L'isolation joue un rôle essentiel sur les consommations énergétiques d'un bâtiment. Le but recherché n'est pas seulement de faire baisser la facture individuelle, mais aussi de limiter la consommation globale humaine.
Depuis 50 ans, que ce soit dans le cadre de travaux de rénovation d’un logement ou dans la construction d’une maison, de nombreux matériaux isolants ont fait leur apparition, notamment des matériaux écologiques.
COMMENT CALCULER LA PERFORMANCE D'UN ISOLANT ?
La performance d'une isolation se mesure principalement en fonction de la capacité à s'opposer au passage d'une flux thermique à travers une surface.
LA CONDUCTIVITÉ THERMIQUE D'UN MATÉRIAU
Elle représente l’aptitude du matériau à se laisser traverser par la chaleur. C’est une caractéristique constante intrinsèque aux matériaux homogènes, mesurée en laboratoire.
La définition de conductivité thermique, notée Lambda λ, est la quantité d’énergie traversant 1m² de matériau d’un mètre d’épaisseur pour une différence de 1 degré de température. Elle s’exprime en W/(m.K).
Plus la conductivité est faible plus un matériau est isolant. En dessous de 0,05 W/(m.K), on considère le matériau comme "isolant".
LA RÉSISTANCE THERMIQUE D'UN MATÉRIAU
La résistance thermique d’un matériau caractérise sa capacité à ralentir le flux de chaleur réalisé par conduction. Elle s’exprime en m².K/W et est calculée comme suit :
R = e / λ
e : épaisseur du matériau [m]
λ : Lambda, conductivité thermique
R : Résistance thermique [m².°K/W]
Plus la valeur de la résistance thermique est élevée, meilleur sera l'isolation thermique.
La résistance du matériau est inversement proportionnelle à la conductivité du matériau, mais dépend aussi de son épaisseur. A épaisseur d'isolant égale, plus la conductivité est faible, plus sa résistance thermique est forte.
On voit donc que le choix de l'isolant dans le cadre de travaux de rénovation d’une maison dépendra de sa conductivité et de son épaisseur.
A cette résistance thermique, s'ajoute ce que l'on appelle la résistance superficielle d'une paroi Rse (extérieure) et Rsi (intérieure).
EXEMPLE DE CALCUL D'ÉPAISSEUR MINIMUM POUR UN ISOLANT
Selon la norme de construction RT2012, en zone H1a (nord et région parisienne), les résistances minimums à atteindre sont :
- murs (R:2.9 m².°K/W) ,
- combles (R:4.8 m².°K/W) ,
- rampants (R:4.4 m².°K/W) ,
- plancher bas (R:2.7 m².°K/W)
Imaginons, que l'on souhaite atteindre une résistance thermique des combles de R=5m².°K/W.
Quelle sera l'épaisseur minimale de laine de verre à mettre en place ?
Connaissant le λ moyen de la laine de verre = 0,04W/(m.°K), et sachant que R= ep/λ, on déduit ep = R*λ = 5*0.04 = 0,2m
Il faudra donc une épaisseur de 20cm
COMPARATIF DES PRINCIPAUX ISOLANTS UTILISÉS DANS LA CONSTRUCTION
Il existe en 3 grandes catégories d'isolants :
- les laines minérales
- les isolants synthétiques, dérivés du pétrole
- les isolants "bio" , d'origine végétale, animale ou issu du recyclage
Laine de verre 0,032 à 0,056 W/(m.K)
- Avantages : Bon marché, facile à utiliser, léger, sans danger
- Inconvénients : Tassement à long terme, craint l'eau
Laine de roche 0,033 à 0,043 W/(m.K)
- Avantages : Bon marché, facile à utiliser, léger, sans danger
- Inconvénients : Tassement à long terme, craint l'eau
Ouate de cellulose 0,034 à 0,042 W/(m.K)
- Avantages : Bon marché, facile à utiliser, léger, sans danger
- Inconvénients : Tassement à long terme, craint l'eau
Polyuréthane 0,023 à 0,027 W/(m.K)
- Avantages : Résistance mécanique, résistance à l'humidité
- Inconvénients : Réservé aux bâtiments tertiaires
Polystyrène extrudé 0,030 à 0,038 W/(m.K)
- Avantages : Résistance mécanique, léger, résistance à l'humidité
- Inconvénients : Faible isolation acoustique
Laine de chanvre 0,039 à 0,044 W/(m.K)
- Avantages : isolation phonique, longévité, ininflammable
- Inconvénients : parfois traités ou mêlés à des produits chimiques
MATÉRIAUX DE CONSTRUCTION
Certains éléments de construction ont également des propriétés isolantes intéressantes :
Brique 0,75 W/(m.K)
- Avantages : longévité, isolation phonique, régule l'humidité
- Inconvénients : isolation thermique mauvaise
Parpaing 0,9 W/(m.K)
- Avantages : longévité, prix
- Inconvénients : isolation thermique mauvaise
Brique monomur isolante 0,07 à 0,18 W/(m.K)
- Avantages : longévité
- Inconvénients : acoustiques
Béton cellulaire isolant 0,09 à 0,16 W/(m.K)
- Avantages : longévité
- Inconvénients : isolation phonique, mauvaise inertie
LES FENÊTRES ? ISOLANTES aussi ?
Les fenêtres et vérandas sont aussi parfois des zones à fortes déperditions.
fenêtre PVC simple vitrage R = 3,9 Uw sans volet
fenêtre PVC double vitrage 4/12/4, R = 2,35 Uw sans volet
fenêtre PVC double vitrage 4/16/4 R = 2,3 Uw sans volet
fenêtre PVC double vitrage 4/16 argon/4 peu émissif R= 1,55 Uw sans volet
On remarque de le "R équivalent" d'une fenêtre double vitrage PVC classique 4/12/4 est très faible. L'isolation de cette fenêtre est équivalente à une épaisseur de 1cm à 2cm de laine de verre. On comprend pourquoi une véranda est une source de déperditions importantes quand elle est ouverte sur la maison.
La fonction des fenêtres est avant tout d'apporter de la lumière et de capter l'énergie gratuite des rayonnements solaires (en particulier sur les façades exposées au sud / sud-est / sud-ouest). Et quand la façade est exposée au nord, pourquoi ne pas envisager une extension avec un puit de lumière ?
Une bonne isolation supprime aussi l'effet de "paroi froide". Les parois non ou mal isolées (murs, vitres...) émettent un rayonnement froid qui les rend inconfortables même si l'air de la pièce est par ailleurs suffisamment chauffé.
Ces parois froides sont sources de déperditions de chaleur, de condensation et d'inconfort. Plus la température est homogène dans les différentes zones de l'habitat, plus la sensation de confort est élevée.
Avec l'augmentation du coût de l’énergie, la tendance actuelle est de rendre les maisons ou appartements de plus en plus étanches en les isolant de plus en plus, au risque de rompre parfois l'équilibre hydrométrique. Cela provoque ainsi de la condensation dans certaines pièces.
Au moment de l'isolation, il est important d'être bien conseillé dans le choix des matériaux et dans la mise en place d'une ventilation adéquate.
C’est pourquoi, si vous envisagez d’agrandir votre maison, la rénover, d’y ajouter une extension ou tout simplement de la surélever nous vous invitons à contacter Bruno GROUVEL, à la Maison des Travaux – Agence de Rouen, afin d’échanger sur les types d’isolation qui pourraient correspondre à votre logement. Les conseils et études sont gratuits, alors n’hésitez pas, contactez le au : 06.11.88.28.68 ou par mail à : bruno.grouvel@lamaisondestravaux.com