Différence entre le déphasage thermique et l’inertie thermique
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Sommaire
Mécanismes physiques du déphasage thermique
Le déphasage thermique est le temps nécessaire à une onde de chaleur pour traverser un matériau isolant et atteindre l’intérieur d’un bâtiment. Ce phénomène repose sur plusieurs propriétés physiques.
Comparez une maison avec un bon déphasage et sans déphasage
1. Conduction thermique (lambda)
La conduction thermique est le mode de transfert de chaleur au sein d’un matériau, sans déplacement de matière. Elle est caractérisée par la conductivité thermique (λ, exprimée en W/m.K), qui détermine la capacité d’un matériau à transmettre la chaleur.
- Faible conductivité thermique (λ bas) = meilleure isolation (exemple : laine de bois, ouate de cellulose).
- Haute conductivité thermique (λ élevé) = mauvaise isolation (exemple : métaux, béton).
Lien avec le déphasage : Un matériau très isolant réduit la vitesse de propagation de la chaleur, mais ce n'est pas suffisant pour obtenir un bon déphasage, car d’autres paramètres entrent en jeu.
2. Capacité thermique massique (c - en J/kg.K)
La capacité thermique massique (c) indique la quantité de chaleur qu’un matériau peut stocker avant de voir sa température augmenter. Plus elle est élevée, plus le matériau peut emmagasiner de chaleur avant de la restituer lentement.
- Matériaux avec une forte capacité thermique : terre crue, béton, pierre, ouate de cellulose.
- Matériaux avec une faible capacité thermique : polystyrène, laine de verre.
Lien avec le déphasage : Un matériau avec une grande capacité thermique peut ralentir la transmission de la chaleur en été, améliorant ainsi le confort thermique en journée.
3. Effusivité thermique (e - en J/m².K.s^0,5)
L’effusivité thermique mesure la capacité d’un matériau à échanger de la chaleur avec son environnement. Elle dépend de la conductivité thermique (λ) et de la capacité thermique massique (c).
- Un matériau avec une faible effusivité (ex. laine de bois) absorbe la chaleur lentement et la restitue lentement.
- Un matériau avec une forte effusivité (ex. métal, béton) absorbe et restitue la chaleur rapidement.
Lien avec le déphasage : Un bon isolant doit avoir une faible effusivité pour ralentir l’entrée de la chaleur et éviter des variations brutales de température.
Différence entre déphasage et inertie thermique
Ces deux notions sont parfois confondues, mais elles sont distinctes et complémentaires ! Quels sont les isolants adaptés aux zones froides et chaudes ?
Critère | Déphasage thermique | Inertie thermique |
Définition | Temps mis par la chaleur pour traverser un matériau et atteindre l’intérieur | Capacité d’un bâtiment ou d’un matériau à stocker et restituer la chaleur |
Objectif | Retarder la pénétration de la chaleur en été. | Stabiliser les températures en limitant les variations jour/nuit |
Matériaux efficaces | fibre de bois, chanvre, lin, Ouate de cellulose. | Béton, terre crue, pierre, briques pleines |
Saison concernée | Surtout en été (ralentir l’entrée de la chaleur). | Toute l’année (hiver et été) pour lisser les températures. |
Effet recherché | Maintenir un intérieur frais en été sans climatisation. | Améliorer le confort thermique global en limitant les pics de chaleur et de froid. |
En pratique :
- Un bon isolant thermique (faible λ) avec un bon déphasage permet d’éviter les surchauffes estivales.
- Une forte inertie thermique est utile pour accumuler de la chaleur en hiver et la restituer progressivement.
- L’association des deux (par exemple, un isolant fibreux avec un mur en pierre) permet d’optimiser le confort thermique toute l’année.
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