Choix des matériaux et des entreprises

1. Les isolants thermiques

2. Les isolants de structure

3. Les enduits isolants

Isolation des parois opaques

Une isolation thermique désigne un ensemble technique mis en œuvre pour limiter les transferts de chaleur entre deux milieux à des températures différentes. Un isolant thermique est un matériau ayant une faible conductivité thermique.

Les isolants - différentes fonctions :

• Isolation contre le froid

• Isolation contre la chaleur

• Isolation contre le feu

• Isolation contre l’humidité

• Isolation contre le bruit

Pour être efficace, l’isolant doit :

• être résistant au flux de chaleur ou de fraîcheur voir de froid le plus longtemps possible

• remplir tout l’espace uniformément sans pont thermique
• être durable

• résister à la  chaleur ou à l’humidité, ou en être protégé par des matériaux additionnels (pare-vapeur, matériau incombustibles, etc.)

Les isolants thermiques sont classés en 3 grandes familles

• les produits à base de minéraux (laines minérales, verre cellulaire,  vermiculite, perlite)

• les produits à base de fibre végétale (liège, chanvre, fibres de bois, ou de cellulose.),

• les produits de synthèse (polystyrène, polyuréthane)

Différents produits :

• Laine de roche
• Laine de verre
• Polyuréthane
• Polystyrène expansé
• Polystyrène extrudé
• Verre cellulaire
• Fibres de bois
• Chanvre
• Ouate de cellulose
• Liège

Laine de roche

Réalisée à base de roche basaltique.

Son processus de fabrication consiste à faire fondre et à fibrer la roche, jusqu’à l’obtention d’un matelas de laines enchevêtrées qui emprisonnent l’air. Elle se présente sous la forme de rouleaux ou de panneaux et est utilisée pour l’isolation des combles, des cloisons, des bardages et des planchers.

Conductivité thermique : 0,034 ≤ λ ≤ 0,044 W/(m.K)

Points positifs :

• très bonne qualité d’isolations thermique et acoustique

• l'un des isolants les moins chers du marché

• bon comportement au feu (jusqu’à 1000 °C)

Points négatifs :

• les rouleaux de laine se tassent dans le temps et peuvent perdre, au bout de quelques années, la moitié de leur épaisseur

• ses performances thermiques sont fortement diminuées par l’humidité

• santé : comme tous les produits de synthèse, des précautions sont à prendre pour ne pas respirer les poussières qu'ils peuvent dégager lors de la pose et à chaque fois que l'isolant est agité

En rouleau

En panneau

A insuffler

Laine de verre

La laine de verre est obtenue par fusion, centrifugation et soufflage de verre de récupération jusqu’à obtention d’un matelas de laines enchevêtrées qui emprisonnent l’air.

Conductivité thermique : 0,032 ≤ λ ≤ 0,042 W/(m.K)

Points positifs :

• bon isolant thermique

• bon isolant acoustique

• l'un des isolants les moins chers du marché

• bon comportement au feu

Points négatifs :

• les rouleaux de laine se tassent dans le temps, perte de leur pouvoir isolant;

• ses performances thermiques sont fortement diminuées par l’humidité ;

• santé : comme tous les produits de synthèse, des précautions sont à prendre pour ne pas respirer les poussières qu'ils peuvent dégager lors de la pose et à chaque fois que l'isolant est agité

En rouleau

A insuffler

En panneau

Polyuréthane

Le polyuréthane est obtenu à partir d’une réaction chimique.
La fabrication du PUR résulte de l’expansion de la mousse obtenue par la réaction chimique entre différents composants organiques (isocyanate, polyol, gaz expanseur CO2, additifs) et contenue entre 2 parements pour obtenir des plaques. Le PUR se présente sous forme très rigide (panneaux) et éléments moulés (coques).

Conductivité thermique : 0,024 ≤ λ ≤ 0,030 W/(m.K)

Points positifs :

• très bonne performance thermique

• faible épaisseur donc empiètement moindre sur l'espace viable

• léger, mise en oeuvre facilitée

Points négatifs :

• acoustique, phénomène de résonnance dû à la rigidité du matériau

• emanations de gaz toxiques lors d’incendie

• peu respirant

• faible inertie, déconseiller pour lutter contre les surchauffes sous la toiture en été

• Prix élevé

Polystyrène expansé (EPS)

Le polystyrène expansé est issu du pétrole brut à partir d’un résidu de raffinage (le naphta) pour obtenir un monomère (le styrène).
La fabrication du PSE consiste en 3 étapes :
- Polymérisation du styrène (matière première) avec introduction de pentane (agent d’expansion) pour obtenir un polystyrène expansible sous forme de billes sphériques (entre 0,2 et 3 mm de diamètre)
- Pré-expansion des billes de polymère à la vapeur d’eau dans une cuve et maturation (stabilisation à l’air) par repos et refroidissement
- Expansion à la vapeur d’eau des billes pré-expansées dans un moule qui par compression vont se lier
Le PSE se présente sous forme : vrac (billes), rigide (panneaux) et éléments moulés (hourdis).

Conductivité thermique : 0,032 ≤ λ ≤ 0,038 W/(m.K)

Points positifs :

• bonne capacité d'isolation

• matériau très léger

• facile à travailler

• économique

Points négatifs :

• isolation acoustique médiocre

• perméabilité à la vapeur d'eau

• longévité faible selon la mise en oeuvre

• dégagement de gaz toxiques en cas d'incendie

Polystyrène extrudé (XPS)

Le polystyrène expansé est issu du pétrole brut à partir d’un résidu de raffinage (le naphta) pour obtenir un monomère (le styrène).
La fabrication du XPS consiste à mélanger du styrène, préalablement fondu, avec un gaz d’expansion sous pression (HFC ou CO2) . Le mélange obtenu est ensuite homogénéisé dans une extrudeuse puis refroidi. A la sortie de la filière, le gaz s’expanse à la pression atmosphérique pour créer une mousse.
Le XPS se présente sous forme très rigide (panneaux).

Conductivité thermique : 0,029 ≤ λ ≤ 0,035 W/(m.K)

Points positifs :

• meilleure performance d'isolation que le polystyrène expansé

• plus résistant à la compression et à l'humidité que le polystyrène expansé

• matériau très léger

• résistance mécanique plus élevée que EPS

• facile à travailler

Points négatifs :

• isolation acoustique médiocre

• plus cher que le polystyrène expansé

• sujet à délamination lors de grosses chaleurs

• dégagement de gaz toxiques en cas d'incendie

Verre cellulaire

Le verre cellulaire provient de sable siliceux ou de calcin (verre recyclé). Il se présente sous forme rigide (panneaux) et éléments moulés (coques).

sa fabrication :

1. Fusion du sable siliceux
2. Moussage en présence de CO2
3. Cuisson et mise en forme

Points positifs :

• Résistance au feu
• Imputrescible
• Imperméable à la vapeur d’eau

• Conductivité thermique : entre 0,037 et 0,060 W/(m.K)

• Excellente durabilité

• Pas d’émission de particules

• Ressources abondantes ou partiellement recyclées

• Recyclable sauf pour les produits bitumés faute de filière adaptée

Points négatifs :

• Déconseillé sur les surfaces irrégulières (la mauvaise adhésion nuit à l'isolation)

• Cassant si faible épaisseur

• Prix élevé

Fibres de bois

La fibre de bois est issue de déchets de bois résineux. Elle se présente sous forme souple (rouleaux), semi-rigide (panneaux), rigide (panneaux) et vrac (insufflation).

Sa fabrication :

1. Défibrage de chutes de bois
2. Formation d’une pâte par adjonction d’eau, d’adjuvants et de liants (possibilité : lignine comme seul agglomérant)
3. Coulage, laminage, séchage et mise en forme

Points positifs :

• Bon isolant thermique

• Bon isolant acoustique

• Respirant

• Non toxique

• Bon inertie (déphasage adapté)

Points négatifs :

• Prix élevé
• Mise en œuvre peu connue

Laine de chanvre

La laine de chanvre est issue de la plante annuelle chanvre. Elle se présente sous forme souple (rouleau) et semi-rigide (panneau).

Sa fabrication :

1. Effilochage et expansion mécaniques de la chènevotte (partie fibreuse de la plante) en laine
2. Adjonction de fibres de texturation (polyester)
3. Mise en forme

Conductivité thermique : 0,039 ≤ λ ≤ 0,042 W/(m.K)

Points positifs :

• Bon performance thermique autant que la laine de verre

• Régulateur d’humidité

• Bon inertie (déphasage adapté)

Points négatifs :

• Prix élevé

• Traitement prévu

La ouate de cellulose

La ouate de cellulose est issue essentiellement de journaux recyclé. Elle se présente sous forme souple (rouleaux), semi-rigide (rouleaux) et vrac (insufflation ou projection).

Sa fabrication :

1. Le papier est broyé et défibrés en flocons puis stabilisé par incorporation de divers agents (notamment sel de bore)
2. Adjonction de fibres de texturation (polyester) pour mise en rouleaux et panneaux

Conductivité thermique : 0,038 ≤ λ ≤ 0,044 W/(m.K)

Points positifs :

• Bon performance thermique

• Régulateur d’humidité

• Bon inertie (déphasage adapté)

• Prix intéressant (en prenant en compte la main d’oeuvre)

• Comble tous les interstices par soufflage

Points négatifs :

• Mise en oeuvre doit être soignée

• Densité adaptée (55 kg/m3)

Le liège

Le liège est issue de l’écorce du chêne liège. Il se présente sous forme rigide (panneaux), vrac (granulats) et éléments moulés (coques).

Sa fabrication :

1. Prélèvement d’écorce (démasclage), réduction mécanique en granulats
2. Expansion par cuisson puis (pour panneau) agglomération à chaud par la résine du liège (subérine)
3. Mise en forme

Conductivité thermique : 0,034 ≤ λ ≤ 0,050 W/(m.K)

Points positifs :

• Bon isolant : il est composé à plus de 90% d’air.

• Bonne performance acoustique

• Ne se déforme pas avec le temps.

• Léger

• En cas de feu : pas de fumées toxiques

• Utilisable en milieu humide

Points négatifs :

• Prix

• Déforestation

Les isolants de structure :

Le principe est de monter des murs maçonnés au moyen de blocs constructifs épais qui sont à la fois porteurs et isolants. L’idée de base repose sur les qualités isolantes de l’air inerte comme dans un double vitrage. Le défi à relever consistait alors à emprisonner de l’air dans la structure même du bloc constructif, selon divers procédés. Ce système de construction offre à la fois une inertie forte (peu de déperdition de chaleur en hiver et peu de pénétration de chaleur en été) et une isolation intrinsèque qui ne nécessite pas un doublage complémentaire. Plusieurs produits ont été développés dans ce sens.

Le béton cellulaire

Le monomur de béton cellulaire provient de sable, chaux et ciment.

Sa fabrication :

1. Mélange de sable, chaux, ciment et eau
2. Adjonction d’un agent d’expansion (poudre d’aluminium)
3. Moulage, étuvage et découpage (au fil d’acier)
4. Traitement thermique en autoclave (pression)

Les atouts du béton cellulaire :

• Résistance mécanique

• Légèreté (masse volumique : de 350 ≤ ρ ≤ 800 kg/m3)

• Incombustibilité

• Imputrescibilité

• Durabilité

• Inertie

La brique monomur

Le monomur de terre cuite (brique monomur) provient d’argile (carbonate de calcium).

Sa fabrication :

1. Réalisation d’une pate (argile+sable+sciure)
2. Stockage en milieu humide
3. Façonnage avec structure alvéolaire verticale
4. Cuisson et rectification dimensionnelle

La brique monomur obtenue se présente sous forme de bloc rigide.

Les atouts de la brique monomur :

• Résistance mécanique

• Inertie (masse volumique : ρ ~ 820 kg/m3)

• Régulation de l’hygrométrie

• Incombustibilité

• Imputrescibilité

• Durabilité

Les enduits isolants - Les enduits à la chaux :

Les enduits chaux chanvre et les bétons de chanvre peuvent aussi être utilisés comme matériaux avec des capacités d’amélioration de la performance énergétique des parois. Il ne doit pas être mis en place sur un enduit de ciment.

Son excellente perméabilité à la vapeur en fait un matériau significatif dans le cas des rénovations des maisons anciennes.

Valeurs d'isolation :

• Conductibilité thermique : λ = 0.11 W / m °C

• Résistance thermique : R = 0,5 m²K/W pour 5 cm

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