Une pièce fraîche peu chauffée : où l’eau se dépose

La situation telle qu’on la décrit d’habitude, et ce qui s’y passe vraiment

On dit souvent qu’une pièce fraîche « garde l’humidité » ou que « l’air humide se colle aux surfaces froides ». L’idée n’est pas complètement fausse, mais elle mélange deux choses différentes : l’eau présente dans l’air, et la température des surfaces.

Dans le cas illustré ici, l’air est à 15,0 °C avec 78 % d’humidité relative. Cet air contient 10,0 g d’eau par mètre cube. Cette quantité d’eau n’annonce pas à elle seule une condensation. Le point décisif est ailleurs : il faut comparer le point de rosée de l’air à la température de la surface la plus froide.

Le point de rosée est la température à laquelle cet air, s’il refroidit sans perdre ni gagner d’eau, arrive à saturation. À partir de là, la vapeur ne peut plus rester entièrement sous forme gazeuse : une partie se dépose en eau liquide. Autrement dit, l’air n’a pas besoin de recevoir plus d’eau pour condenser. Il suffit qu’il rencontre une surface assez froide.

C’est pour cela que la condensation ne dépend pas directement de la température de l’air prise seule. Elle dépend de la température de la paroi au contact de cet air. Toute surface dont la température est inférieure ou égale au point de rosée de l’air ambiant peut porter de la condensation.

Dans une pièce peu chauffée, ce mécanisme devient facile à comprendre. L’air reste relativement frais. Or un air plus chaud peut contenir plus de vapeur d’eau qu’un air plus froid. Quand cet air se refroidit, sa capacité de stockage diminue. Si sa quantité d’eau ne change pas, il finit par atteindre la saturation, puis par déposer de l’eau sur les surfaces les plus froides.

Le mot « hygrométrie » ajoute souvent de la confusion. L’humidité relative est un pourcentage de saturation, pas une quantité d’eau. Un même pourcentage ne représente donc pas la même masse d’eau selon la température. C’est une raison fréquente d’erreur quand on regarde seulement le chiffre affiché par un hygromètre.

Le calcul, avec les valeurs de ce cas

Pour cette page, le cas préréglé donne un air à 15,0 °C et 78 % d’humidité relative. Le calcul du point de rosée utilisé sur le site repose sur la formule de Magnus avec les coefficients de Sonntag 1990, b = 17,62 et c = 243,12 °C. Le domaine de validité annoncé va de −45 °C à +60 °C, avec une incertitude de ± 0,35 °C.

Avec ces valeurs, le point de rosée obtenu est de 11,2 °C. Il faut lire ce résultat comme une température seuil : si une surface est à cette température, ou en dessous, l’eau peut se déposer dessus.

La paroi la plus froide est supposée à 10,0 °C dans ce cas. Elle se situe donc 1,2 °C sous le point de rosée calculé. Le scénario est alors simple : cette surface est assez froide pour que l’air qui la touche atteigne la saturation, puis laisse apparaître de l’eau liquide.

On peut reformuler le raisonnement ainsi :

• l’air ambiant porte une certaine quantité d’eau ;
• son point de rosée est à 11,2 °C ;
• la surface la plus froide est à 10,0 °C ;
• comme 10,0 °C est en dessous du point de rosée, la condensation est possible sur cette surface.

La masse d’eau présente dans l’air aide à situer le cas : ici, un mètre cube contient 10,0 g d’eau. Mais cette donnée ne dit pas à elle seule où l’eau va se déposer. Pour cela, il faut toujours revenir au couple « point de rosée de l’air » et « température de surface ».

Il faut aussi garder en tête la nature des chiffres affichés ici. Ce sont des valeurs d’illustration issues d’un calcul. Ce ne sont pas des mesures faites dans votre logement. Le simulateur est réglable, mais seul un hygromètre donne les valeurs réelles de l’air que vous avez chez vous.

L’erreur d’interprétation la plus commune

L’erreur la plus fréquente consiste à croire qu’un fort pourcentage d’humidité relative signifie automatiquement « beaucoup d’eau dans l’air ». Ce n’est pas ce que dit ce chiffre. Il exprime seulement à quel point l’air est proche de la saturation à sa température actuelle.

Les comparaisons simples le montrent bien. À 20 °C et 50 % d’humidité relative, un mètre cube d’air contient environ 8,6 g d’eau. À 20 °C et 100 %, il en contient environ 17,2 g. Le pourcentage change donc avec la température, et la quantité d’eau associée aussi.

Autre confusion courante : penser que la condensation apparaît parce que l’air est « trop froid ». Non. Une pièce fraîche ne condense pas par principe. La buée ou l’eau déposée apparaissent lorsque la température d’une surface passe sous le point de rosée de l’air ambiant. Deux pièces à la même température d’air peuvent donc se comporter différemment si leurs surfaces n’ont pas la même température.

Il faut enfin éviter une lecture trop rapide des traces visibles. La condensation est la condition nécessaire pour qu’une paroi reste humide durablement, mais elle ne donne pas une date d’apparition de marques. L’aspect visible dépend aussi du matériau et du temps d’exposition. Une surface peut donc être en situation de condensation sans présenter immédiatement les mêmes signes qu’une autre.

Ce qu’il faut mesurer pour trancher

Pour savoir ce qui se passe réellement dans une pièce fraîche peu chauffée, il faut mesurer l’air, puis comparer le résultat à la température de la surface la plus froide. Sans cela, on reste dans l’impression.

Le premier relevé à faire est celui de la température de l’air et de son humidité relative, au moyen d’un hygromètre. À partir de ces deux valeurs, on calcule le point de rosée. Le simulateur du site peut illustrer le mécanisme, mais il ne remplace pas la mesure réelle.

Le second relevé est la température de la surface sur laquelle vous observez la buée ou l’humidité. C’est cette valeur qu’il faut mettre en face du point de rosée. Si la surface est à une température inférieure ou égale à ce seuil, la condensation est physiquement possible. Si elle est au-dessus, l’explication est à chercher ailleurs.

Le bon réflexe est donc très simple : ne pas partir du seul pourcentage d’humidité, et ne pas partir non plus du seul ressenti de fraîcheur. Il faut mettre côte à côte trois éléments : température de l’air, humidité relative, température de surface. C’est cette comparaison qui permet de trancher.

Si vous envisagez un appareil destiné à retirer de l’eau de l’air, gardez une limite en tête : ce site ne transforme pas une masse d’eau en « litres par jour ». Ce passage dépend de deux inconnues qu’un formulaire ne connaît pas : le renouvellement d’air de la pièce et le débit des apports d’eau. Et si la pièce est fraîche, le site ne prétend pas qu’une technologie donnée fonctionne mieux qu’une autre en dessous de 15 °C. Vérifiez la plage de fonctionnement annoncée par le fabricant.