Thématiques autour de l'énergétique des bâtiments

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Comprendre le rôle d'une isolation thermique, présentations des différentes caractéristiques des isolants thermiques présents sur le marché.

Les Isolants Thermiques

L'isolation Thermique des Bâtiments

 
 

L'isolation permet de réduire les consommations énergétiques d'un bâtiment.

L'isolation thermique d'un bâtiment sera performante si celle-ci couvre l'ensemble du bati : isolation des murs, de la toiture, sols et par sa mise en œuvre.

En effet, il est primordial d'observer les points suivants :

  • Utiliser des isolants performants, agréés et certifiés par les normes en vigueur, ils doivent également offrir une résistance thermique adaptée.

  • L'étanchéité à l'air est importante pour réduire au maximun les déperditions thermiques.

  •  Une ventilation adaptée est cependant requise pour votre logement soin sain.

  • Une pose de qualité est très importante car elle permettra d'éviter les ponts thermiques, les sources de courant d'air qui sont sources d’inconfort et de déperditions thermiques.

 

Il existe de nombreux matériaux isolants, certains ont déjà fait leurs preuves depuis longue date mais de nouveaux matériaux écologiques prennent peu à peu la relève.

Cette rubrique est destinée à vous les présenter et les comparer.

 

Afin de faire le bon choix il important de connaitre leurs caractéristiques pour de bien les utiliser.

Mise à part le fait que chaque isolant possède une plus ou moins bonne conductivité thermique λ (exprimée en W/m.°C [watts par mètre et par degré celsius] )

 Plus le λ d'un isolant est faible, plus le matériau est performant

 

Les matériaux isolants possèdent également d'autres caractéristiques qu'il faut également prendre en compte :

  • Effets sur la santé, par exemple les poussières irritantes émises par la laine de verre lors de la pose, la ouate de cellule peut être allergisante pour certaines personnes, les isolants à base de polystyrène peuvent émaner des polluants.

  • Le prix au m²

  • Les qualités mécaniques

  • Souplesse ou rigidité du produit

  • Conditionnement

         Certains isolants sont disponibles en rouleaux, notamment pour l'isolation des plafonds.
         Le format en panneaux est habituellement utilisé pour l'isolation des murs et cloisons.
         Le format en panneaux semi rigide est habituellement utilisé pour l'isolation des sous pentes de toitures.
         En sac, à épandre manuellement ou par soufflage pour l'isolation des combles perdus.

  • Inertie du matériaux, certains isolants tels que la brique ont une forte inertie alors que celle de la laine de verre est plus faible.
  • Isolation phonique

Les caractéristiques acoustiques sont mentionnées en dB (décibels).

Plus l'indice est grand plus le matériau est isolant au bruit.

  • Longévité et durée de vie, résistance aux inondations, au feu, à l'agression des rongeurs.
  • Perméabilité à la vapeur d’eau

Les isolants tels que le polystyrène ou les films minces sont imperméables à la vapeur d’eau, des moyens d'aération & ventilation devront être mis en œuvre pour l'évacuer afin d'éviter condensation et humidité.

 

Les différentes familles d'isolants thermique

On peut considérer qu'il existe 4 familles d’isolants :

  • Les isolants d’origine minérale
  • Les isolants d’origine végétale et animale
  • Les isolants d'origine synthétique
  • Les isolants minces / réfléchissants

 

Isolants en laine à base de minéraux

La laine de verre et la laine de roche sont des isolants beaucoup utilisés dans le secteur du bâtiment.

Ils sont constitués avec des matières premières naturelles telles que le sable, roche volcanique et du verre recyclé : le calcin.

Ces isolants ont un très bon comportement lorsqu'ils sont exposés au feu, ils stables et résistants en panneaux rigides et semi rigides.

 

 

Laine de Roche La laine de roche

 

Principales propriétés :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • Perméable à la vapeur d’eau
  • Non capillaire
  • Perméable à l’air
  • Difficilement combustible
  • Compressible
  • Difficilement recyclable

 

Laine de Verre La laine de verre

 

Principales propriétés :

  • Perméable à l'air et la vapeur d’eau
  • Non capillaire
  • Difficilement combustible
  • Isolant phonique
  • Compressible
  • Difficilement recyclable

 

 

Les isolants thermique d’origine animale

Laine de Mouton La laine de mouton

 

Principales propriétés :

La laine de mouton, par exemple, est un bon isolant thermique de part sa consistance, elle emprisonne près de 80% d’air dans son propre poids.

La laine absorbe naturellement l’humidité (1 kg de laine peut absorber jusqu'à 300g d’eau, soit 30% de son poids)

Cet isolant est fréquemment choisi dans le cadre d'une construction d'un habitat écologique.

Existe en rouleaux souples et vrac.

  • Léger
  • Perméable à la vapeur d’eau
  • Compressible
  • Perméable à l’air
  • Difficilement combustible
  • Retient la chaleur l’été, est particulièrement efficace en hiver
  • Produit naturel et écologique

 

Les Eco Matériaux

Les éco matériaux sont des produits manufacturés qui correspondent à des critères du développement durable,

Ces matériaux écologiques donnent pleine satisfaction dans les projets dit à "Qualité Environnementale", ils sont performants ils peuvent être recyclés.

 

Laine de Bois La Laine de bois / fibres de bois

 

Principales propriétés :

  • Perméable à la vapeur d’eau
  • Permet d’accroitre l’inertie thermique
  • Isolant phonique
  • Difficilement combustible
  • Compressible
  • Grande longévité

 

Fibres de Textiles Les Fibre de textiles / fibres de coton

 

Principales propriétés :

  • Abondance (textiles recyclés)
  • Isolant phonique
  • Perméabilité de l’air
  • Retient la chaleur l’été
  • Economique

 

Ouate de cellulose La Ouate de cellulose

 

Principales propriétés :

  • Abondance (issue de papiers recyclés)
  • Isolant phonique
  • Difficilement inflammable
  • Perméabilité de l’air
  • Retient la chaleur l’été

 

Liege Le Liège

 

Principales propriétés :

  • Perméable à la vapeur d’eau
  • Non capillaire
  • Difficilement combustible
  • Très bon isolant phonique
  • Recyclable
  • Perméabilité de l’air
  • Faible épaisseur
  • Résiste à l’humidité
  • Grande longévité
  • Ecologique et naturel

 

Laine de Lin La laine de lin

 

Principales propriétés :

  • Perméable à la vapeur d’eau
  • Résiste bien à l’humidité
  • Compressible
  • Isolant phonique
  • Conception écologique
  • Pose facile et saine (non nocif, pas d'irritations lors de la pose)
  • Recyclable

 

Laine de Chanvre Laine de chanvre

 

Principales propriétés :

  • Isolant phonique
  • Difficilement inflammable
  • Perméabilité de l’air
  • Recyclable
  • Retient la chaleur l’été
  • Perméable à la vapeur d’eau

 

Les Isolants synthétiques

Les produits d’isolation alvéolaires sont d’origine organique.

Ils regroupent plusieurs familles de produits isolants à cellules fermées.

Ils ne sont pas traités contre les rongeurs, dégagent des émissions de particules nocives en cas d’incendie.

Fortes consommations d’énergie grise.

 

Polystyrène expansé Le Polystyrène expansé

 

Principales propriétés :

  • Facilement inflammable
  • Perméabilité de l’air
  • Incompressible
  • Isolant phonique

     

Isolant sols Le Polyuréthane

 

Principales propriétés :

  • Isolant phonique
  • Dégradation de son pouvoir isolant dans le temps
  • Mauvaise efficacité en été
  • Incompressible
  • Perméabilité de l’air

     

Isolant murs Polystyrène extrudé

 

Principales propriétés :

  • Facilement inflammable
  • Bonne perméabilité de l’air
  • Très résistant à la compression
  • Isolant phonique

 

Les isolants minces

 

Les Isolant mince Isolants minces

 

Principales propriétés :

  • Perméable à la vapeur d’eau
  • Perméable à l’air
  • Très fin, multi-couches.
  • Facile à poser
  • Habituellement disponible en rouleaux, pour l'isolation des combles / toitures

 

Consulter la classification de la conductivité thermique des matériaux employés dans le bâtiment.

 

Isolez vos combles et toitures

L'isolation thermique des combles et toiture de votre maison

Saviez vous que la toiture d'un logement peut représenter à elle seule jusqu'à 30% des déperditions de chaleur d'une maison.

Cette perte s'accroit davantage si celui-ci est mal isolé.

Parfois, soit l'épaisseur d'isolant est très insuffisante, notemment dans les maisons les plus anciennes ou lorsque la durée de vie de l'isolant est dépassée, car un isolant vieilli ...

isolation combles perdus

On se représente souvent les travaux d'isolation comme un chantier de plusieurs semaines et coûtant une fortune.

C'est pourtant loin d'être toujours le cas !

Pour moins de 12€/m² de fournitures, vous obtiendrez une isolation performante : R = 6m².°C/W, (soit la résistance minimale recommandée)

La ouate de cellulose est un bon choix, en plus vous ferez un geste écologique.

Si vous êtes bricoleur, la pose ne vous généra pas de surcoût, vous pouvez aussi faire intervenir un professionnel, ainsi le chantier ne durera que quelques jours tout au plus.

 

Une construction neuve qui chercherait à répondre aux exigences de la RT 2012 : Bâtiment Basse Consommation, devra répondre à des valeurs minimales de performance :

  • R = 8m2.K/W pour les combles / toiture
  • R = 4m2.K/W pour les murs de façade ou murs en pignon.

 

En rénovation, il faudra choisir des isolant possédant des valeurs de performances qui répondront à la fois aux exigences du Crédit d’impôt et des Certificat d’Economies d’Energie CEE :

  • R ≥ 3.0 m2 K/W en planchers bas sur sous-sol, sur vide sanitaire ou sur passage ouvert
  • R ≥ 3.7 m2 K/W en murs en façade ou murs en pignon
  • R ≥ 4.5 m2 K/W en toitures terrasses
  • R ≥ 6.0 m2 K/W en rampants de toiture et plafonds de combles
  • R ≥ 7.0 m2 K/W en planchers de combles perdus

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Rapide calcul pour une solution 'low cost' :

  • Pose de laine de verre au prix de 11€/m² pour un R=6,5m².°C/W à réaliser soi-même.

De plus, un crédit d'impôt de 15% (ou 23% si vous entreprenez une autre action éligible aux économies d'énergie) est possible.

Partant sur cette base, le coût des travaux d'isolation pour une surface de 100m² réprésenteraient un montant de 935€.

 

Calculer la performance d'un isolant thermique

Calculer la performance d'un isolant thermique

La performance d'une isolation mesure la capacité d'un isolant à ne pas faire passer une puissance thermique à travers une surface.

Les isolants thermiques sont caractérisés par une valeur de conductivité, appelé R : la résistance thermique.

 

Cette valeur de résistance thermique (R) nous permet d'établir une comparaison entre les différents isolants du marché, sa formule est la suivante :

R=e/λ

R : résistance thermique [exprimée en m².°C/W]

e : épaisseur du matériau [exprimée en mètres]
λ : conductivité thermique [exprimée en W/(m.°C)]

λ reflète la capacité du matériau à transmettre la chaleur par conduction.

Ainsi plus λ est faible, plus le matériau est performant et donc plus résistant au transfert de calories par conduction.

 

Exemple d'un cas concret avec 2 types d'isolants différents

On souhaite obtenir une résistance thermique R = 5m².°C/W
Quelle sera l'épaisseur minimale d'isolant à mettre en place ?

 

  • Si l'isolant choisit est de la laine de verre

La laine de verre à un λ = 0,04W/(m.°C)

R= e/λ
e= R*λ= 5*0.04 = 0,200m
-> il faudra donc prévoir une épaisseur de 20cm.

 

  • Si l'isolant choisit est de la laine de mouton

La laine de mouton à un λ = 0,035W/(m.°C)

R= e/λ
e= R*λ= 5*0.035 = 0,175m
-> il faudra donc prévoir une épaisseur de 17,5cm.


L'air est il un bon isolant ?

La caractéristique principale d'un isolant est de piéger le maximum d'air possible.

La conductivité de l'air est très faible, donc oui c'est un très bon isolant : 0,0262W/m².K, à condition que l'air soit le plus immobile possible.

 

 

 

Conductivité thermique des matériaux employés dans le bâtiment

Qu'est que la conductivité thermique d'un matériau

 

Ce tableau est une classification par ordre de conductivité thermique croissante les matériaux les plus courants employés dans les bâtiments.

Ainsi, plus un matériau a un caractère isolant important, plus sa conductivité thermique sera faible.

Notez que l'air est un très bon isolant, en revanche le cuivre est un parfait conducteur de chaleur.

 

Matériaux de construction Conductivité thermique (W · m–1 · K–1)
Air (78% Azote N2 - 21% Oxygène O2 - 0,93% Argon Ar - 0,04% CO2)
0,025
Polyuréthane rigide (Mousse)
0,029
Laine de verre ou laine de roche
0,035
Laines ou plumes animales
0,035
Verre recyclé (Mousse)
0,035
Polystyrène expansé classe 5 selon la norme NF T 56-203
0,037
Cellulose soufflée
0,037 - 0,042
Perlite expansée
0,039
Polystyrène expansé classe 3 selon la norme NF T 56-202
0,039
Bois (Fibre de)
0,04
Chanvre (Fibre de)
0,042
Liège expansé pur
0,043
Polystyrène expansé classe 1 selon la norme NF T 56-201
0,044
Paille
0,045
Liège expansé aggloméré au brai
0,048
Vermiculite
0,048
Balsa
0,05
Verre cellulaire (d = 0,12 - 0,14)
0,05
Verre cellulaire (d = 0,13 - 0,14)
0,055
Bois - Sciure sèche
0,06 - 0,07
Verre cellulaire
0,063
Bois de cèdre
0,077
Perlite - Brique alvéolaire (Poroton)
0,08
Chanvre (Brique de)
0,085
Bois - Panneaux de particules de bois pressés - plat
0,1
Liège comprimé
0,1
Bois - Feuillus très légers - Peuplier, okoumé
0,12
Bois - Panneaux contreplaqués et lattés - Okoumé ou peuplier
0,12
Paille comprimée
0,12
Bois de noyer (0,65 g/cm³)
0,14
Bois - Feuillus légers - Tilleul, bouleau, érable, et résineux mi-lourds : pins sylvestre et maritime
0,15
Bois - Panneaux contreplaqués et lattés - Pins maritimes ou d'Orégon
0,15
Bois de pin (perpendiculairement aux fibres)
0,15
Béton traité à l'autoclave
0,16
Bois de chêne
0,16
Bois - Panneaux de particules de bois
0,17
Béton cellulaire
0,22
Bitume
0,23
Bois - Feuillus mi-lourds - Hêtre, frêne, etc. et résineux très lourds : pitchpin
0,23
Béton de perlite ou de vermiculite
0,24
Béton cellulaire
0,33
Plâtre standard
0,35
Bois de pin (parallèlement aux fibres)
0,36
Caoutchouc vulcanisé
0,36 à 0,40
Béton de pouzzolane
0,44
Amiante-ciment cellulose
0,46
Béton de ponce naturelle
0,46
Plâtre haute dureté
0,5
Eau
0,6
Asphalte pur
0,7
Béton caverneux < 10 % de sable de rivière
0,7
Brique (terre cuite)
0,84
Amiante-ciment
0,95
Terre cuite
1 - 1,35
Pierre tendre
1,05
Asphalte sablé
1,15
Béton caverneux - Granulats lourds siliceux, silico-calcaires et calcaires
1,4
Béton plein - Bétons de granulats lourds de laitier de hauts fourneaux de Lorraine
1,4
Béton armé et mortier
1,5
Verre
1,5
Pierre ferme calcaire
1,7
Béton plein - Bétons de granulats lourds siliceux, silico-calcaires et calcaires
1,75
Ardoise
2,1
Pierre dure calcaire
2,2
Lave
2,9
Marbre
2,9
Basalte
3,5
Gneiss
3,5
Granite
3,5
Acier inoxydable
16,3
Acier au carbone (0,5 - 1,5% C)
50,2
Fer
80
Aluminium
210
Cuivre
370