Lexique pour comprendre le choix d'un isolant thermique

 

Classement feu Euroclasse

Le classement au feu : les EUROCLASSES ont remplacé le classement français M pour les produits marqués CE.

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.

Ancien classement feu français (M):

    M0 :incombustible.
    M1 :non inflammable .
    M2 :difficilement inflammable .
    M3 :moyennement inflammable.
    M4 facilement inflammable

 

Ponts  thermiques

Le terme “pont thermique” désigne des points de la construction où la barrière isolante est rompue pour des raisons de mise en œuvre défectueuse ou de manque de rigueur dans la conception de l’ouvrage. La chaleur peut donc s'échapper facilement à ces endroits. Les ponts thermiques se situent généralement aux points de raccord des différentes parties de la construction : nez de planchers, linteaux au-dessus des ouvertures, nez de refends ou de cloisons en cas d’isolation par l’intérieur en réhabilitation.

En France, on estime que les ponts thermiques représentent plus de 40% des déperditions. Ils entraînent sur la surface intérieure de la paroi une chute locale de température et créent des zones froides localisées dans la maison. Ces zones sont également source d'inconfort pour les occupants car le corps humain aura une impression de froid si les murs sont froids, et ce même si l'air de la pièce est bien chaud.

Ces ponts thermiques peuvent être réduits par une isolation renforcée à l'intérieur ou l'extérieur.

 

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. (environ 2,5 l d’eau /jour/pers.)

 

Le coefficient de diffusion de la vapeur d’eau μ (mu)

Ce coefficient 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.

En règle générale, les matériaux les plus perméants sont le bois, la laine de bois, la laine végétale et animale, la terre cuite, la chaux, le plâtre....

 

Frein-vapeur ou pare-vapeur ?

Voilà les deux différences fondamentales entre ces deux barrières contre la vapeur d’eau dans le bâti. Le pare-vapeur s’apparente le plus souvent à un film polyane, ce qui est totalement étanche à la vapeur d’eau. Cette étanchéité n’est que théorique : l’air étant un fluide, la surpression le fait confluer vers tous les défauts et toutes les discontinuités du pare-vapeur. Il en résulte une concentration de la vapeur d’eau et de la condensation dans certaines parties de la paroi. (Détériorations, pont thermique…).

Pour éviter ces désordres présents dans la majorité des bâtiments bien isolés faute d’une mise en œuvre correcte, il est préférable d’opter pour un frein-vapeur. Celui-ci n’étant pas totalement étanche à la vapeur d’eau.

Dans ce cas, il convient impérativement de choisir un isolant ou un système constructif moins sensible à la présence de vapeur d’eau.

Une des familles de matériaux les plus sensibles à une mise en œuvre irréprochable est celle des laines minérales.

 

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. C’est le rapport du coefficient de perméabilité sur l’épaisseur du matériau.

L’ACERMI détermine 5 catégories de perméance par ordre croissant :

    E1 : P > 2.25
    E2 : 0,045 > P > 2,25
    E3 : 0,113 > P > 0,045
    E4 : 0,113 > P > 0,0075
    E5 : 0,0075 > P

Ce classement indique si l’isolant nécessite un frein vapeur selon l’endroit où il est placé. La perméance doit être croissante en allant de l’intérieur à l’extérieur du mur.

Unité : g /m².h.mm/Hg

 

La capacité  thermique

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 mètre cube 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.

Unité : kJoule/m3.°C.

 

Chaleur spécifique

C’est la capacité du matériau à emmagasiner la chaleur par rapport à son poids. Elle est définie par la quantité de chaleur à apporter à 1kg du matériau pour élever sa température de 1°C.

Plus le matériau est dense plus la chaleur spécifique est élevé

Unité : Joule/kg.°C

 

Performance des isolants

L’hiver :

C’est la conductivité, notée lambda (λ), de l’isolant qui 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 (très dense > 40kg/m3). 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.

Formule du déphasage =

e = épaisseur
P = densité
Cp = chaleur spécifique
λ =conductivité thermique 

 

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 mètre carre 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. C'est une donnée intrinsèque à chaque matériau qui caractérise donc uniquement ses performances isolantes. Plus le lambda est faible, plus le matériau est résistant au transfert par conduction.

Unité : W/m.°C ou degré kelvin W/m.°K.

En savoir plus sur Wikipedia
 

La résistance thermique (R)

La résistance thermique 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. Elle exprime le rapport entre l'épaisseur et la conductivité thermique en mètre carre degré Celsius par watt.

Unité : m2.°C/W.

Formule de calcul : R =  e / λ

e= épaisseur en mètre.
En savoir plus sur Wikipedia

 

Le coefficient de transmission calorifique (U)

En référence a la réglementation, le coefficient de transmission surfacique U caractérise les déperditions thermiques d'un matériau ou d'une paroi. C’est l’inverse de la résistance thermique (R). Plus U est faible, plus la paroi est isolante.

Unité : W/m2.°C ou degré kelvin W/m2.°K.
 

L'inertie thermique

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.
 

L'effusivité thermique (Ef)

Elle indique la capacité des matériaux à absorber (ou restituer) plus ou moins rapidement un apport de chaleur.

L'effusivité caractérise la sensation de chaud ou de froid que donne un matériau. Si la valeur d'effusivité est élevée, le matériau absorbe rapidement beaucoup d'énergie sans se réchauffer notablement en surface (métal, pierre, faïence...). A l'inverse une valeur d'effusivité faible indique que le matériau se réchauffe rapidement en surface en absorbant peu de chaleur (isolant, bois...). La valeur Ef exprime combien de kilojoules ont pénétré sur 1 m2 de surface de matériau, 1 seconde après qu’elle est été mise en contact avec une autre surface de 1 m2 plus chaude qu’elle de 1 °C. Tout comme la diffusivité, elle utilise la capacité thermique et la conductivité thermique du matériau pour son calcul.

Unité : kjoule/m2.S.°C.

 

La diffusivité thermique (d)

C’est la vitesse à laquelle la chaleur se propage par conduction dans un corps. Elle fait intervenir la conductivité thermique lambda et la capacité thermique d'un matériau.
Plus la valeur de diffusivité thermique est faible, plus le front de chaleur mettra du temps à traverser l'épaisseur du matériau, et donc, plus le temps entre le moment où la chaleur est arrivée sur une face d'un mur et le moment où elle atteindra l'autre face est importante. C'est une grandeur de l'inertie thermique.

Unité : m²/h