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Les parois respirantes > Perméabilité à l’air
C’est un hygiéniste allemand, Max von Pettenkofer qui, probablement le premier, insista sur la nécessité de construire des « murs respirants ». Le scientifique a démontré en 1877 la perméabilité de la maçonnerie au gaz en effectuant un essai simple :
Expérience de la bougie par Pettenkofer
Un morceau de mortier de chaux aérien de forme cylindrique est entouré d’une couche de cire puis bouché à chaque extrémité par un entonnoir, comme le montre la figure 3. En soufflant dans l'entonnoir, il arrivait à éteindre une bougie et les essais fonctionnaient de la même manière avec des briques, le bois et le grès poreux, plus difficilement avec le calcaire ou la pierre.
Expérience de la bougie par Pettenkofer
Il concluait de ses expériences que l’air vicié d’une maison pouvait quitter le logement avec la condition d’avoir les cloisons sèches.
Le chercheur Mohamed Imbabi de l’université d’Aberdeen en Écosse est un expert en matière de technologie structurale. Il travaille dans le développement des systèmes de mur respirant. La compagnie "Environmental Building Partnership Limited" dont il est le directeur, a reçu un financement du "Scottish Executive SMART programme" pour développer les systèmes de mur respirant. Le travail d’Imbabi a été édité dans les journaux, où il a écrit plus de cinquante articles scientifiques et rapports techniques. Ses collègues et lui-même ont établi les paramètres d'exécution de cette forme de construction, ont également prouvé que les murs isolés dynamiquement étaient perméables à l'air et possédant des propriétés de filtration particulaire excellentes.
Il a également mené avec Peacock une étude sur le mur respirant pour les bâtiments et les bureaux dans les environnements urbains pollués. Le projet avait une technologie permettant une circulation d'air frais vers l'intérieur dans la direction opposée de la chaleur afin de permettre un échange thermique entre le mur et l'air entrant par ventilation comme représenté sur les figures ci-dessous :
Chaleur et écoulements de la masse dans le bâtiment de respiration, et le mur de respiration
Les différentes simulations réalisées confirment l'excellente uniformité d’écoulement de flux d'air circulant dans la cavité derrière la peau interne du mur avant de ressortir, préchauffé et filtré :
Distribution de vitesse sur un mur de 3m
Les expériences montrent également qu’en fonction du pouvoir de filtration des matériaux, l’efficacité du mur respirant peut être réduit et se répercuter sur une baisse de pression :
Effet du diamètre de la fibre (porosité) sur la chute et l'efficacité de la pression
L’étude fournit des réponses préliminaires aux questions cruciales de l'efficacité de filtration sur une période plus ou moins longue. En fait, elle permet de montrer qu’avec le temps, de fines particules de pollution obstruent les matériaux poreux. L'évolution de la chute de pression sur une période de 60 ans est montrée sur la figure ci-dessous :
Evolution de la chute de pression avec le temps
Avantages d'une paroi respirante concernant le renouvellement d’air
Premièrement l’environnement intérieur d’une maison atteint un niveau de pollution jusqu'à 20 fois plus toxique qu’à l’extérieur; menant à des syndromes, maux de tête, allergies et cancers. Des problèmes avec l'air éventé sont complétés par un potage chimique de composés organiques volatils comme les peintures, tapis, et textiles synthétiques comprenant les meubles et la colle de tapis, plastiques, mousse, tuile et de tapis, etc.
Deuxièmement, ces "maisons modernes" bien hermétiques ont un taux d'échange d'air d’une fois toutes les cinq heures seulement. La Science de bâtiment nous indique que le corps humain exige entre un et deux changements d'air par heure pour maintenir la vitalité, pour régénérer des cellules du corps et pour éliminer les toxines environnementales. Or la maison à base de murs respirant admet un échange d'air complet trois fois par heure. Ce rapport extrêmement élevé permet à la toxicité d'être absorbée par le mur et d’assurer un renouvellement d'air frais avec un minimum de rejet de produits nocifs.
Troisièmement, les murs "respirables" fonctionnent automatiquement, n'exigent aucune énergie, sont exempts d'entretien et durent la vie du bâtiment. Ils peuvent également réagir beaucoup plus rapidement que la ventilation.
Quatrièmement les murs respirants peuvent filtrer 99.9% de tous les polluants particulaires, gazeux et autres aéroportés de l'air entrant.