Le déphasage fait référence à un phénomène thermique lié à la gestion de la chaleur dans un bâtiment. Il concerne l’inertie thermique des matériaux de construction et se calcule en heure.
En effet, il désigne le décalage dans le temps entre l’absorption de chaleur par un matériau et le moment où cette chaleur est ressentie à l’intérieur du bâtiment.
Exemple: si la chaleur du soleil atteint un mur exposé en journée, ce mur peut emmagasiner cette chaleur et la restituer plus tard, souvent en soirée ou pendant la nuit. Le déphasage correspond donc à ce délai..
C’ est un critère clé dans la conception bioclimatique d’un bâtiment pour optimiser le confort thermique et l’efficacité énergétique.
Un bon déphasage peut améliorer le confort thermique dans un bâtiment, car il permet de mieux gérer les variations de température extérieure. Par exemple, en été, un déphasage élevé permet de stocker la chaleur durant la journée et de la libérer pendant la nuit, lorsque les températures sont plus fraîches, ce qui permet de maintenir l’intérieur plus frais pendant la journée.
Un déphasage adapté permet de réduire les besoins en climatisation ou en chauffage, en évitant que la chaleur n’entre trop rapidement dans l’intérieur du bâtiment.
Mécanisme du déphasage thermique
Le déphasage se produit lorsque la chaleur pénètre dans les matériaux de construction et qu’il y a un retard entre le moment où la chaleur atteint la surface externe d’un matériau et celui où elle est ressentie à l’intérieur du bâtiment. Ce phénomène est lié à la capacité thermique du matériau (sa capacité à stocker de la chaleur) et à sa conductivité thermique (sa capacité à transférer la chaleur).
Exemple : Si un mur en pierre est exposé au soleil, la chaleur se propage dans le mur. Cependant, ce n’est pas instantané. La surface du mur se réchauffe d’abord, puis la chaleur s’infiltre lentement à l’intérieur du bâtiment. Le déphasage indique la différence entre le moment où l’extérieur du mur est chauffé et celui où l’intérieur du bâtiment commence à ressentir cette chaleur.
Caractéristiques des matériaux
Le déphasage varie selon le type de matériau utilisé dans la construction.
Les matériaux à haute inertie thermique (comme la pierre, la brique, la chaux, la botte de paille…) stockent plus de chaleur et ont un déphasage plus long, il va emmagasiner la chaleur pendant la journée et la restituer plus lentement dans la nuit, tandis que les matériaux à faible inertie thermique (comme le bois, les isolants légers) réagissent plus rapidement à la chaleur extérieure, donc le déphasage est plus court, ils vont permettre à la chaleur de pénétrer plus rapidement dans l’intérieur.
Tableau de déphasage thermique des isolants en été et en hiver pour le toit.
Epaisseur d’isolant nécessaire pour obtenir le coefficient de conductivité thermique de 7.
Impact sur le confort thermique
Un déphasage important est particulièrement bénéfique dans les zones où les différences de température entre le jour et la nuit sont importantes.
Dans les climats méditerranéens ou continentaux, où les températures peuvent être élevées durant la journée, mais fraîches la nuit, un matériau avec un bon déphasage permet de :
- Conserver la fraîcheur pendant la journée : La chaleur emmagasinée dans les murs pendant la journée est restituée pendant la nuit, lorsque la température extérieure est plus basse, permettant de maintenir une température intérieure plus agréable.
- Minimiser l’usage de la climatisation : En retardant l’entrée de la chaleur dans l’espace intérieur, on réduit les besoins en climatisation pendant les journées chaudes.
Le rôle du déphasage dans la performance énergétique
Le déphasage est un facteur clé pour optimiser la performance énergétique d’un bâtiment.
Si un bâtiment est conçu de manière à maximiser l’inertie thermique, il pourra mieux réguler la température intérieure, ce qui réduit la dépendance à des systèmes de chauffage ou de climatisation coûteux.
- En hiver : Les murs épais stockent la chaleur interne générée par les systèmes de chauffage et la restituent plus tard, ce qui permet de maintenir une température agréable pendant la nuit sans surconsommation d’énergie.
- En été : Les murs à inertie thermique élevée permettent de garder l’intérieur frais durant les journées chaudes, en évitant que la chaleur extérieure pénètre trop vite à l’intérieur.
Déphasage et conception bioclimatique
Dans la conception bioclimatique, le déphasage est souvent pris en compte pour optimiser les performances thermiques du bâtiment. On peut choisir des matériaux avec un bon déphasage thermique pour tirer parti des différences de température extérieure et améliorer le confort intérieur sans recourir excessivement aux systèmes de chauffage ou de climatisation.
En résumé, le déphasage thermique dans le bâtiment joue un rôle essentiel pour gérer l’énergie thermique, améliorer le confort intérieur et réduire la consommation d’énergie. Plus le déphasage est élevé, plus la capacité du bâtiment à maintenir une température stable est grande, ce qui peut avoir un impact significatif sur l’efficacité énergétique et le confort des occupants.
