-vapeur doit également être soigneusement inspecté après l’installation avant d’être couvert par d’autres travaux. Si de petits trous sont trouvés, vous pouvez les réparer avec du mastic, du polyéthylène ou du ruban adhésif en aluminium. Les zones avec des trous ou des déchirures plus importants doivent être enlevées et remplacées. Les pièces doivent toujours être suffisamment grandes pour couvrir les dommages et chevaucher toute ossature de bois adjacente.
  
  

  Contenu fourni par le DOE