ecomat leem en binnenklimaat (francais)

Premièresassisesnationales de la constructionen terre Grenoble, 5 avril2008

LEEM en BINNENKLIMAAT : in evenwicht

IN BALANCE –LEHM UND RAUMKLIMA

DR.-ING. CHRISTOF ZIEGERT

ZRS Architekten Ingenieure, Berlin

INTRODUCTION 1 MATÉRIAUVALEURS MATÉRIAUVALEURS CLIMAT INTÉRIEUR

EINFÜHRUNG BAUSTOFF WERTE BAUSTOFFWERTE RAUMKLIMADR.-ING. CHRISTOF ZIEGERT

EINLEITUNG MATERIAL / TECHNIK OBERFLÄCHE KONSTRUKTION / PROJEKTE

DR.-ING. CHRISTOF ZIEGERT

EINLEITUNG MATERIAL / TECHNIK OBERFLÄCHE KONSTRUKTION / PROJEKTE

DR.-ING. CHRISTOF ZIEGERT

EINLEITUNG

MATERIAL / TECHNIK OBERFLÄCHE KONSTRUKTION / PROJEKTE

DR.-ING. CHRISTOF ZIEGERT

L‘utilisationdes matériauxen terrepour leursqualitésoptiqueset régulatrices

Lehmbaustoffe –Einsatz aufgrund von optischen und raumklimatischen Qualitäten

L‘utilisationdes matériauxen terrepour leursqualitésoptiqueset régulatrices

Lehmbaustoffe –Einsatz aufgrund von optischen und raumklimatischen Qualitäten

CONFORT ET QUALITE DE L‘AIR INTÉRIEUR

prévention émanationstoxiques-> matériauxde construction, mobilier, usage conditionshygrométriques-> influencéesdirectementpar les propriétéshygrothermiquesdes matériaux

problèmesde santésila degréd‘humiditérelative de l‘airest

< 30-40 %, médicalementdéconseillé, liéàuneventilationmécaniqueayantuntauxde renouvellementtropélevé

<60-80 %, proliférationde moisisures

-1 logementsur10 en Allemagneestcontaminépar des champignons

-1 logementsur4 dansle bâtiancienrénové en Allemagne

Principauxparamètresinfluançantle degréd‘humidité

Wesentliche Einflussgrößen auf die Luftfeuchte von Innenräumen

Productionde vapeurd‘eaupar l‘occupationet les activitésdes habitants

Tauxde renouvellementde l‘air

• étanchéitéde l‘enveloppe Luftdichtheit

• pratiquesd‘aération Lüftungsverhalten

-aérationconventionnellepar les fenêtres Fensterlüftung

-ventilationforcée Zwangslüftung

Régulationde l‘humiditéde l‘airgrâce à la capacité d‘absorption des matériauxde surfaceet du mobilier

Pufferung der Raumluftfeuchte durch Feuchtesorptionsvermögen der raumhüllendenBauteile (und die Einrichtung)

Aérationde base

Grundlüftung Infiltration par les interstices durch Bauwerksfugen

objectifs: hygiène, conservationdu bâti

intensité: renouvellementenv. 0,3 à0,5 fois

bâtiancien: veiller à conserveruneaérationde baseindépendammentdes usagerset de la technique!

Nutzer-und technikunabhängige Grundlüftung sichern!

Aérationde besoin

Bedarfslüftung Ventilation par ouverturedes fenêtresoupar des systèmesd‘aération durch Fensterlüftung oder Lüftungseinrichtungen

objectifs: évacuationde picsd‘humiditéponctuels

Abfuhr kurzzeitig erhöhter Lasten (Feuchte)

intensité: x-foisbrefrenouvellementd‘air

kurzzeitig x-facher Luftwechsel

Problème

aération: quand? combiende fois? difficileàgérer Überforderung des Nutzers

problèmeexacerbédansla constructionàbasseconsommationd‘énergieavec renouvellementd‘airréduit(étanchéité)

Verschärfung der Situation bei energiesparenden Bauwesen mit reduziertem Luftwechsel

problèmerenforcépar rapportauxémissionstoxiques

Verschärfung durch Schadstoffe aus Einrichtung, Reinigung etc.

problèmeagravépar des tauxd‘humiditéfluctuants

Verschärfung durch dynamische Feuchtelasten

Besoin

plus grandeflexibilitéet toléranceconcernantles pratiquesd‘aération

Erhöhte Flexibilität und Toleranz im Lüftungsverhalten

Climatintérieuret

Raumklima und

- Température

- températurede l‘air Raumlufttemperatur

-rayonnementdes paroisintérieures

Wärmestrahlung der raumhüllenden Bauteilflächen

-rayonnementdes appareils

chauffants/rafraichissants

Wärmestrahlung von Heiz-bzw. Kühlflächen

- Humidité Feuchte

-degréd‘humiditérelative de l‘air relative Raumluftfeuchte

matériauxen terre

Lehmbaustoffe Pas de propriétésthermiques

particulières keine besonderen thermischen Eigenschaften

Propriétéshygrométriquesparticulières

besondere hygrischeEigenschaften INTRODUCTION 5 MATÉRIAUVALEURS MATÉRIAUVALEURS CLIMAT INTÉRIEUR

- Mouvementsd‘air Luftbewegung

Comparaisongraphiquede l‘absorptionde la vapeurd‘eaupar unenduitterreet par unautreenduit Grafische Darstellung der Luftfeuchtesorptionvon Lehmputzen und Nicht-Lehmputzen

enduit en terre

enduit autre

molécules de vapeur d’eau dans l’air

peinture sur enduit terre pore, capillaire et matière terre

peinture sur enduit autre que terre

pore, capillaire et matière autre que terre

INTRODUCTION 6 MATÉRIAUVALEURS MATÉRIAUVALEURS CLIMAT INTÉRIEUR

Capacitéd‘absortionde la vapeurd‘eaupar les matériauxde construction

Luftfeuchtesorptionvon Baustoffen

• par condensationcapillaire(surles paroisdes intersticescapillaires, en fonctiondu diamètredes poreset du degréd‘humidité)

über Kapillarkondensation (Kondensationsvorgänge an den Wandungen feinster Poren in Abhängigkeitvom Porendurchmesser und der Luftfeuchtigekeit)

•dansmatériauxcontenantdes argilesgonflantesàtroiscouches, l‘eaupeuten plus s‘accumuler par adsorptiondansl‘espaceinterfoliaire

bei bestimmtentonhaltigen Baustoffen kann sich zusätzlich Luftfeuchte in den Zwischenschichten sogenannter„quellfähiger

Feuilletsà2 couchesp.ex. kaolinite

-diamètremoyendes particules0,5 –4 µm

-feuilletsrelativementépais

-surfacespécifique10 m²/g

-chargesfaibles

-tendanceàl‘empilementmodérée

Le liantde la terre-les différentstypesd‘argile

Tonminerale -das Bindemittel im Lehm : Arten der Tonminerale

Feuilletsàtroiscouches (argilesgonflantes, smectites) p.ex. montmorillonite

-diamètremoyendes particules< 0,2 µm

-feuilletsextèmementminces

-surfacespécifiquejusqu‘à1000 m²/g

-chargesélevées

-tendanceàl‘empilementélevée

Feuilletsà2 couchesp.ex. kaolinite

-liantpeu actif

-faiblecohésion

-faiblecapacitéd‘absorptionde la vapeurd‘eau

-faiblegonflementet retrait

Le

Feuilletsàtroiscouches (argilesgonflantes, smectites) p.ex. montmorillonite

-liantactif

-bonne cohésion

- forte capacitéd‘absorptionde la vapeurd‘eau

-forte tendanceau gonflementet retrait

liantde la terre-les différentstypesd‘argileet leurspropriétés

Tonminerale -das Bindemittel im Lehm : Arten der Tonminerale

Absorption de la vapeurd‘eaupar des échantillonsde 1,5 cm d‘épaisseur-humiditéde l‘air(50/80/50)

Wasserdampfsorptionvon 1,5 cm dicken Baustoffproben unter schwankender Luftfeuchte(50/80/50)

adsorption de vapeur d’eau en g/m temps(h)

50% hra80% hra50% hra

Essaid‘aprèsMinke21°C

hra= humiditérelative de l‘air INTRODUCTIONMATÉRIAU

Grünling

brique crue extrudée

Wellerlehm

bauge

bon enduit terre

guter Lehmputz

pisé

Stampflehm

mauvais enduit terre

schlechter Lehmputz

béton B25

Beton B25

enduit chaux-plâtre

Kalk-Gips-Putz

Absorption de la vapeurd‘eaupar des échantillonsde 1,5 cm d‘épaisseur-humiditéde l‘air(50/80/50)

Wasserdampfsorption von 1,5 cm dicken Baustoffproben bei wechselnder Luftfeuchte

Wasserdampfsorptionvon 1,5 cm dicken Baustoffproben unter schwankender Luftfeuchte(50/80/50)

enduits :

temps(h)

INTRODUCTIONMATÉRIAU

VALEURS MATÉRIAU 2 VALEURS CLIMAT INTÉRIEUR

Lehm-Oberputz fein

terre finition fin

terre finition grossier

Lehm-Oberputz grob

terre base

Lehm-Unterputz

Calcium-Silikat-Platte

panneau Ca-Si

chaux

Kalkputz

plâtre machine

Maschinengipsputz

plâtre

Gipsputz

EINFÜHRUNG BAUSTOFF WERTE BAUSTOFF WERTE RAUMKLIMADR.-ING. CHRISTOF ZIEGERT

Absorption

de la vapeurd‘eaupar des matériauxde surface-humiditéde l‘air(50/80/50)

Wasserdampfsorptionvon Ob erflächenaufbautenunter schwankender Luftfeuchte (50/80/50)

16 mm panneau terre/ 3 mm enduit terre finitionfin taloché/ 2 couches peinture caséine poudre de marbre

Marmormehl-Kaseinfarbe 2-fach, Lehm-Feinputz gerieben 3 mm, Lehm-Trockenputz-Platte 16 mm

Marmormehl-Kaseinfarbe 2-fach, Lehm-Feinputz gerieben 3 mm, Lehmbauplatte 25 mm

25 mm panneau terre/ 3 mm enduit terre finition fin taloché/ 2 couches peinture caséine poudre de marbre

15 mm enduit terre base/ 3 mm enduitterre finition fin taloché/ 2 couches peinture caséine poudre de marbre

Marmormehl-Kaseinfarbe 2-fach, Lehm-Feinputz gerieben 3 mm, Lehm-Unterputz 15 mm

15mm enduit terre base/ 10 mm enduitterrefinition taloché/ 2 couches peinture caséine poudre de marbre

Marmormehl-Kaseinfarbe 2-fach, LehmOberputz gerieben 10 mm, Lehm-Unterputz 15 mm

15 mm enduit terre base/ 3 mm enduit terre finition fin ocre taloché

Lehmfeinputz ocker, gerieben, 3 mm, LehmUnterputz 15 mm

12,5 mm plaque de plâtre jointée/ sous-couche caséine/ 3 mm enduit terre finition fin ocre taloché

Lehmfeinputz ocker, gerieben, 3 mm, Haftgrund Kaseingrundierung, Gipskartonplatte gespachtelt 12,5 mm

Gipskartonplatte gespachtelt 12,5 mm

12,5mm plaque de plâtre jointée

Dispersions-Innenraumfarbe 2-fach, Raufaser mit Methyl-Zellulose-Kleister verklebt, Gipskartonplatte gespachtelt 12,5 mm

12,5mm plaque de plâtre jointée/ papier à peindre collé cellulose/ 2 couches peinture dispersion

Dispersions-Innenraumfarbe 2-fach, Raufaser mit Methyl-Zellulose-Kleister verklebt, Kalk-GipsPutz 10 mm

10 mm enduit chaux-plâtre/ papier à peindre collé cellulose/ 2 couches peinture dispersion

Dispersions-Innenraumfarbe 2-fach, KunstharzRollputz 3mm, Gipskartonplatte gespachtelt 12,5 mm

12,5 plaque plâtre jointée/ enduit crépis résine rouleau /2 couches peinture dispersion

Absorption de la vapeurd‘eaupar des matériauxde surface-humiditéde l‘air(50/80/50)

Wasserdampfsorptionvon Ob erflächenaufbautenunter schwankender Luftfeuchte (50/80/50)

Wasserdampfsorption von Oberflächenaufbauten bei wechselnder Luftfeuchte

024681012141618202224

temps(h)

20 mm bois brut de sciage

Holz 28 mm, sägerau, unbehandelt

16 mm panneau terre/ 3 mm enduit terre finition taloché/ 2 couches peinture caséine poudre de marbre

Marmormehl-Kaseinfarbe 2-fach, LehmFeinputz gerieben 3 mm, LehmTrockenputz-Platte 16 mm

Holz 28 mm, geschliffen, unbehandelt

28 mm bois raboté

Holzdielung 28 mm, geölt und gewachst

28 mm plancher bois non traité

28 mm plancher bois huilé

Holzdielung 28 mm, geölt

Holzdielung 28 mm, lackiert

28 mm plancher bois laqué

Maschinengipsputz 15 mm, Dispersionsfarbe 2-fach

15 mm enduit plâtre machine, 2 couches peinture dispersion

INTRODUCTIONMATÉRIAU VALEURS MATÉRIAU 4 VALEURS CLIMAT INTÉRIEUR

Absorption de la vapeurd‘eaupar des échantillons-humiditéde l‘air50 % --> 80 %

Wasserdampfsorptionvon Baustoffproben bei einem Feuchtesprungvon 50 au 80 %

enduit terre

VALEURS ÉLÉMENT CONSTRUCTIF 1 VALEURS CLIMAT INTÉRIEUR

Applications

Modélisationdu climatpour unepiècetype[Eckermann et al –2006]

Klima-Simulationsrechnung [Eckermann et al –2006] für einen Musterraum variables : mit folgenden Variationsparametern:

-climatextérieur unterschiedliches Außenklima

- renouvellementde l‘air unterschiedlicher Luftwechsel

-fréquentation unterschiedliche Nutzungsintensität

-typesde surfaces unterschiedliche Wandoberflächen

INTRODUCTIONMATÉRIAUVALEURS ÉLÉMENT CONSTRUCTIF VALEURS CLIMAT INTÉRIEUR 1

EINFÜHRUNG BAUSTOFFWERTE BAUSTOFF-BAUTEIL WERTE RAUMKLIMA ECKERMANN/ ZIEGERT

Modélisationdu climatpour unepiècetype[Eckermann et al –2006]

Klima-Simulationsrechnung [Eckermann et al –2006] für einen Musterraum variables : mit folgenden Variationsparametern:

-climatextérieur -hiverdoux: intérieur20 °C / 50 %, extérieur10°C / 85 %

-hiverfroid: intérieur20 °C / 50 %, extérieur: 0°C / 85 %

-tauxde renouvellementde l‘air -faible(bâtiancienavecnouvellesfenêtres): 0,1 / h

-normal:0,2 / h

-élevé:0,8 / h

-fréquentation(vapeurproduite)-modérée:1,5 personnes(100 g / h)

-moyen:3 personnes(200 g / h)

-élevé:bains(600 g / h)

-typesde surfaces-non absorbant: verre

-faiblementabsorbant: enduitchaux-plâtrepeint

-fortementabsorbant: terre

-différentescapacitéd‘absorption-adaptationdes valeursde l‘essaioùl‘humiditérelative passe de 50 à80 % Anpassung der im Sorptionsversuchbei 50 –80 %gewonnenen Werte auf realen Bedingungen in Wohngebäuden

INTRODUCTIONMATÉRIAUVALEURS ÉLÉMENT CONSTRUCTIF VALEURS CLIMAT INTÉRIEUR 2

EINFÜHRUNG BAUSTOFFWERTE BAUSTOFF-BAUTEIL

Modélisationdu climatpour unepiècetype [Eckermann et al –2006] hiverfroid, vapeurd‘eau100 g/h, tauxde renouvellement0,2, extérieur0°C et 85%

variante 1 sans réduction

enduitterre finition fin

chaux-plâtre/papier peint/dispersion 2x sans absorption par l’enduit

panneau terre, finition fin, caséine

plâtre, dispersion 2x

limite 65 %

temps(h)

INTRODUCTIONMATÉRIAUVALEURS ÉLÉMENT CONSTRUCTIF VALEURS CLIMAT INTÉRIEUR 3

EINFÜHRUNG BAUSTOFFWERTE BAUSTOFF-BAUTEIL

Modélisationdu climatpour unepiècetype

[Eckermann et al –2006]

hiverfroid, vapeurd‘eau100 g/h, tauxde renouvellement0,2, extérieur0°C et 85%

EINFÜHRUNG

Variante III

Belastung 100 g/h

variante2 réduction à15 %

Außenklima 0°C und 85% r.F.

Luftwechsel 0,2 Reduzierung auf 15%

enduitterre finition fin

Lehm-Oberputz fein

chaux-plâtre/papier peint/dispersion 2x sans absorption par l’enduit

temps(h)

Lehmplatte, Lehm-Feinputz, Kasein

Kalk-Gips-Putz, Raufaser, Dispersion 2-fach Gipsputz, Dispersion 2-fach ohnen Feuchteaufnahme des Putzes Grenzwert 65%

panneau terre, finition fin, caséine plâtre, dispersion 2x limite 65 %

INTRODUCTIONMATÉRIAUVALEURS ÉLÉMENT CONSTRUCTIF VALEURS CLIMAT INTÉRIEUR

3

Modélisationdu climatpour unepiècetype [Eckermann et al –2006]

hiverfroid, vapeurd‘eau200 g/h, tauxde renouvellement0,2, extérieur0°C et 85%

variante 1 sans réduction

enduitterre finition fin

chaux-plâtre/papier peint/dispersion 2x sans absorption par l’enduit

panneau terre, finition fin, caséine

plâtre, dispersion 2x limite 65 %

temps(h)

INTRODUCTIONMATÉRIAUVALEURS ÉLÉMENT CONSTRUCTIF VALEURS CLIMAT INTÉRIEUR 4

Modélisationdu climatpour unepiècetype [Eckermann et al –2006]

hiverfroid, vapeurd‘eau600 g/h, tauxde renouvellement0,8, extérieur0°C et 85%

variante6

sans réduction

enduitterre finition fin

chaux-plâtre/papier peint/dispersion 2x sans absorption par l’enduit

panneau terre, finition fin, caséine

plâtre, dispersion 2x

limite 65 %

temps(h)

INTRODUCTIONMATÉRIAUVALEURS ÉLÉMENT CONSTRUCTIF VALEURS CLIMAT INTÉRIEUR 5

Conclusion

Qualitéde l‘airintérieur Raumluftqualität

•améliorationdu confortet de la santégrâce à de l‘airintérieurnitropsec nitrophumide

Steigerung von Behaglichkeit und Wohngesundheitdurch Vermeidung zu trockener und zu feuchter Raumluft

Protégerle bâtimentde l‘humidité Feuchteschutzdes Bauwerkes

•réductiondu risquede condensationlorsde picsd‘humidité

Verringerung des Risikos von Oberflächen-Tauwasser bei Feuchtespitzen

•plus grandeflexibilitédes pratiquesd‘aération(tolérancepour évacuerle tropd‘humidité)

Erhöhung der Lüftungsflexibilität (zeitliche Toleranz zur Ablüftung der Feuchte)

•diminutionde la dessiccationdes élémentsconstructifset du mobilieren boisdurantla

périodede chauffage

Verringerung der Austrocknung von Holzbauteilen, Mobiliar etc. während des Hochheizens INTRODUCTIONMATÉRIAUVALEURS ÉLÉMENT CONSTRUCTIF