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EFFUSIVITé ET DIFFUSIVITé

La Durance partageait avec le Mistral et le Parlement de Aix le titre de « fléau de Provence. C’était une rivière puissante. A chaque fonte des neiges elle se gonflait démesurément. Elle déboulait comme un immense torrent de montagne. Son eau claire arrachait la végétation. Parfois elle débordait, alors ses flots pouvaient emporter jusqu’à des villages entiers. Ce fut le cas à la toute fin du 17ème siècle : fluette à la fin de l’été elle se montra mortifère au Printemps suivant. Elle récidiva en 1843 et en 1856.

La Durance capte l’eau de toutes les pentes du Sud des Alpes françaises. Son bassin de captage est immense. De Manosque à Avignon, elle s’est creusé un lit qui dépasse les cinq cents mètres de large.  Dès que l’on eut inventé (aux Etats Unis) la technique adéquate, on s’empressa de contrôler ses flots.  On construisit le barrage de Serre-Ponçon. On le termina en 1961. Son lac artificiel est le second d’Europe : 1,2 milliards de mètres cubes d’eau. Il fut rempli en deux ans seulement.

Il reçoit les flots de la Durance, surtout au Printemps (et à l’automne) : le lac se remplit. Tout l’année, il fournit toute l’année l’eau potable de Marseille ou Sisteron et irrigue plus de 100 000 hectares de culture. Evidemment, le débit de sortie de l’eau du barrage est très inférieur à celui de la Durance au Printemps.

Les masses thermiques fonctionnent comme ce barrage. Lorsqu’il fait chaud les matériaux emmagasinent de la chaleur, puis ils la restituent. Les débits d’entrée diffèrent de ceux de sortie.

 
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Les métaux rendent leur énergie presqu’aussi vite qu’ils la captent. Pour reprendre l’image du barrage, on pourrait dire que le tuyau qui les vide a sensiblement le même diamètre que celui qui les remplit. Certains matériaux denses sont plus inertes : le diamètre du tuyau de sortie est très inférieur à celui du tuyau qui les alimente.
Certains matériaux sont caractérisés par une forte diffusivité thermique, c'est-à-dire que l’onde de chaleur qui les pénètre arrive à chauffer jusqu’au centre de leur masse. Ce sont généralement des matériaux lourds, denses. A l’inverse la chaleur pénètre difficilement dans un corps très peu dense comme l’est un isolant.
La pierre, la terre, la brique, le ciment ou la terre cuite ont une masse thermique élevée : ils ont une bonne capacité à capter et à emmagasiner la chaleur. Ils peuvent emmagasiner rapidement beaucoup d’énergie, cette caractéristique s’appelle la capacité thermique (C, exprimée en joules par kilo par degré). Pour reprendre l’image du barrage : le tuyau qui remplit le barrage a un très gros diamètre, beaucoup plus important que celui du  tuyau de sortie.
Leur capacité à échanger de l’énergie thermique avec l’extérieur est faible (le tuyau de sortie a un petit diamètre). Cette caractéristique s’appelle l’effusivité thermique (Ef).
En règle générale : plus un matériau est dense plus il est inerte et plus sa masse thermique est importante. Ce que les Provençaux n’ont pas manqué d’utiliser.
L’inertie thermique produit une sorte de déphasage de tous les matériaux du bâtit inclus à l’intérieur de l’enceinte isolée.
L’inertie thermique du bâtiment permet donc d’écrêter les pics de température. Le Centre Scientifique des Techniques du Bâtiment a déterminé que ce stockage permet d’écrêter de 5°C les températures d’une pièce. L’expérience montre que dans les vieilles maisons Provençales, des pics de température (extérieure) de +8°C ne sont pas ressentis.
À l’heure du changement climatique, si l’on construit des bâtiments qui dureront plus d’un siècle, il faudra rester vigilant à emprisonner une masse considérable à l’intérieur de l’enceinte des isolants.
L’inertie thermique lisse les températures. C’est une grande source de confort. L’inertie thermique est idéale lorsque la température captée est une température déjà agréable. Elle prend toute son importance pour un habitât utilisé en mode continu. Elle permet de considérablement diminuer les besoins en énergie de chauffage ou de climatisation.

 

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