Isolants minces : sont-ils réellement efficaces ?

Depuis de nombreuses années les Isolants Multicouches Réflecteurs sont soit vantés, soit dénigrés, ceci selon que celui qui en parle les aime ou non. Il ne laissent pas indifférents et la polémique dure quasi depuis leur apparition il y a une quarantaine d’années.

Ils sont souvent appelés (à tort ou à raison ?) isolants minces.

Nous allons, au fil de cet article, essayer de comprendre pourquoi ils pourraient être efficaces ou inefficaces.

Nous aborderons les effets induits, secondaires, volontaires ou subis, favorables ou défavorables.

Au final, nous traiterons de ce qui nous intéresse, l’efficacité de ces “isolants minces”.

Parlant d’isolants thermiques, il nous semble important, préalablement, de rappeler ce que sont la chaleur, la gestion des calories, comment elles s’échappent de nos habitats et, bien sûr, comment les maintenir là où nous les souhaitons (dehors l’été, dedans l’hiver).

Tout ceci relève de la thermodynamique, science que nous résumerons ainsi : “chaleur d’un matériau et interaction avec son milieu environnant”.

Forts de nos nombreux échanges avec des fabricants ou vendeurs de ce type de produit, nous souhaitons, d’emblée, poser leur parti pris, affirmé à qui mieux mieux : “Nous fonctionnons selon d’autres principes”.

Les autorités, ADEME et CSTB entre autres, les ont baptisés Produits Réfléchissants Minces, PMR, c’est l’appellation que nous retiendrons. Certains disent aussi parfois IMR (Isolants Minces Réflecteurs), mais c’est une erreur et nous verrons plus loin pourquoi.

Lois ou règles physiques à la base de la thermodynamique

XL-Mat - duoreflex

XL-Mat – duoreflex

En préambule, voici quelques vidéos pour bien comprendre ce principe physique. A commencer par  La chaleur, quantifiable grâce une unité de mesure, la calorie. Pour notre malheur, elle migre et, sauf à l’y contraindre, ne demeure pas là où nous le souhaiterions, au gré de nos humeurs et de nos besoins. Cette migration des calories s’opère par rayonnement, par convection ou, enfin, par conduction. Leur mouvement est aussi dépendant du déphasage.

Çi-après des définitions sommaires.

La chaleur

Très simplement, il s’agit de la mise en mouvement aléatoire des particules constituant la matière qui, attendu qu’elles s’entrechoquent, relâchent ainsi l’énergie cinétique accumulée.

Rayonnement

Tout ce qui est chaud (au-dessus du zéro absolu : -273°Celsius) rayonne. Ce rayonnement consiste en l’émission de rayons lumineux, visibles ou non, qui vivent leur vie de rayon aussi longtemps qu’ils ne sont pas captés. Leur captation provoque la dissipation de leur énergie sous forme de chaleur. Les rayonnements les plus intéressants au plan chaleur sont les infrarouges. Il s’agit, dans un premier temps, d’une dissipation de chaleur sous forme de lumière (visible ou non) et, dans un second temps, de la transformation d’une énergie lumineuse en chaleur relâchée au moment ou on en arrête le mouvement.

Conduction

L’exposition à la chaleur d’un matériau engendre une mise en mouvement de ses particules. Selon son organisation moléculaire et la nature de ses composants, ses particules s’entrechoquent plus ou moins vite, ce qui a une incidence sur la vitesse de propagation de la chaleur en elle-même. Ces chocs, de proche en proche, transmettent l’énergie. La conduction se mesure via l’unité Lambda. Plus le lambda est bas, meilleur il est. Selon la norme NPF 75-101, pour être classé isolant, un matériau doit avoir un lambda inférieur à 0,065 (Extrait : Est appelé isolant thermique un matériau dont … le lambda est inférieur ou égal à 0,065 W/mK).

Convection

La mise en mouvement des particules d’une matière sous l’effet de la chaleur en provoque la dilatation. Cette dilatation fait qu’un m3 d’un matériau chaud sera moins lourd qu’un m3 du même matériau, mais froid. Si ce matériau est un fluide, comme l’a décrit Archimède (la poussée d’Archimède), il subit une poussée de bas en haut, et monte. Ce mouvement, lorsqu’il s’agit d’air, s’il s’installe et perdure dans un volume déterminé s’appelle une convection.

Déphasage

C’est le temps nécessaire à une calorie pour traverser un élément et passer d’une paroi à une autre. Il dépend de plusieurs facteurs liés à ce matériau : sa capacité thermique massique, son lambda et sa densité. Plus il est élevé, meilleur il est.

Plus la capacité thermique massique est élevée, plus le lambda est bas et plus la densité est élevée, meilleur est le matériau.

Pourquoi doit-on chauffer l’hiver ?

Pour disposer d’un confort le meilleur possible.

XL-Mat - XLaine

XL-Mat – XLaine

Le confort est, en partie, dépendant de la température ambiante du milieu dans lequel nous nous situons. Les autres paramètres importants sont la stabilité de cette température et que les parois alentour soient à des températures aussi proches que possible les une des autres et de la nôtre propre. Enfin que l’humidité relative se situe entre 40 et 70%.

Il est donc nécessaire, entre autres, de maintenir notre environnement intérieur à une température suffisante, variable selon le ressenti de chacun.

L’été, on la souhaite inférieure à la température extérieure et l’hiver, a contrario, supérieure.

Ces objectifs imposent de limiter les transferts de calories au travers des parois, raison pour laquelle nous isolons nos habitats.

Quel est le comportement des produits minces réfléchissants dans la réalité ?

Le rayonnement

Fonctionnement

La captation des rayonnements par des éléments solides provoque leur dissipation sous forme de chaleur. Le seul moyen connu de ne pas les voir ainsi devenir source de chaleur est de les réfléchir. Faute d’y parvenir, les éléments qui les capteront seront réchauffés, émettant à leur tour des rayonnements. Plus ils seront à des températures proches, plus ces rayonnements seront de longueur d’onde proches.

Effets

Sapronit - Multilène multi-couches réflectif

Sapronit – Multilène multi-couches réflectif

L’été, le rayonnement (solaire) vient frapper principalement le toit. Il est intéressant de renvoyer ce rayonnement vers le cosmos. C’est là que les PMR sont les plus efficaces, ceci grâce à une très faible émissivité.

Cependant une partie du rayonnement sera captée par la couverture elle même, surtout lorsqu’elle est de couleur sombre.

La réflexion des rayonnements qui l’auront traversée, assurée par des PMR, les forcera à la traverser à nouveau, au risque d’être captés à ce moment là.

Tous les rayonnements captés par la couverture, à quelque moment que ce soit, se dissiperont sous forme de chaleur.
La couverture, ainsi réchauffée, émettra elle aussi du rayonnement, lequel sera, pour partie, renvoyé par le PMR.

Cependant, cette couverture, chaude, sera également source de convection. Cette convection vers le PMR le fera monter en température. Il devra gérer cette chaleur pour empêcher sa propagation par conduction.

La convection

Fonctionnement

Il s’agit, ici, du mouvement de l’air, le plus souvent celui contenu dans notre habitat. Ce mouvement d’air, tel que décrit dans la vidéo qui lui est dédiée, est ressenti comme une source d’inconfort.

Il faut donc, le plus possible, limiter toute convection. Elle est due à une différence de température entre un point chaud et un point froid, par exemple un poêle et une paroi extérieure froide. Lors de l’arrivée de l’air à son contact, cette paroi froide captera les calories de l’air chaud, ce qui en provoquera le refroidissement.

Pour limiter ces convections, il faut limiter les différences de température entre les points chauds et les points froids.

Effets

Un PMR, tel que nous l’avons vu, même s’il renvoie bien le rayonnement, sera sujet à une montée en température lorsque, la couverture étant chaude, en cas de toit plat, une convection se mettra en place entre lui-même et cette couverture. En cas ce toiture rampante, l’air réchauffé par la montée en température de la couverture, se mettra en mouvement du bas du toit vers son sommet. Ce faisant, il réchauffera le PMR qu’il va côtoyer. Un fois réchauffé, ce PMR devra lutter contre la conduction.

La conduction

Fonctionnement

Thermolin - Alpille

Thermolin – Alpille

Pour limiter les fuites dues à la conduction, il faut privilégier les matériaux non caloporteurs. Nous connaissons cette caractéristique de l’ensemble des matériaux, particulièrement les isolants. Ils sont forcément dépendants de leurs composants principaux. Ces composants doivent être à faible transmission interne des calories.

Il leur faut également de l’épaisseur.

Effets

Les PMR sont, au moins en partie, fabriqués avec de l’aluminium, matériau tellement caloporteur qu’il est couramment utilisé pour la fabrication d’ustensiles de cuisine ! Réputés minces et revendiquant cette minceur, ils ne peuvent compenser leur déficience par l’épaisseur.

Ces matériaux ne sont pas efficaces contre la conduction.

Le déphasage

Fonctionnement

Lorsqu’un matériau est caloporteur, faute d’avoir limité ou endigué drastiquement la conduction, donc la quantité de calories perdues, au moins doit-il en ralentir la fuite.

Il ne s’agit donc pas, ici, de lutter contre le déphasage mais d’en tirer parti.

Il va permettre, l’été, de retarder la pénétration des calories et, l’hiver, via l’augmentation de la température des parois extérieures, en augmenter l’effusivité et les capacités de rayonnement.

Effets

En ce qui concerne les PMR, leur manque d’épaisseur est un handicap insurmontable. Comme pour la conduction, leur composition constitue aussi un lourd handicap.

Les matériaux minces réflecteurs n’apportent quasi rien en terme de déphasage.

L’humidité relative

Fonctionnement

OAA - Isolant mince 27 composants

OAA – Isolant mince 27 composants

Si l’humidité relative est trop élevée, le confort va en pâtir car elle facilite les échanges de calories entre les éléments et l’air.

Lorsque de l’air chaud se rapproche de l’extérieur, sa température baisse.
Lorsqu’un air chargé en vapeur d’eau se refroidit, il arrive un moment où cette vapeur se condense et devient de l’eau liquide, c’est ce qu’on appelle le point de rosée, nous avons développé cette notion dans notre article intitulé “Qualité de l’air, pourquoi et comment ventiler ?

Effets

En thermie, l’Homme est un élément au même titre que les autres et un air avec une humidité relative élevée favorise la perte de calorie de notre corps au profit de l’air ambiant, ce qui est une source d’inconfort.

Lorsque de l’air fortement chargé en vapeur d’eau se refroidit au contact d’une paroi non perspirante, cette vapeur d’eau génère un point de rosée, ce qui induit de possibles moisissures, lesquelles moisissures génèrent des émissions de spores, sources possibles de maladies des voies aériennes, rhinites, pharyngites et autres.

Voici un développement sur les effets possibles, néfastes, de l’absence de perspirance dans cette vidéo dédiée au renouvellement d’air. Les PMR ont souvent des valeurs SD très élevées, généralement entre 200 et 300 (pdf), ce qui est la preuve de leur quasi étanchéité.
La non perspirance de ces matériaux est défavorable au confort et possible source d’insalubrité tel que décrit dans l’article conseillé ci-dessus.

Fonctionnement global

La combinaison de tout ce qui précède produits divers effets combinés.

Fonctionnement l’été

L’été, le fonctionnement est partiellement efficace.

Cependant, tel que nous venons de le décrire, la chaleur accumulée dans la couverture ne sera pas gérée correctement et globalement par un PMR tant au plan de la convection que de la conduction. La chaleur finira donc par pénétrer dans l’habitat.

Quand, amenée par convection ou conduction, elle voudra s’échapper, elle ne le pourra pas car elle sera en partie réfléchie.

Un PMR en toiture, en renvoyant les rayonnements infrarouges vers l’intérieur, provoque la montée en température des éléments que sont les dalles, planchers et parois intérieures de nos habitats ainsi que les meubles qu’ils contiennent. Ces éléments devenus chauds vont rayonner très longtemps le soir, même après le coucher du soleil, maintenant ainsi l’intérieur chaud. Le contraire des effets escomptés !

Fonctionnement l’hiver

Thermolin- Trisolin 12

Thermolin- Trisolin 12

En réfléchissant le rayonnement vers l’intérieur, les PMR provoquent une montée en température de tous les éléments qui, eux, les capteront.

Cette montée en température des éléments de structure et meublants, combinée à la présence des points chauds que sont, soit un plancher chauffant, soit un poêle ou encore des radiateurs et la faible température des parois extérieures va générer de très forts mouvements de convection. Malheureusement ces convections sont sources de ressenti d‘inconfort.

On pourrait espérer que ces convections importantes, au fil du passage de l’air contre les parois extérieures froides, fassent monter la température des parois isolées.

Hélas non, bien que des calories s’y déposent en grande quantité, elles n’y resteront pas puisque la faible épaisseur des PMR les rend inopérants contre la convection et que la nature de leurs composants les rend aussi inopérants contre la conduction.
Ils ne réussissent pas dans leurs missions de limiter les fuites et d’économiser l’énergie de chauffage.

Dommage, mais qu’en est-il du confort ?

Sur ce plan, nous savons que la convection est source d’inconfort et nous venons de la décrire comme étant importante. Donc, a priori, ce n’est pas gagné.

Et les choses ne s’arrangent pas quand on se remémore que les différences de température entre les divers éléments qui nous entourent, en provoquant des rayonnements de longueur d’onde très différentes, sont aussi source d’inconfort.

Pas d’espoir à attendre d’une stabilisation grâce à de l’inertie ou du déphasage puisque, par nature minces et composés en partie de matériaux caloporteurs, les PMR sont en incapacité d’apporter quoique ce soit sur ces plans.
La cerise sur le gâteau, si tant est que ce serait une cerise : la rétention de la vapeur d’eau dans l’habitat risque de provoquer le développement de moisissures !
Force est de constater qu’au plan confort, c’est pire que pas gagné, c’est perdu !

Les PMR sont générateurs d’inconfort.

Or, le moyen le plus simple de lutter contre l’inconfort, c’est de monter la température de l’air ambiant, ce qui va encore augmenter la convection, ce qui va encore augmenter l’inconfort …

Comment dit-on ? Le chien qui se mord la queue ?

Vous l’avez-compris, si ces matériaux peuvent être utilisés pour isoler une porte de garage ou encore une caravane ou un camping car, ils sont à proscrire dans l’habitat classique.

“Mais pourtant, ils sont utilisés depuis longtemps et les agences spatiales isolent leurs vaisseaux, capsules et autres stations spatiales ! On isole aussi les avions de ligne avec !”

En ce qui concerne l’espace,  2 raisons essentielles sont à la base de ces choix : tous les éléments y évoluent dans le vide, donc il n’y a pas à y lutter contre la convection. De plus, il est probablement beaucoup moins coûteux de compenser les pertes de calories en chauffant avec de l’électricité produite par des panneaux solaires que d’avoir dû y propulser des équipements plus lourds et volumineux, parce qu’isolés avec des éléments plus épais et plus denses.

Et imagineriez-vous les avions de ligne avec une carlingue elle aussi beaucoup plus volumineuse, donc avec plus de trainée, et plus lourde pour les mêmes raisons, ceci au détriment du nombre de passagers transportés.

Agréments CSTB

Tous les PMR qui bénéficient d’un agrément l’ont obtenu en combinaison avec un isolant conventionnel, exemple d’un de ces agréments (pdf).

Enfin, qu’en est-il de l’impact sur la planète, point très important pour nous ?

Impact environnemental

Ressources

Le matériau de base est l’aluminium, c’est celui qui apporte les capacités réfléchissantes.

Pour produire de l’aluminium, il faut bien sûr du minerai qui en contient, la bauxite. Comme toute extraction minière, elle n’est pas sans impact sur l’environnement, particulièrement celui au plus proche des lieux. Les ressources sont encore importantes, mais comme pour tout ce qui relève du fossile, pas inépuisables. On estime à environ 130 années les réserves disponibles au rythme actuel de leur consommation.

La transformation de bauxite en aluminium, puis de l’aluminium en barre en aluminium utilisable, nécessitent de l’eau, beaucoup d’eau, énormément d’eau. C’est une des industries le plus consommatrices de ce précieux liquide, environ 125 millions de litres par tonne produite. Il n’y a quasiment que l’industrie des médicaments pour faire mieux !

De suite une question se pose : est-il raisonnable de consommer ainsi des ressources qui pourraient être infiniment plus utiles à d’autres fins ?

Durabilité, pérennité des ouvrages

La perspirance de ces matériaux, tel que nous l’avons vu ci-avant, étant ce qu’on en sait : très faible … quid de la vapeur d’eau qui, faute de pouvoir migrer de l’intérieur vers l’extérieur, se condensera sur le ou les PMR utilisé(s) et mis en œuvre ?

Une rétention régulière, l’écoulement de cette eau sur les matériaux proches, ne risquent-ils pas d’en provoquer la dégradation, celle des bétons par infiltration, gel et fissuration, celle des matériaux putrescibles, bois et autres, par pourrissement ?

Si les étanchéités sont au maximum sur l’ensemble des parois … quid des points de faiblesse tels que les têtes de solives encastrées, les têtes des pannes et chevrons ? Ne risquent-ils pas, suite à une concentration très élevée d’eau, de se dégrader encore plus vite ?

La présence récurrente d’eau en surface des parois ainsi isolées et étanchéifiées ne va-t-elle pas favoriser le développement de moisissures, source de désagréments visuels et olfactifs, mais encore plus de développement de maladies des voies aériennes ?

Là aussi, des questions se posent, entre autres : est-il pertinent de mettre en œuvre de tels matériaux ?

Complément

Compte tenu des revendications de fonctionnement différent et du fait que les autorités pourraient ne pas tenir compte des spécificités de ces PMR, il nous semble important de signaler que, bien au contraire, et peut-être après s’être faits “tirer l’oreille”, les organismes de  tutelle ont fait le chemin nécessaire pour ne plus être soupçonnés de partialité.

Emissivité

Extrait d’un site belge “Energie”, dédié à l’étude des divers phénomènes traitant du mouvement des calories : “La capacité d’un matériau à émettre de la chaleur de manière radiative est appelée son émissivité. Ce coefficient d’émissivité ε varie en fonction de la longueur d’onde du signal émis.

Les matériaux que l’on trouve à l’intérieur d’un bâtiment, émettent typiquement des radiations sous forme de rayons infrarouges de très grande longueur d’onde.

A savoir aussi que pour une longueur d’onde donnée, le coefficient d’absorption d’un matériau est égal au coefficient d’émissivité.

Attendu que les PMR fonctionnent principalement par réfléchissement des rayonnements, il est normal de s’appuyer sur cette faculté pour apprécier leurs performances en matière d’isolation.

Un article publié en 2006 par la FFB fait état de cette prise en compte pour leur étude, 1er extrait :

“ … En l’état actuel des connaissances et des essais réalisés et suivant l’ouvrage et le mode de pose adopté, on peut considérer que la résistance thermique de ces produits s’étend de 0,1 à 1,7 m2.K/W, estime Bernard Abraham, rapporteur du GS 20. Ils se révèlent donc susceptibles d’apporter un complément d’isolation aux parois des bâtiments pour autant qu’ils soient mis en œuvre très soigneusement …”

Preuve s’il en est du souci d’objectivité des organismes.

Cependant, l’article ne s’arrête pas là, 2ème extrait : “ … Si la faible émissivité de ces isolants constitue leur spécificité et a priori leur point fort, leur performance thermique intrinsèque (lames d’air non comprises) reste très réduite, souligne l’étude, et dans la pratique, les conditions de non-ventilation ou de faible ventilation pour deux lames d’air se révèlent très difficiles à obtenir. … “ Et c’est bien là que se situe le talon d’Achille du système qui nécessite de réunir au moins 3 conditions :

  • un filet d’air de chaque côté du PMR, ce qui, reconnaissons le, enlève déjà une bonne part de l’objectif qui est de “consommer” peu d’épaisseur, être minces comme beaucoup de communications le revendiquent,
  • que ces 2 filets d’air soient stables et sans lien avec l’extérieur, ce qui est très difficile à réaliser et suppose une mise en œuvre extrêmement soignée, ce qui, du coup, compromet le côté souvent revendiqué de facilité et rapidité,
  • que le PMR soit toujours propre de sorte à ce que ses surfaces restent réfléchissantes, ce qui, si la condition précédente n’est pas remplie ne perdurera pas et donc engendrera une baisse de performance.

Un 3ème extrait de l’article pourrait être la conclusion de cette partie dédiée à la lutte contre l’émissibité :

“ … Basés sur les essais réalisés dans des laboratoires en Amérique du Nord et en Europe, les niveaux de résistance thermique susceptibles d’être atteints avec ces produits – à condition que les lames d’air soient non ventilées (ou faiblement ventilées) et non communicantes et que leur émissivité de surface soit durable – sont ensuite évalués pour quatre types d’utilisation : en isolation de mur, de toiture avec rampant (voir encadré), en sous-face de plancher et sous chape. Dans tous les cas où la mise en œuvre paraît possible, la valeur de résistance thermique (R) mesurée ou calculée reste nettement inférieure aux niveaux exigés par la réglementation en construction neuve (voir tableau).

« En l’état actuel des connaissances et des essais réalisés et suivant l’ouvrage et le mode de pose adopté, on peut considérer que la résistance thermique de ces produits s’étend de 0,1 à 1,7 m2.K/W, estime Bernard Abraham, rapporteur du GS 20. Ils se révèlent donc susceptibles d’apporter un complément d’isolation aux parois des bâtiments pour autant qu’ils soient mis en œuvre très soigneusement, car la moindre ventilation des lames d’air fait chuter leurs performances. C’est du reste l’un des points sur lesquels insistent les trois avis techniques qui ont été délivrés à ce jour(3) … “

Un autre article, toujours commis par la FFB et publié cette fois en 2008 apporte la preuve de la prise en compte des spécificités des PMR, 1er extrait : “ … De premiers tests en ce sens ont été réalisés en 2004 par le laboratoire du Centre énergétique et procédés de l’École des mines, selon le principe dit de la « boîte chaude calibrée (exemple en pdf) »(3).

Les études se sont poursuivies dans un contexte de recherche de diminution des consommations énergétiques du Bâtiment et de durcissement de la réglementation thermique. En 2005, les Pouvoirs publics ont ainsi financé, via l’Ademe, deux études conduites, l’une par le CNRS et la société KdB (projet Carabar), l’autre par l’École des mines de Paris et le CSTB (projet Isoref), dans le cadre du Prebat (programme de recherche et d’expérimentation sur l’énergie dans le Bâtiment) … “
Les PMR ont donc, non seulement fait l’objet, et c’est bien normal, de calculs de performances prenant en compte leurs spécificités, mais aussi testés en condition réelle d’exploitation et … que disent ceux qui les ont réalisés : autre extrait de l’article : “ … À l’issue de la phase de tests réalisée à Poitiers en 2006, il a néanmoins été conclu que la résistance thermique(5) (R) des PMR, quels qu’ils soient, ne dépassait pas 2 m².K/W dans le meilleur des cas, confirmant donc les études antérieures avec une précision remarquable puisque la variation entre les calculs théoriques et les relevés effectifs ne dépassait pas 2 % contre 2 à 5 % pour les tests précédents … “

Un autre extrait met en évidence la prise en compte d’un nouveau phénomène, le facteur solaire : “ … Un nouveau critère

La précision « en période froide » mérite commentaire. En effet, depuis 2004, un nouveau critère a fait son apparition dans le débat : le facteur solaire. En été, l’isolation a pour fonction d’empêcher la redistribution de l’énergie reçue de l’extérieur vers l’intérieur. Capables d’augmenter la capacité de réflexion de l’enveloppe quand ils sont associés à une lame d’air ventilée sur l’extérieur, les PMR peuvent améliorer le facteur solaire du bâtiment (rapport entre l’énergie transmise et l’énergie solaire reçue). … “

Facteur solaire

Extrait de Wikipédia : Le facteur solaire d’une paroi est le rapport entre l’énergie due au rayonnement solaire transmise et l’énergie reçue par la paroi. Cette paroi peut être de toutes sortes, opaque, vitré etc.

Prise en compte du facteur solaire

Un nouvel extrait de l’article de la FFB, datant de 2008, met en évidence les mesures réalisées : “ … Divers essais, notamment en toiture, partie de la maison la plus exposée au rayonnement solaire, ont été menés par plusieurs industriels. L’un d’eux, réalisé au CSTB, a comparé deux complexes, l’un associant lame d’air ventilée de 20 mm, PMR de basse émissivité (0,07) sur chevron, lame d’air non ventilée et laine de verre de 10 cm d’épaisseur (cas 1), l’autre associant un PMR de forte émissivité (0,9)(6) avec lames d’air et laine de verre identiques (cas 2). Pour un même ensoleillement et une température sous tuiles de 65 °C, il a été mesuré une température de surface en face extérieure de la laine de verre de 37 °C (cas 1) et de 46 °C (cas 2). La mise en place d’un PMR seul (sans isolant associé) ne permet pas d’améliorer de manière suffisante le confort d’été : le facteur solaire des toitures dépend en effet en premier lieu de la résistance thermique de la paroi et de sa constitution (épaisseur des lames d’air…). Néanmoins, associés à une isolation traditionnelle, les PMR peuvent contribuer de manière significative à la baisse du facteur solaire : dans le cas de l’association d’un PMR avec 10 cm d’isolant, les essais cités ci-dessus montrent que la faible émissivité du PMR permet de baisser le facteur solaire, déjà réduit par la présence de l’isolant traditionnel, d’environ 30 %. …”

Mise en évidence : “ … La mise en place d’un PMR seul (sans isolant associé) ne permet pas d’améliorer de manière suffisante le confort d’été : le facteur solaire des toitures dépend en effet … “

Nous espérons que ces apports complémentaires démontreront les efforts des autorités pour aller jusqu’au bout, en toute objectivité, de la mesure des performances réelles, ce qui devrait permettre, à qui le souhaite, ainsi informé, de faire le choix ou non de l’utilisation d’un PMR.

Conclusion

Aussi longtemps que nos habitats, maisons ou immeubles, seront fixes et sur terre, donc soumis à des convections, il faudra éviter, voir s’interdire l’emploi de ces Produits Réfléchissant Minces.

Le seul, à notre connaissance, unique, pouvant revendiquer le titre d’isolant est l’hybris toiture (pdf) et il fait … 20 cm d’épais ! Cette épaisseur le mettant, de facto, hors de qualification de “mince” !
Leur apport en tant que participation au complexe isolant est tellement faible, leur capacité à gérer les flux de vapeur tellement excessive, qu’à notre avis il serait de loin préférable de leur substituer des films parevapeurs plus conventionnels et augmenter un peu l’épaisseur d’isolant à mettre en œuvre.

Notre conseil, sous la forme de la reprise de propos puisés dans le livre “L’isolation thermique écologique” de JP OLIVA et S COURGET aux Ed Terre vivante, extrait qui ponctue un véritable plaidoyer contre ces matériaux : “Même si, ponctuellement, les PMR peuvent participer à l’amélioration thermique d’une porte de garage, à l’aménagement d’un camping car… ils sont à exclure en tant que système d’isolation”

 

Crédits photos :

  • Image de Une : Trial France Isolation
  • Les fabricants : Actis isolation, OAA, Sapronit, Thermolin, XL Mat
  • Wikipédia
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 »

19 réflexions sur “Isolants minces : sont-ils réellement efficaces ?

  1. Vous pouvez également noter que certains de ces produits mettent en avant une validation technique.
    Le problème étant que la-dite validation (en mur, par exemple) sert, en fait, à valider une prescription en toiture.
    Vigilance et précision sont donc nécessaires.
    P.S : Attention à la hauteur de la lame d’air avec des IMR moletonnés !

    • MerciMonsieur Lepretre pour votre contribution.
      Il est vrai que des certifications, agréments ou validations techniques sont parfois détournées ou qu’il y est, parfois, fait référence abusivement.
      En conséquence, nous ne recommanderons jamais trop de bien analyser les agréments CSTB et ce qu’ils imposent ou autorisent (ceci est vrai des PMR mais de tous les autres produits également).
      Nous avons eu le signalement, sur un réseau social qui relayait l’article, du cas d’un PMR couvert pour utilisation en tant que Parepluie HPV dans le cadre d’un complément d’isolation, ce qui est au demeurant bien. Cependant il est précisé dans l’agrément que l’isolant traditionnel obligatoirement joint doit être protégé, en face chaude, par un parevapeur d’une valeur SD minimale de 18 mètres, ce qui exclue, d’emblée, l’emploi de tout PV hygrovariable tels que Intello, Vario ou autres …

  2. N’étant pas un fan inconditionnel des validations scientifiques qui n’ont pour but que de valider un postulat poser par avance, je vais juste faire un retour d’expérience. Lorsque j’ai rénové ma première maison en 1995 en Auvergne à 1000 m d’altitude, je me suis interrogé sur l’isolation. Un ami qui avait finit sa carrière comme directeur d’une centrale hydroélectrique m’explique que lorsqu’ils intervenaient sur des transformateurs à bain d’huile il transformateur ne devait jamais baisser de plus de 2°C. Ils avaient donc réaliser un coque isolé avec 20 cm de laine de verre qu’ils posaient au-dessus du transfo et ils avaient alors 6h d’intervention possible. Un jour il a découvert ce produit appelé improprement « isolant mince ». Il a fait construire une deuxième coque avec ce matériaux, ils avaient alors 48 h d’intervention. Convaincu par l’idée (d’autant qu’en tant que secouriste, j’utilisais régulièrement une couverture de survie étonnamment fine mais à -20°C, en quelques minutes vous avez trop chaud, j’ai décidé d’isoler ma maison de la sorte. J’ai donc réalisé une coque plafond/rampants/murs jusqu’au sol sur l’étage mansardé. Une lame d’air ventilée, liteau de 27 le produit, une lame d’air prisonnière de 3 cm et brique plâtrée. A -20°C extérieur je ne chauffait quasiment pas l’étage et la nuit je perdais entre 1 et 2°C. Entourée de maisons neuves isolées classiquement, la mienne était la dernière à avoir de la neige sur le toit. 20 ans après c’est toujours le cas. Aucune moisissure, aucun noircissement, aucune pathologie d’aucune sorte. Quelques années après un ami a acheté une maison ossature bois très bien isolée. Il avait du mal à chauffer les chambres à l’étage et la nuit quand le poêle s’éteignait la température chutait. On a simplement rapporté une couche de réflecteur par-dessus sa laine de verre. La nuit suivante sans modifier le chauffage il a gagné 4°C dans les chambres. Un autre ami a restauré une maison en pierre en 2008, il a utilisé le système et en est très content. Les problèmes dont j’ai entendu parler venaient à chaque fois du non respect de la pose et surtout des lames d’air ventilée et non ventilées (absence, inversion….) Je suis toujours surpris de cette propension que nous avons en France à refuser ou à remettre en cause sans avoir vérifier tout ce qui sort du cadre « Officiel » ou « Traditionnel ». Ce n’est pas parce que ça ne fonctionne pas pareil que ça ne marche pas ….

    • Bonjour Monsieur ROBUTTI, merci de votre contribution. Il est évident que certains de ces matériaux peuvent participer au bon fonctionnement de l’isolation d’une maison. Nous en sommes convaincus. Cependant, et comme le souligne le CSTB ainsi que de nombreux autres organismes, tant en France qu’au états Unis, ont montré leurs limites. Et même si les exemples que vous citez mettent en évidence des améliorations, il est fort probable que leur mise en œuvre conjointe avec des isolants fibreux traditionnels en aurait amélioré considérablement les performances.
      A une époque où la tendance est de s’approcher de bâtiments passifs, qu’il s’agisse de construction neuve ou de bâtis anciens rénovés, notre objectif n’st pas d’ostraciser telle solution ou tel produit mais de rappeler les limites de chacun et chacune.

      • Oui, il est possible de le poser directement sur le plancher, en respectant bien sûr les prescriptions du fabricant, sachant qu’il faut bien différencier les Produits Minces Réflecteurs (PMR), ceux dont traite l’article, lesquels n’ont un tant soit peu d’efficacité qu’avec un espace d’air sur chaque face et les Isolants Réflecteurs Alvéolaires (IRA) qui, eux, disposant intrinsèquement d’épaisseur, peuvent être posés directement sur le sol et faire malgré tout preuve d’une réelle efficacité.

    • bonjour,
      quel isolant mince pourriez vous conseiller. J’en ai mis un sur la toiture de notre ferme dans le Pays Basque intérieur et je trouve ca très bien. C’était il y a presque 10 ans maintenant et ca continue de nous fournir une temperature acceptable l’été dans les combles amenagees meme avec des grosses chaleurs et l’hiver on n’a pas besoin de chauffer.
      Je fais une extension de la cuisine en créant un bâtiment raccorde mais neuf et je pensais donc utiliser le meme processus mais mon charpentier qui m’avait conseiller le premier produit dit maintenant que ca ne marche pas et me demande de lui fournir la reference de ce que je veux poser. Pourriez vous me conseiller?
      Merci beaucoup,
      Marisol

      • Bonjour Jacquemot,
        Vous faites, a priori, partie des heureux bénéficiaires d’un travail bien fait. En effet, les matériaux que vous qualifiez « d’isolant mince » n’ont de réelle efficacité que grâce à la présence d’espaces de chaque côté, pour l’un étanche, pour l’autre ventilé, ce qui, de fait, les rend non plus minces mais travaillant, comme les autres isolants, dans l’épaisseur, externe au produit certes, mais nécessaire tout de même !
        Oui qu’il en soit, manifestement chez vous tout a été fait dans les règles de l’art, tant mieux !

        Nous vous conseillons, si vous souhaitez faire encore appel à un produit réflecteur, d’opter pour un Isolant Réflecteur Alvéolaire.
        Cette technologie fait à la fois appel tout à la fois au renvoi du rayonnement et à l’isolation via de l’air stabilisé dans des alvéoles. Sa perspirance étant très faible, il vous faudra prévoir, en même temps, un renouvellement d’air mécanique sérieux (ce qui d’ailleurs serait aussi nécessaire pour tous autres matériaux car désormais, et du fait de nos modes d’occupation et de vie dans nos maisons, rend cet équipement incontournable et non négociable).
        Vous pouvez vous orienter sur plusieurs produits, entre autres, de chez Actis, l’isolant « Ibris trois en un ».

    • Bonjour mr ROBUTTI
      Merci pour votre texte qui donne une autre vision des isolants réflecteurs multicouches,
      Cela va dans le sens de ce que je pense aussi : «  ce n’est pas parce que ça ne fonctionne pas de la même façon que ça n’est pas efficace »
      Cependant vous dites que votre maison ainsi isolée était la dernière à avoir de la neige sur le toit.
      Logiquement votre maison bien isolée aurait du être la première à avoir de la neige. Si la chaleur de la maison passe par le toit la neige ne peut pas tenir.
      Pouvez vous m’éclairer ?
      Bien cordialement
      Bruno Sueur

      • Bonjour Monsieur Sueur,
        Erreur d’expression peut-être. Quoi qu’il en soit, nous rappelons qu’aucune catégorie dite « Isolant réflecteur Multicouche » n’est reconnue par les autorités, ceci alors mêmes qu’elle reconnait les « Isolants Réflecteurs Alvéolaires ». Nous apportons cette précision afin de ne pas permettre le moindre doute : l’isolation sans épaisseur n’est pas possible avec des matériaux simplement réflecteurs. Le titre de l’article est d’ailleurs sans ambiguité sur sa finalité : « isolants minces : sont-ils réellement efficaces ? »
        Les IRA travaillent sur 2 principes : réflexion et ralentissement du transfert du fait d’air emprisonné. Et effectivement, bien que fonctionnant sur des principes, au moins pour partie, différents des modes opératoires des isolants classiques, sont réellement efficaces.

  3. bonjour
    j’ai une maison phénix de 2003(ossature métallique) et je voudrais faire poser un isolant alvéolaire 3 en 1 de marque actis type hybris en 185mm sous mon toit, que me conseillez vous, j’ai un doute sur ce produit mais je ne peux pas faire déposer ma toiture car trop chèr.

    avec mes remerciements

    • Bonjour M ou MME Gent, merci de la confiance que vous nous témoignez en nous posant votre question.
      L’isolant hybris est un produit affichant intrinsèquement de bonnes performances, au plan lambda entre autres.
      Cependant ces performances devront se confirmer après sa mise en œuvre. Il ne doit donc pas être écorché (ses pellicules réfléchissantes) ni déchiré car alors les alvéoles détériorées n’enfermeraient plus l’air en le rendant captif, ce qui est une des bases de l’isolation et déterminant pour le lambda.
      Or vous nous signalez que votre maison, du fait de sa technique de construction, ne vous permet pas de déposer ou « ouvrir » votre toiture, ce qui ne vous permettra pas d’alimenter vos combles avec facilité et vous obligera à alimenter vos combles via la trappe d’accès.
      Nous vous conseillons d’opérer avec grande prudence car, à notre connaissance, ce produit se présente en panneaux, 2 dimensions : 1,15 m x 2,65 m ou 1,15 m x 1,14 m. Ces dimensions nous semblent propres à générer quelques difficultés pour leur passage dans une trappe de dimension classique et, souvent, située en un emplacement lui-même délicat d’accès.
      Attendu que vous souhaitez, comme vous dites « faire poser », nous vous conseillons de bien sélectionner l’entreprise et, peut-être aussi, d’être présent lors de l’alimentation de votre chantier pour veiller au point développé ci-avant.
      Par ailleurs, les maisons Phénix sont à charpente fermette et il faudra que les opérateurs assurent une parfaite continuité des éléments entre eux.
      Si le support (plafond vu de dessous) est continu, par exemple placo, ce qui est généralement le cas de ce type de maison, votre isolant, quel qu’il soit, pourra être posé sans pare-vapeur.
      Si par contre le support est discontinu (lambris par exemple), le pare-vapeur intégré à l’Hybris (à mettre vers la face chaude, donc dessous) ne pourra pas être jointoyé et assurer une régulation en continu. Il sera donc nécessaire de poser préalablement un pare-vapeur sur le support. Ceci s’applique à tous les isolants, pas particulièrement à l’Hybris.

      • Bonjour
        Dans le cas d’une charpente apparente en métal à isoler de l’intérieur, une solution très différente mais qui offre un très bon R mais peu de Lambda est l’isolant projeté, type Icynene ou autre marques a cellules fermées. J’ai isolé une maison en métal en complément d’isolant extérieurs en laine de roche et l’énorme avantage c’est une très bonne étanchéité à l’air ainsi qu’une grosse facilité d’application.
        Comme vous je ne suis pas du tout convaincu par les IMR, et leur seule application pour l’instant qui me satisfait ( je suis architecte) est en complément d’isolation traditionnelle pour assurer le confort d’été sous des toitures tuiles et limiter le rayonnement extérieur. Depuis 15 ans les industriels engloutissent des budgets marketing considérables pour vendre leurs produits mais heureusement le bon sens permet de se rendre compte assez vite que ça ne fonctionne pas..
        Il serait intéressant de construire deux prototypes de cabanons l’un en isolation classique performante et l’autre en IMR, et de faire des tests complets sur une année. Consommation chauffage réelle, rayonnement infrarouge mesuré hiver et été à la caméra thermique etc…

        • Bonjour Messire,
          Merci de votre apport. Les IMR, effectivement, sont des compléments pouvant participer à des complexes isolants. De nouveaux produits ont, par contre été développés qui, eux, s’autosuffisent, il s’agit des Isolants Réflecteurs Alvéolaires. L’un des fers de lance dans ce domaine est la société Actis avec son isolant Hybris. Leurs limites sont la perspirance car ils affichent une valeur Sd supérieure à 100 mètres, autant dire qu’ils sont étanches aux flux d’air et de vapeur.
          En ce qui concerne la solution que vous préconisez, projection de mousse isolante, type Icynène ou autre, il est vrai que ce procédé permet d’assurer une étanchéité au vent très intéressante. C’est bien le seul intérêt que nous leur reconnaissons, au-delà du fait qu’ils sont dotés de bons lambdas.
          Par contre, que penser des points suivants, dans lesquels ces mousses ne brillent guère :
          – déphasage très médiocre,
          – utilisation de ressource fossile qui fera défaut aux générations futures,
          – participent à l’émission de CO2 car fabriquées à partir de sous-produit de raffinage du pétrole,
          – recyclage quasi impossible : qui se chargera, à terme, de séparer ces mousses de leurs support ? Quels impacts pour leur transport de retour vers des centres de recyclage, lesquels demeurent à voir le jour à grande échelle ?
          – émissions de divers COV et GES au moment de leur mise en œuvre,
          – risques en cas d’incendie
          – risques, du fait de leur absence de perspirance, de favoriser le développement d points de rosée, sauf à gérer de façon très rigoureuse le renouvellement d’air,
          – du fait de ce risque de point de rosée, risque concomitant de développer des moisissures et, ainsi, favoriser divers pathologies pour les occupants,
          – …
          Pour nous, même si, sur le papier, ils ne sont pas dénués d’intérêt au plan isolation et étanchéité au vent, dans le cadre d’une approche plus large, ils ne font pas, à notre avis, du panel des matériaux à préconiser.
          Nous avons d’ailleurs analysé ces produits, via Icynène, dans l’un de nos articles : https://www.build-green.fr/quel-avis-sur-lisolation-en-mousse-projetee-icynene/

          En ce qui concerne votre proposition de modules de tests, nous en rêvons depuis des lustres, mais pas seulement pour comparer les isolants réflecteurs aux mousses projetées ou une solution plus conventionnelle aux IMR.
          Nous aimerions voir ces test in situ réalisés avec le maximum de matériaux actuellement disponibles sur le marché, dont chaque fabricant revendique souvent d’être le meilleur.
          Nous aimerions voir ces tests élargis à des solutions non conventionnelles : enduits correcteurs d’effusivité, murs travaillant dans la masse (remplissage paille entre autres).
          Nous souhaiterions que ces test soient réalisés en tenant compte d’une ambiance intérieure dite « de confort », donc en visant :
          – une température stabilisée adaptée à la saison (par exemple, il serait ridicule de viser 18°, hiver comme été),
          – une Humidité Relative (HR) proche de 55% (ce qui imposerait une nécessité de ventilation aux fins de renouvellement d’air),
          – en visant à une effusivité de surface propre à assurer un rayonnement d’un niveau visé, à déterminer …
          – … si incapacité à atteindre ce niveau d’effusivité, compenser par une température ambiante plus élevée, idem si incapacité à assurer une HR proche de 55%, l’ajuster avec la température de l’air ambiant,
          – émission de vapeur d’eau dans les modules simulant la vie d’un volume habitable réellement habité,
          Voilà pour les principaux critères qu’il faudrait imposer, sinon on démontre simplement qu’un isolant isole plus ou moins bien, mais on ne répond pas à l’attente des occupants : un confort optimum à un prix minimum, tant d’installation que d’exploitation.
          Une fois ceci établi, afficher également l’analyse de cycle de vie des matériaux mis en œuvre et le bilan carbone ainsi que d’autres émissions, car là aussi, il ne faudrait pas que l’arbre carbone cache la forêt des autres émissions …
          Vaste programme mais qui éclairerait de façon probablement très surprenante les pratiques aujourd’hui largement préconisées et faisant appel à des produits indéniablement leaders … pour les volumes mis en œuvre !

  4. Bonjour
    J’ai à différentes reprises posé de l’isolant mince multicouches et j’ai pu constater l’efficacité.
    Gain de temps à la pose, de place, pas d’irritation. En combles alors que la température extérieure était glaciale, j’ai commencé très couvert et j’ai fait les finitions en chemises sans aucun apport de chaleur.
    Les pièces réalisées chauffent très rapidement et sont très peu energivores. Belles économies à la clef.
    Il est impératif de respecter une lame d’air entre chevrons et IMR et une lame d’air stable entre IMR et parement final.
    L’été en plein soleil la température y est très agréable. Plus d’effet de serre.
    Je suis convaincu par ces isolants et encore plus convaincu de la connivence entre les gros bonnets de chez saint Gobain, ISOVER etc qui siègent au CSTB
    La société ACTIS fabrique d’excellents produits très efficaces.
    À bon entendeur !!

    • Merci B Sueur pour voter participation.
      Effectivement, les réflecteurs minces mis en œuvre avec un filet d’air étanche sur chaque face peuvent être efficaces, mais alors, sont-ils encore qualifiables de minces ?
      Et tant qu’à vous orienter vers Actis, autant aller jusqu’à leurs produits non minces, entre autres leurs isolants alvéolaires, l’Ibris que nous avons cité en fin de notre article. En plus d’être efficace, il est pourvu d’une certification ACERMI et d’un agrément CSTB.

      • Mr Lefrançois
        Dans mes différentes réalisations, il y a « en rampants » une lame d’air ventilée entre chevron et isolant mince (27 couches), la pose de l’isolant mince (agrafage) en veillant à ne laisser aucun passage d’air.
        ÉTANCHÉITÉ À L’AIR TOTALE
        Pose de liteaux de 5 cm d’épaisseur tous les 80 à 100, puis fixation de petites suspentes métalliques sur les liteaux, pose de fourrures puis du ba13.
        Mise en place d’une VMC obligatoire.
        Ça marche très bien !!

        • Bonjour B Sueur,
          Vous nous avez déjà parlé de la mise en œuvre de Produits Minces Réfléchissants, lesquels vous avez qualifiés, à tort, d’IMR (Isolants Minces Réfléchissants). Juste pour précision, ces produits, du fait d’un lambda trop peu performant, n’ont pas le droit d’être qualifiés intrinsèquement d’isolant (lambda légal maximum pour bénéficier de l’appellation d’isolant : 0,065).
          Nous avons répondu à votre commentaire en précisant que, si ce type de produit est mis en œuvre correctement, il peut apporter une amélioration thermique.
          Vous nous précisez, dans votre dernier commentaire, que vous avez réalisé la pose avec 1 espace confiné sur la face chaude de l’isolant, espace rendu étanche. Cet espace vient en complément d’une ventilation largement dimensionnée entre le PMR et la couverture, à savoir, si nous avons bien compris, l’épaisseur du chevron. Dont acte, vous avez effectivement ainsi fait une pose conforme aux prescriptions du fabricant, c’est bien le moins qu’un client soit en droit d’attendre d’un professionnel !
          Nous avons, dans notre dernier commentaire, relevé qu’alors il ne s’agissait plus d’un ensemble réellement mince mais qu’il fallait l’apprécier toutes prescriptions comprises : donc en y ajoutant ce que nos amis canadiens appellent « les chambres d’air ».
          Compte tenu de ce que nous pensons avoir compris de votre mise en œuvre, nous aurions l’épaisseur des chevrons (mini 80mm, la chambre étanche constituée par les liteaux de 50mm, à laquelle il convient d’ajouter, a minima et si pose des fourrures contre les liteaux de 5cm, l’épaisseur desdites fourrures, 10mm). Le total d’empilage nous donne donc : 80 + 50 + 10 = 140 mm. Ce n’est pas énorme, mais ce n’est pas mince non plus !

          Nous vous suggérions, tant qu’à choisir la marque Actis, de vous orienter plutôt vers leurs nouveaux produits, les Isolants Réflecteurs Alvéolaires. L’un d’eux, l’Hybriss, est dores et déjà certifié ACERMI et bénéficie d’un agrément CSTB, l’autre, le Triso-Super 12 étant lui-même, à notre connaissance, en cours de certification auprès de ces 2 organismes mais dores et déjà reconnu pour bénéficier des aides diverses ainsi que du rachat des points carbone du fait de rapports d’essai déjà obtenus près de laboratoires et/ou organismes accrédités et/ou agréés.

          Evidemment, compte tenu de leurs valeurs SD, >90 mètres, ils doivent être accompagnés d’un système performant de renouvellement d’air.

          Nous espérons, avec ce dernier commentaire, avoir répondu à vos besoins de précisions et, ainsi, bouclé la boucle …

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