EN 13537 : température d'utilisation d'un sac de couchage

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Evaluer de manière homogène la température d’utilisation d’un sac de couchage

Son application progressive en Europe entre 2002 et 2005 a conduit bon nombre de fabricants à revoir à la hausse les températures d’utilisation annoncées de leurs sacs, d’au moins 5°C voire 10°C. La norme EN 13537 s'applique aussi bien aux sacs de couchage à garnissage synthétique qu'en duvet (voir notre article sur les normes de test du duvet).

Le protocole de test

Ce test s’effectue en laboratoire agréé : le sac de couchage est placé sur un matelas isolant et un mannequin vêtu de sous-vêtements et muni de capteurs y est installé. Selon le laboratoire, le mannequin comporte entre 6 et 35 segments indépendants. Pour chaque segment, on mesure la dissipation de sa chaleur rapportée à sa surface d’échange. On en déduit la résistance thermique moyenne du sac de couchage, et la norme spécifie les températures d’utilisation correspondantes (définies ci-dessous).

Le résultat est donc la moyenne de tous les points de mesure, mais le rapport de test détaillé peut révéler des résultats différents selon l’endroit du corps. Des disparités significatives ont d’ailleurs été relevées par certaines études au niveau des pieds (Ref5), ce que nous avons pu également observer lors de notre propre test (en plaçant un bidon d’eau chaude au niveau du torse et un autre au niveau des pieds…).

Les conditions de test (température, hygrométrie, vitesse de l’air, matelas, habillement du mannequin, temps de conditionnement du sac de couchage, etc…) sont fixées par la norme, avec des plages parfois assez larges :

• La température de surface du mannequin est choisie entre 25°C et 40°C.
• La température extérieure est décorrélée de la température d’utilisation, puisqu’elle est prise en compte dans le calcul de résistance thermique, elle doit seulement être inférieure d’au moins 15 degrés à la température du mannequin (pour info, les rapports étudiés montrent des températures de test entre -10°C et +20°C).
• Le taux d’humidité doit être fixé entre 40% et 80%.
• La vitesse de l’air extérieur doit être inférieure à 0,5 m/s (soit 1,8 km/h), la vitesse recommandée étant de 0,3 m/s.
• Le mannequin doit mesurer entre 1,5m et 1,9m de haut, avec une surface comprise entre 1,5 et 2,1m². Il comporte au moins un point de mesure.
• Le mannequin est entièrement couvert d’un vêtement de résistance thermique 0,049 m²·K/W (±10%), avec des chaussettes de 0,054 m²·K/W (±10%) et un masque de visage.
• Le matelas est de résistance thermique 0,85 m²·K/W (±7%), et placé sur une planche de bois d'environ 12mm d’épaisseur, surélevée du sol.
• En ce qui concerne la préparation du sac de couchage, la norme EN 13537:2002 spécifiait seulement que celui-ci devait être sorti depuis au moins 12 heures avant la mesure. La norme EN 13537:2012 précise désormais une méthode de conditionnement du sac de couchage.

Les moyens de tests sont également calibrés de manière à limiter les différences de résultats entre les laboratoires (qui utilisent des environnements et des mannequins différents). Des calculs correctifs sont donc appliqués.
Enfin, pour limiter les erreurs liées à la mise en œuvre et améliorer la reproductibilité du test, celui-ci est normalement réalisé trois fois, et le résultat final est la moyenne de ces trois mesures.

Définition des températures confort, limite et extrême

Rappelons que les températures calculées sont purement indicatives, et correspondent aux définitions suivantes (Ref1, Ref2, Ref6) :

• Température de confort : elle correspond à la température minimale à laquelle l’utilisateur, dans une position « relâchée » (typiquement couché sur le dos, les bras le long du corps) sera à l’équilibre thermique, sans ressentir le froid (cette température est calculée pour une « femme standard »)
• Température limite (parfois appelée limite de confort) : elle correspond à la température minimale à laquelle l’utilisateur, dans une position fœtale, sera à l’équilibre thermique sans ressentir le froid (cette température est calculée pour un « homme standard »)
• Température extrême : entre le températures limite et extrême (la zone de risque), l’utilisateur, dans une position fœtale, expérimentera une forte sensation de froid ; en se rapprochant de la température extrême, le risque de dommages pour la santé par hypothermie est réel ; au-delà de la température extrême, le risque de mort par hypothermie est sérieux (cette température est calculée pour une « femme standard »)
• Parfois, une 4e température (optionnelle) est ajoutée : la température maximale, qui correspond à la température à laquelle l’utilisateur, partiellement recouvert du sac de couchage, peut dormir sans trop transpirer (cette température est calculée pour un « homme standard »)

Attention également, ces températures théoriques ne prennent pas en compte le vent (les tests sont réalisés avec un mouvement d’air très faible, inférieur à 0,5 m/s), une forte humidité (les tests sont réalisés avec une humidité inférieure à 80%), des pertes supplémentaires par radiation (sans abri, par une nuit claire...) ou par conduction (avoir un bon matelas isolant est indispensable – voir à ce sujet notre dernier test de matelas de sol).
En revanche, l’habillement du mannequin est succinct, et vous pouvez dormir avec un habillement vous permettant un gain de chaleur significatif (par exemple en dormant avec votre doudoune).

De même, sachez que la température extrême (encore plus théorique que les autres) prend en compte le frissonnement (qui permet au corps de produire de la chaleur), une température de la peau qui décroît de 4°C au cours d'une nuit de survie de 6 heures, etc…). Ne vous fiez donc pas à cette température pour choisir votre sac de couchage !
Notez encore que les fabricants mettent souvent en avant la température limite de leurs sacs de couchage, lorsqu’ils communiquent une seule température d’utilisation (par exemple dans le nom du produit). Mais si vous n’êtes pas un warrior, que vous ne connaissez pas vos limites, que vous ne comptez pas dormir en gardant tous vos vêtements pour optimiser chaque gramme de votre équipement, et/ou que vous voulez garder une marge de confort, prenez plutôt en compte la température confort…

Dans tous les cas, rappelez-vous que nous ne sommes pas tous égaux et que la sensation de froid dépendra non seulement des conditions météorologiques (humidité, vent…), mais aussi de la physiologie du dormeur (masse corporelle, forme physique, stress, hydratation, alimentation, acclimatation, expérience…).
En particulier, les femmes sont désavantagées par rapport aux hommes, et c’est pourquoi la norme se base sur une femme et un homme « standards ». Pour information, la femme standard considérée a 25 ans, et mesure 1,62m pour 60kg, et l’homme standard considéré a 25 ans, et mesure 1,73m pour 70kg. Bref, même si ce ne sont pas les seuls critères, si vous êtes plus âgé et que votre masse corporelle est inférieure à ces chiffres, vous partez déjà avec un mauvais point :-).

Notez qu’il peut aussi exister une légère différence de performance entre deux échantillons d’un même modèle. En particulier, les sacs de couchage sont testés en une seule taille, même si les fabricants font souvent en sorte d'adapter le garnissage pour que les différentes tailles bénéficient des mêmes propriétés thermiques. Ceci n'est pas toujours le cas, et pourtant les différentes tailles portent la même indication. Préférez d'ailleurs un sac de taille adaptée pour optimiser son isolation thermique.

Enfin, le vieillissement et l’utilisation répétée de votre sac de couchage altèrera ses propriétés thermiques. Un garnissage en duvet a une bien meilleure durée de vie qu’un garnissage synthétique, et un lavage soigné permet en général de retrouver une grande partie de ses propriétés thermiques initiales.

Application de la norme EN 13537

Tout d’abord, sachez que la norme EN 13537 couvre en réalité bien d’autres aspects que la mesure des propriétés thermiques des sacs de couchage : son titre est d’ailleurs générique (« Requirements for sleeping bags », exigences pour les sacs de couchage), et elle liste l’ensemble des normes s’appliquant en Europe, et pouvant concerner la mesure des dimensions du sac de couchage, du poids, de sa respirabilité, des caractéristiques du duvet (voir à ce sujet notre article sur le pouvoir gonflant et les labels du duvet), du tissu, etc…

La norme EN 13537 est reconnue par les pays suivants (Ref2) : Allemagne, Autriche, Belgique, Bulgarie, Croatie, Chypre, Danemark, Espagne, Estonie, Finlande, France, Grèce, Hongrie, Islande, Irlande, Italie, Lettonie, Lituanie, Luxembourg, Malte, Pays-Bas, Norvège, Pologne, Portugal, République Thèque, Roumanie, Royaume-Uni, Slovaquie, Slovénie, Suède, Suisse, Turquie.
D’autres pays non européens ne l’appliquent pas en tant que telle, mais de nombreuses marques (notamment les marques américaines et australiennes de nos tests) l’utilisent pour afficher la température d’utilisation de leurs sacs de couchage (et bien souvent de manière plus rigoureuse que les marques européennes !). Un laboratoire agréé existe désormais aux Etats-Unis, au sein de l’Université de l’Etat de Kansas (Kansas State University).

Si la norme est « applicable » en Europe depuis le 1er janvier 2005, elle n’est nullement obligatoire pour les fabricants, et étant donné le prix des tests, certains en font l’économie (notamment les fabricants artisanaux qui n’ont pas forcément les moyens de le faire réaliser).
Les produits qui satisfont l’ensemble des exigences de la norme EN 13537 (et donc de la panoplie des normes référencées) sont en droit de porter la mention CE (pour « Conforme aux Exigences » – Ref6), ce qui n’est le cas d’aucun sac de couchage que nous avons testé… (soit par non respect de certaines clauses, soit peut-être pour ne pas s’exposer à un contrôle d’un organisme de répression des fraudes comme la DGCCRF en France).

Sachez que bien souvent, les fabricants annoncent des sacs « testés EN 13537 », mais ne testent en fait que certains modèles de leur gamme, ou bien un prototype différent du modèle définitif, et extrapolent les résultats aux autres sacs de leur gamme (souvent de bonne foi, pour ceux qui nous ont fourni les rapports de test… et les autres ?). La mention de la norme sur le sac de couchage n’est donc pas la garantie d’une mesure rigoureuse, et n’est en aucun cas une garantie ou un label apposé par un organisme indépendant.

C’est pourquoi nous avons demandé à tous les fabricants de notre test comparatif de nous transmettre leurs rapports de test EN 13537.
Les fabricants qui extrapolent des résultats de la norme devraient d’ailleurs indiquer une mention de type « en accord avec la norme EN 13537 » (Ref6), mais peu le font, et au contraire, seul le sac Exped Lite 900 de notre test est indiqué « en accord avec » alors qu’il est réellement testé EN 13537.
Conclusion : seule la lecture du rapport de test fait foi et nous avons donc indiqué dans notre tableau comparatif (avec un code couleur) quels sont les modèles dont nous avons pu lire le rapport de test, et si les rapports correspondent au produit ou sont extrapolés.

Evolution de la norme : EN 13537:2012

La norme a alors subi d’importantes modifications (EN 13537:2012, Ref2), destinées à diminuer la variabilité des résultats en précisant la méthode de calibration des mannequins, en spécifiant un pré-conditionnement des sacs de couchage, et en clarifiant la procédure de test. Le calcul de la température extrême a également été modifiée, suite à de nouvelles recherches.
La grande majorité des sacs de notre comparatif a été testée selon la norme de 2002 (Ref1), et il n’y a pour l’instant pas suffisamment de recul pour que de nouvelles études puissent apprécier ces améliorations.
Dans tous les cas, cette norme EN 13537 reste la plus fiable pour comparer les performances des sacs de couchage, et est de plus en plus utilisée par les marques du monde entier pour cette raison. Elle n’est en revanche pas adaptée aux sacs de couchage « grand froid » et aux sacs militaires…

Documents de référence

Ref1 : "Requirements for sleeping bags", EN 13537:2002, CEN, 2002

Ref2 : "Requirements for sleeping bags", EN 13537:2012, CEN, 2012

Ref3 : "Issues Concerning the EN 13537 Sleeping Bag Standard", Elizabeth McCullough, 2009

Ref4 : "Testing Sleeping Bags According to EN 13537:2002: Details That Make the Difference", Kalev Kuklane, Valter Dejke, 2010

Ref5 : "A laboratory validation study of comfort and limit temperatures of four sleeping bags defined according to EN 13537 (2002)", Li-Yen Lin et al. 2013

Ref6 : "EN 13537 – Sleeping Bag Standard - Information for Consumers", European Outdoor Group, 2004

Ref7 : "Comparison of EN 13537 test laboratories", European Outdoor Group, 2006