Enveloppe

a) Transmission thermique (chaleur)

La transmission thermique - plus connue comme la "valeur U" - est le taux de transfert de la chaleur (en watts) à travers un mètre carré d'une structure, divisé par l'amplitude thermique sur l'ensemble de la structure.

Lorsque deux systèmes se trouvent à la même température, ils sont à l'équilibre thermique et aucun transfert de chaleur n'a lieu. Lorsqu'il existe une différence de température, la chaleur tend à se déplacer du système le plus chaud vers le système le plus froid, jusqu'à ce que l'équilibre thermique soit établi. Ce transfert de chaleur peut se produire dans un bâtiment par conduction, convection ou rayonnement. L'isolation thermique est par conséquent conçue pour contrôler les différents composants de la transmission thermique.
Conduction: Dans un matériau solide, lorsque les molécules sont excitées par une source de chaleur à une extrémité du matériau, elles transmettent l'énergie (la chaleur) à l'extrémité froide du matériau. La conduction intervient principalement à travers les fondations et l'ossature des bâtiments.
Convection: L'air chaud perd en densité et s'élève, tandis que l'air froid descend pour remplir l'espace laissé libre par le déplacement de l'air chaud. La convection naturelle peut par exemple se produire dans une couche d'isolation en laine minérale de très faible densité pendant les journées d'hiver extrêmement froides.
Rayonnement: Un objet transfère de la chaleur à un autre objet en relâchant des vagues de chaleur. Par exemple, le Soleil produit une énergie rayonnante qui réchauffe la Terre. Le rayonnement dans les bâtiments se produit principalement via les menuiseries en verre.

La plupart des pertes de chaleur se font par conduction, à travers les composants des bâtiments, et par fuite d'air.
Pour les produits en laines minérales, la conductivité thermique est la somme de quatre composantes:

Conductivité thermique
  • La conductivité thermique de l'air statique dans les cavités entre les fibres de laine de roche
  • La conductivité thermique des fibres
  • La convection naturelle et/ou forcée par les mouvements de l'air dans la laine
  • Le rayonnement thermique


Conductivité thermique
  • La laine de faible densité offre beaucoup d'espace pour le rayonnement et les mouvements d'air.
  • L'augmentation de la densité d'isolation réduit la convection dans l'isolation et plus particulièrement le rayonnement dans la laine.
  • L'augmentation de la densité de l'isolation entraîne une légère augmentation de la conduction des fibres.

Conductivité thermique
  • La conductivité thermique augmente lorsque la température moyenne augmente.
  • Pour une température moyenne plus élevée, la densité d'isolation optimale sera plus élevée. 

Tous les matériaux de construction sont dotés d'une conductivité thermique individuelle exprimée en W/mK. Plus la conductivité thermique d'un matériau est faible, meilleures seront ses propriétés d'isolation.
 
Matériau Conductivité thermique (W/mK)
Cuivre
Aluminium
Acier
Eau
Bois
Laine de roche
Air
401
237
60.5
0.613
0.04–0.4
0.036
0.0263
Tableau: Conductivité thermique d'une sélection de matériaux à température ambiante


 Conductivité thermique La conductivité thermique, dite "valeur lambda" () est la quantité de chaleur transmise sous des conditions stables à travers la surface unitaire d'un matériau d'épaisseur unitaire dans un temps unitaire lorsqu'il existe une différence de température unitaire entre les surfaces opposées du matériau. 


La conductivité thermique d'un matériau est mesurée conformément aux normes EN. Il s'agit de loin de l'aspect le plus important d'un matériau d'isolation. L'isolation en laine de roche est composée, en volume, à 95–98 % d'air statique, ce qui en fait une excellente isolation. La valeur lambda des produits d'isolation des bâtiments est déclarée de façon à ce que 90 % des mesures lambda soient comprises dans 90 % de la valeur déclarée – d'où l'appellation "Lambda 90/90". La valeur lambda de tous les produits d'isolation thermique fabriqués conformément aux normes européennes harmonisées est testée et déclarée en suivant une méthodologie commune.

La résistance thermique (R) d'un matériau et la transmission thermique (U) d'une construction peuvent être calculées à partir de l'épaisseur des matériaux et de leur valeur de conductivité thermique.

Résistance thermique (valeur R)

La résistance thermique d'un matériau est obtenue en divisant son épaisseur (d) exprimée en mètres par sa conductivité thermique (λ) exprimée en W/mK:

Thermal resistance R-value

La résistance thermique est exprimée en m2 K/W. Plus sa valeur est élevée, plus l'isolation fournie par le matériau sera efficace. La résistance thermique varie en fonction du type de matériau, de sa densité et de la structure de ses pores, de la teneur en humidité et de l'amplitude thermique.

Résistance de surface

La résistance de surface est une mesure de la résistance inhérente de la surface d'un matériau aux flux fluides et ne dépend pas des dimensions physiques du matériau. Elle est entravée par la présence d'une fiche couche d'air relativement statique à la surface du corps. Cela offre une résistance aux flux chauds et entraîne une chute de température sur la couche d'air. La température de surface varie en fonction du mode de transfert de la chaleur.
  • Rse = résistance à l'air de la surface extérieure (air en mouvement) 
  • Rsi = résistance à l'air de la surface intérieure (air statique)

Pour calculer la valeur totale R de tout élément composé de plusieurs matériaux, il convient de calculer les valeurs R pour chaque composant, y compris les surfaces intérieures et extérieures. 
Rtotal = Rse + R1 + R2 + R3 + Rsi

Transmission thermique (valeur U)

La transmission thermique (U) définit la capacité d'un élément d'une structure, en fonction des épaisseurs de matériaux, des vides d'airs, etc., à transmettre la chaleur en conditions stables.

Il s'agit d'une mesure de la quantité de chaleur qui transite par une surface unitaire dans un temps unitaire pour une amplitude thermique unitaire entre les environnements individuels dans lesquels la structure se situe.

Cette valeur est obtenue par la réciproque de la somme de toutes les résistances thermiques respectives (R) des matériaux des composants et des résistances de surface intérieures et extérieures :

Les valeurs U de conception sont définies par rapport à la classe de performances énergétiques cible ou au minimum nécessaire pour satisfaire aux réglementations locales concernant la construction.


Thermal transmittance value


Elles sont exprimées en W / m2K

Dans les systèmes de construction par ossature, une portion substantielle de perte de chaleur se produit par conduction via les éléments de l'ossature, qui disposent d'une résistance thermique plus faible que l'isolation (ponts thermiques).

La résistance thermique de la construction peut être améliorée en réduisant l'effet de pont thermique des éléments de l'ossature. La correction de la valeur U n'est pas nécessaire si:
  • Le mur s'étend sur un vide d'air
  • Le mur s'étend entre une paroi maçonnée et des crampons en bois
  • La conductivité thermique des attaches, ou d'une partie de celles-ci, est inférieure à 1 W/(mK)

Conductivité thermique, valeur U

Dans l'analyse des valeurs U, il faut inclure l'effet des ponts froids, notamment du fait que l'augmentation de l'isolation thermique augmente également l'impact relatif des ponts thermiques. Une réduction significative des ponts thermiques est obtenue à travers un dimensionnement optimal des éléments de construction et une planification minutieuse des attaches.

Il convient également d'évaluer et de calculer l'impact des ponts thermiques géométriques, tels que les angles et les cadres de fenêtres, lors de la phase de conception. En optimisant les éléments porteurs, il est possible de réduire le nombre de structures et d'éviter l'effet de pont thermique.

Le calcul de la valeur U se fait conformément à la norme applicable (par exemple, EN ISO 6946 dans l'UE). La norme permet de déterminer les informations suivantes, qui ont un effet sur le calcul de la valeur U:
  • Les résistances de surface (couleur, vitesse du vent, surfaces non planes)
  • La résistance thermique des couches d'air ventilées et non ventilées (effet de convection)
  • Le calcul de la résistance thermique totale pour les couches homogènes, hétérogènes (limites Rmax supérieure et Rmin inférieure de la résistance) et effilées
  • Les corrections (DU) → vides d'air DUg + attaches mécaniques DUf + toitures inversées DUr
Les maisons passives sont construites en utilisant différents systèmes structurels. Cependant, les faibles besoins en chauffage nécessitent un niveau d'isolation thermique significativement meilleurs que la normale. Les valeurs objectives indicatives pour le coefficient de transfert calorique total et les caractéristiques de l'enveloppe extérieure sont données ci-dessous:
  • Mur extérieur 0.07–0.1 W/m2K
  • Plancher de base 0.08–0.1 W/m2K
  • Toiture 0.06–0.09 W/m2K
  • Fenêtre 0.7–0.9 W/m2K
  • Châssis fixe 0.6–0.8 W/m2K
  • Porte d'entrée 0.4-0.7 W/m2K

Perte de chaleur

On calcule la perte de chaleur de toute structure donnée en multipliant la surface par la valeur U de la structure, puis en multipliant le résultat par l'amplitude thermique (habituellement représentée par la lettre grecque delta) entre l'intérieur et l'extérieur.

Q = A*U*(Tintérieure - Textérieure)*h ou Q = A*U*ΔT*h

Lorsqu'une structure est faite de différents matériaux, telle qu'un mur qui contient des fenêtres et une porte, il convient de calculer la perte de chaleur pour chaque composant séparément, puis d'additionner les différentes pertes de chaleur pour obtenir la valeur de perte de chaleur totale.

Qmur = Qsurface d'ossature + Qfenêtres + Qporte

Plus l'amplitude thermique est élevée, plus le gradient est élevé – c'est-à-dire la force entraînant le flux de chaleur –, et plus le potentiel de perte de chaleur est élevé.

Dans les maisons passives, les économies d'énergie correspondent à des couches d'isolation thermique épaisses.

  • L'épaisseur structurelle des murs peut atteindre 400 à 600 mm en fonction des principes structurels et des matériaux utilisés.
  • Dans la construction des toitures, où l'isolation est relativement facile, l'épaisseur d'isolation peut atteindre 700 mm.
  • L'épaisseur d'isolation dans les planchers ventilés peut être de 500 mm. Cependant, dans les structures sur sol, la protection contre le gel détermine l'isolation thermique la plus sûre pour les planchers. 
La Finlande utilise des épaisseurs d'isolation thermique de 250–300 mm pour les planchers sur sol. Les recommandations actuelles en matière de protection contre le gel portent sur des épaisseurs allant jusqu'à 200 mm. Le risque de gel des fondations dépend du site de construction et des conditions du sol. La perte de chaleur d'un plancher bien isolé est tellement infime qu'elle ne peut pas empêcher le gel des fondations superficielles.

Empêcher les fondations de geler repose généralement sur l'isolation contre le gel des fondations et la perte de chaleur au niveau du plancher sur sol. L'isolation thermique du plancher de base d'une maison passive est tellement bonne que la perte de chaleur à ce niveau ne permet pas la protection contre le gel. Le risque de gel sur le site de construction doit être identifié par des études du sol et l'isolation des fondations doit être mesurée pour correspondre au risque.
 

Perte de chaleur par tassement de la laine soufflée

L'isolation thermique soufflée est un type de produit utilisé sur site, consistant en granulats de laine minérale qui sont soufflés dans les combles à l'aide d'une machine. L'isolation soufflée peut également être utilisée pour l'isolation des murs.
L'isolation soufflée à tendance à se tasser au fil du temps. Pour des raisons de stabilité, il est donc exigé que le facteur de tassement ne dépasse par les valeurs de conception. Le tassement est causé par les vibrations, ainsi que par les fluctuations de température et d'humidité au cours des saisons.

Dans le schéma ci-dessous, vous pouvez voir l'effet du tassement de l'isolation en pratique. Le tassement peut entraîner la création de vides et de cavités dans l'isolation des combles, qui laissent l'air froid pénétrer dans la structure et augmentent le risque de condensation.

Perte de chaleur

Une longue expérience a montré que la laine de roche PAROC subit un tassement d'environ 2 à 3 %. Cela signifie que le tassement de l'isolation en laine de roche ne représente aucun risque dans les combles. Paroc installe toujours une couche d'isolation 5 % plus épaisse que demandée.

b. Étanchéité

Le déplacement de l'air dans l'enveloppe d'un bâtiment est entraîné par les différences de température ou de pression entre l'extérieur et l'intérieur. Cela résulte des effets suivants: 

Étanchéité

1. Effet du vent 

La pression du vent influence la fuite de l'air, forçant l'air froid à travers les fissures exposées au vent et chassant l'air chaud par le reste de la structure.

2. Effet de cheminée

Le bâtiment se comporte comme une cheminée : l'air chaud s'élève et peut s'échapper par les ouvertures supérieures de la maison, tandis que l'air froid est aspiré autour des sols et planchers pour remplacer l'air chaud.

3. Effet de ventilation Les systèmes de ventilation mécanique et passive échangent volontairement l'air intérieur avec de l'air extérieur "plus frais". Les systèmes sous pression soufflent l'air dans le bâtiment, les systèmes à dépression soufflent l'air à l'extérieur du bâtiment et les systèmes équilibrés font entrer autant d'air qu'ils en soufflent à l'extérieur.

Le contrôle du déplacement de l'air à travers l'enveloppe du bâtiment est critique pour la réduction de la perte de chaleur et la prévention de l'accumulation d'humidité. L'exfiltration de l'air évacue à la fois la chaleur et l'humidité (sous la forme de vapeur) vers l'extérieur. La vapeur d'eau (telle qu'elle circule dans l'air) peut se condenser dans l'enveloppe du bâtiment et représente l'une des causes principales d'échec structurel d'un bâtiment.

L'étanchéité de l'enveloppe du bâtiment peut être mesurée conformément au test de pression standardisé EN 13829, en soumettant le bâtiment à une surpression de 50 Pa et en évaluant les échanges d'air du bâtiment. Le niveau de fuite d'air dans le bâtiment ne doit pas excéder 1 unité par heure.
 
Le graphique ci-dessous indique les niveaux de fuite d'air classiques pour différents bâtiments:
  • Bâtiment passif n50 = 0.6
  • Bâtiment étanche n50 = 1 
  • Nouveaux bâtiments (Finlande) n50 = 3 – 4
  • Étanchéité normale n50 = 5...10 (maison finlandaise ancienne classique) 
  • Construction avec fuites n50 = 15

Consommation énergétique

Le niveau d'exigence concernant l'étanchéité est considérablement plus sévère et le niveau requis pour un bâtiment passif (< 0,6 1/h) devient la pratique standard. L'étanchéité doit être planifiée de telle manière qu'elle permet une installation ininterrompue dans l'ensemble de l'enveloppe extérieure. 

Une barrière anti-air/vapeur   
  • Une barrière anti-air/vapeur empêche l'air/la vapeur d'eau de pénétrer à travers l'enveloppe. Elle doit toujours se situer du côté chaud de l'enveloppe.
  • Une barrière coupe-vent/climatique à l'extérieur de l'enveloppe empêche le vent de souffler à travers l'isolation et protège l'enveloppe de la pluie et de la neige. 


Une barrière anti-air/vapeur

Une barrière anti-vapeur doit être placée derrière la paroi intérieure du mur. On la protège en installant une couche d'isolation de 45 à 70 mm d'épaisseur directement derrière la paroi intérieur du mur. La barrière anti-vapeur empêche l'air et l'humidité de pénétrer dans la construction. Il est important de s'assurer que la barrière anti-vapeur est continue et étanche autour des installations pénétrantes.

La perméabilité à l'air du matériau constituant la barrière anti-air/vapeur doit être < 3 x 10-6 m3 / m2 s Pa. Si un film plastique est utilisé, un chevauchement suffisant doit être assuré au niveau des joints et l'ordre des travaux défini correctement pour assurer ce chevauchement au niveau des structures obstruantes telles que les cloisons. Le chevauchement doit se trouver entre deux surfaces fermes pour permettre la compression du joint.

La barrière anti-vapeur doit être en retrait par rapport à la surface intérieure afin de permettre l'installation des gaines électriques.

Il convient d'éviter toute pénétration à travers la couche d'étanchéité. Si cela n'est pas possible, les pénétrations à travers les structures massives devront être scellées à la chaux et un collier ou une flasque utilisé à l'endroit de la pénétration à travers le film.

Une barrière coupe-vent

Une barrière coupe-vent se place derrière le parement extérieur. Elle est nécessaire car dans de nombreux cas, le parement extérieur n'est pas étanche. L'utilisation d'une barrière coupe-vent permet d'empêcher le vent de souffler à travers ou autour de l'isolation. Il convient de s'assurer que la barrière coupe-vent n'agit par comme barrière anti-vapeur, au risque de piéger l'humidité au sein de l'enveloppe. La barrière coupe-vent doit résister au vent, mais doit permettre le passage de la vapeur d'eau. La résistance à la vapeur d'eau de la barrière coupe-vent doit être au moins cinq fois inférieure à la résistance de la barrière anti-air/vapeur.

Les exigences relatives à la protection contre les vents des bâtiments énergétiquement efficaces ne diffèrent pas de celles s'appliquant à un bâtiment standard. Cependant, une protection adéquate contre les vents joue un rôle essentiel dans l'efficacité énergétique d'un bâtiment. Il convient donc de consulter les exigences locales pour connaître la perméabilité à l'air maximum, joints compris. Par exemple, en Finlande, la perméabilité à l'air maximum d'une barrière coupe-vent doit être < 10 x 10-6 m3 / m2 s Pa. 

Une barrière coupe-vent se place derrière le parement extérieur. Elle est nécessaire car dans de nombreux cas, le parement extérieur n'est pas étanche. L'utilisation d'une barrière coupe-vent permet d'empêcher le vent de souffler à travers ou autour de l'isolation. Il convient de s'assurer que la barrière coupe-vent n'agit par comme barrière anti-vapeur, au risque de piéger l'humidité au sein de l'enveloppe. La barrière coupe-vent doit résister au vent, mais doit permettre le passage de la vapeur d'eau. La résistance à la vapeur d'eau de la barrière coupe-vent doit être au moins cinq fois inférieure à la résistance de la barrière anti-air/vapeur. Les exigences relatives à la protection contre les vents des bâtiments énergétiquement efficaces ne diffèrent pas de celles s'appliquant à un bâtiment standard. Cependant, une protection adéquate contre les vents joue un rôle essentiel dans l'efficacité énergétique d'un bâtiment. Il convient donc de consulter les exigences locales pour connaître la perméabilité à l'air maximum, joints compris. Par exemple, en Finlande, la perméabilité à l'air maximum d'une barrière coupe-vent doit être < 10 x 10-6 m3 / m2 s Pa. 

 Maison standard
(valeurs indicatives)
  Maison basse consommation
(valeurs indicatives)
   Concept de maison passive Paroc (valeurs indicatives)  
Valeur U
W/m²K
Épaisseur d'isolation   U value, W/m2K Épaisseur d'isolation   U value, W/m2K Épaisseur d'isolation
Isolation de la toiture
 0.15 260 - 310 mm   0.08 - 0.12 300 - 400 mm   0.06 - 0.09  > 450 mm
Mur extérieur
 0.24 150 - 175 mm  0.13 - 0.15  230 - 300 mm  0.07 - 0.1  > 300 mm 
Plancher
 0.2  100 - 150 mm 0.13 - 0.17 150 - 250 mm  0.08 - 0.1  > 300 mm 
Fenêtres
 1.4   1.0 - 1.3    0.7 - 0.9   
Fenêtres montées
        0.6 - 0.8   
Portes
 1.4   0.9 - 1.2    0.4 - 0.7   
Classe d'étanchéité
 < 4   < 1    < 0,6   
Taux annuel de récupération de chaleur par la ventilation
 30 %   > 60%    > 75%   

Effet de la densité de l'isolation en laine de roche sur sa perméabilité à l'air

La capacité des laines minérales à isoler repose sur la présence d'air statique entre les fibres. Le déplacement de l'air dans la couche d'isolation affaiblit sa capacité d'isolation. Une augmentation de la densité d'isolation réduit le déplacement d'air et améliore la capacité d'isolation. Plus la densité est faible, plus une barrière coupe-vent efficace sera nécessaire.

Effet de la densité de l'isolation en laine de roche sur sa perméabilité à l'air

 

c. Humidité

L'une des clés de la construction d'habitations durables dans les climats nordiques est le contrôle de l'humidité dans tous ses états : solide, liquide et gazeux.

Humidité

 

Il existe quatre principes mécaniques de base qui permettent à l'humidité de pénétrer ou de quitter un bâtiment:

  • La pénétration de la pluie (barrières coupe-vent)
  • Les fuites d'air (barrière anti-air)
  • La diffusion
  • La capillarité du sol 

La vapeur d'eau est rejetée dans l'air intérieur par nos activités quotidiennes habituelles (voir le tableau ci-dessous). La quantité d'eau produite par un ménage normal peut se révéler considérable.

Source de vapeur
(ménage moyen/jour) 
Quantité d'eau générée
(en litres/jour)
 4/5 personnes endormies:  1,5
 2 personnes actives:  1,6
 Lavage et séchage du linge  5,5
 Cuisine  3
 Douche  0,5

Humidité relative

L'air peut contenir diverses quantités d'humidité en fonction de la température de l'air. La pression réelle de la vapeur est une mesure de la quantité de vapeur d'eau dans l'air. Elle augmente proportionnellement à l'augmentation de la vapeur d'eau.

L'air qui atteint sa pression de saturation en vapeur a établi l'équilibre avec une surface d'eau plate. Cela signifie qu'un nombre égal de molécules d'eau s'évaporent de la surface de l'eau dans l'air et se condensent de l'air vers l'eau.

La quantité de vapeur d'eau dans l'air est généralement inférieure à la quantité requise pour saturer l'air. L'humidité relative est un pourcentage de l'humidité de saturation, généralement calculé en relation à la densité de vapeur saturée. 

Humidité relative

 

Relative humidity function

L'unité de mesure la plus commune pour la densité de vapeur est le g/m3.

Par exemple, si la densité de vapeur réelle est de 10 g/m3 à une température de 20 °C par rapport à une densité de saturation de 17,3 g/m3 à la même température, l'humidité relative est alors:

 Humidité relative

 

Température de l'air et humidité maximale

L'humidité relative (RH 40 %) signifie qu'à une température donnée, 40 % de l'humidité maximale est présente dans l'air.

 

Point de rosée

Le point de rosée est la température à laquelle la vapeur d'eau se transforme en eau liquide. Il dépend à la fois de la température et de la quantité d'humidité dans l'air.

Pour un point de rosée de 10⁰C, toute surface de la pièce qui atteint cette température se couvrira d'eau liquide. Afin d'éviter cette condensation, il faut élever la température de la surface ou abaisser l'humidité relative.

La vapeur d'eau ne se condense sur une surface que lorsque celle-ci se trouve à une température inférieure au point de rosée ou lorsque le point d'équilibre de vapeur dans l'air est dépassé.

La méthode la plus facile pour maîtriser les éventuels dommages liés à la vapeur d'eau et à l'humidité consiste à réduire les quantités générées.

Diffusion

La diffusion se produit à cause des différences de pression de vapeur qui résultent des différences de concentration de vapeur d'eau entre deux emplacements. Durant la saison froide, lorsque le chauffage fonctionne, ce déplacement de vapeur entraîne un déplacement d'eau dans l'enveloppe du bâtiment, celle-ci risquant alors de se condenser sur les surfaces froides. Les barrières anti-vapeur sont utilisées à l'intérieur de l'enveloppe pour prévenir le déplacement de l'humidité.

Tous les matériaux permettent, à divers degrés, d'être traversés par la vapeur. La condensation ne se produit habituellement pas tant que les deux tiers de la valeur d'isolation d'un mur se situent hors de la barrière anti-vapeur. Dans les régions les plus septentrionales, cependant, jusqu'à 80 % de la valeur d'isolation doit se situer hors de la barrière anti-vapeur.

Humidité par capillarité

La capillarité est la capacité d'un liquide à s'infiltrer dans des espaces étroits sans assistance et en s'opposant à des forces externes telles que la gravité. Ce phénomène se produit par exemple dans le sol.

La capillarité est la capacité d'un liquide à s'infiltrer dans des espaces étroits sans assistance et en s'opposant à des forces externes telles que la gravité. Ce phénomène se produit par exemple dans le sol.
Humidité par capillarité  De la même façon que l'eau se déplace vers le haut d'un tube en s'opposant à la gravité, elle peut se déplacer à travers les pores du sol ou les espaces qui séparent ses particules. La hauteur que peut atteindre l'eau dépend de la taille des pores.

Les secteurs de remontée capillaire communs sont le pied des fondations et la succion capillaire de l'eau derrière unefaçade. La capillarité peut être maîtrisée en bouchant les pores ou en les rendant très larges. La laine de roche non hygroscopique peut également fonctionner comme rupteur de capillarité entre le sol et les fondations.


Conseils de conception pour des enveloppes résistantes à l'humidité

- Équilibrer humidification, séchage et stockage

Règles pratiques 

- Installer une surface continue de contrôle de la pluie, en vérifiant chaque détail
- Installer des barrières anti-air/vapeur continues
- Installer une isolation permettant de maîtriser les problèmes de condensation
- Permettre le séchage de l'humidité piégée et accidentelle – se méfier des retardateurs de séchage

Il convient également de prendre en compte la capacité de séchage des structures. Lors de la conception, un moyen de séchage de l'humidité inhérente à la structure doit être prévu. Un bâtiment doit être protégé contre l'humidité à l'aide d'un drainage des eaux de surface et d'une barrière de rupture de capillarité qui permet de garder les fondations au sec. La pénétration de la pluie doit également être prise en compte dans la conception des détails structurels, tels que les joints des cadres de fenêtres.

d. Fenêtres

Les fenêtres sont la partie de l'enveloppe d'un bâtiment offrant la transmission thermique la plus élevée. Par conséquent, dans la conception d'un bâtiment, il convient de prêter attention aux performances, à la taille et à l'orientation des fenêtres. Les fenêtres permettent le gain et la perte de chaleur des manières suivantes : par conduction directe à travers le verre et les menuiseries, par rayonnement thermique des rayons solaires vers l'intérieur du bâtiment et des éléments à température ambiante vers l'extérieur du bâtiment, et par les fuites d'air à travers et autour de la fenêtre.

La transmission thermique totale, dite "valeur U" (en W/m²K), est utilisée pour déterminer le taux de conduction du flux thermique non solaire par une fenêtre. Le classement des valeurs U déterminé par les normes européennes représente les performances globales de la fenêtre, y compris du cadre et du matériau d'espacement. Plus la valeur U est faible, plus la fenêtre est énergétiquement efficace.

La surface occupée par les fenêtres représente généralement 15 à 20 % de la surface au sol. Même si les fenêtres disposent d'un bon niveau énergétique (valeur U < 0,8 W/m²K), elles ne doivent pas être trop hautes. Même une bonne fenêtre ne peut pas empêcher la sensation de courant d'air créée par les fenêtres hautes. Pour garantir l'habitabilité thermique, une hauteur de 1,8 mètre peut être considérée comme la limite pour les fenêtres. Dans un climat froid, les fenêtres ne doivent pas se trouver au niveau du sol afin d'assurer l'habitabilité et l'étanchéité de la structure.

Les fuites d'air, définies par le taux d'infiltration d'air autour d'une fenêtre en présence d'un différentiel de pression spécifique à sa surface, sont affectées par les joints existant entre les différentes parties de la fenêtre.

La transmission de rayonnement solaire totale, dite "valeur g", est la fraction du rayonnement solaire que laisse directement passer et/ou absorbe une fenêtre, et qui est par conséquent relâchée sous forme de chaleur dans le bâtiment. Plus la valeur g est faible, moins la chaleur solaire sera transmise et meilleure sera la capacité de protection. Une fenêtre avec une valeur g élevée sera plus efficace pour récupérer la chaleur du soleil en hiver, tandis qu'une fenêtre avec une valeur g faible sera plus efficace pour réduire les besoins de refroidissement pendant l'été, en bloquant le réchauffement solaire. Par conséquent, le choix de la valeur g d'une fenêtre doit être déterminé par le climat, l'orientation et l'ombre extérieure.

Un revêtement sélectif est une couche transparente de métal ou d'oxyde métallique qui transmet et réfléchit sélectivement les différentes fréquences de rayonnement. Le revêtement sélectif réduit le taux de rayonnement à travers le verre et améliore les performances thermiques de la fenêtre.

Un gaz de remplissage autre que l'air (argon, krypton ou xénon) peut être utilisé pour améliorer les performances énergétiques d'une fenêtre. Le matériau d'espacement joue également un rôle important.

La condensation de l'humidité extérieure sur la surface externe d'une fenêtre haute performance est un phénomène nouveau. Cette condensation est causée par la baisse de température de la surface externe en dessous du point de rosée de l'air extérieur. La baisse de température résulte d'un échange de rayonnements avec le ciel dégagé. En fait, la même chose se produit avec les fenêtres standard, qui le compensent par leurs fuites thermiques.

Ombrager les fenêtres permet de réduire la charge thermique solaire de 60 % au maximum. Qui plus est, l'ombre permet de réduire la condensation d'humidité sur les surfaces extérieures des fenêtres pendant les nuits de ciel dégagé. La condensation est causée par le refroidissement de la surface de la fenêtre lié au rayonnement thermique. Par conséquent elle témoigne également des bonnes qualités thermiques d'une fenêtre.