Comment choisir un isolant ?
Quelques termes techniques à connaître pour choisir un isolant et comprendre leurs performances...
La fonction d'un isolant est de limiter les transferts thermiques à travers une paroi. Les isolants sont capables d'empêcher la chaleur de sortir du logement pendant l'hiver mais aussi d'éviter que la chaleur d'été ne rentre. Cette propriété est mesuré par le coefficient de conductivité thermique, le lambda.
La conductivité thermique (lambda λ) :
Pour un matériau c’est le flux de chaleur qui traverse sa paroi sur 1 mètre d’épaisseur pour 1 m² de surface avec une différence de température de 1 degré entre les 2 faces de cette paroi. Cette propriété traduit la capacité d'un matériau à transmettre la chaleur par conduction. La chaleur se propage à l'intérieur du matériau de particule à particule.
Plus le lambda est faible, plus le matériau est résistant au transfert par conduction.
Pour évaluer la performance d'un isolant, tenir compte de l’épaisseur (qui donnera sa résistance thermique R) et de la conductivité thermique de l’isolant....
La résistance thermique (R) :
(unité : W/m.°C ou degré kelvin W/m.°K.)
La résistance thermique R fait intervenir l'épaisseur de la paroi (ou du matériau) pour caractériser le passage du flux de chaleur. Le R de chaque matériau composant une paroi s'additionne afin de déterminer le R total. Plus le R est grand et plus le matériau est isolant.
La résistance thermique R dépend de l'épaisseur (e) et de la conductivité thermique ( λ ) du matériau : R = e (en mètre) / λ .
Une isolation efficace passe par la mise en œuvre d’un système d’isolation performant et d'un respect de règles de pose pour assurer une continuité thermique de l'enveloppe de la maison et de limiter les ponts thermiques.
Les Ponts thermiques :
sont les parties de l'envelloppe de la construction où la barrière isolante est rompue (mise en œuvre défectueuse ou de manque de rigueur). La chaleur s'échappe facilement à ces endroits : au pourtour des portes et des fenêtres...les gaines et les conduits...jonction entre un mur extérieur et une dalle (sol,plafond)...
Source d'inconfort pour les occupants : l’hiver, désagréable sensation de froid (alors que le chauffage tourne) et l’été, c’est l’inverse (les parois donnent l’impression d’être de véritables radiateurs)....et d'impact sur les dépenses en chauffage....
En rénovation, les ponts thermiques peuvent être réduits par une isolation renforcée par l'extérieur (Isolation Thermique par l'Extérieur) qui est la solution la plus efficace.
Les matériaux perspirants :
Propriété d’une paroi à laisser passer l’humidité à travers son épaisseur et à la laisser s’évaporer lorsqu’elle arrive de l’autre coté. Cette capacité est nécessaire pour évacuer la vapeur d’eau générée par les occupants dans une habitation.
Le coefficient de diffusion de la vapeur d’eau μ (mu) :
détermine la perméabilité d'un matériau à la vapeur d'eau. Plus μ est élevé, plus la résistance est grande. Une valeur inférieure à 10 correspond à une bonne diffusion de la vapeur d'eau.
Les matériaux les plus perméants sont : le bois, la laine de bois, la laine, la terre cuite, la chaux, le plâtre....
Pare-vapeur ou frein-vapeur ?
Le pare-vapeur est une membrane ayant une très grande résistance à la diffusion de vapeur : selon sa perméance, il empêche la vapeur d'eau de traverser une paroi de l'intérieur vers l'extérieur du bâtiment .
Posé à l'intérieur, côté chauffé, entre l'isolant et le parement de finition, le pare-vapeur est une membrane étanche à l'air, et à la vapeur d'eau.
La pose d'un pare-vapeur sera techniquement différente suivant le support : matériaux de murs, ventilation de la maison.....
L’étanchéité à l’air limite les fuites d’air et donc les surconsommations d’énergie pour le chauffage.
Une maison mal ventilée et la pose d'un pare-vapeur sur la face intérieure d'un mur, ne permettra pas à l'humidité de s'évacuer. Résultat : condensation et moisissures.
Caractéristique : résistance à la diffusion de vapeur d'eau : coefficient Sd (en mètres)
Plus la valeur Sd est élevée, moins le produit laisse passer de vapeur d’eau. Il est résistant à la diffusion de la vapeur d’eau.
Plus la valeur Sd est faible, plus le produit laisse passer de vapeur d’eau. Il est perméable à sa diffusion.
Le frein-vapeur est un pare-vapeur qui laisse partiellement passer la vapeur d'eau.
Son but : laisser respirer l'enveloppe d'un bâtiment.
Posé entre l’intérieur du bâtiment et l'isolant (système de l’isolation entre chevrons), il limite la progression de la vapeur d'eau en empêchant l'isolant de se gorger d'eau.
La mise en œuvre est importante car un frein-vapeur bien posé réduit les problèmes de condensation. Le frein-vapeur n'est pas totalement étanche à la vapeur d’eau, il est nécessaire d'y associer un isolant. La quantité d'eau transitant dans la paroi est limité par le frein-vapeur,et favorise donc le séchage.
Action d'un frein-vapeur hygrovariable :
en hiver : la membrane se ferme, et devient plus étanche à la vapeur d'eau..
En été : la membrane s'ouvre à la vapeur d'eau, qui s'évacue vers l'intérieur..
Les freins vapeurs intelligents sont hygrovariable, ils réagissent différemment selon le taux d'humidité .
On dit alors que le frein-vapeur est perspirant, et étanche à l'air.
Perméance :
La Perméance est égale à la quantité de vapeur d'eau qui traverse un mètre carré en une heure avec un gradient de pression de 1 mm de Hg. La perméance doit être croissante en allant de l’intérieur à l’extérieur du mur.
La capacité thermique :
unité : g /m².h.mm/Hg.
C’est la quantité de chaleur que peut emmagasiner un matériau par rapport à son volume. Elle est définie par la quantité de chaleur nécessaire pour élever de 1 °C la température de 1 m³ du matériau.
Plus la capacité thermique est élevée, plus la quantité de chaleur que peut stocker le matériau est grande. Plus un matériau est dense plus il protège de la chaleur estival. C’est un critère important pour l’isolation d’une toiture.
La performance des isolants :
L’hiver : la conductivité thermique lambda (λ) de l’isolant va être déterminante. Plus la conductivité est faible, plus l’isolant est performant. C’est en jouant sur l’épaisseur que l’on déterminera la résistance thermique (R) de la paroi.
L’été : le choix d’un bon isolant contre le chaud et primordial dans les régions où les températures dépasses régulièrement les 30°C en été. Il est donc très important de choisir un matériau capable de créer un grand déphasage et ainsi, de limiter les surchauffes dans l’habitat.
Le déphasage est le temps que va mettre la « chaleur » pour pénétrer à l’intérieur de l’habitat via les parois. Pour cela il faut choisir un isolant avec une forte capacité thermique. Dans les régions chaudes un complexe mur ou toiture ayant un déphasage d’environ 12h, suffit à tempérer l’intérieur du logement sans avoir recours à la climatisation. Avec un tel déphasage la chaleur n’arrive qu’en fin de journée dans l’habitat ce qui permet de refroidir plus rapidement les pièces pendant la nuit avec les fenêtres ouvertes.
L'inertie thermique :
unité : W/m².°C ou degré kelvin W/m².°K.
L'inertie thermique est la capacité d'un corps à stocker de la chaleur, elle est caractérisée par la capacité thermique. L'objectif de l'inertie thermique d'une paroi opaque est de restituer la chaleur ou la fraîcheur stockée en décalage avec les variations thermiques en dehors et dans le bâtiment. La vitesse de stockage ou déstockage de la chaleur est déterminée par deux autres grandeurs que sont la diffusivité et l'effusivité.
Classement feu Euroclasse :
A1 et A2 : non combustible.
B : faiblement combustible.
C : combustible.
D : très combustible.
E : très inflammable et propagateur de flamme.
F : non classé ou non testé.
Bien choisir un isolant....
Quelques propositions...
Isolation toiture neuve :
Ouate de cellulose insufflée
Panneaux rigides de laine de bois (sur toiture)
Combles perdues : ouate de cellulose – chanvre - Fibres textiles Métisse - Laine
Isolation toiture par l'intérieure :
Fibre de bois semi-rigide
Isolation de sol entre solives :
Ouate de cellulose déposée ou insufflée
Liège en granules
Isolation extérieure :
Fibre de bois
Liège
Isolation extérieure ou intintérieur avant enduit :
Liège en panneaux
Laine de bois
Isolation murs extérieurs par l'intérieur :
Fibre de bois semi-rigide
Chanvre
Enduits isolants chaux-chanvre (pour la rénovation)
Isolation de sol sous chape minérale :
Liège expansé
Béton chanvre-chaux...
Béton pouzzolane, pierre ponce...
Isolation lieux humides (remonté capitulaire) ou en jonction avec le sol humide :
Liège
Verre cellulaire
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