Généralités sur la condensation dans un bâtiment

Ce sujet revient très souvent dans les questions de nos clients et du forum et nous avons essayé d’y apporter la réponse la plus complète possible.

MM les professeurs Grignard et Masson , dans leur livre « la peinture en bâtiment » (Editions Eyrolles) écrivaient au sujet de la condensation :

La condensation peut être produite par la vapeur d’eau émise par les humains : la respiration en fournit 300 à 1 000 grammes par jour et par personne, et la transpiration de 0 à 1 000 grammes, selon l’activité de la personne, la température et l’hygrométrie de l’air ambiant.

Elle peut être produite aussi par la vapeur venant d’activités courantes dans les cuisines, buanderies, cabinets de toilette.

Enfin, en dehors des habitations, elle peut provenir d’activités industrielles (usines, ateliers, laboratoires) en quantités parfois très importantes.

Au contact de l’air extérieur, on peut observer plusieurs formes de condensations :

►       Il y a un certain équilibre entre l’humidité d’une maçonnerie poreuse (elles le sont presque toutes) et celle de l’air ambiant, de même température. Cet échange d’humidité se fait assez brusquement et sans apparition d’eau liquide ;

►       Si l’air extérieur est plus chaud que la maçonnerie, il pourra, à partir d’un certain pourcentage d’humidité (fonction de la différence de température) lui abandonner de grosses quantités d’eau, allant jusqu’au ruissellement.

A l’inverse, un air plus froid qu’une maçonnerie pourra la sécher, jusqu’à l’équilibre des températures, même s’il est saturé d’humidité ;

►       Une maçonnerie plus ou moins orientée vers le ciel se refroidira par nuit claire, ce qui nous ramène au cas précédent : c’est le phénomène de rosée.

Un mur vertical, surtout légèrement abrité, reçoit peu de rosée ; ce sont surtout les toitures et les surfaces horizontales qui en reçoivent.

Rappel de notions d’hygrométrie :

L’hygrométrie est la partie de la physique qui a pour objet la connaissance de l’humidité de l’atmosphère.

Un volume donné d’air à une  température définie ne peut pas contenir plus qu’une certaine quantité d’eau à l’état de vapeur : au delà, cette eau se condense sur les parois ou forme un brouillard. On parle alors de vapeur d’eau saturante : c’est le poids maximum, exprimé par exemple en grammes par mètre-cube ,que l’air peut retenir à la température considérée.

On trouvera en fin de dossier une table des vapeurs d’eau saturantes en grammes d’eau par mètre cube d’air, en fonction de la température de cet air.

Lorsqu’un air n’est pas saturé d’eau, il y a plusieurs façons d’exprimer son état hygrométrique, mais en précisant toujours la température. Entre autres :

►       On peut donner la teneur de l’air en eau, en grammes par mètre-cube.

►       On peut exprimer, généralement en pourcentage, le rapport entre le poids de l’eau contenu dans un mètre-cube d’air et le poids de vapeur saturante à la même température.

►       On peut indiquer le point de rosée qui a l’avantage de se mesurer directement. A cet effet on refroidit progressivement une surface de métal poli, parfaitement propre ; l’air au contact immédiat de la plaque se refroidit et, lorsque sa température correspond à la saturation de sa teneur en eau, la rosée apparaît sur la plaque. On donnera donc la température de l’air ambiant et celle du point de rosée. La table ci-jointe indique alors la teneur correspondante en grammes par mètre-cube.
Par exemple : soit un air à 20°C et à 13 g d’eau au m³. Son point de rosée est compris entre 15 et 16°C. Sa teneur en humidité est de :

Au point de vue confort, un air est très humide au-dessus de 90%, très sec au-dessous de 40%. Ces limites se resserrent quand la température augmente.

En hiver, la teneur en eau, en g/m³, de l’air intérieur est un peu supérieure à celle de l’air extérieur. Or un air saturé (100%) à 5°C, soit 6,8 g/m³, chauffé à 20°C, n’aura plus qu’une humidité de :

Il sera sec !

Par ailleurs, un air extérieur normal : arrivant sur une maçonnerie plus froide que son point de rosée (cas fréquent au début du printemps), y abandonnera une partie de son humidité : la maçonnerie deviendra humide.

Une maçonnerie pourra même devenir humide à des températures supérieures au point de rosée si elle contient des sels solubles provenant t soit des matériaux d’origine (sable de dune marines), soit d’infiltrations d’eau du sol, soit (très fréquemment) de la présence de microorganismes, bactéries, algues, mousses, lichens.

L’humidité d’un matériau peut s’évaluer à l’aide d’appareils mesurant leur conductibilité électrique par un jeu d’électrodes en caoutchouc conducteur ou en forme de pointes métalliques. Ces appareils, bien qu’imprécis, peuvent donner de précieux renseignements qualitatifs et éventuellement permettre de détecter l’origine des infiltrations.

Remarques :

Il est relativement facile ; surtout lors de la conception de l’ouvrage, d’empêcher l’eau d’entrer dans la maçonnerie : enduit bitumineux, lit de matériau imperméable entre fondations et murs (ardoise, granite, feutre bituminé…).

Il est très difficile, voire impossible, d’empêcher l’eau de suinter d’une maçonnerie humide ;

On peut souvent assécher des murs extérieurs en y scellant des tubes de terre cuite poreuse qui traversent les trois-quarts de l’épaisseur du mur. Cet ancien système, en principe analogue à celui qui a été utilisé autrefois au château de Versailles, tend à revenir à l’ordre du jour.

Le plâtre, même ayant absorbé une quantité d’eau importante, donne l’impression d’être sec : pour lui laisser jouer son rôle, il faudra donc éviter de lui appliquer des revêtements trop imperméables, à l’exception des salles d’eau, d’où l’humidité excessive ne peut être contrôlée que par aération.

Une cloison ne doit jamais être recouverte sur ses deux faces d’une finition imperméable, à moins d’être en matériau non poreux : en effet, la meilleure finition peut laisser de minces fissures, ne fût-ce qu’aux angles, où pénètrera à l’état liquide l’eau de condensation. Cette eau restera emprisonnée dans la cloison, sans pouvoir s’évaporer : la cloison deviendra la proie des moisissures et autres microorganismes.

Evacuation de l’eau

Elle peut se faire :

►       Par ruissellement. Ce cas se limite à l’eau de pluie. L’eau retenue dans des matériaux poreux n’en ressort généralement pas à l’état liquide : elle y est bloquée par capillarité

►       Par évaporation. C’est pratiquement la seule façon d’évacuer l’eau. Elle suppose que l’éventuel revêtement de surface soit lui-même poreux ou fortement semi-perméable.

A noter qu’un revêtement poreux hydrophobe arrête l’éventuelle entrée d’eau liquide (pluie ruisselant sur une façade) par effet de tension inter faciale. Par contre, le caractère hydrophobe ne s’applique pas à la vapeur d’eau : celle-ci, étant de nature gazeuse, n’est pas concernée.

Notons aussi que la vapeur d’eau, si elle peut s’évacuer à travers une peinture poreuse hydrophobe, peut également pénétrer par cette voie, mais incomparablement plus lentement que ne le ferait de l’eau à l’état liquide à travers un revêtement poreux hydrophile.

Courbe de rosée donnant la concentration maximum en eau vapeur dans l’air en fonction de la température de l’air :