1. C'est quoi ?
La capacité d'un bâtiment à stocker de la chaleur puis à la restituer lentement.
Effet : la température intérieure varie moins et plus tard que les sollicitations (soleil, air extérieur, occupants).
Image : une éponge à chaleur. Elle absorbe les pics et rend l'énergie ensuite.
2. Ses deux effets
Déphasage : retard entre le pic de chaleur dehors et son arrivée de l'autre côté de la paroi (en heures).
Amortissement : le pic arrive affaibli (amplitude réduite).
Objectif souvent visé en été : un déphasage de 10 à 12 h, pour que le pic de l'après-midi arrive la nuit, quand on peut ventiler.
3. Inertie ≠ isolation
- Isolation : freine le flux de chaleur (résistance R = e/λ).
- Inertie : stocke la chaleur et décale les variations.
Le béton a une forte inertie mais isole mal. La laine de verre isole bien mais stocke très peu.
Un bon bâtiment a besoin des deux.
4. Les trois grandeurs clés
Capacité thermique volumique : combien on stocke. C = ρ·c (J/m³·K)
Effusivité : vitesse d'échange avec la pièce. E = √(λ·ρ·c) (J/m²·K·s½)
Diffusivité : vitesse de traversée. Faible = lent. a = λ/(ρ·c) (m²/s)
5. Ordres de grandeur
| Matériau | ρ·c (MJ/m³·K) | E |
|---|---|---|
| Béton | 2,1 | ≈ 1900 |
| Brique pleine | 1,6 | ≈ 1200 |
| Bois massif | 0,8 | ≈ 350 |
| Fibre de bois | 0,34 | ≈ 120 |
| Laine de verre | 0,02 | ≈ 30 |
Valeurs typiques calculées à partir de ρ, c et λ courants ; elles varient selon les produits.
Lourd et dense = forte capacité de stockage.
6. Déphasage : le calcul simple
Pour un cycle de 24 h (P = 86 400 s), paroi d'épaisseur e :
δ = √(a·P/π) Δt ≈ (e/δ)·3,8 h| 20 cm de… | Δt | Pic restant |
|---|---|---|
| Fibre de bois | ≈ 13 h | ≈ 3 % |
| Béton | ≈ 5 h | ≈ 27 % |
| Laine de verre | ≈ 3 h | ≈ 43 % |
Modèle simplifié (mur semi-infini) : ordres de grandeur seulement. Pic restant = e−e/δ.
7. Où placer la masse ?
Côté intérieur, au contact de l'air de la pièce.
- Isolation par l'extérieur : les murs lourds restent reliés à l'intérieur, et l'inertie reste utile.
- Isolation par l'intérieur : l'isolant coupe la pièce de la masse des murs.
Sur un cycle de 24 h, seuls les 10 cm environ côté pièce travaillent vraiment.
8. Ne pas cacher la masse
Une dalle lourde perd une partie de son effet si elle est recouverte :
- faux plafond ;
- moquette ou tapis épais ;
- doublage isolant.
Les leviers efficaces : plancher et plafond lourds laissés apparents, refends maçonnés, grandes surfaces d'échange.
9. En été
Le jour : les parois absorbent la chaleur, et la pièce reste plus fraîche.
La nuit : il faut évacuer cette chaleur en ventilant.
Sans ventilation nocturne, la masse reste chaude et peut prolonger la surchauffe.
Trio gagnant : protections solaires + inertie + surventilation nocturne.
10. En hiver
- La masse stocke les apports solaires et internes de la journée, puis les restitue le soir.
- Moins de surchauffe en journée, donc des apports mieux valorisés.
- Température plus stable, parois moins froides : meilleur confort.
Attention : la montée en température est plus lente après un arrêt du chauffage.
11. Quand ça aide moins
- Occupation intermittente (résidence secondaire, salle de réunion) : il faut une montée en température rapide.
- Climat chaud et humide avec faible écart jour/nuit : difficile de décharger la masse la nuit.
- Grandes baies sans protection solaire : les apports dépassent ce que la masse peut absorber.
12. À retenir
- Inertie = stocker et décaler, pas isoler.
- Masse à l'intérieur, isolant à l'extérieur.
- La masse doit rester apparente.
- Parois : stockage (ρ·c), échange (E), retard (a).
- En été, la nuit décharge ce que le jour a chargé.