L'eau, je t'aime, moi non plus !
Les balles sont des carapaces naturellement résistantes à la présence d’un excès d’eau ou de vapeur d’eau, mais à l’impossible, nul n’est tenu !
Une mauvaise conception ou une mauvaise réalisation peut conduire en hiver à l’apparition de condensation (en hiver) et à l’accumulation d’eau liquide dans les parois. Il faut l’éviter à tout prix pour maintenir les matériaux de construction dans des conditions normales d’utilisation et éviter leur vieillissement prématuré.
Les balles sont coriaces, mais il restera toujours quelques grains résiduels dans la balle et eux sont sensibles aux taux d’humidités élevés. Un grain a envie de germer et s’il ne le peut pas, par exemple en l’absence de lumière ou en conditions trop froides, il fermentera.
Les deux illustrations suivantes vous présentent :
- Comment une feuille arrive à se protéger de l’eau (pluie, rosée, …). Vous pensiez que nous étions les seuls à avoir créé des vêtements déperlants ? Nous vous présentons une feuille de chou ! Pour les balles de grains vêtus, c’est le même principe
- Des grains ayant germés dans leur épi (céréale « grains nus » !) avant même d’avoir pu être récoltés, lors de l’été 2021 (été très pluvieux et humide, rendant la récolte impossible en juillet).
Pour bien concevoir une paroi d’un point de vue de l’eau (liquide ou vapeur), les matériaux doivent être caractérisés : humidité à l’équilibre, perspirance, …
Avant de mettre en oeuvre des balles, il faut pouvoir vérifier que leur taux d’humidité est inférieur à 20%, mais comment ?
Enfin, en cas de désordre (dégât des eaux, etc), pour savoir comment réagir (laisser en place ou enlever le matériau), il faut contrôler le taux d’humidité par sondage. Cette page est là pour vous expliquer tout ça !
Le taux d'humidité à l'équilibre
Les matériaux végétaux, même une fois récoltés, sont en équilibre avec l’air qui les environne. En période sèche, ils s’assèchent. En période humide, ils absorbent une partie de l’humidité ambiante.
Pour prédire leur comportement dans une paroi, on peut se référer à la relation qui lie le taux d’humidité du matériau (TH) au taux d’humidité relative de l’air ambiant (HR). On appelle ça les courbes de sorption (HR augmente) et de désoprtion (HR diminue). Pourquoi deux courbes ? Parce que les matériaux réagissent différemment à une augmentation ou à une diminution de l’HR de l’air.
Pour en savoir plus, merci de cliquer ici.
Les essais en laboratoire sur les balles ont été financés grâce aux aides/dons de la région PACA et de Balle Concept.
La mesure du taux d'humidité
A la mise en œuvre des balles, on réalise un contrôle qualité pour vérifier la teneur en eau.
Nous avons développé deux protocoles low–cost et low–tech adaptés au terrain. Le premier est basé sur l’utilisation d’un micro–onde. La seconde est basée sur l’utilisation d’humidimètres à paille (déjà utilisés en construction paille) et d’un recalage des mesures affichées à partir d’abaques de correction.
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Masse volumique et taux d'humidité à l'équilibre
La masse volumique d’un matériau dépend de son TH. Dans ces conditions, il est difficile de relier les mesures de laboratoires aux mesures de terrain (contrôle qualité). Une solution est possible : parler de masse volumique sèche. Nous n’avons pas choisi cette voie puisqu’elle pourrait conduire certains (par méconnaisance) à sous-estimer le poids de l’isolant dans les parois.
Nous avons choisi de vous présenter la masse volumique des balles « à l’équilibre » avec un air ambiant à 10°C/50%HR. Ces conditions correspondent aux conditions de mesure en laboratoire de la conductivité thermique : 10°C est la température moyenne d’une paroi en hiver (0°C à l’extérieur et 20°C à l’intérieur).
La masse volumique « à l’équilibre » est celle qu’on retrouve dans la nomenclature « balle » (masse volumique maximale garantie). Elle est mesurée selon le protocole défini par Bâtir en Balles.
Pour en savoir plus sur les masses volumiques des balles, merci de cliquer ici.
La perméabilité à la vapeur d'eau
Certains isolants synthétiques comme le polystyrène sont très fermés au passage de la vapeur d’eau, ils sont même étanches à la vapeur d’eau. A l’opposé, les biosourcés non transformés sont très ouverts au passage de la vapeur d’eau. C’est ce qu’on appelle la perméabilité à la vapeur d’eau (mu). Ils ont tous des mu faibles, assez proches.
La balle de riz possède un mu légèrement plus élevé que les autres balles puisqu’elle est composée d’environ 20% de silice (elle a grandi les pieds dans l’eau et s’est protégée !).
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Les règles de perspirance
Toute la vapeur d’eau qui rentre dans une paroi par une face (« côté chaud », l’intérieur du bâtiment) doit pouvoir s’évacuer de la paroi par son autre face (« côté froid », l’extérieur du bâtiment).
La vapeur d’eau transite dans les balles utilisées en isolation, mais pourrait rester piégée si la paroi est trop fermée « côté froid », en créant des désordres.
La perspirance (Sd) mesure le niveau de fermeture de la paroi vis-à-vis de la vapeur d’eau. Elle est exprimée en mètres. Plus le Sd est élevé, plus le matériau est fermé.
Les règles de perspirance (Sd) comparent les Sd des parois « côté chaud » et « côté froid ».
La construction bois (DTU31.2) utilise par exemple côté chaud des freins vapeur présentant un Sd de 18 mètres ou 90 mètres, ce qui est très fermé. La construction paille a défini plusieurs cas de figures plus ouverts à la vapeur d’eau pour optimiser le fonctionnement des parois isolées en paille. Nous nous sommes basé sur ces deux exemples pour les adapter à l’isolation en balles.
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Le comportement fongique
Les balles sont naturellement résistantes à l’eau et donc au développement fongique. Néanmoins, le décorticage et le nettoyage des balles ne sont pas des processus parfaits. Il restera toujours quelques grains et brins de paille dans la balle que vous utiliserez.
La présence excessive d’eau dans les balles peut conduire à un développement fongique au niveau des grains et des brins de paille.
La balle de riz nettoyée est la seule balle à avoir été soumise à un essai de développement fongique (28 jours à 85% d’humidité relative, avec inoculation de moisissures dans l’échantillon avant l’essai). Aucune trace de développement fongique au niveau des balles n’a pu être repérée.
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Les essais en laboratoire ont été financés grâce aux aides/dons de la région PACA et de Balle Concept.
La gestion du risque dégât des eaux
Personne n’a envie de l’envisager, pourtant il est impératif de penser aux conséquences d’un dégât des eaux dès la conception, y compris en phase chantier.
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Si vous avez subi un dégât des eaux, équipez–vous d’un humidimètre à paille et faites des sondages dans l’isolation pour connaître
le taux d’humidité des balles. L’eau n’a pas forcément humidifié les balles partout. Tout enlever n’est pas forcément indispensable.
Pour en savoir plus, merci de vous référer à la page dédiée au contrôle qualité.