Un point sur les isolants

[jamit]

Le point sur les isolants.

Un peu partout sur les forums on trouve une multitude de questions sur les isolants.
La multitude des réponses souvent imprécises et incomplètes, quand elles ne sont pas fausses, rend la compréhension des phénomènes difficilement compréhensible.

Je me propose donc de vous faire un petit récapitulatif de l’état de l’art à ce jour.
Ceci est un résumé du document complet en cours d’élaboration et d’évolution et qui est consultable sur mon site.

Je reprend le principe des questions / réponses

Quel isolant doit-on utiliser ?

J’ai envie de vous dire n'importe lequel….
Le seul vrai choix et ce n’est pas le moindre, c’est un choix écologique.

En effet, un isolant n’a de capacité à isoler que grâce à l’air qu’il est capable d’emprisonner.

En d'autres termes, le facteur le plus important est l’épaisseur de l’isolant

Les différences de conductivité thermique des principaux produits sont souvent dérisoires, voire inexistantes.
Par exemple, le liège est à 0,046 comme la laine de verre.

On peut polémiquer sur ces valeurs, mais cela n’a pas grand intérêt.

Sachez que ces valeurs varient entre autres avec la température

C’est grâce à ce facteur que l’on calcule la valeur R que vous connaissez
20 centimètres de laine de verre donneront un R de :
0,2 / 0,046 = 4,34 R

Les isolants minces sont-ils efficaces ?

Je réponds oui et non.

Pour les isolants minces classiques, c’est toujours un problème d’épaisseur.

Ils ne sont pas moins bons que les autres isolants

Dans le cadre de l’Avis Technique 20/07-123 pour un des produits du marché on arrive à une valeur de 0,2 R pour 8 mm

On peut donc en déduire que la valeur de conductivité thermique est de 0,04 (un peu mieux que la laine de verre).

Mais bien sûr et c’est là que le bas blesse, il faut en mettre 20 centimètres pour atteindre une valeur R significative….

On remarquera que la pose s’applique avec des lames d’air et que dans ce cas la valeur se trouve améliorée dans le meilleur des cas de 0,45 par lame d’air

Donc en théorie pour 8mm d’isolant à 0,2 + 2 lames d’air de 30mm à 0,45 on obtient R = 1,1

Tiens au reviens aux bienfaits de l’air…

Pourquoi ne pas isoler juste avec de l’air ?

En théorie avec une valeur pour l’air de 0,024 à zero ° on obtiendrait pour 20 mm
0,2 / 0,024 = 8,3 R.

Par contre, la solution est très difficile à réaliser, il faut que l’air soit stable et sans circulation (étanche).

Donc aujourd’hui il n’y a aucune autre alternative à l’épaisseur ?

Et bien et c’est là ou je veux en venir, les alternatives existent…

Il a y trois principales pistes opérationnelles,
Quand je dis opérationnelles soyons clair les produits sont en vente sur le marché, ce n’est pas de la science-fiction…

L’utilisation du vide
L’utilisation des aérogels
L’utilisation de matériaux à changement de phase


Pourquoi le vide ?

Parce que la conductivité thermique est un phénomène moléculaire et que donc dans le vide ce coefficient s’approche de 0.

Les panneaux disponibles (PIV), VIP-Isoterm de chez VAKU-ISOTERM par exemple, sont donnés pour être équivalents à 9 mm de laine minérale roche pour 1 mm de panneau.

On arrive à une valeur de conductivité thermique proche de 0,0050
Pour 20 cm on aurait R :
0,2 / 0,0050 = 40 R !!! Divisons donc par 8 !
Pour 2,5 cm
0,025 / 0,0050 = 5 R

La vous voyez que c’est bien un isolant mince….


Qu’est-ce qu’un aérogels ?

Les aérogels sont issus des nanotechnologies
Ils sont composés à 99,8 % d’air, on parle de verre battu en neige … l’image est assez parlante.
Les aérogels possèdent un excellent coefficient de conductivité thermique, le plus faible pour un solide : entre 0,011 et 0,013

Je sais, ce n’est pas une découverte récente, elle date de 1931 … mais c’est seulement aujourd’hui que la technique devient abordable.

Les panneaux disponibles, de chez SPACELOFT par exemple, sont composés d’aérogel et d’un mélange fibreux. Ils se déroulent et se posent très facilement.


Et les matériaux à changement de phase ?

Là on touche à une autre approche, il s’agit de stocker la chaleur et de la reconstituer.
Pour cela on utilise des matériaux comme la paraffine.

La température de fusion se situe à environ 22°C. dès que l’air ambiant atteint cette température critique, la cire fond et absorbe une partie de la chaleur de la pièce. Lorsque la température se refroidit, la cire se solidifie et restitue l’énergie accumulée dans le milieu ambiant.

Vous trouverez par exemple les panneaux Energain de chez DUPOND

On ne peut pas vraiment parler d’isolation, mais les économies d’énergie sont en chauffage de l’ordre de 10 à 15 %

L’avenir ?

Un mélange de ces trois dernières solutions.
Une double enveloppe en aérogels encapsulant du vide et une matière à changement de phase.

Là c’est moi qui vous le dis … mais pourquoi pas ?

En espérant vous avoir ouvert des portes…

À votre service

Bonne journée

Jean Hervé

[matheysinus]

merci jamit pour cet exposé clair et complet.....

[JL]

Bonjour
J'aimerais quand même rectifier quelques points de votre démonstration Jamit qui me semblent importants.
les différences de conductivité thermique entre les produits isolants traditionnels ne sont pas énormes il est vrai, mais peuvent quand même varier selon la qualité du produit. Les meilleures laines de verre arrivent par exemple à un lambda de 0,030.
Il est vrai que la résistance thermique annoncée sur un isolant peut varier selon la température et l'humidité, mais cette valeur est mesurée avec les mêmes test pour donner une équivalence entre tous les produits.
Cette valeur doit être certifiée par un organisme indépendant (Acermi ou autre pour être fiable).

Vous dites le seul choix est le choix écologique, pas tout à fait sur. Les isolants écologiques sont souvent mélangés à de la fibre polyester pour leur cohésion, c'est déjà un produit moins écologique. De nombreux isolants contiennent des additifs contre le feu et les moisissures, est on sur de l'innocuité de tous ces produits.
La cellulose est fabriquée avec de vieux papiers recyclés, il faut s'assurer que ceux-ci ne proviennent pas de pays où l'on utilise encore des métaux lourds dans les encres d'imprimerie.
Souvent les autoconstructeurs ou bricoleurs après s'être tournés vers les isolants écologiques reviennent vers des produits traditionnels, effrayés par le prix.
Je pense que ce choix de produit écologique ou traditionnel est un choix personnel de chacun selon ces moyens, le but final étant d'améliorer les performances thermiques d'un logement.

Je suis d'accord avec vous que point important est l'épaisseur d'isolant et donc les performances, mais pas seulement, d'autres données sont tout aussi importantes : technique d'isolation (intérieure, extérieure, répartie), prise en compte d'éléments bioclimatiques (situation, orientation…), du traitement des ponts thermiques (il ne sert à rien d'isoler avec 30 cm d'isolants s'il reste plein de ponts thermiques, c'est comme remplir d'eau une passoire), de l'étanchéité à l'air, de l'inertie…

Pour les nouveaux produits, les PIV sont des panneaux d'aérogels dans lesquels on a fait le vide pour en améliorer les performances, ne les qualifiez pas d'isolant mince pour éviter la confusion avec les produits dont vous parlez précédemment et qui n'ont rien à voir, même s'ils sont souvent enveloppés d'une feuille à base d'aluminium. Mais ils posent encore pas mal de problèmes de mise en oeuvre (ponts thermiques entre chaque panneaux, pas de possibilité de recoupe, tout percement détruit les capacités du panneau).

Par contre, les matriaux à changement de phase n'ont rien à voir avec les isolants thermiques. Ce sont des produits qui permettent peut être de réaliser des économies d'énergies, mais qui n'ont rien d'isolant. Ils permettent surtout de recréer une inertie artificielle pour éviter les surchauffes l'été et d'avoir recours systématiquement à de la clim, dans des combles par exemple ou dans le tertiaire. Par contre quand ils restituent la chaleur en soirée ou la nuit, il faut surventiler le local pour éliminer la surchauffe de nuit.
Il y a un très bon bouquin sur le sujet "Le grand livre de l'isolation"

[Totor]

Bonjour et merci Jamit,

Mais il y a des pertes calorifiques (parfois considérables ...) dans le vide : Je parle des pertes par rayonnement, notamment infrarouge. Car ce rayonnement considéré comme électromagnétique peut transporter une énergie importante. Regardez par exemple toutes les précautions que l'on prend pour isoler un satellite du rayonnement solaire (et je sais de quoi je parle)!. Et également pour évacuer des calories d'un ensemble physique qui chauffe (le radiateur classique "rayonnant" pour se chauffer ou le radiateur "noir" qui permet à un semi-conducteur de ne pas trop chauffer ... sans parler de la soudure des métaux au laser, un "simple" rayon lumineux homogène focalisé).

D'accord, les pertes dans une habitation sont minimes en rayonnement, elles se font surtout par conduction et, par là, par convection de l'air ambiant.

Mais il ne faut pas pour autant occulter certains phénomènes physiques.

A propos, pour conclure et sans faire vraiment de publicité, avez-vous lu le "Grand livre de l'isolation", un ouvrage de référence ?

Cordialement.

[Totor]

Ah, bonjour JL, tu m'as devancé d'une courte tête, je n'avais pas lu ton message avant de répondre ...

[Modos]

Bonjour à tous, merci Jamit pour cet exposé et merci Totor pour le conseil de lecture
Le Grand livre de l'isolation traite bien sûr de tous ces sujets comme indiqué (isolation, inertie, PIV, MCP, etc.). Il est téléchargeable sur le site ou dispo chez votre libraire :
http://www.commeunpro.com/data/t2-e1256.php

[thomasc]

Sans vouloir faire de pub non plus (je n'ai aucune action dans ce livre) je l'ai acheté il y a quelques jours, et je suis littéralement en train de le dévorer !

Plus que des exposés sur les techniques de mise en oeuvre (très détaillés et complets au demeurant), cet ouvrage explique "comment ça marche", dans les moindres détails tout en restant accessible au plus grand nombre.
Je recommande chaudement, tant pour ceux qui ont des projets d'isolation, que pour les curieux de nature ! (pour ma part je fais partie des deux).