Tout savoir sur l’inertie thermique

L’inertie thermique d’un bâtiment est sa capacité à stocker, à conserver puis à restituer la chaleur de manière diffuse. Plus cette inertie est élevée, plus le bâtiment mettra du temps à se refroidir en hiver et se réchauffer en été.

 

Le choix des matériaux de construction a donc une incidence déterminante sur la qualité thermique des constructions et sur leur niveau de performance en ce domaine. Les matériaux lourds et denses comme le béton, la brique pleine ou la pierre possèdent une grande capacité à stocker de la chaleur à l’intérieur d’un habitat.

Lorsque l’on chauffe une maison, les matériaux à forte inertie vont emmagasiner la chaleur. Une fois la source de chaleur (chauffage) coupée, ces mêmes matériaux vont être capables de restituer la chaleur stockée et participeront ainsi au chauffage (gratuit) de l’habitat.

 

L’inertie thermique ne fonctionne pas sans changement de température. Ainsi la chaleur sera restituée dès que la température de l’air environnant deviendra plus basse que celle de la surface du matériau. Inversement la fraîcheur sera naturellement restituée dès que les températures intérieures seront plus élevées que celles des murs.

 

Pour mieux comprendre :

 

Le rayonnement solaire irradiant un mur de béton ou de brique est en partie absorbé par le matériau du mur. Ce rayonnement sera ensuite transformé en chaleur et accumulé à l’intérieur de la paroi.

 

Lorsqu’elle est soumise à une variation de température, une paroi se comporte donc à la manière d’une éponge qui absorbe l’eau. Elle va se réchauffer en absorbant une partie de l’énergie reçue.

 

Tous les matériaux ne possèdent pas les mêmes capacités thermiques. Un matériau léger sera plus isolant mais présentera une faible capacité thermique. Pour un apport égal d’énergie dans un temps donné, ils ne vont donc pas tous emmagasiner la même quantité de chaleur. Cette capacité thermique s’exprime en joules, rapporté au volume du matériau (ce volume est important dans le phénomène d’inertie) pour une variation de température d’un degré Kelvin.

 

Voici quelques exemples de capacité thermique pour des matériaux courants :

 

• Inertie thermique du béton : 2400 à 2610 kJ/m³.K
• Inertie thermique de la pierre : 2520 à 2790 kJ/m³.K
• Inertie thermique du bois de charpente : 960 kJ/m³.K
• Inertie thermique de la terre cuite : 630 à 1800 kJ/m³.K
• Inertie thermique de la brique alvéolée : 586 kJ/m³.K

Quelle que soit la saison, une bonne inertie thermique est source de confort et d’économie d’énergie.

 

Des économies d’énergie

 

Une maison à forte inertie thermique sera plus économe en énergie en raison du déphasage thermique, c’est à dire de la capacité des matériaux à ralentir les transferts de chaleur. Un déphasage thermique peut ainsi durer plusieurs heures (12 heures pour une excellente inertie thermique). En été, les parois vont emmagasiner le froid de la nuit pour le restituer tout au long de la journée et éviter que le bâtiment ne monte trop en température. L’entrée de la chaleur de la journée est, elle, freinée par les murs ayant une forte inertie.

 

En hiver une bonne capacité de stockage des apports solaires durant quelques heures de la journée impactera favorablement la facture de chauffage. Les apports solaires peuvent aller jusqu’à 7,5 kW en plein hiver permettant d’obtenir près de 35 kWh d’énergie passive lors d’une journée bien ensoleillée. Cette inertie évitera d’allumer le chauffage pendant un certain temps entraînant de substantielles économies d’énergie. Avec des apports de chauffage minimisés il est très facile de maintenir une température constante.

 

Un meilleur confort

 

L’intérêt de l’inertie thermique tient aussi au confort. Avec une forte inertie thermique, la température intérieure ne varie quasiment pas, la maison conserve une température constante toute la journée voire toute l’année.

 

En été, les matériaux refroidis durant la nuit par l’extérieur et par l’intérieur avec l’ouverture des fenêtres et une sur-ventilation aideront à maintenir une fraîcheur intérieure plus longtemps durant la journée en prévenant la surchauffe. Le jour, une bonne inertie thermique permet également aux parois lourdes d’absorber les pics de température. Le béton est l’un des matériaux qui présentent la plus grande efficacité d’inertie thermique par absorption.

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L’isolation thermique permet de conserver une bonne température à l’intérieur de l’habitat en empêchant le froid ou la chaleur de rentrer ou sortir.

 

L’inertie thermique n’a pas vocation à bloquer l’énergie mais permet au contraire de mieux la diffuser. Lorsque la température extérieure se rafraîchit, une paroi à forte inertie thermique va redistribuer la chaleur qu’elle avait accumulée.

 

Pour conclure :

 

Une construction à forte inertie thermique équilibrera sa température par l’accumulation le jour de la chaleur et le maintien d’une température constante de jour comme de nuit. Une construction à faible inertie thermique sera très vite froide en hiver et très vite chaude en été.