Calcul du point de rosée et vérification de la condensation
Obtenez le point de rosée à partir de la température du local et de l'humidité relative. Ajoutez la température de surface d'un vitrage, d'un mur ou d'une tuyauterie d'eau glacée pour savoir s'il y a condensation et de combien baisser l'humidité pour l'éviter. Plus bas, choisissez l'isolant et son épaisseur pour vérifier la condensation superficielle sur une tuyauterie isolée et obtenir l'épaisseur minimale qui l'empêche.
Qu'est-ce que le point de rosée
L'air ne peut contenir qu'une certaine quantité de vapeur d'eau ; en se refroidissant, l'excédent se dépose en gouttelettes. La température à laquelle cela commence est le point de rosée. À la même température, un air plus humide a un point de rosée plus élevé.
Sous 0 °C, la vapeur se transforme en glace (givre) au lieu d'eau ; on parle alors de point de givre, calculé avec la pression de saturation sur la glace.
Quand la condensation se forme
L'eau se dépose sur toute surface dont la température est égale ou inférieure au point de rosée de l'air qui la touche. Les vitrages et les angles de murs extérieurs en hiver, les tuyauteries d'eau glacée et les gaines en été sont les endroits habituels. Une surface plus chaude que le point de rosée reste sèche.
Exemple : condensation sur une fenêtre en hiver
L'air d'un local à 20 °C et 60 % d'HR a un point de rosée d'environ 12,0 °C. Si le froid extérieur maintient le vitrage intérieur à 10 °C, celui-ci est sous le point de rosée et de la condensation se forme.
Pour garder cette fenêtre sèche, ramenez l'humidité du local à environ 52,5 % ou moins, ou maintenez le vitrage au-dessus de 12,0 °C.
Comment réduire la condensation
- Ventiler : évacuer l'humidité de la cuisine, des douches et du séchage du linge pour abaisser l'humidité du local.
- Maîtriser l'humidité : ne pas trop humidifier en hiver, et déshumidifier si nécessaire.
- Garder les surfaces chaudes : double vitrage ou vitrage à faible émissivité, isolation renforcée, air qui circule derrière les rideaux. Isoler les tuyauteries d'eau glacée pour que leur surface extérieure reste au-dessus du point de rosée.
Tableau du point de rosée (température × humidité relative)
Valeurs en °C à la pression du niveau de la mer, 101,325 kPa. Les valeurs inférieures à 0 °C sont des points de givre (sur la glace). Une surface égale ou inférieure à la valeur se couvre de condensation.
| Température | RH 30 % | RH 40 % | RH 50 % | RH 60 % | RH 70 % | RH 80 % | RH 90 % |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 10 °C | −6.0 | −2.6 | 0.1 | 2.6 | 4.8 | 6.7 | 8.4 |
| 15 °C | −2.1 | 1.5 | 4.7 | 7.3 | 9.6 | 11.6 | 13.4 |
| 18 °C | 0.2 | 4.2 | 7.4 | 10.1 | 12.5 | 14.5 | 16.3 |
| 20 °C | 1.9 | 6.0 | 9.3 | 12.0 | 14.4 | 16.4 | 18.3 |
| 22 °C | 3.6 | 7.8 | 11.1 | 13.9 | 16.3 | 18.4 | 20.3 |
| 24 °C | 5.4 | 9.6 | 12.9 | 15.8 | 18.2 | 20.3 | 22.3 |
| 26 °C | 7.1 | 11.4 | 14.8 | 17.6 | 20.1 | 22.3 | 24.2 |
| 28 °C | 8.8 | 13.2 | 16.6 | 19.5 | 22.0 | 24.2 | 26.2 |
| 30 °C | 10.5 | 14.9 | 18.4 | 21.4 | 23.9 | 26.2 | 28.2 |
| 35 °C | 14.8 | 19.4 | 23.0 | 26.1 | 28.7 | 31.0 | 33.1 |
Questions fréquentes
Comment calcule-t-on le point de rosée ?
On détermine la pression de vapeur saturante à la température de l'air, on la multiplie par l'humidité relative pour obtenir la pression de vapeur réelle, puis on cherche la température dont la pression de saturation lui est égale. Cette page résout à l'envers les équations de Hyland-Wexler de l'ASHRAE Fundamentals 2017, chapitre 1.
Quel est le point de rosée à 20 °C et 60 % d'HR en intérieur ?
Environ 12,0 °C. Un vitrage ou une surface de mur à environ 12 °C ou moins se couvre de condensation. À 50 % d'HR, il descend à environ 9,3 °C, et à 40 % à environ 6,0 °C.
Comment savoir si une tuyauterie d'eau glacée doit être isolée ?
Comparez la température de la surface extérieure de la tuyauterie au point de rosée de l'air ambiant. L'air à 26 °C et 50 % a un point de rosée d'environ 14,8 °C ; une tuyauterie nue transportant de l'eau à 7 °C se couvre donc de condensation. Choisissez une épaisseur d'isolant qui maintient sa face extérieure au-dessus du point de rosée.
Quel est le lien entre point de rosée et condensation ?
Quand l'air touche une surface plus froide que son point de rosée, la vapeur d'eau s'y condense. Une surface égale ou inférieure au point de rosée se couvre de condensation ; au-dessus, il n'en apparaît pas. À la même température, une humidité plus élevée relève le point de rosée, et la condensation se forme donc plus facilement (à 20 °C : environ 6,0 °C à 40 % d'HR, environ 12,0 °C à 60 %).
Comment déterminer l'épaisseur d'isolant d'une tuyauterie d'eau glacée pour éviter la condensation ?
Déterminez le point de rosée à partir de la température et de l'humidité du local, puis la plus faible épaisseur d'isolant dont la surface extérieure le dépasse d'une marge (généralement 1 K). La surface se réchauffe quand la conductivité baisse, que l'épaisseur augmente et que l'émissivité du revêtement augmente. Dans le calculateur ci-dessus, choisissez l'isolant et l'épaisseur pour voir la température de surface, le verdict et l'épaisseur minimale (arrondie à l'épaisseur normalisée supérieure) ; le tableau ci-dessus couvre directement les SGP 15A à 100A.
Pourquoi un revêtement aluminium est-il plus défavorable à la condensation ?
La surface extérieure reçoit de la chaleur de l'air par convection et de l'environnement par rayonnement. L'aluminium a une émissivité d'environ 0,05 ; il ne reçoit presque aucune chaleur par rayonnement, le coefficient extérieur baisse et la surface se rapproche de la température de l'eau glacée. Par exemple, pour un tuyau 50A (DN 50) avec de l'eau à 7 °C, 25 mm de laine de verre et un air du local à 30 °C et 80 %, une finition non métallique donne une surface d'environ 27,4 °C, au-dessus du point de rosée de 26,2 °C, mais un revêtement aluminium neuf la ramène à environ 24,8 °C et la condensation apparaît.
Quelle marge de sécurité retenir pour la vérification de la condensation ?
Une surface au point de rosée ou en dessous condense. Pour tenir compte des écarts de pose, des variations d'humidité et des ponts thermiques aux joints et supports, les concepteurs gardent couramment la surface 1 à 2 K au-dessus du point de rosée (c'est une pratique, pas une valeur fixée par une norme). Le calculateur retient 1 K par défaut et vous pouvez le modifier dans le champ Marge de sécurité ; en dessous, le résultat est affiché À risque.
Équations et sources
Mêmes équations que le moteur de calcul du calculateur. T = t + 273,15 K, p = pression en Pa.
| Poste | Équation | Remarques · base |
|---|---|---|
| Pression de saturation (eau) | ln pws = C8/T + C9 + C10·T + C11·T² + C12·T³ + C13·ln T | ASHRAE éq. 6 (Hyland-Wexler), 0,01 à 200 °C |
| Pression de saturation (glace) | ln pws = C1/T + C2 + C3·T + C4·T² + C5·T³ + C6·T⁴ + C7·ln T | ASHRAE éq. 5 (Hyland-Wexler), −100 à 0,01 °C |
| Pression de vapeur et humidité absolue | pw = HR/100 · pws(t), W = 0,621945 · pw / (p − pw) | ASHRAE éq. 20 |
| Point de rosée (point de givre) | pws(td) = pw | Inverse des éq. 5 et 6 par itération de Newton ; forme sur la glace (point de givre) quand td ≤ 0,01 °C |
| Condensation et marge | condensation ⇔ ts ≤ td, marge = ts − td | Il y a condensation quand l'air à la surface atteint la saturation (même définition que la vérification de la condensation du calculateur) |
| HR à la surface et HR maximale | HR_s = 100 · pw / pws(ts), HR_max = 100 · pws(ts) / pws(t) | HR_max : l'HR à la même température de local dont le point de rosée est égal à celui de la surface (même définition que la vérification de la condensation du calculateur) |
Sources
- ASHRAE Handbook Fundamentals 2017 (SI), chapitre 1 Psychrometrics : éq. 5 et 6 pression de saturation, éq. 20 humidité absolue
- Hyland, R. W. and Wexler, A. (1983), Formulations for the thermodynamic properties of the saturated phases of H2O from 173.15 K to 473.15 K, ASHRAE Transactions 89(2A)
Condensation superficielle sur l'isolant et épaisseur d'isolant de tuyauterie qui l'empêche
Calorifuger une tuyauterie d'eau glacée ne sert à rien si la surface extérieure reste au point de rosée de l'air ambiant ou en dessous : de l'eau se forme alors sur l'isolant (condensation superficielle). La température de surface s'établit là où deux choses s'équilibrent : la résistance de l'isolant au passage de la chaleur (conductivité k, épaisseur t) et la quantité de chaleur que l'air cède à la surface (le coefficient combiné de convection et de rayonnement h_se).
Pour dimensionner l'isolant, on résout ce bilan pour la température de surface Ts et on la compare au point de rosée Td. Si Ts est supérieure à Td, il n'y a pas de condensation, et Ts − Td est la marge. Le calculateur ci-dessus traite les tuyauteries (cylindres) et les surfaces planes (gaines, équipements), trouve par dichotomie l'épaisseur minimale qui évite la condensation et l'arrondit à l'épaisseur normalisée supérieure.
Le revêtement compte aussi. Un revêtement à faible émissivité comme l'aluminium n'échange presque pas de chaleur par rayonnement avec l'environnement ; la surface reste plus froide et, à épaisseur égale, la condensation est plus à craindre. L'isolant élastomère s'utilise souvent sans revêtement et a une émissivité de surface d'environ 0,9.
Épaisseur minimale d'isolant pour éviter la condensation sur tuyauterie d'eau glacée (SGP 15A à 100A)
Épaisseur minimale qui évite la condensation avec un air du local à 30 °C et 80 % d'HR, de l'eau glacée à 7 °C, un air intérieur immobile et une marge de 1 K (mm, arrondie au supérieur). Les valeurs viennent du même moteur que le calculateur. En pratique, prenez l'épaisseur normalisée égale ou supérieure (10, 13, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 65, 75, 100 mm).
| DN | Diam. ext. mm | Laine de verre | Élastomère | PU rigide | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ε 0.9 | ε 0.05 | ε 0.9 | ε 0.05 | ε 0.9 | ε 0.05 | ||
| 15A | 21.7 | 18 | 40 | 18 | 40 | 14 | 31 |
| 20A | 27.2 | 19 | 43 | 19 | 43 | 15 | 33 |
| 25A | 34 | 20 | 46 | 20 | 46 | 16 | 35 |
| 32A | 42.7 | 21 | 50 | 21 | 49 | 17 | 38 |
| 40A | 48.6 | 22 | 52 | 22 | 51 | 17 | 39 |
| 50A | 60.5 | 23 | 55 | 23 | 55 | 18 | 42 |
| 65A | 76.3 | 24 | 59 | 24 | 59 | 19 | 45 |
| 80A | 89.1 | 25 | 62 | 25 | 62 | 19 | 47 |
| 90A | 101.6 | 26 | 65 | 25 | 64 | 19 | 49 |
| 100A | 114.3 | 26 | 67 | 26 | 67 | 20 | 51 |
ε 0,9 correspond à une finition non métallique (PVC, peinture, toile, caoutchouc) ; ε 0,05 à une feuille d'aluminium neuve. Un revêtement aluminium exige une épaisseur bien supérieure avec le même isolant. > 500 signifie que même 500 mm ne suffisent pas.
Équations
Transfert thermique en régime permanent dans l'esprit de l'ISO 12241, par mètre de tuyau ou par m² de surface plane.
| Poste | Équation | Remarques · base |
|---|---|---|
| Bilan thermique (température de surface Ts) | (Ta − Ts) / R_se = (Ts − Tf) / R_ins | Ts est résolue par dichotomie ; pour l'eau glacée, Tf < Ts < Ta |
| Résistances (cylindre / surface plane) | R_ins = ln(D2/D1) / (2πk), R_se = 1 / (h_se · π · D2), D2 = D1 + 2t. Surface plane : R_ins = t/k, R_se = 1/h_se | La paroi du tuyau et la couche limite intérieure sont négligées (côté sécurité) |
| Coefficient d'échange superficiel extérieur | h_se = h_cv + h_r | Convection h_cv plus rayonnement h_r |
| Coefficient radiatif | h_r = ε · σ · (Ts⁴ − Ta⁴) / (Ts − Ta) | σ = 5,670×10⁻⁸ W/m²K⁴, températures en K. ε est l'émissivité de surface du revêtement |
| Convection naturelle (air intérieur immobile) | Tuyau horizontal : 1,25 (ΔT/D2)^0,25 (D2³ΔT ≤ 10), sinon 1,21 ΔT^(1/3). Plan vertical (H = 1 m) : 1,42 (ΔT/H)^0,25, sinon 1,31 ΔT^(1/3) | Avec du vent, on combine avec la convection forcée (Churchill-Bernstein). Les constantes n'ont pas été vérifiées dans le texte de la norme ; relisez-les avant tout usage en conception |
| Conductivité selon la température | k = k10 + a · (Tm − 10), Tm = (Tf + Ts) / 2 | k10 : valeur à 10 °C de température moyenne, a : pente en température (tableau ci-dessous) |
| Verdict | condensation ⇔ Ts ≤ Td, à risque ⇔ Ts − Td < marge, sûr ⇔ Ts − Td ≥ marge | Td vient des équations du point de rosée ci-dessus (ASHRAE 2017). Marge par défaut : 1 K |
Conductivité type des isolants (valeurs de référence pour la conception)
Conductivité k10 à 10 °C de température moyenne et pente en température a. Les valeurs varient selon le fabricant et la qualité ; remplacez-les par celles de la fiche technique du produit.
| Isolant | k10 W/m·K | a W/m·K² | Pare-vapeur en service froid | Source |
|---|---|---|---|---|
| Laine de verre (panneau, coquille) | 0.034 | 0.00015 | Pare-vapeur séparé nécessaire | KS L 9102, laine de verre 24K : 0,043 ou moins à 70 °C de température moyenne |
| Laine de roche (panneau, coquille) | 0.034 | 0.00018 | Pare-vapeur séparé nécessaire | Laine de roche : environ 0,045 à 70 °C de température moyenne (selon le produit) |
| Mousse élastomère (NBR, EPDM) | 0.034 | 0.0001 | Cellules fermées (coller les joints) | EN 14304 : 0,033 ou moins à 0 °C, environ 0,036 à 40 °C |
| Mousse de polyéthylène | 0.036 | 0.00012 | Cellules fermées (coller les joints) | Données du fabricant : 0,035 à 0,040 |
| Polyuréthane rigide (PU, PIR) | 0.025 | 0.0001 | Cellules fermées (coller les joints) | Valeur de calcul après vieillissement pour PU et PIR rigides |
| Mousse phénolique | 0.024 | 0.00008 | Cellules fermées (coller les joints) | KS M 3808 : 0,022 ou moins ; valeur de calcul après vieillissement |
| Polystyrène extrudé (XPS) | 0.034 | 0.0001 | Cellules fermées (coller les joints) | EN 13164, valeur déclarée : 0,030 à 0,036 |
Émissivité de surface du revêtement (finition)
| Revêtement | Émissivité ε |
|---|---|
| Feuille ou tôle d'aluminium (neuve) | 0.05 |
| Aluminium (oxydé) | 0.13 |
| Acier galvanisé | 0.26 |
| Acier inoxydable | 0.15 |
| PVC, peinture, toile, surface élastomère | 0.9 |
Dernière mise à jour : 2026-10-12.