Déphasage thermique

Tous les matériaux n'ont pas la capacité de stocker de l’énergie thermique et ceux qui en ont doivent pouvoir aussi la restituer lorsque les températures s'inversent (jour/nuit), de manière à ne pas trop l'accumuler et risquer la surchauffe des matériaux isolants[1].

Le concept de déphasage thermique permet de quantifier le "gain thermique" entre une température intérieure et une température extérieure de part et d'autre d'une paroi opaque. Si l'on suppose, de manière simplifiée, les profils de température sinusoïdaux de chaque côté d'une paroi considérée, alors le déphasage thermique correspond mathématiquement à la différence des températures entre la température moyenne intérieure et la température extérieure.

Usuellement, ce gain thermique est supposé défini positif car la température moyenne intérieure peut être supposée, en première approximation et dû aux apports de chaleurs internes (occupation, apports solaires, équipements), supérieure à la température moyenne extérieure.

En considérant également le taux de vitrage exposé au soleil, le degré de protection solaire du vitrage, la perméabilité solaire des parois opaques, l'isolation thermique de l'enveloppe, les apports internes dus à l'occupation et les phénomènes de ventilation nocturne, il est alors possible de modifier la valeur du gain thermique et d'estimer par la suite, pour une paroi donnée, la valeur du déphasage thermique correspondant.

En ordre de grandeur, un bon déphasage correspond à une durée de 10 à 12h et dépend des matériaux constituant la paroi considérée. Ces matériaux sont principalement des isolants thermiques, dont les performances dépendent de l'épaisseur utilisée ainsi que de leur conductivité thermique.

Bien que la notion de déphasage soit abondamment utilisée, notamment par les fabricants et revendeurs de solutions d'isolation, il existe cependant très peu d'études scientifiques à son sujet et les quelques études existantes ne vont pas nécessairement dans le sens communément partagé.

Une étude souvent citée est celle de BuildWise (anciennement le CSTC, Centre Scientifique et Technique de la Construction), institut de recherche belge, qui conclut que « Il ressort de ces simulations que la nature de l’isolant influence peu le confort thermique d’été. La diminution du risque de surchauffe passe avant tout par la réduction des gains solaires (grâce à des protections solaires extérieures et à une bonne isolation) et internes ainsi que par une stratégie de ventilation nocturne intensive. La présence d’une masse thermique accessible élevée (plafond, sol, …) y contribue également. »[2]