Habitat durable

L’isolation thermique des bâtiments : principes

Date de mise à jour : 20/08/2021

L'énergie grise.
L’isolation et le chauffage.
Notions d'isolation.
Température réelle et température ressentie.
L’équilibre thermique du corps humain.
Les ponts thermiques.
Définition d'un bon isolant.
Les deux types d'isolation.
Les matériaux.
Les modes de transmission de la chaleur et du froid.
L’effusivité thermique.
L’inertie des matériaux de construction.
Reconnaître un bon isolant.

Il est primordial cependant de ne pas privilégier l’isolation comme solution unique. Le discours « tout isolation » prend corps dans de nombreuses prises de positions mais la rénovation et l’entretien des équipements de chauffage dans une logique de complémentarité avec l’isolation des combles offrent une performance immédiate, pour un coût et une rentabilité appréciables dans une période économiquement difficile pour les dépenses des ménages.
L'isolation thermique Quel est l'intérêt d'isoler une maison ?
L’isolation thermique des bâtiments réduit les besoins de chauffage dans la durée mais d'une part, son coût important ainsi que la longueur du temps de retour sur investissement et d’autre part les problèmes sanitaires et d’inconfort soulevés impliquent une cohérence des travaux et leur programmation dans le temps en privilégiant la complémentarité et la hiérarchisation des solutions.
Inutile de chauffer une passoire
Rien n'est plus inutile et vain que de vouloir chauffer une passoire.
L'isolation thermique L'énergie grise

L’énergie grise est la quantité d’énergie brute (primaire) nécessaire au cycle de vie d'un produit (production et fabrication des matériaux ou des produits industriels), c'est à dire l'énergie nécessaire pour extraire, transformer, transporter, commercialiser, distribuer, mettre en oeuvre le produit mais également le recycler quand il arrive en fin de vie. Un bilan d'énergie grise additionne l'énergie dépensée :

- Lors de la conception du produit ou du service
- Lors de l'extraction et le transport des matières premières
- Lors de la transformation des matières premières.
- Lors de la fabrication du produit ou lors de la préparation du service
- Lors de la commercialisation du produit ou du service
- Lors de l'usage ou la mise en œuvre du produit
- Lors de la fourniture du service
- Lors du recyclage du produit

L'isolation thermique L'isolation avant le chauffage.

L’isolation est le premier poste sur lequel il faut agir surtout lorsque la construction est antérieure à 1975. L'isolation et le chauffage sont essentiels pour assurer confort et bien-être, mais aussi pour assurer des économies d’énergie et le respect de l’environnement. Le chauffage et l’éclairage accessible au plus grand nombre ont rendu la vie plus sereine. Rentrer un soir d’hiver chez soi et retrouver le confort douillet d’un logement est très agréable. Une maison bien conçue devra emmagasiner et retenir un maximum de la chaleur du soleil (maison bio climatique). Le chauffage dans beaucoup de régions est une vraie nécessité. (Températures négatives ou taux d’humidité élevé).

Le chauffage et les multiples techniques

Il existe de nombreuses techniques de chauffage et le choix s’avère complexe puisqu’il représente une façon de vivre pour les années à venir, la source énergétique doit toujours être disponible et à des prix abordables, voire la plus économique possible. Aussi, certaines personnes avisées feront le choix de combiner plusieurs systèmes de chauffage ce qui s’avère être fort judicieux. L'isolation des constructions est indispensable pour s'affranchir des coûts inhérents à de coûteuses consommations de chauffage, mais aussi pour diminuer les émissions liées à la consommation et à la production de l'énergie utilisée. En général, un mur est constitué d'un matériau lourd dont la densité, forte ou médiocre, est responsable d'une bonne ou mauvaise inertie. N'étant pas isolant en lui-même, il est nécessaire de recourir au couplage avec un matériau léger, isolant grâce à l'air contenu dans ses fibres.

L'isolation thermique Notions d'isolation

Un volume chauffé perd sans arrêt une partie de sa chaleur, car le sens de transmission de la chaleur est toujours identique : du chaud vers le froid. Lorsqu’une porte est ouverte, le froid n'entre pas dans la pièce, mais c'est la chaleur qui en sort. La notion du bien-être thermique est plus complexe que celle du confort thermique, car elle fait intervenir celle du plaisir ressenti par une ambiance thermique, comme les sensations éprouvées en hiver par le soleil réchauffant le corps, ou lorsqu’une douce brise rafraîchit l'air en été. Le bien-être thermique s'accompagne d'autres ressentis visuels, auditifs, tactiles, et psychologiques, dont joue l'architecture bioclimatique pour créer un véritable art de vivre avec les éléments naturels.

L'isolation thermique Température réelle et température ressentie
C'est la différence entre la température réelle d'une pièce, celle de ses parois (murs, sol, plafond) et la sensation de chaleur ou de froid que l'on ressent dans la pièce. À une distance d'un mètre d'un mur, la température ressentie est le calcul de la moyenne entre la température de l'air et celle de la surface du mur. Par exemple, pour une température extérieure de 6° C, dans une pièce dont l'air est à 20 °C, dont la température de la face intérieure des murs non isolés est de 13 °C, la température ressentie un individu assis à un mètre du mur sera de 16,5 °C. Si une isolation de ces murs est réalisée et que leur température de surface interne passe à 18,5° C, la température ressentie sera 19,25 °C.

L'isolation thermique L'équilibre thermique du corps humain
Le corps humain brûle les calories des aliments par un ensemble de mécanismes biologiques et se maintient à une température avoisinant les 37 °C. Un échange permanent de chaleur s'opère avec son environnement immédiat.
L'habillement joue également un rôle très important dans la manière dont seront ressentis les effets de ces échanges, qui se font suivant plusieurs mécanismes distincts comme la conduction, la convection, l'évaporation et le rayonnement.

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Les combles doivent bénéficier d'une isolation soignée soit sous rampants, soit déroulé au sol ou soit déroulé entre solives.
L'isolation thermique Les ponts thermiques

Les ponts thermiques sont les parties de l'enveloppe d'un bâtiment où sa résistance thermique est affaiblie de façon sensible, il s'agit de zones localisées d'où la chaleur peut s'échapper facilement. Outre les problèmes de tassement des isolants ou de faiblesses dues à une mauvaise pose, on les retrouve généralement à la jonction de différentes parois : entre deux façades, entre mur et dalle, à l'entourage des menuiseries extérieures, au niveau des coffres de volets roulants, etc.
Dans un bâtiment ancien, les ponts thermiques représentent couramment 20 % des déperditions totales et paradoxalement avec l'augmentation des épaisseurs d'isolant, leur influence en pourcentage, n'a cessé de croître.

La présence de ponts thermiques n'est pas une fatalité et apparaît notamment sur les points suivants :
• Aux angles des murs de la maison, car la surface du mur extérieur qui rejette la chaleur est plus importante que la surface intérieure qui reçoit la chaleur. Ce phénomène est accentué par la présence d'un poteau en béton armé, nécessaire à cet emplacement dans les constructions en parpaings et briques creuses.
• Pour les mêmes raisons que ci-dessus, aux angles entre les murs de refends et des murs extérieurs
• Lorsque les balcons sont coulés dans le prolongement de la dalle de la maison le béton de plancher transmet alors directement la chaleur au balcon qui agit alors comme un radiateur à l'extérieur de la maison.
• Aux liaisons, entre les dalles de planchers et les murs extérieurs, si l'isolation intérieure n'a pas prévu une isolation périphérique
ou si l'isolation extérieure n'a pas été réalisée jusqu'aux fondations.
• Dans les vides d'air, les évidements pratiqués pour les gaines et prises de courant, les mauvaises jointures entre panneaux isolants.
• En construction neuve, la présence de ponts thermiques dépend principalement du système constructif choisi : il y a peu de ponts thermiques avec les systèmes d'isolation répartie (briques auto-isolantes, béton cellulaire à condition que les règles de pose soient respectées), pratiquement pas avec les maisons à ossature bois et les systèmes d'isolation par l'extérieur.
— En rénovation, l'isolation par l'extérieur reste la solution de loin la plus efficace, d'autres choix techniques moins performants restent pertinents :
— Pour limiter les ponts thermiques existants : habillage des parties de façades englobant les balcons (ils peuvent devenir ainsi les stockages thermiques de serres solaires), réalisation d'un crépi extérieur isolant.
— Pour éviter de créer de nouveaux ponts thermiques : plancher bois ou bois/béton à la place d'une dalle béton, pose de rupteurs thermiques, pose d'isolant entre refends et murs périphériques, choix de systèmes de doublages isolants n'utilisant pas d'ossatures métalliques une solution quasi généralisée dans l'ancien et qui génère des ponts thermiques grandement préjudiciables aux performances attendues :
— La réglementation thermique estime la performance réelle de ces doublages à 50 % de leur valeur calculée dans le cas de poteaux métalliques utilisés en ossature.
— Un essai comparatif réalisé au CSTB sur les ossatures métalliques des complexes isolants a démontré que ces systèmes génèrent une perte des performances de 20 à 44 % par rapport aux calculs thermiques de base.
Sources : www.logement.equipement.gouv.fr Les Cahiers techniques du bâtiment, nº 218.

L'isolation une priorité absolue
L'isolation peut diviser par 2 la facture énergétique d'un foyer.

Les ponts thermiques ne sont pas seulement à l'origine d'importantes déperditions thermiques dues aux fuites de calories, ils sont également :
— La source de surconsommations de chauffage, car les occupants des logements sont amenés à surchauffer l'air pour atténuer la sensation d'inconfort due au rayonnement froid des parois et aux mouvements de l'air créés par la présence de zones froides.
— Le siège de condensations pouvant entraîner une pollution de l'air intérieur et une dégradation prématurée du bâti pouvant être atténué par des débits de ventilation amplifiés, entraînants de fait, une augmentation des déperditions thermiques.
Économies de chauffage apportées par l'isolation
Pour augmenter la température d'une pièce de 1 °C, il faut consommer environ 7 % d'énergie de plus, donc pour augmenter la température de 16,5 °C à 19,25 °C, les dépenses de chauffage vont grimper d'environ 20 %.

L'isolation thermique Définition d'un bon isolant

Le meilleur isolant thermique est l'air sec et immobile. Un isolant thermique sera donc un matériau composé d'une infinité de cellules emplies d'air ou de gaz statique. Ces poches sont emprisonnées soit dans un réseau de fibres serrées (laines minérales ou laines naturelles), soit dans des bulles de matière synthétique (polystyrène, polyuréthanne...).

Les principaux isolants thermiques peuvent être classés en trois grandes familles :

- Les matériaux conçus à partir de produits minéraux (laines minérales, verre cellulaire, vermiculite, perlite...)
- Les isolants à base de matières animales ou végétales (laine de moton, plumes de canards, lin, laine de coton, fibres de coco, ouate de cellulose, paille, liège, fibres de bois, chanvre ou de cellulose...)
- Les isolants de synthèse (polystyrène, polyuréthanne, PVC...)

L'isolation thermique Les deux types d'isolation :

- Soit l'isolation intérieure, peu coûteuse, ne modifie pas l'aspect extérieur de la construction et permet un réchauffement rapide des locaux, un pare-vapeur est intégré à l'isolant pour éviter les condensations. Ce procédé diminue l'espace intérieur et crée de nombreux ponts thermiques préjudiciables aux déperditions caloriques du logement.
- Soit l'isolation par l'extérieur cette dernière permet de profiter au mieux de l'inertie du mur pendant la période de chauffage une partie de la chaleur est absorbée par le mur qui la restitue progressivement et limite les ponts thermiques.

Le coût d'instalaltion initial : un paramètre dont il faut tenir compte

Il est nécessaire de calculer le coût d’investissement initial :

> Coût d’installation
> Coût d’entretien
> Coût du mode énergétique
> Stabilité de ce coût
> Choix du type d’énergie dont il faut également se préoccuper pour toutes les conséquences environnementales pouvant en découler.

Le chauffage des habitations en France constitue prés de 50 % de la facture des ménages, aussi ce poste important doit inciter à isoler efficacement les logements. En France, certains constructeurs de maisons ont fait le choix du gaspillage pour proposer des logements au tarif le plus bas possible, dans lesquels cette course effrénée au prix minimal crée des lieux de vie pathogènes. Il est nécessaire également d'examiner l’aspect écologique du chauffage : est-il non polluant, sans gaspillage inutile d’énergies non renouvelables, est-il issu de vraies énergies renouvelables ?

Depuis quelques décennies, les moyens mis en œuvre : constructions anarchiques, sans harmonie, implantées partout, maisons étanches style boite à œufs : normes EDF (20 cm en toiture, 0.75 cm en paroi avec isolation par l’intérieur) emploi de fibres de verre, panneaux, mousses chimiques et chauffées par effet joule à base électrique développant le rayonnement atomique et des champs magnétiques sont des solutions qui ne sont pas satisfaisantes, car non respectueuses de l’individu et de la planète.

L’argent le mieux investi pour le chauffage doit être consacré à l’isolation car un Kilowatt d’énergie coûte trois fois plus cher à produire qu’à économiser.

L'isolation thermique Les matériaux isolants :

Les matériaux capables de stocker la chaleur ne sont pas isolants, mais les caractéristiques des matériaux peuvent être employées à bon escient. Les matériaux et les matières isolants ont la capacité physique d'arrêter d'interrompre ou d'inhiber la diffusion de la chaleur et du froid. L’inertie est une qualité en matière de chauffage et de rafraîchissement.
Trois conditions doivent être impérativement réunies pour constituer un excellent matériau de construction :

> Ne pas être trop isolant pour que la chaleur puisse pénétrer dans le matériau.
> Avoir une bonne capacité à accumuler la chaleur.
> Avoir une densité élevée pour stocker la chaleur dans un minimum d’épaisseur.

Information 05 64 11 52 84

(prix appel normal non surtaxé)

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