L'inertie thermique d'un bâtiment

La capacité de sa masse à stocker la chaleur, puis à la restituer plus tard : les pics de température sont atténués et décalés dans le temps.

Le principe : la masse joue le rôle d'une batterie thermique

Coupe d'un bâtiment lourd isolé par l'extérieur, en période chaude.

L'effet sur 24 h : le pic est plus bas et il arrive plus tard

Température (°C) par heure de la journée, sans climatisation. Profils illustratifs, pas une simulation.

Extérieur Intérieur, bâtiment léger Intérieur, bâtiment lourd
Voir les valeurs en tableau
Amortissement
16 → 4 °C
Écart jour/nuit : dehors, puis dans le bâtiment lourd. Le bâtiment léger en garde 10 °C.
Déphasage
≈ 7 h
Le pic intérieur arrive vers 22 h au lieu de 15 h, quand l'air extérieur redevient frais.

Ce qui la détermine

Stocker beaucoup, et laisser la chaleur entrer assez vite.

Capacité surfacique
C = ρ · c · e
Quantité de chaleur stockée par m² et par °C.
Diffusivité
a = λ / (ρ · c)
Vitesse à laquelle la chaleur progresse dans le matériau.
Effusivité
b = √(λ · ρ · c)
Aptitude de la surface à absorber un apport de chaleur.
Profondeur utile
δ = √(a · P / π)
Épaisseur où l'onde thermique reste active, pour une période P.

ρ masse volumique (kg/m³) · c chaleur massique (J/kg·K) · e épaisseur (m) · λ conductivité (W/m·K) · P période (s)

Tous les matériaux ne stockent pas autant

Capacité volumique ρ·c et profondeur utile δ sur 24 h. Ordres de grandeur, calculés avec les λ, ρ et c du tableau.

Pour qu'elle serve vraiment

Masse en contact avec l'intérieur

Isoler par l'extérieur. Un doublage intérieur ou un faux plafond déconnecte la masse de l'air de la pièce.

Apports solaires limités

Les protections solaires évitent de saturer la masse pendant la journée.

Décharge nocturne

Sans air frais la nuit, la chaleur stockée reste dans le bâtiment et s'accumule d'un jour à l'autre.

L'inertie ne remplace pas l'isolation

L'isolation réduit le flux de chaleur ; l'inertie le décale dans le temps. Les deux sont complémentaires.