L'isolation thermique d'un bâtiment sera performante si celle-ci couvre l'ensemble du bati incluant murs, toiture, sols et si la mise en œuvre est réalisée avec soin en respectant la méthodologie de pose préconisée par le CSTB et autres règles de l'art.

Il est, entre autres, important d'éviter au maximun les ruptures de continuité lors de la pose de doublages sinon des ponts thermiques se formeront et ces derniers pourront engendrer des pathologies créant des parois déperditives qui produiront des inconforts et surconsommations énergétiques.

Pour parvenir à une isolation thermique de qualité, il est recommandé d'observer les points suivants :

 

 

 

 

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 les caractéristiques d'isolant pour bien l'utiliser, en effet certains d'eux peuvent ne pas être compatibles ou déconseillés avec certains types de bâtis.

 

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

 Pour en savoir plus, consultez notre article sur le calcul de la performance thermique d'un isolant.

 

Les matériaux isolants possèdent également d'autres caractéristiques qu'il convient également de 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 les personnes en charge de la pose, les isolants à base de polystyrène peuvent émaner durant un certain temps 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 doivent être mis en œuvre pour l'évacuer afin d'éviter condensation et humidité qui pourraient conduire à des pathologies préjudiciables.

 

Les différentes familles d'isolants thermique employées dans le bâtiment

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

 

La laine de roche

Principales propriétés :

 

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

 

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 minces

  Les 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.

 

 Les isolants thermique d’origine animale

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, appelés aussi isolants biosourcés

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.

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

Les Fibres de textiles / fibres de coton

Principales propriétés :

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

La Ouate de cellulose

Principales propriétés :

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

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

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

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

Il s'agit de produits d’isolation alvéolaires 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 et occasionnent de fortes consommations d’énergie grise.

Le Polystyrène expansé

Principales propriétés :

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

Le Polyuréthane

Principales propriétés :

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

Polystyrène extrudé

Principales propriétés :

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

 

Pour compléter cette présentation, consultez la classification des conductivités thermique des matériaux employés dans le domaine du bâtiment.

Comment fonctionne un isolant thermique

Les isolants thermiques peuvent être classifiés par familles, pour comprendre comment celles-ci fonctionnent voici les principaux principes physiques qu’ils emploient.

 

Le principe physique des isolants employés dans le domaine du bâtiment

 

• La résistance thermique

Il s'agit de la capacité d'un  matériau à résister à la transmission de chaleur par agitation de la matière.

De ce fait, le meilleur isolant est donc le vide, il n'y alors pas de matière et donc pas de transmission par agitation

De nouveau types d'isolants sont désormais conçus sur ce principe : les panneaux isolants sous vide, aussi appelés PIV.

Les principaux matériaux isolants employés dans le bâtiment emprisonnent de l’air inerte, c'est d'ailleurs pour cette raison qu'un isolant présentant une résistance thermique est relativement épais, la résistance de cet air sans mouvement lui confère ses qualités thermiques.

Il est par ailleurs important d'éviter que l’isolation thermique d’un bâtiment soit humide ou trempée.

Cela n'est pas seulement pour éviter le risque fongicide mais l’eau présente une résistance thermique défavorable et diminue ainsi fortement la performance du matériau isolant.

 

• La réflexion de la chaleur

Ici, le (rayonnement infrarouge (le renvoi de la chaleur) à l’aide d’une couche réfléchissante, de même qu’on renvoie de la lumière à l’aide d’un miroir.

C’est ce qui se passe dans un double ou triple-vitrage moderne muni d’une ou deux couches sélectives qui renvoient une partie de la chaleur dans le logement.

Les isolants minces réfléchissants sont également conçus sur ce principe.

 

• Le blocage de la convection

L'interêt est de limiter le plus possible les mouvements d’air afin le rendre le plus inerte possible car ces phénomènes conduisent à refroidire un bâtiment en période hivernale.

Pour imager et concrétiser cette situation, on peut imaginer de ce qu'il se produit lorsqu’on cherche à refroidir une cuillère de soupe très chaude en soufflant dessus : cette action accélère le refroidissement du liquide et de la cuillère.

 

Qu'est-ce que la conductivité thermique d'un matériau

 Définition de la conductivité thermique d'un matériau

La conductivité thermique est la mesure de la capacité d'un matériau à conduire la chaleur.

Elle est exprimée en watts par mètre kelvin (W/m.K).

 

La conductivité thermique d'un matériau isolant exprimée par son lambda (λ)

Le lambda (λ) représente la mesure de la conductivité thermique d'un matériau.

 

Il s'agit d'une mesure de la vitesse à laquelle la chaleur peut se propager à travers un matériau.

Plus le lambda est faible, plus le matériau est isolant thermiquement.

 

Plus la conductivité thermique d'un matériau est élevée, plus il est efficace pour conduire la chaleur.

Ainsi, un matériau présentant une faible conductivité thermique aura un caractère isolant important.

 

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

 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

 

 Qu'est-ce que la résistance thermique d'un matériau

La résistance thermique d'un matériau isolant est une mesure de sa capacité à résister au passage de la chaleur.

Elle est exprimée en m²K/W et mesure la quantité de chaleur nécessaire pour augmenter la température d'un matériau d'un degré Kelvin par unité de surface et par unité de flux de chaleur.

Plus la résistance thermique d'un matériau est élevée, plus il est efficace pour l'isolation thermique.

 

Le lambda (λ), conductivité thermique et la résistance thermique R sont des indicateurs importants de l'efficacité d'un matériau isolant thermique.

Voici quelques valeurs de résistance thermique de différents matériaux isolants couramment utilisés dans le domaine du bâtiment.

 

Ces informations sont indicatives et peuvent varier en fonction de la qualité, de la densité du matériau et de leur fabricant.Il existe de nombreux fabricants de matériaux isolants sur le marché.

Matériau isolant	Résistance thermique (m²K/W)
Polystyrène expansé (XPS)	0,035 à 0,040
Polyuréthane expansé (PUR)	0,020 à 0,025
Laine de verre	0,040 à 0,045
Laine de roche	0,035 à 0,040
Fibre de bois	0,040 à 0,045
Liège expansé	0,040 à 0,045
Mousse de polyéthylène	0,030 à 0,035

 

Cet article complémentaire présente des calculs liés à la performance thermique d'un isolant

 

 

Voici quelques liens de fabricants de matériaux isolants

• Isover (laine de verre) : https://www.isover.fr/
• Knauf Insulation (laine de verre, laine de roche) : https://www.knaufinsulation.fr/
• Rockwool (laine de roche) : https://www.rockwool.fr/
• Dow (polystyrène expansé) : https://www.dow.com/fr-fr/building-construction/insulation
• Recticel (polyuréthane expansé) : https://www.recticel.com/fr/
• Pavatex (fibre de bois) : https://www.pavatex.fr/
• PenArdeche (liège expansé) : https://www.penardeche.com/

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 ...

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

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.

 

 

• Consulter les caractéristiques des isolants thermiques employés dans le bâtiment.
• Consulter la classification de la conductivité thermique des matériaux employés dans le bâtiment.