Le bois, qui est issu d'un
végétal est intimement lié à l'eau. Le taux d'humidité est un
paramètre non évident au premier abord puisqu'il se mesure même
sur du bois sec. Pourtant ce paramètre est capital étant donné
qu'il influe sur de nombreuses propriétés : le poids, les
dimensions, les déformations, la qualité, les propriétés
physiques, les propriétés mécaniques, la durabilité...
On souhaite définir, en toutes
saisons, les conditions d’équilibre de l’humidité des bois
destinés à la construction de poutres en bois lamellé collé.
Vous avez à votre disposition
un psychromètre électronique. C’est un instrument destiné à
mesurer l'état hygrométrique de l'air en comparant la différence
de température entre les deux thermomètres un sec, l’autre
humide. Il a été inventé en 1825 par Gay-Lussac.
Pendant toute la procédure
d’assemblage, la qualité de l’hygrométrie de l’atelier est
précisément contrôlée et régulée. Des unités d'humidification de
l'air ambiant sont utilisées, elles absorbent l'air chaud par le
haut et créent un coussin d'air chaud. Cela rend l'évaporation
rapide possible et en même temps on obtient une distribution
uniforme de l'humidité de la zone de stockage.
Les unités d'humidification de
l'air ambiant absorbent l'air chaud par le haut et créent un
coussin d'air chaud. Cela rend l'évaporation rapide possible et
en même temps une distribution uniforme de l'humidité de la
pièce est obtenue.
Influence de l'air
extérieur SANS humidification durant la période d'hiver
Premier
cas d’étude :
Soit 1m3
d'air extérieur à une température moyenne de -5°C et une
humidité relative de 70% qui est introduit dans la zone de
stockage bois d’un bâtiment chauffé à 18°C.
Questions
1
- Définir la masse d’eau dans
l'air.
- Définir l'humidité relative de
l'air à 18°C.
Influence de l'air extérieur AVEC humidification durant la
période d'hiver
Deuxième
cas d’étude : 
Soit
1m3 d'air extérieur à une température moyenne de -8°C
et une humidité relative de 70% qui est introduit dans la zone
de stockage bois d’un bâtiment chauffé à 18°C.
Questions
2
- On souhaite obtenir une
humidité relative de l'air de 50% à une température sèche de
18°C, vous devez définir la quantité d’eau à rajouter dans l’air
lors du réchauffement de celui-ci dans l’atelier.
- On souhaite utiliser des
lamelles de bois à 11% d’humidité. Définir l’humidité relative à
atteindre ainsi que la quantité d’eau à injecter dans l’atelier
qui est maintenu à une température sèche de 18°C. Définir alors
la température humide du local bois.
Influence de l'air extérieur AVEC humidification durant la
période d'été
Troisième cas d’étude :
Soit 1m3
d'air extérieur à une température moyenne de 20°C et une
humidité relative de 40% qui est introduit dans la zone de
stockage bois d’un bâtiment à 2o°C.
Questions
3
On souhaite utiliser des
lamelles de bois à 12% d’humidité.
- Définir l’humidité relative à
atteindre dans la zone de stockage pour une température de 20°C.
- Définir la quantité d’eau à
injecter dans la zone de stockage bois qui est à une température
sèche de 20°C.
- Définir alors la température
humide du local bois.
Questions 4
- Expliquer en justifiant votre
réponse, à quelle période de l’année, été / hiver est-il
primordial de contrôler l’humidité de l’air ambiant des lamelles
de bois ?
- Si l’hygrométrie des fagots de
bois n’était pas contrôlée, quelles en seraient les conséquences
pour les poutres de bois lamellé collé ?
- Comparez les diagrammes des
annexes 2, 3 et 4 pour un bois à 13% d’humidité et une
température humide 20°. Que pouvez-vous en conclure ?
La température humide est la
température indiquée par un thermomètre dont le bulbe est
entouré d’une gaze mouillée, balayé par de l’air en mouvement et
protégée du rayonnement. A la surface du thermomètre à bulbe
humide, l’eau se vaporise. La température humide dépend de la
température sèche de l’air et de l’humidité comprise dans cet
air. L’ensemble thermomètre sec plus thermomètre humide est
appelé psychromètre.
Pour mesurer l'humidité de
l'air, on utilise plus souvent un psychromètre à bulbe humide.
on place dans le courant d'air deux thermomètres,
l'un sec (qui donne la température T de l'air), et l'autre dont
le bulbe est maintenu humide en y enroulant d'un coton trempant
dans une réserve d'eau liquide. La température indiquée Th par
ce deuxième thermomètre est toujours inférieure à la température
de l'air T, et est appelée température humide. La vitesse de
l’air est supérieure à 2 m/s
Par opposition à la «température
humide » on appelle parfois « température sèche » celle mesurée
par le thermomètre sec ; C'est tout simplement la température de
l'air, T.
Il est à remarquer qu’à
saturation d’eau dans l’air, HR = 100%, la température humide
est égale à la température sèche, ce qui est logique. Plus l'air
est sec, plus l'évaporation est importante et plus la
température du thermomètre mouillé est basse. L'écart entre les
deux mesures est alors élevé. En revanche, à 100 % d'humidité,
la température de l'air et celle donnée par le thermomètre
mouillé sont identiques.
Questions
5 (Ne pas traiter, pas le matériel)
- A l’aide du psychromètre,
mesurez la température de l’air de la salle (Temp), son humidité
relative (HR) et la température humide (WB : Wet Bulb).
- Relevé à partir du
psychromètre la température du point de rosée (DP : Dew Point)
puis vous ferez apparaître cette valeur sur le diagramme de
Mollier et vérifierez l’exactitude de ce résultat.
- Comparez les diagrammes des
annexes 2, 3 et 4 pour un bois à 13% d’humidité et une
température humide 20°. Que pouvez-vous en conclure ?
- Dans la présentation du
psychromètre, il est indiqué que «qu’à saturation d’eau dans
l’air, HR = 100%, la température humide est égale à la
température sèche ». Expliquez le pourquoi de cette affirmation.
- Caractéristiques
du psychromètre
L'indice de chaleur permet de
mesurer la sensation de chaleur en cas d'association entre
l'humidité, la température, le mouvement de l'air et la chaleur
rayonnante. Le psychromètre est équipé d'un dispositif d'alarme
d'indice de chaleur/WBGT programmable. I permet les lectures
minimales/maximales/ moyennes (Min/Max/Average) et les fonctions
de maintien de données (Data Hold) et de mise hors tension
automatique.
Le psychromètre permet de mesurer :
- La
température de l’air,
- L’humidité
relative de l’air HR (RH),
- La
température ressentie (Heat Index) en °C ou °F,
- La
température du point de rosée (Dew Point),
- La
température humide (Wet Bulb),
