ISOLATION THERMIQUE DES BÂTIMENTS Techniques et matériaux

ISOLATION THERMIQUE DES
BÂTIMENTS
Techniques et matériaux
Licence 3 Génie Civil et Infrastructure UJF Grenoble
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1974 Politique d'économie
d'énergie
Nouvelle réglementation
RT 2010
...
R&D
Matériaux et systèmes
isolants
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Hiver : Bilan des déperditions thermiques
Mais aussi assurer le confort en été ...
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SYSTEMES ISOLANTS
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Isolation par l'interieur
Isolation des murs
2 types de systèmes isolants
Isolation par l’extérieur
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Isolation des combles
Combles habitables Combles perdus
L’isolation des toitures est la plus rentable et la première étape à réaliser car le potentiel
d’économies d’énergie est important.
C’est souvent la partie la plus facile à traiter.
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Isolation des planchers
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Comparaison des systèmes d'isolation des murs
Isolation par l'interieur
Les avantages immédiats sont :
● l’absence de modification de l’aspect
extérieur de la maison
● un coût relativement peu élevé, mais
entraînant une réduction de la surface
des pièces, des gênes possibles par
exemple pour l’ouverture des fenêtres
du fait de l’épaisseur additionnelle,
une mise en oeuvre qui peut être
contraignante dans le cas de prises,
canalisations ou autres équipements à
démonter.
Attention : l’isolation par l’intérieur ne
permet pas de traiter tous les types de
ponts thermiques
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Comparaison des systèmes d'isolation des murs
Isolation par l'extérieur
Les avantages :
• traiter un plus grand nombre
de ponts thermiques
• ne pas modifier les surfaces
habitables
• protéger les murs des
variations climatiques.
Attention : le coût de cette
technique est plus élevé que
celui de l’isolation par l’intérieur.
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Ponts thermiques
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Application de l'isolant extérieur
Une vêture est constituée d’éléments préfabriqués en usine comprenant un isolant et une
plaque de parement.
Isolant le plus utilisé : polystyrène expansé moulé.
Parement : tôle d’acier, tôle d’aluminium, polyester armé ou le PVC.
La mise en oeuvre par fixation mécanique est simple.
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Remarque :
L’isolation des murs dans leur épaisseur (isolation répartie)
Cette solution permet d’isoler et de construire avec un seul produit porteur et
isolant. Utilisée en construction neuve, elle est aussi intéressante dans le cas d’une
réhabilitation lourde : extension ou surélévation.
Deux grandes familles sont proposées sur le marché :
• les monomurs terre cuite ;
• les blocs et panneaux hauteur d’étage en béton cellulaire.
Les avantages :
• gagner du temps pour la mise en oeuvre : structure porteuse et isolation thermique en
un seul produit ;
• faciliter la mise en oeuvre des menuiseries, plomberies et réseau électrique ;
• réduire les ponts thermiques ;
• améliorer le confort thermique (bon compromis entre l’inertie thermique et l’isolation).
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CONFORT THERMIQUE EN
TOUTE SAISON
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Objectifs de l'isolation
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Différentes exigences en fonction des saisons
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LES MATERIAUX ISOLANTS
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Différentes classes de matériaux
Matériau isolant = Matrice solide Gaz isolant
+
(air, ...)
Classement suivant la morphologie de leur matrice solide
— milieux fibreux
— milieux cellulaire
— milieux pulvérulent ou granulaire
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— milieux fibreux
Exemple : laines minérales (verre, roche, oxydes métalliques, etc.), fibres
organiques (carbone, matières plastiques, cellulose, etc.)
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Laines de verre ou de roche (rouleau, plaques ou vrac)
Les isolants à base de fibres minérales sont les plus répandus.
La laine de verre est obtenue par fusion, centrigugation et soufflage de verre de récupération
tandis que la matière première de la laine de roche est généralement du basalte.
Leur pouvoir isolant diminue fortement en présence d’humidité (d’où la présence de parevapeurs
sur les rouleaux).
Important : Il est important de noter que sous l’appellation laine de verre ou laine de roche se
classent des produits d’une densité allant de 12 kg/m3 jusqu’à 130 kg/m3. Si leur pouvoir isolant
est sensiblement le même en hiver, les produits les plus légers ne protègent absolument pas de la
chaleur l’été.
Ces laines contiennent des fibres respirables très irritantes pour le bricoleur qui est amené à les
manipuler. Depuis 1987, les laines minérales étaient classées 2B
"pouvant être cancérogènes pour l’homme" par le Centre International de Recherche sur le Cancer.
En 2001, elles ont été reclassifiées dans le groupe 3 "ne pouvant être classées quant à leur
cancérogénicité".
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La laine de bois
Les panneaux de laine de bois sont élaborés à partir de fibres de bois, le liant étant la lignine de
bois. Ce matériau naturel est l’un des meilleurs isolants disponibles sur le marché :
* coefficient d’isolation identique aux autres laines isolantes
* structure rigide à assemblage rainuré garantissant une très grande longévité
* nombreux produits spécialement adaptés pour l’isolation entre chevrons, pour murs à isolation
intérieure, extérieure, ...
* la meilleure isolation pour se préserver des chaleurs estivales
Performances :
performante au plan thermique
perméable à la diffusion de vapeur d’eau
saine pour les habitants et inoffensive pour ceux qui la mettent en oeuvre
recyclable.
Un isolant idéal donc pour les maisons passives.
Demeure le coût, encore élevé de ce type de matériau. (très peu de fabricants)
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Chanvre en rouleau
Les fibres végétales sont une bonne alternative aux laines minérales et présentent des qualités
isolantes équivalentes.
leurs fibres sont naturellement fongicides et antibactériennes.
Le chanvre peut être utilisé en rouleau et en vrac comme la laine de verre (avec des additifs
ignifuges et anti-rongeurs tels que sels de bore ou d’amonium),
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Cellulose
Généralement fabriqué à partir de journaux recyclés, ce matériau a déjà conquis 25 à 30% du
marché en Scandinavie et aux Etats-Unis.
Des additifs inoffensifs (sels de bore) le protègent contre l’incendie, les insectes et la moisissure.
Les flocons de cellulose sont disponibles sous forme de panneaux ou en vrac.
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— milieux cellulaire
Exemple : verre expansé, matières plastiques alvéolaires, matériaux
microporeux, etc.
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Polystyrène expansé, extrudé
Le polystyrène expansé est le principal isolant d’origine synthétique (dérivé du pétrole).
Polystyrène expansé
Polystyrène extrudé
↓
meilleure résistance à la compression.
Tous deux sont imperméables et créent une barrière étanche dans les murs, empêchant
l’humidité du logement de s’échapper par ce biais.
Sous l’action de la chaleur, le polystyrène émet des styrènes et autres gaz toxiques
contenus dans ses additifs ignifuges. Il laisse constamment échapper du pentane pendant 25
toute sa durée de vie.

Polyuréthane
La mousse de polyuréthane est un isolant alvéolaire, composé de fines cellules
emmagasinant un gaz à faible conductivité thermique.
Il est souvent employé sous forme de mousses expansives pour calfeutrer les cadres de
portes et de fenêtres.
Il libère des amines (substances dangereuses) et ses additifs ignifuges sont également
toxiques.
Pour un prix élevé, cet isolant reste très efficace l’hiver (meilleur coefficient ) mais
relativement peu l’été.
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— milieux pulvéruent ou granulaire
Exemple : silicate de calcium, perlite, etc.
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Perlite
La perlite est un isolant écologique fabriqué à partir de roches volcaniques broyées et
expansées thermiquement à plus de 1000°C : en s’éva porant l’eau fait gonfler les fines
particules de roche qui emmagasinent de l’air.
La perlite est totalement inerte, ininflammable, imputrescible, insensible à la
vermine et aux rongeurs et totalement exempte de toxicité.
C’est le seul isolant pour combles perdus qui peut-être considéré comme ayant des
propriétés inaltérables dans le temps.
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Comment choisir ?
Rester critique, ce classement a été fait par un fabricant de brique!
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Comment choisir ?
Caractéristiques
certifiées par
ACERMI
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Marquage CE atteste
la conformité du
produit aux
spécifications des
normes
européennes
Avis technique
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Comment choisir?
Jugez un isolant sur son efficacité en hiver et en été
Sont déconseillés :
➔ les isolants en flocons pour les combles perdus s’ils ne sont pas agglomérés,
car ils se déplacent avec le vent
➔ les isolants fibreux de trop faible densité (rouleaux ou flocons de moins de
40kg/m3) car ils se tassent progressivement et perdent en quelques années la
majeure partie de leur efficacité. Pour cette même raison, évitez les produits «
discount ».
Si vous optez pour des matériaux naturels (ou plus généralement pour une
construction qui sort du cadre des matériaux distribués largement), choisissez un
professionnel spécialisé.
Si vous optez pour des matériaux courants comme la laine de verre ou de roche (pas
de barrière étanche pour l’humidité, pas de libération de gaz douteux), choisissez les de
forte densité.
Soyez cohérent dans votre choix d’isolation : il ne sert à rien d’avoir 20cm
d’isolant sur les murs si vous utilisez des fenêtres « bas de gamme » qui génèrent
d'importantes déperditions thermiques.
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Quelle épaisseur mettre en place ?
Tous les isolants du commerce présentent de bonnes ou assez bonnes performances en hiver.
Les tableaux ci-dessous indiquent les épaisseurs minimales conseillées et qui correspondent à
une résistance thermique de 6 K/W.
Combles non habités
Dans le cas des combles perdus, les isolants en vrac permettent une pose facile et se
logent dans tous les interstices, évitant ainsi les ponts thermiques.
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Combles habités
l’isolant peut se placer entre les chevrons (cas le plus fréquent) mais aussi en dessous des
chevrons ou au dessus des chevrons.
les isolants légers en rouleau sont à éviter pour garder l’étage frais l’été.
ces épaisseurs
sont théoriques
et peuvent ne
pas être
disponibles
dans le
commerce,
sauf pour les
isolants en vrac
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attention
Isoler ne veut pas dire calfeutrer ! Une ventilation haute et basse ou une ventilation mécanique
contrôlée (VMC), permettant le renouvellement de l'air, est toujours indispensable et évite la
condensation ou les moisissures. Une maison bien isolée est aussi une maison bien ventilée !
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