Isolation et inertie thermique d’un bâtiment

Sommaire

Inertie et isolation sont deux caractéristiques distinctes de l’enveloppe thermique d’un bâtiment. Il est courant d’entendre qu’il faut bien isoler sa maison ou son appartement mais qu’en est-il de l’inertie ?

Commençons par illustrer ce à quoi correspondent l’isolation et l’inertie d’une pièce.

L’analogie du réservoir d’eau

Pour bien comprendre ces deux phénomènes, assimilons la pièce à un réservoir d’eau.

La température de la pièce est représentée par le niveau d’eau dans le réservoir. En suivant cette analogie, remplir le réservoir d’eau revient donc à chauffer la pièce (faire monter la température).

2-niveau d'eau
Le niveau d'eau dans le réservoir représente la température de la pièce

Isolation

Le réservoir d’eau peut être étanche ou bien présenter une fuite. Dans notre analogie, le débit de fuite représente la médiocrité de l’isolation de la pièce.

Une pièce mal isolée est analogue à un réservoir qui fuit beaucoup. Le niveau d’eau baissant d’autant plus vite que la fuite est importante, une maison mal isolée verra sa température chuter plus rapidement.

3-fuite d'eau
Un réservoir qui fuit beaucoup (à gauche) voit son niveau descendre plus vite qu’un réservoir qui fuit peut (à droite)

Inertie

Continuons à filer la métaphore du réservoir d’eau. Selon son diamètre, le réservoir peut contenir une quantité d’eau différente tout en conservant un niveau d’eau identique.

Le volume d’eau représente en fait l’inertie de la pièce. Pour une fuite identique, le réservoir de plus gros diamètre verra son niveau baisser plus lentement. Par analogie, une pièce avec une grande inertie verra sa température chuter plus lentement.

4-diamètre
Un même niveau d'eau peut cacher des quantités d'eau différentes

Analyse

Maintenant que ces notions de température, d’isolation et d’inertie ont été illustrées, il devient aisé de comprendre les avantages et inconvénients de l’isolation et de l’inertie d’une pièce.

  • Couper le chauffage dans une pièce équivaut à stopper le remplissage du réservoir. Si le réservoir possède un grand diamètre et une petite fuite, le niveau d’eau va baisser lentement.
  • Si la fuite est plus importante ou si le diamètre du réservoir est plus étroit, le niveau baissera plus vite.
  • Enfin, si les deux phénomènes se combinent, le niveau chutera encore plus rapidement.

A ce stade vous vous dites sans doute qu’il est donc plus intéressant d’opter pour une pièce bien isolée et dotée d’une grande inertie. Très bien, avançons encore un peu…

Imaginons maintenant que le réservoir soit vide et que vous deviez le remplir. Vous avez sélectionné un réservoir à grand diamètre avec une toute petite fuite. Le réservoir perdra peu d’eau mais il va en falloir beaucoup pour le remplir.

Pour rappel, ajouter de l’eau c’est chauffer la pièce. Ajouter beaucoup d’eau c’est donc chauffer beaucoup la pièce ! Alors…ne vaut-il pas mieux une maison avec une faible inertie finalement ?

Comme bien souvent, il y a un compromis à trouver. Une pièce bien isolée sera toujours plus économique qu’une passoire thermique. En revanche, une pièce avec une grande inertie aura une température plus stable, moins sujette aux petites variations mais nécessitera initialement beaucoup d’énergie pour être chauffée.

Impact de l’inertie et de l’isolation sur la température d’une pièce

A titre d’illustration, les évolutions de température d’une pièce pour différentes valeurs d’inertie et d’isolation ont été calculées et tracées, tout autre paramètre étant égal par ailleurs

Les deux graphiques suivants présentent les résultats obtenus.

6-chauffage
Inertie vs. Isolation lors du chauffage d’une pièce

Lors du chauffage d’une pièce, toutes choses étant égales par ailleurs, il apparait clairement qu’une inertie élevée rallonge le temps de chauffe résultant en une consommation d’énergie supérieure pour atteindre la température de consigne. A contrario, une bonne isolation réduit le temps de chauffe.

7-refroidissement
Inertie vs. Isolation lors du refroidissement d’une pièce

Lors du refroidissement d’une pièce, une isolation et une inertie importantes permettent de ralentir la chute de la température.

Malheureusement, l’inertie a des avantages et des inconvénients.

En hiver, l’inertie coutera cher car il faudra, initialement, fournir d’avantage d’énergie à la pièce pour la réchauffer. En revanche, la température chutera plus lentement et les variations de température seront lissées et le confort sera plus important.

En été, c’est le cas contraire. L’inertie permettra à la maison de rester fraiche en journée. Si malgré tout elle se réchauffe, il faudra faire tourner la clim à plein régime pour la refroidir.

Conclusion

L’inertie et l’isolation d’une pièce vont jouer sur la vitesse à laquelle va varier la température en son sein. L’isolation est un paramètre qu’il convient de maximiser car il sera toujours bénéfique. L’inertie quant à elle peut demander plus d’énergie lors des phases de chauffe mais apportera une stabilité et un confort accrus.

Maintenant, vous vous demandez peut-être comment faire pour réduire votre facture de chauffage. Alors si c’est le cas, je vous invite à lire cet article pour en apprendre davantage.

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