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Comment choisir le bon isolant thermique ?

Une des questions parmi les plus récurrentes : quel est le meilleur isolant ? Pour plusieurs raisons, il est impossible d’y répondre, en tout cas pas objectivement.

La première de ces raisons est qu’il n’existe pas de meilleur isolant, sinon ça se saurait et tout le monde n’utiliserait que celui-là.

Par ailleurs, ce serait prendre la question dans le mauvais sens car il s’agirait de chercher une solution identifiée à un problème non identifié … Pas très logique.

Temps de lecture de cet article: 9’ (hors liaison avec les articles ou supports conseillés).

Préalable

L’objectif N°1 des Français est la recherche de confort et il faut partir de cette donnée.

Le meilleur moyen d’accéder à un niveau de confort élevé est-il d’isoler ? Pas certain.

Alors pourquoi est-il prescrit d’isoler ?

Car c’est un des moyens les plus simples d’accéder à un confort acceptable, cependant cette solution n’est pas sans inconvénient(s).

L’un des plus importants est de consommer des ressources et de l’énergie pour la fabrication, le transport et la mise en œuvre des isolants. 

Egalement, sauf à isoler par l’extérieur, les volumes habitables sont amputés de l’épaisseur de l’isolant pour les murs ou la hauteur disponible à plus de 1,80 de haut est réduite s’il s’agit du toit.

Cette opération représente un coût financier non négligeable, souvent même non amortissable.

Pour toutes ces raisons, et encore quelques autres, mieux vaut ne pas se tromper !

Bien que porteur des inconvénients ci-avant énumérés, ce paradigme prévaut. C’est contestable cependant puisqu’il en est ainsi, autant le comprendre et agir en connaissance de cause.

Nous allons aborder la question du “meilleur” isolant par les réponses à d’autres questions : “Comment ces calories fuient-elles ou entrent-elles ?” (vidéo) ; “Faut-il isoler pour traiter ces fuites ?” ; et “s’il faut isoler, comment et avec quoi faut-il isoler ?” (vidéo)”.

Phénomènes qui expliquent les fuites de calories

Chauffer consiste à compenser les pertes de calories et se maintenir dans une température dite “de confort”.

Si on admet qu’il faut chauffer…, pour chauffer moins il faut limiter les fuites de calories.

Pour limiter les fuites de calories, il faut isoler.

Climatiser consiste à évacuer les calories ayant pénétré en excès dans l’habitat.

Que se passe-t-il globalement ?

isolation-pression-air

Que ce soit l’été ou l’hiver, certains phénomènes sont immuables

  1. l’air que l’on chauffe augmente de volume (vidéo), 
  2. en présence de vent, le volume d’air “poussé” sous un toit peut amplifier la pression de l’air qui y est piégé,
  3. quand l’air est compressé, soit il s’échappe, soit il devient un gaz comprimé (ce qui provoque, à cet instant de la compression, une accentuation de sa température), 
  4. l’air chaud peut contenir plus de vapeur d’eau que l’air froid, 
  5. un gaz comprimé qui se détend se refroidit,
  6. l’humidité d’un isolant a une influence sur son lambda,
  7. l’air qui se refroidit peut contenir moins d’eau donc, si elle est en excès, l’eau se condense,
  8. pour assurer la stabilité de la température de l’air ambiant intérieur, il faut une bonne diffusivité de quelques éléments (liée à leur lambda, leur chaleur spécifique et à leur densité de mise en œuvre),
  9. l’air chaud doit pouvoir s’échapper au sommet des toits via des des évacuations, toujours notoirement insuffisantes,
  10. une calorie “piégée” par un matériau à inertie ne se déplace pas ailleurs,
  11. notre organisme capte très bien les calories apportées par rayonnement,
  12. nous émettons beaucoup de vapeur d’eau (du fait de notre métabolisme et de nos activités), les remontées capillaires apportent leur part et, le tout combiné, nous “saturons” nos intérieurs de vapeur d’eau.

Que se passe-t-il l’été ?

  1. par grand soleil, la température sous la couverture d’un toit dépasse couramment 70°,
  2. l’air extérieur ambiant chaud contient plus de vapeur d’eau que l’air ambiant froid l’hiver, 
  3. période la plus propice à une envolée du thermomètre, la température élevée de l’isolant fait que son lambda chute
  4. pour compenser un lambda défaillant du fait d’une température élevée, il faut s’appuyer sur  la diffusivité de l’isolant (cf point 8 ci-dessus)),
  5. les calories extérieures renvoyées par réfléchissement et rayonnement ne pénètrent pas à l’intérieur,
  6. les rayonnements arrêtés avant de toucher une paroi ne provoquent pas sa montée en température,
  7. un bon déphasage (vidéo) permet de ralentir la transmission des calories non piégées.

Que se passe-t-il l’hiver ?

  1. un bon lambda limite le volume de perte des calories et permet de chauffer moins,
  2. une bonne gestion de l’humidité relative de l’air intérieur ambiant permet d’accéder à un bon niveau de confort à température moindre,
  3. la température intérieure, plus élevée que celle de l’extérieur, engendre une dilatation de l’air intérieur,
  4. une température identique de tous les éléments d’une pièce y limite les convections (vidéo),
  5. a contrario, des éléments (d’une même pièce) à température différente provoquent des convections,
  6. l’air intérieur, plus dense, cherche à migrer vers l’extérieur,
  7. pour maîtriser ce mouvement, il faut une bonne étanchéité au vent,
  8. pour atteindre un bon niveau de confort, il faut maîtriser la stabilité de la température,
  9. pour disposer d’un niveau de confort correct, l’intérieur des parois extérieures doit rester chaud.

Quels sont les risques en cas de mauvais choix ?

risque-mauvais-choix-isolation-02

  1. matérialisation de points de rosée dans l’isolant,
  2. développement d’auréoles, tant à l’intérieur qu’à l’extérieur, alors souvent appelées “spectres”,
  3. développement de moisissures en surface des parements intérieurs,
  4. pourrissement d’éléments de structure en bois,
  5. éclatement des bétons du fait des ferraillages qui, à cause d’une rétention d’eau, rouillent,
  6. ambiance intérieure insalubre par excès d’humidité dans l’air ou présence de spores de moisissures (allergènes),
  7. pathologies liées à l’émission de microparticules,
  8. intoxications du fait d’émission de vapeurs toxiques,

Que doit faire un isolant ?

  1. il doit limiter la fuite des calories, ce qui dépend de son lambda,
  2. il doit stocker des calories, afin de :
    1. l’hiver, générer un phénomène de surface chaude des parois (à conjuguer avec l’effusivité du parement),
    2. l’été, limiter le volume susceptible d’entrer, ce qui dépend de sa diffusivité,
  3. il doit ralentir la vitesse de migration des calories, ce qui dépend de son déphasage (vidéo),
  4. il doit laisser migrer la vapeur d’eau, ce qui dépend de sa perméance,
  5. il doit être en capacité d’absorber un volume d’eau, ce qui recule le risque d’apparition du point de rosée et dépend de ses capacités hygroscopiques, 

Cette prise en charge ne doit pas aliéner ses capacités isolantes

  1. il doit, autant que faire se peut, renvoyer le rayonnement… mais pas que !
  2. il doit faire appel le moins possible aux ressources fossiles (pétrole, silice, …),
  3. il doit nécessiter le moins d’énergie possible pour sa fabrication,
  4. il doit être efficace aussi bien l’été que l’hiver,
  5. il doit assurer une contribution réelle au confort,
  6. il doit être réellement recyclable (contre-exemples : polystyrène, polyuréthane, laine de verre).

Que doit ne pas faire un isolant ?

proprietes-isolant-03

  1. particulièrement dans l’ancien, il doit ne pas présenter de risques d’atteinte à l’ouvrage,
  2. il doit ne pas présenter de risques sanitaires ou de sécurité :
    1. par émission de COV ou CIOV,
    2. par émanations diverses face au feu ou à la pyrolyse,
    3. par augmentation des risques de développement de moisissures,
  3. il doit ne pas participer au dérèglement climatique, à aucune des phases de son existence,
  4. il doit ne pas générer de risques de dégradation pour le gros ou le second œuvre.

Comment accompagner un isolant ?

  1. en installant un système efficace de renouvellement d’air,
  2. en ménageant sa protection face aux apports de vapeur d’eau,
  3. en assurant une étanchéité au vent la meilleure possible,
  4. pour l’hiver, en organisant une progressivité de la migration de la vapeur d’eau (valeurs Sd) de l’intérieur vers l’extérieur pour l’hiver (ne laisser pénétrer depuis l’intérieur que 20 % de ce que la paroi peut évacuer vers l’extérieur),
  5. pour l’été, en ménageant des capacités importantes d’évacuation de l’air chaud au sommet des pans de toit via des ventilations en quantité suffisante.

Conclusion

Ce qui peut paraître de fonctionnement simple dans la bouche de partisans de la simplification à outrance (ou de la réduction de phénomènes complexes et à causes multiples) ne l’est pas vraiment.

Ce qui est souvent présenté comme étant simple et facile à réaliser ne l’est vraiment pas.

  • Attendu que les coûts futurs d’exploitation dépendent des choix dans le traitement thermique, 
  • Attendu que les coûts de construction, ou de réalisation de travaux dans l’ancien dépendent en partie des choix techniques et de matériaux,
  • Il faut être très vigilant dans les options prises, soit d’isolation, soit de gestion du confort avec d’autres moyens ou techniques.

Il est nécessaire de prendre le temps de la réflexion…

Pour qui se sent capable d’appréhender toutes les facettes abordées au fil de cet article, ceci après avoir bien compris son habitat, l’auto-réalisation est probablement envisageable.

Pour les autres (et les précédents aussi… peut-être, ne serait-ce que pour confirmation du choix réalisé), compte tenu des paris financiers au moment des travaux et, pour le futur du fait de l’exploitation, le conseil d’un sachant ne sera jamais une dépense inconsidérée.

De nombreux articles dans nos colonnes proposent des développements utiles pour confirmer les affirmations simples faites dans ces lignes.

Crédits photos : Capri23photo, pdguy, rihaij, dimhou chez Pixabay

Claude Lefrançois
Dans le bâtiment, par passion, depuis presque 40 ans, Ancien charpentier, ancien artisan, ancien constructeur de Maisons à Ossature Bois, ancien maitre d'œuvre, Ancien et encore formateur à l'isolation bio-sourcée, • Titulaire d'un brevet de construction de MOB en kit, Conférencier dans plusieurs domaines liés à l'éco-construction, l'éco-isolation, Youtubeur via des vidéos sur, dans un premier temps, l'isolation et l'efficacité énergétique et, parce qu'il faut aller plus loin, futurement, plus largement, le bâtiment responsable et pertinent, Initiateur et administrateur d'un groupe sur Facebook : Rénovation pertinente » . Pour ceux qui souhaiteraient plus d'informations : www.papyclaude.fr

6 réflexions sur “Comment choisir le bon isolant thermique ?

  1. Merci pour cet article parfaitement concis.
    Ce serait super si un jour vous pouviez faire un article sur un paramètre rarement évoqué : le taux d’amortissement d’un isolant. Merci

    • Bonjour tiboh,
      De quel amortissement voulez-vous parler ?
      Si c’est l’amortissement financier, sans développer à outrance mais à titre d’exemple, il est au moins un poste d’isolation actuellement beaucoup pratiqué sous des prétextes d’aides diverses et sous approche de « travaux à 1€ » : l’isolation sous dalle dans des maisons anciennes !
      Le calcul est assez simple : combien coûte une réalisation sérieuse et combien permettra-t-elle d’économiser ?

      Le sol d’une maison est couramment crédité de 7% des fuites totales de calories d’une maison classique.
      Au mieux, il sera possible de diminuer les fuites de 70 à 80%… pour la partie vraiment opérationnelle et si les travaux sont correctement réalisés.
      Qu’entend-on par « travaux correctement réalisé » : par exemple, toutes les gaines et tous les tuyaux suspendus sous le, plafond auront été déposés afin de permettre la pose de l’isolant en continuité parfaite , ce qui, constats faits, n’est quasiment jamais réalisé, ou alors l’addition devient très vite très salée car il faudra, a minima, faire intervenir l’électricien et le plombier préalablement aux travaux d’isolation et a postériori pour la remise en ordre des réseaux…
      Donc, dans le cas le plus classique, les améliorations seront plutôt de 60% pour la partie opérationnelle.
      Nous considérons que si la maison en question ne bénéficie pas d’une isolation par l’extérieur et que son sol est fait avec une dalle, au moins 80 cm en périphérie sont inopérants car victimes d’un pont thermique extrêmement pénalisant.
      Donc il n’y aura, au doigt mouillé, que 80% des pertes qui seront concernées par une amélioration de seulement 60%.

      Venons-en aux chiffres :
      Si la maison coûte 1500€ pour son chauffage, 7% seront imputables au sol, soit : 1500 X 7% = 105€
      Seulement 80% de la surface sera concernée (cause pont thermique nez de dalle) : 105 X 80% = 84€
      Amélioration seulement de 75% de ces pertes : 84 X 75% = 63€
      Ceci avec travaux préparatoires pour une bonne isolation et a posteriori pour remise en état des réseaux.
      Amortissement :
      travaux annexes (plombier + électricien, en cumul, au moins 3 jours d’un compagnon : 3j X 8h X 40€ = 960€
      travaux d’isolation (facture moyenne constatée pour environ 100m2) : 1500€
      Total travaux « à la louche » : 2460€
      Total économie annuelle de chauffage : 63€, soit temps nécessaire pour amortir l’investissement : 2460/63 = 39 ans !

      Si les travaux préparatoires ne sont pas réalisés, l’amortissement sera le suivant :
      Efficacité de l’isolation ramenée à 40% sur la surface réellement impactée, soit :
      84 X 40% = 33,60€.
      Amortissement (toujours au doigt mouillé !) : 1500/33,60 = 44,64 années

      Allez, on résume : 40 ans de retour sur investissement et… aucun gain au niveau du confort puisque le sol intérieur, caloporteur le plus souvent, le sera toujours autant et, au mieux, sa température aura été augmentée de 2 ou 3 degrés !

      Quand on pense que, du fait des incitations fiscales actuelles, des certificats d’Economie d’Energie, des milliers d chantiers d ecce type sont réalisés chaque mois, il y a de quoi s’indigner et le faire savoir !!!

      Vous avez raison, ça mériterait bien un dossier !

      • Bonjour,
        Alors ce n’est pas ce que j’ai voulu dire par « amortissement », désolé de t’avoir fait écrire ce long argumentaire, mais qui fera sûrement pleins d’heureux.
        En tout cas, pour commenter le-dit argumentaire, je suis en réhabilitation d’une longère près de Nantes, et il est clair que je ne vais pas toucher à mon sol (dalle béton sans vide sanitaire). Trop cher, tant pis je mets des chaussettes/chaussons/tapis pour l’hiver. Et ici l’hiver est assez doux et court. Mais au moins je garde l’inertie qui accumule la chaleur du soleil à travers les vitrages sud, et surtout je garde de la fraicheur (réchauffement climatique, pensez-y !!). Je préfère mettre mes sous dans l’isolation du toît et des planchers intermédiaires, et des bonnes fenetres.

        Non, je parlais de « l’amortissement » ou de « l’atténuation du flux de chaleur » d’un isolant. La seule fois où j’ai trouvé ce paramètre, c’est dans le livre « l’isolation thermique écologique » de JP Oliva et Samuel Courgey, page 55 de la seconde édition.

        Pour résumer, pour un isolant type on parle du déphasage (temps en heure de décalage entre le moment où la chaleur du soleil tape à la porte et le moment où elle finit par passer de l’autre côté. Ok, ça on connait. Mais il y a un paramètre qui s’appelle « l’amortissement » exprimé en pourcentage. Il exprime quelle proportion de chaleur va finalement traverser. Car oui, selon les matériaux, une certaine quantité de chaleur peut rester emprisonnée dans l’isolant/ou se dissipe/ou autre explication…
        Exemples :
        Amortissement (%) Dephasage (h)
        10cm de laine minerale 99,8 0,34
        20cm de laine minerale 97,8 1,9
        30cm de laine minerale 90,2 2,76
        30cm de fibre de bois souple 53,5 7,06
        30cm de fibre de bois HD 13,4 14,44

        Ca me parait hyper important.
        Ne serait-ce pas la clef pour les toitures exposées sud ?
        Et d’ailleurs, je serais curieux de savoir comment ou si il se calcule ce paramètre. Dans le bouquin, on trouve ce chiffre dans les « fiches pratiques » types, à côté du chiffre du déphasage. Par contre, dans les tableaux des matériaux avec tous les lambda etc… ce paramètre n’apparait pas.

        A vous lire.

        • Bonsoir tiboh, (je vais parler en mon nom). Plutôt que parler d’amortissement, ce qui reste pour le moins assez indéfini, je préfère m’appuyer sur des valeurs que l’on connaît bien et qui sont :
          – la chaleur spécifique ou capacité thermique massique (c’est la même chose). Il s’agit de l’apport de calories nécessaires (mesuré en joules) pour qu’un Kg de matière gagne 1K.
          – la densité d’un matériau mis en œuvre.
          – l’épaisseur mise en œuvre.
          – et, enfin, le lambda.
          Tout ceci débouche sur des valeurs qu’on sait apprécier, mesurer et quantifier… avec un bémol pour le lambda, lequel n’est plus fiable au-delà de 27°C.

          Je reviens au nom de Build Green
          Nous avons abordé ces sujets, particulièrement pour les toits, dans cet article : https://www.build-green.fr/confort-dans-lhabitat-ancien-notre-avis-sur-lisolation-du-toit-le-chauffage-et-la-ventilation/
          Nous avons aussi développé l’intérêt de l’effusivité et de la diffusivité dans cet article : https://www.build-green.fr/confort-thermique-diffusivite-effusivite-les-grandes-oubliees/
          L’importance des parements a été aussi abordé : https://www.build-green.fr/les-parements-interieurs-des-parois-exterieures/

          Et, comme si c’avait été prémonitoire, un article va paraître mercredi prochain, 25 mars 2020, qui expliquera le fonctionnement d’un toit l’été. dans cet article, nous expliquons, entre autres, pourquoi la laine de verre a été déboutée dans sa plainte contre Actis (cf notre article début janvier sur la laine de verre en vrac et qui y fait allusion), cette action a été menée via le syndicat des producteurs de ce type d’isolant : https://www.build-green.fr/la-production-de-laine-de-verre-en-vrac-est-elle-aussi-vertueuse-quon-nous-lannonce/).

          Nous avons aussi fait état de l’intérêt des divers critères à prendre en compte pour choisir un isolant, dans 2 article récents :
          https://www.build-green.fr/isolation-quels-sont-les-criteres-pour-un-bon-confort-thermique-12/
          https://www.build-green.fr/isolation-quels-sont-les-criteres-pour-un-bon-confort-thermique-22/

          Comme vous le voyez, nous partageons votre avis et celui de feu JP Oliva et de S Courget, nous conseillons de prendre en compte non pas le seul lambda, mais les autres valeurs et nous allons aborder de façon d plus en plus poussée la défaillance du lambda lorsque' »un isolant dépasse les 27°C.
          Nous avons mis à disposition du public un tableau présentant, en sus du lambda et de la chaleur spécifique des matériaux, les valeurs de diffusivité, d’effusivité et de perméance à la vapeur d’eau : https://www.build-green.fr/produit/comparatif-des-materiaux-isolants-selon-leurs-performances/

          Je reprends la parole en mon nom, Claude lefrançois : plus j’avance, plus l’efficacité énergétique me semble complexe et… passionnante, plus je la découvre liée au ressenti de confort, -à conjuguer avec de nombreux postes en sus de l’isolant (qui ne doit absolument pas être considéré comme suffisant à lui seul pour assurer le confort)- mais, surtout, tout doit être explicable et expliqué et confirmé par des mises en action in situ …
          Tout ceci débouchera peut-être un jour sur un ouvrage qui « décortiquera » les vraies performances thermiques d’un habitat.

          • Merci pour votre réponse.
            J’ai pu grâce à vous me replonger sérieusement dans ces paramètres, dont la chaleur spécifique, la capacité thermique volumique et la capacité thermique surfacique.
            Donc je suppose qu’en fait mon fameux amortissement doit logiquement découler d’un calcul avec ces données, non ?
            Ce qui est certain et je partage votre point de vue, c’est qu’il n’y a pas de solution miracle, et que l’on doit essayer de jongler avec une variété de matériaux de façon bien réfléchie, mais que rien n’est facile.

          • Oui, c’est exact, l’amortissement dépend de tous ces paramètres et, l’un des plus importants, concerne les parements intérieurs, donc en complément des isolants.
            La masse des matériaux du gros œuvre joue aussi un rôle déterminant, ce qui nous amène à la même conclusion vous et nous : ce n’est pas simple !

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