Évaluer un risque de condensation superficielle sur les vitrages
Condensation superficielle côté intérieur
Comment la reconnaître ?
Dans le cas d’un double vitrage, elle se localise dans les coins et sur le pourtour du châssis et du vitrage, à cause des déperditions plus grandes existant dans ces zones par la présence de l’intercalaire du vitrage.
Normalement, la condensation se fera premièrement sur les vitrages et non sur les châssis.
Cependant, la présence de vitrages isolants peut favoriser la condensation de surface sur les châssis surtout si ceux-ci sont en aluminium et sans coupure thermique; leur température peut être plus basse que celle des vitrages.
La présence de condensation intérieure sur les vitrages entraîne
- une diminution de la visibilité,
- la formation de givre,
- des tâches sur les verres, tablettes et allèges, dues aux gouttelettes ruisselantes,
- la formation de moisissures sur le mastic et/ou le châssis.
Elle n’est gênante qu’en quantité excessive….
Influence du vitrage sur les risques de condensation superficielle
Lorsque la fenêtre constitue la surface intérieure la plus froide du local, c’est d’abord sur celle-ci que va se former de la condensation superficielle. Celle-ci se forme sur la paroi vitrée sans causer de dégâts, l’air intérieur est asséché et la teneur en humidité de l’air du local (xi) (en g/kg) diminue. De ce fait, le risque de condensation superficielle sur les autres parois diminue.
Un autre avantage d’une telle fenêtre, lorsqu’il n’y a pas de système de ventilation contrôlée et qu’il n’est pas envisageable d’en placer un, est que dès qu’il y a condensation à sa surface, les occupants sont prévenus que l’air est trop humide et qu’il faut ventiler.
Ainsi, il est intéressant d’avoir un vitrage sur lequel la condensation superficielle se forme plus rapidement que sur n’importe quelle autre paroi ou n’importe quel pont thermique présent dans le local.
| Exemple.
Dans un local, le pont thermique le plus important a un τmin de 0,545. Il s’agit d’une terrasse en béton en encorbellement avec isolation (résistance thermique de 1 m² x K/W) intérieure au droit du linteau et entre la dalle et le plancher.
τ1 = 0,705; τMin = τ7 = 0,545 Le local est muni de vitrages doubles ayant un coefficient de transmission thermique U de 3,22 W/m²K. Le coefficient d’échange thermique de surface entre le vitrage et l’ambiance intérieure (hi) = 10 (W/m²K). La condensation superficielle va-t-elle se former d’abord sur les vitrages ou sur le pont thermique ? Calcul du facteur de température (τ) du vitrage :
τ = [(1/3,22) – (1/10)] / (1/3,22) La condensation superficielle apparaîtra en premier lieu sur le pont thermique ! Avec un simple vitrage (U = 7 W/m²k), on aurait eu τ = 0,3 < 0,545 : la condensation superficielle, dans ce cas, se forme d’abord sur le vitrage ! |
Calcul de la teneur en humidité de l’air du local lorsqu’il y a formation de condensation superficielle sur les vitrages
Remarque : Le texte ci-dessous est extrait de la NIT 153 du CSTC.
De l’humidité est extraite de l’air du local par la formation de condensation.
La teneur en humidité de l’air du local (xi) sera par conséquent plus basse que s’il n’y avait pas de condensation superficielle.
En supposant qu’on se trouve en régime stationnaire, l’équation hygrométrique du local comportera un terme supplémentaire, à savoir la quantité d’humidité qui condense par unité de temps sur une surface déterminée A (m²) dans le local.
Ce raisonnement conduit à la relation :
avec,
- x°i : le taux d’humidité de l’air intérieur dans le cas où il n’y a pas de condensation superficielle, calculé à l’aide de la formule ci-dessus
- xsA : le taux d’humidité de saturation (g/kg) correspondant à la température superficielle ηoi (°C) de la surface A
Cette relation est démontrée dans l’Annexe de la NIT 153 du CSTC, pg. 77.
L’expression ci-dessus, peut être utilisée dans les conditions suivantes :
xe < 7 g/kg,
2,5 g/kg < xsA < 12 g/kg,
10°C < ηi < 20°C.
avec,
- xe : la teneur en humidité de l’air extérieur (g/kg),
- θi : la température intérieure (°C).
On procède comme suit :
- On détermine xi° à l’aide de la relation ci-dessus.
- On détermine xsA en fonction de la température superficielle du vitrage ou de la paroi la plus froide du local.
- Si xi° > xsA, il y a condensation superficielle.
- On trouve la valeur finale de xi à l’aide de la relation ci-dessus.
| Exemple.
Soit un local muni d’un vitrage de 2 m², ηi = 12°C, D = 0,05 kg/h et nV = 10 m³/h (D/nV = 0,005 kg/m³). Les conditions extérieures sont ηe = -10°C, φe = 90 % -> xse = 1,60 g/kg. Admettons que le vitrage de 2 m² soit la surface la plus froide de la pièce. xi° = 0,9 x 1,6 + 825 x 0,005 = 5,56 (g/kg) La température superficielle du vitrage est donnée par la formule :
avec,
Pour un vitrage simple (k = 7 W/m²K) et pour un vitrage double (k = 3,22 W/m²K) avec hi = 10 W/m²K, on trouve : θoi (vitrage simple) = – 3,40°C -> xsA = 2,84 g/kg, Comme dans le cas d’un vitrage simple, xsA < xi, on peut conclure que de la condensation se formera sur les vitres. On calcule : xi = (5,56 + 10,48 x 2,84 x 2/10) / (1 + 10,48 x 2/10) = 3,72 g/kg Remarque. Il convient d’attirer l’attention sur le fait que la valeur xi trouvée se situe à un niveau élevé uniquement parce que nous sommes partis d’une situation stationnaire. Une telle situation est rare en réalité et, lorsque de l’humidité commence à se produire à un moment donné, le degré hygrométrique de l’air du local n’augmentera que lentement. |
Condensation superficielle côté extérieur
Comment la reconnaître ?
Celle-ci se manifeste d’abord au centre du vitrage, c’est à dire dans la partie la mieux isolée qui reçoit un minimum d’énergie venant de l’intérieur.
On observe ce phénomène :
- la nuit ou à l’aube,
- par ciel dégagé et par absence de vent,
- sur des doubles vitrages à haut rendement.
En effet, dans ces conditions sous l’effet du rayonnement important vers la voûte céleste (surrefroidissement) et des faibles pertes thermiques à travers le vitrage, la température du vitrage peut descendre sous la température de rosée de l’air extérieure, entraînant l’apparition de condensation sur la face extérieure du vitrage.
Ce phénomène est lié au fait qu’avec un vitrage très isolant, la température de leur face extérieure reste très basse, la chaleur interne étant piégée à l’intérieur du bâtiment.
Comment l’éviter ?
Pas de chance, il n’ y a pas moyen! … À moins d’équiper ses fenêtres d’essuies-glace performants !
Consolons-nous, cela constitue une preuve des performances d’isolation des vitrages concernés !
Condensation entre les vitrages
Si on constate la présence de condensation et qu’elle n’est ni sur la face interne du vitrage ni sur la face externe, c’est qu’elle s’est formée à l’intérieur du double vitrage…
Les vitrages isolants sont habituellement garantis contre la formation de condensation interne pendant une durée de 10 ans.
Cependant des désordres peuvent apparaître bien avant en cas de pose inappropriée du vitrage, c’est à dire :
- en l’absence de drainage de la feuillure du châssis,
- en cas de cales de pose insuffisantes ou mal placées.
La formation de condensation interne au vitrage est plutôt un mauvais signe : cela signifie que le sicatif présent dans l’intercalaire à perdu de son efficacité ou que le scellement n’est plus hermétique. Cela entraîne un remplacement quasi inévitable du vitrage.
| Si vous voulez en savoir plus sur le remplacement d’un vitrage. |