Isolation thermique du bâtiment

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L'Isolation thermique du bâtiment décrit les moyens mis en œuvre pour assurer l'isolation thermique de l'enveloppe de tout ou partie d'un bâtiment.

Histoire[modifier | modifier le code]

Le premier choc pétrolier en 1973 aboutit dans les climats froids et tempérés, et surtout dans les pays occidentaux, à un nouveau type de construction faisant un usage intensif de l'isolation thermique. Sa mise en pratique impose de telles contraintes constructives que sa mise en œuvre ne se fait pas immédiatement de manière rigoureuse[1].

Avec le Protocole de Kyoto en 1997, visant à la réduction des émissions de gaz à effet de serre, les états s'arment d'une batterie de règlements visant à améliorer la performance énergétique des bâtiments ainsi que leur dépendance aux sources d'énergies fossiles. La conception des bâtiments prend en considération désormais les caractéristiques thermiques, et l'étanchéité à l'air du bâtiment, les équipements de chauffage et d'approvisionnement en eau chaude ; les installations de climatisation, la ventilation, ainsi que dans l'implantation la compacité et l'orientation du bâtiment, les systèmes solaires passifs et les protections solaires, l'éclairage naturel etc. La paroi devient un objet de haute technicité.

Les raisons d'isoler[modifier | modifier le code]

L'isolation thermique peut interférer avec l'isolation phonique, de plusieurs manières, notamment selon que l'isolation soit extérieure ou intérieure, et selon que le bâtiment soit isolé mitoyen
  • Isoler, en augmentant la température des surfaces intérieure des parois, limite les déperditions thermiques du corps par rayonnement et permet d'augmenter ce qu'on appelle le confort thermique.
  • Isoler permet de:
    • diminuer la facture de chauffage
    • diminuer la dépendance aux énergies fossiles et de cette manière réduire les émissions de gaz à effet de serre
    • diminuer la dépendance aux énergies nucléaires et de cette manière réduire les déchets radioactifs.
  • Isoler est aussi un moyen de créer des emplois, au moins en partie financés par les économies de chauffage.

En France[modifier | modifier le code]

Au début de 2013, selon Cécile Duflot, ministre de l'environnement, en France, la rénovation thermique pourrait permettre la création de 75 000 emplois (48 000 emplois directs, et 26 000 emplois indirects)[2]. La transition énergétique implique « une rénovation thermique massive des bâtiments en France » l'objectif est l'efficacité énergétique pour 500 000 logements rénovés/an avant la fin du quinquennat, avec l'aide du PTZ et en attendant la création d'un « guichet unique regroupant les solutions techniques, les professionnels ad hoc et les aides financières possibles (dont le "tiers financement" »[2]. En 2013, le programme Habiter mieux de l'Agence nationale de l'habitat (Anah) a élargi ses critères d'aides à la rénovation thermiques ; 7 millions de ménages deviennent éligibles, contre 3 millions avant 2013 et l'aide passe à 50 % des travaux au maximum contre 20 à 35 % antérieurement, pouvant en outre être complétée par une prime d'État (augmentée pour 2 ans de 1 350  pour atteindre 3,000 )[3]. Ainsi ces ménages pourront trouver une aide correspondant à 60 à 100 % du montant des travaux selon l'Anah. Les bailleurs pour 25 à sont aidés aussi (35 % du montant des travaux, et une prime d'État de 2,000 ) si l'économie d'énergie atteint 35 % au moins et si le loyer est conventionné sur 9 ans[3].

Le siège de l'ADEME à Angers a été élu premier bâtiment tertiaire labellisé BBC (bâtiment basse consommation).

La gestion de l'humidité intérieure, la ventilation[modifier | modifier le code]

À proximité d'un mur non isolé, la température chute brutalement et l'air pour cette température doit condenser une partie de la vapeur d'eau qu'il contient pour retourner à un état d'équilibre (L'air chaud peut contenir plus de vapeur d'eau que l'air froid). Cette condensation sous forme de gouttelettes est source d'humidité. Augmenter la température des surfaces intérieures des parois par l'isolation évite que l'air ne se condense. Toutefois l'isolation implique que cette humidité doit être gérée de manière stricte :

  • Les ponts thermiques sont à proscrire. Ils déplacent en un point, ce qu'une paroi non isolée réalisait sur toute sa surface : l'humidité se condense et peut cette fois être la cause de dégâts importants.
  • L'humidité, traversant le mur (Dans le cas d'une isolation par l'extérieur), peut trouver à se condenser, à son point de rosée, à l'intérieur de l'isolant, ce qui peut provoquer la destruction de l'isolant. La mise en œuvre d'un isolant ne va pas sans la pose de membranes pare-vapeur continues qui évitent tout contact de l'isolant avec cette humidité.
  • La mise en place d'une ventilation naturelle ou mécanique est obligatoire pour éliminer toute humidité excédentaire.

Conséquences[modifier | modifier le code]

  • Généralement, dans les murs en contact avec l'extérieur, un isolant est placé entre une couche intérieure qui peut être porteuse et une couche extérieure qui sert de parement. C'est une aberration technologique que ne manqueront pas de souligner certains ingénieurs[1]: les deux couches de matériaux subissent des dilatations thermiques différentes, ce qui mène éventuellement à la fissuration des parois.
  • Les couches situées au-delà de l'isolant vers l'extérieur deviennent à la limite superflues[4] en termes d'isolation et de sécurité d'usage tout du moins. Hormis le cas des enduits qui s'appliquent sur l'isolant, elles démultiplient les fixations et les agrafes.
  • Pour les bâtiments isolés qui s'appliquent à perpétuer une esthétique héritée du passé, dans l'utilisation d'une lame de pierre de faible épaisseur placée en parement, les éléments d'ornementation (corniche, bandeau, pilastre, etc.) augmentent les sources de problèmes, d'étanchéité notamment et le coût du mètre carré de façade. Conséquence: dans certains bâtiments la peau extérieure devient lisse[1]. Pour répondre à cette nouvelle gageure de l'isolation, l'industrie a fabriqué de nouveaux produits: plaques de pierre de 15 mm d'épaisseur, méthodes constructives d'assemblage avec des parements de 6 mm d'épaisseur, etc[4]. D'autres matériaux sont envisagés comme solution de bardage. Le bois employé en bardage extérieur pourrait être une solution performante, de même que le verre ou les panneaux de fibre ciment[1].

Notions physiques et calcul[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Thermique du bâtiment.

Les sources de déperdition de chaleur[modifier | modifier le code]

Article connexe : déperdition thermique.

L'isolation thermique vise généralement à se prémunir du refroidissement des espaces intérieurs, mais aussi des éléments structurels du bâtiment. Toutefois l'isolation peut aussi avoir pour but d'éviter le réchauffement pendant l'été. La chaleur se propage d'un milieu chaud vers le milieu froid par conduction, rayonnement et convection.

Le but de l'isolation thermique est de diminuer les échanges de chaleur entre l'intérieur et l'extérieur par interposition d'un matériau ayant la capacité de conduction la plus faible possible.

Dans une maison individuelle non isolée, les valeurs moyennes des sources de déperdition de chaleur ou déperdition thermique sont les suivantes[5],[6] :

  • le toit 25 à 30 % ;
  • les murs 20 à 25 % ;
  • le renouvellement d’air 20 à 25 % ;
  • les fenêtres et portes extérieures 10 à 15 % ;
  • le plancher 7 à 10 % ;
  • les ponts thermiques 5 à 10 %.

Dans une maison isolée selon la norme française RT 2005, la toiture et les murs ayant fait l'objet d'une isolation spécifique, et les vitrages étant systématiquement doublés, la part résiduelle des ponts thermiques devient beaucoup plus importante. Le bilan de déperdition thermique est alors typiquement le suivant[5]:

  • le toit 10 % ;
  • les murs 20 % ;
  • le renouvellement d’air 15 % ;
  • les fenêtres et portes extérieures 15 % ;
  • le plancher 20 % ;
  • les ponts thermiques 20 %.

Principes d'isolation des murs[modifier | modifier le code]

Il existe trois principes pour réaliser l’isolation thermique d’un mur :

L'isolation intérieure et les cloisons de doublage[modifier | modifier le code]

Mise en place d'un isolant dans une double cloison

Cette solution, répandue en France, est facile à mettre en œuvre. L'isolation intérieure est choisie pour les cas de rénovation dans les appartements (car il est difficile d'intervenir sur l'extérieur du bâtiment) et pour les résidences secondaires. Dans ce dernier cas, l'occupation intermittente ne permet pas de chauffer durablement la masse thermique des murs. L'isolation intérieure laisse donc le mur à l'extérieur de la zone isolée et permet une montée en chauffe rapide adaptée à un usage temporaire. Elle a le désavantage (qui est aussi un avantage dans certains cas) de ne pas présenter d'inertie thermique. L'isolation intérieure, lorsque l'isolation était inexistante, présente le désavantage d'une réduction de l’espace intérieur. Autre désavantage, la présence de nombreux ponts thermiques difficile à traiter. La qualité d'une isolation intérieure peut diminuer avec le temps (tassement des laines derrière les plaques de plâtre, trous de souris dans le polystyrène, etc.)

L'isolation intégrée au matériau porteur[modifier | modifier le code]

Cette solution utilise des matériaux qui intègrent un isolant dans leur structure : béton cellulaire, brique de chanvre, brique de terre cuite avec âme isolante, etc. L'isolation intégrée est généralement utilisée en construction neuve. Cette solution est performante et durable. On trouve aussi maintenant des briques multi-alvéolaires) ayant tous les avantages de la brique, étant mur porteur et apportant une isolation supérieure à l'isolation traditionnelle par doublage des murs, évite ainsi l'ajout de main d'œuvre et de matériaux supplémentaires. Ces briques existent de 24 cm jusqu'à 49 cm d'épaisseur. L'assemblage se fait généralement à l'aide de colle et non de mortier de ciment.

Le cas particulier des structure bois[modifier | modifier le code]

L'isolation extérieure sous enduit, les parements et les bardages[modifier | modifier le code]

ITE sous enduit mince.
Schéma d'un bardage ventilé.

Appelée aussi mur manteau ou I.T.E. / ITE dans sa forme abréviée, cette solution, plus coûteuse à l'installation, est beaucoup utilisée en Belgique, au Luxembourg, et plus encore en Allemagne, en Suisse, en Autriche et en Pologne.

Elle nécessite généralement une épaisseur d’isolant plus faible. L'isolation extérieure est plus adaptée à l'isolation des résidences principales. Elle permet de conserver la masse thermique du mur à l'intérieur de l'enveloppe isolée. L'habitation, chauffée en continu, monte en température lentement dans toute sa masse mais se refroidit faiblement lorsqu'elle est inoccupée. L'isolation extérieure est en revanche difficile à mettre en œuvre sur certains édifices anciens (façades protégées) et nécessite presque toujours l'intervention de professionnels qualifiés. Dans le cas d'une transformation, on choisit cette dernière solution si les dépenses de chauffage sont importantes car l’isolation obtenue est plus performante. Une isolation extérieure dans le cas où l'isolation est inexistante est intéressante, car elle n’empiète pas sur le domaine habitable et peut être installée sur un bâtiment habité. Son épaisseur peut aller jusqu'à 20 cm et elle supprime facilement les ponts thermiques (abouts de planchers…), sauf au niveau des fondations. Une épaisseur de 10 cm d'isolant extérieur équivaut à 20 à 25 cm du même isolant intérieur sur le total des consommations lorsqu'il y a beaucoup de ponts thermiques.

Pour les bâtiments isolés par l'extérieur qui s'appliquent à perpétuer une esthétique héritée du passé, dans l'utilisation d'une lame de pierre de faible épaisseur placée en parement, les éléments d'ornementation – les modénatures dans le langage de la profession – (corniche, bandeau, pilastre, etc.) augmentent les sources de problèmes car les systèmes de fixations qui traversent l'isolant, sophistiqués et coûteux, doivent éviter les ponts thermiques et les problèmes d'étanchéité. Il existe des systèmes de fixation spécifiques pour ne pas créer de pont thermique. La tendance est à des enduits légers, couvrant l'isolant ou des bardages légers.

Articles détaillés : mur manteau et mur creux.

30 % de la chaleur d'un bâtiment est perdue via les murs mal isolés, l'ITE (Isolation Thermique par l'Extérieur) est plus efficace que l'isolation par l'intérieur. Elle a d'abord été utilisée en France pour les bâtiments collectifs (HLM notamment) et de plus en plus pour les maisons particulières. Le « manteau isolant » augmente l'inertie thermique de tout le bâtiment et règle tout ou partie des problèmes de ponts-thermiques, ce qui présente un avantage important en régime transitoire. À qualité d'isolant égale, elle diminue beaucoup les pertes de chaleur l'hiver et conserve la fraîcheur de la nuit dans la maison pendant l'été.

En France

En France, elle devrait être encouragée par la RT 2012 (obligation au 28 oct. 2011 pour les bâtiments neufs de répondre à la norme bâtiments basse consommation (BBC ; moins de 50 kWh/m2/an pour les logements ANRU (Agence nationale pour la rénovation urbaine) dans des zones où le marché immobilier a un besoin manifeste de revitalisation et dans les bureaux et les locaux d'enseignement. Depuis 2011, tous les bâtiments tertiaires et autres logements devront aussi y répondre, tout en respectant les dispositions du PLU ou du RNU. En France en 2011, 170 millions de m² de revêtement façade constitueraient 75 à 80 % du marché de la rénovation des bâtiments collectifs, la maison individuelle neuve ne constituant que 3 % du marché, et la rénovation de l'ancien encore moins.

Techniques

L'ITE se conçoit sur des murs plans et verticaux : maçonneries de parpaings, briques, blocs de béton cellulaire, revêtues ou non d'un enduit ciment ; des parois en béton banché ou préfabriqué ; des maçonneries de pierre.

L'isolant (panneaux d'isolants divers (renouvelables[7], locaux[8] ou écomatériaux éventuellement[9]), briques de polystyrène expansé collées… est fixé sur le mur à l'extérieur de l'habitation et protégé par un enduit ou lambris, éventuellement lors d'une démarche de rénovation de façade.

Pour l'étanchéité, une des solutions est une première couche ou sous-enduit avec armature en fibre de verre marouflée dans son épaisseur est généralement apposée pour satisfaire aux principales fonctions mécaniques. Dans un second temps, une deuxième couche ou enduit de finition est appliquée pour les fonctions décoratives d'aspect.

Les systèmes d’ITE sous enduit, les plus répandus, car moins onéreux que les parements, bardages ventilés, vêtages et vêtures, sont aussi appelés ETICS – External Thermal Insulation Composite Systems. Cette dénomination met l’accent sur le principe de système composite : colle + isolant + fixation mécanique (selon le cas) + treillis d’armature + enduit de marouflage + enduit de finition. À l’intérieur de ce système, chaque composant est dûment spécifié. Le respect de ces spécifications est essentiel pour atteindre effectivement les performances visées, offrir les garanties de longévité requises et éviter des désordres ultérieurs.

Un usage mixte est possible (ex. ITE en façade arrière uniquement pour un immeuble dont la façade est patrimonialement intéressante), mais avec une légère perte d'isolation. Par ailleurs, on voit de plus en plus souvent des réalisations qui panachent les bardages et les finitions en enduit pour élargir les possibilités esthétiques. De systèmes d'isolation de toitures par l'extérieur existent aussi, faciles à combiner avec une rénovation de toiture et de réfection de combles ou pose de panneaux solaires.

Réalisation en ITE panachant une finition en enduit mince sur isolant et une finition en bardage ventilé

Avantages de l'isolation thermique par l'extérieur[modifier | modifier le code]

  • suppression de tous les ponts thermiques des dalles de plancher, des murs de refend et autres cloisons ;
  • jusqu'à 80 % d'économie d'énergie pour les bâtiments les plus énergivores en limitant de façon importante la déperdition de chaleur par la façade et en limitant les ponts thermiques ;
  • utilisation de l'inertie des murs pour récupérer les apports extérieurs, les apports ménagers, et qui deviennent avec un chauffage adéquat de véritables radiateurs basse température ;
  • pas de condensation dans les murs qui sont à la même température que l'air ambiant intérieur ;
  • utilisation possible de la chaufferie la nuit en période hivernale uniquement pour la production ECS (eau chaude sanitaire) en coupant le chauffage deux à trois heures sans perte de température significative, ce qui simplifie la régulation dans le cas d'une chaufferie à base de pompe à chaleur aquathermique ;
  • pas d'émanation de gaz nocif de polystyrène et colle dans l'air du logement, pas de problème d'accrochage des meubles de cuisine et de salle de bain, et des tringles à rideaux, pas d'apparition des bandes de collage ;
  • la surface habitable n'est pas diminuée ;
  • elle peut se faire sans interrompre l'occupation du logement dans le cas d'une rénovation.

Inconvénients de l'isolation thermique par l'extérieur[modifier | modifier le code]

  • coût souvent plus élevé (en raison du coût d'installation de l'échafaudage) à résistance thermique égale (variable selon la complexité des formes extérieures du bâti. Des solutions préfabriquées pourraient dans certains cas réduire ces coûts) ;
  • quelques difficultés de réflexion à la conception pour l'implantation des combles et du garage ou sous-sol ;
  • une technique moins abordable pour l’autoconstructeur mais néanmoins réalisable ;
  • elle modifie l'aspect extérieur du bâtiment ce qui, dans le cas de rénovations en zone patrimoniale, peut poser problème.

Isolation des planchers[modifier | modifier le code]

Par plancher, on entend le sol sur lequel on circule : dalle en béton, ou plancher sur solives. Le plafond d’un niveau correspond évidemment au plancher de l’étage supérieur. L’isolation thermique des planchers est importante pour le confort (en gardant les pieds au chaud) et pour l’économie d’énergie dans le cas d’une dalle chauffante.

L’isolation des planchers combat deux causes de déperditions thermiques :

Du fait que l’air chaud a tendance à s’accumuler au plafond et que la différence de température entre sous-sol et volume habitable est moins importante en hiver qu’entre l'extérieur et volume habitable, l’épaisseur de l’isolation nécessaire est plus faible (de l’ordre de 6 cm en plancher par rapport à 10 à 20 cm dans les combles).

Pour isoler un plancher on peut :

  • soit isoler la sous-face de celui-ci en fixant des panneaux isolants au plafond du niveau inférieur ou en utilisant une dalle avec hourdis isolants ;
  • soit réaliser une chape isolante (béton avec granulats isolants), une dalle flottante sur polystyrène expansé à haute densité (cas de la dalle chauffante), un plancher sur lambourdes séparées par de la laine
  • soit isoler avec de la ouate de cellulose en vrac, par l'étage du dessus ou du dessous ; dans le premier cas on procède par bourrage lâche dans le plancher ouvert et, dans le deuxième cas, en soufflant le produit à travers une membrane brochée. On peut aussi souffler la ouate de cellulose à travers un plafond fermé en soufflant le produit à travers des trous de deux pouces de diamètre dans lesquels on insère le boyau.

Isolation sous les toitures et terrasses[modifier | modifier le code]

En climat tempéré, la première source de déperdition thermique des maisons est la toiture (jusqu’à 30 %, voire plus). La fonte de la neige sur les toitures montre ici les défauts d'isolation de certaines maisons, se traduisant par un gaspillage d'énergie et des dépenses accrues, ainsi que des impacts sur l'environnement. En l'absence de neige, une thermographie rend visible ces pertes de chaleur.

Comme l’air chaud monte par convection, la température est plus élevée au plafond et il est donc logique de placer une couche d’isolant plus épaisse dans les combles que sur les murs. Sous le toit les entrées d’air doivent être plus spécialement traitées, car il n’y a pas d’étanchéité des murs. La couche d’isolant doit être protégée contre les intrusions de la fouine ou des rongeurs, en fermant à l’aide d’un grillage solidement fixé l’espace entre les chevrons au niveau de la sablière.

Plusieurs solutions sont possibles pour l’isolation sous le toit, en fonction de la résistance thermique souhaitée et de l’espace disponible :

  • peu d’espace et isolation faible — film réfléchissant fixé sous les chevrons, coûteux et de faible efficacité en pratique ;
  • peu d’espace et isolation moyenne — isolant entre les chevrons, de mise en œuvre délicate, car l’espacement entre chevrons est rarement régulier ;
  • espace disponible et isolation forte — double épaisseur de panneaux isolants fixés à l’intérieur d’une structure en caissons, entre les pannes ou encore soufflage d'un isolant en vrac (par exemple : ouate de cellulose ou laine de roche) après avoir installé les déflecteurs de ventilation entre les chevrons. La structure supporte aussi les plaques de plâtre, des panneaux d’aggloméré, de la frise de pin…

L’isolation est mise en place après la pose des conduits de fumée et des fenêtres de toit. Prévoir le passage des gaines de ventilation, des câbles de télévision, des gaines électriques…

Isolation des portes et fenêtres[modifier | modifier le code]

Les ouvertures vitrées sont les points faibles de l’isolation globale de la construction. Limiter la surface de ces ouvertures permet de réduire les déperditions, de même avec l'évitement d'ouvertures au nord et côté du vent (souvent à l'ouest). Ceci peut diminuer l'éclairement des pièces, et les apports solaires (sources d'économies d'énergie en confort d'hiver) en dégrant le confort. Un calcul de performance énergétique permet de d'arbitrer entre gain en apports solaires et lumineux et pertes thermiques.

Coupe d'un cadre de fenêtre en PVC montrant les espaces creux améliorant l'isolation.

Les solutions suivantes sont généralement préférées :

  • le double-vitrage à faible émissivité de 24 mm d'épaisseur totale minimum (RT 2005),
  • des huisseries épaisses en bois ou PVC de bonne qualité ou en aluminium avec rupture de pont thermique (offre standard depuis la RT 2000),
  • une étanchéité des joints, et des bas de portes,
  • des volets étanches, si possible au droit de la façade pour limiter les effets du vent. Les volets roulants en PVC à double parois et caisson extérieur (dans l’épaisseur du mur) sont une des bonnes solutions. Par contre les volets roulants à lames aluminium double parois même injectées de mousse polyuréthane présentent une moins bonne isolation thermique. En effet, les lames aluminium favorisent les échanges thermiques avec l'extérieur contrairement aux lames PVC.
  • des doubles-rideaux épais devant portes et fenêtres,
  • ruptures de ponts thermiques (au niveau des seuils, balcons, escaliers extérieurs, appuis de fenêtres etc.).
  • les doubles-fenêtres qui limitent à la fois le bruit et les entrées d’air (notamment en présence de caissons de volets roulants, huisserie anciennes déformées, difficulté de poser des joints). La manœuvre et l’entretien des doubles-fenêtres est cependant plus malaisée, leur esthétique discutable et leur coût élevé.

La pose de sur-vitrages est généralement une solution bon marché et peu efficace mais qui peut rendre service en rénovation[réf. nécessaire].

Des verres pré-traités ou dotés d'un film réfléchissant peuvent réduire le rayonnement infrarouge pénétrant par les vitrages sud en été (solution assez efficace mais onéreuse). De jour le film peut aussi protéger des regards indiscrets (cas des rez-de-chaussées). Une autre option est le double vitrage avec les fonctions de contrôle solaire.

Le confort d'hiver peut être amélioré par des apports solaires. Des fenêtres aluminium sont parfois préférées à des fenêtres PVC ; elles sont moins isolantes mais la finesse de leurs profilés maximise le clair de vitrage avec parfois une meilleure performance énergétique.

Isolation des ponts thermiques[modifier | modifier le code]

Articles connexes : Pont thermique et Rupteur de pont thermique.

Les ponts thermiques, sortes de courts-circuits dans l’isolation intérieure, doivent être réduits au maximum, idéalement dès la conception (par exemple en utilisant plutôt un plancher sur solives, une ferme intérieure plutôt qu’un mur de refend ou plus simplement en construisant son mur avec un matériau isolant (béton cellulaire, brique monomur, etc.). Une autre solution consiste à isoler par l'extérieur avec l'inconvénient de laisser un pont thermique au niveau des fondations.

Lors de la réalisation différentes solutions sont disponibles :

  • mise en place des rupteurs de pont thermique en pourtour de dalle et à l’extrémité des murs de refend ;
  • isolation de tour de dalle, par exemple par briques creuse ou d'une planelle en béton cellulaire ;
  • doublement des murs de refend par une couche isolante (plus ou moins épaisse selon le contexte climatique) ;
  • faux plafond isolé ou isoler les planchers en sous-face ;
  • dalles flottantes.

Des moisissures sur les parois trahissent une condensation indésirable sur zone froide généralement provoquée par un pont thermique. Comme il est difficile de traiter un pont thermique a posteriori, une couche mince d’isolant (quelques millimètres) peut être apposée sur la zone froide, recouverte d’un enduit ou papier peint ou d’un revêtement mural (tissus…).

Dans un bâtiment non-isolé, les ponts thermiques représentent de faibles déperditions (en général inférieures à 20 %) car les pertes globales de chaleur par les parois sont également très importantes. En revanche, si les parois sont bien isolées les déperditions causées par les ponts thermiques peuvent largement dépasser 30 %, mais pour des déperditions globales très faibles. Il est donc primordial pour un bâtiment BBC d’avoir de très fortes résistances thermiques pour les parois et de faibles pertes de chaleur aux jonctions et ouvertures.
Parmi ces solutions de traitement des ponts thermiques, la plus efficace en isolation thermique par l’intérieur est probablement la mise en place de rupteurs de ponts thermiques. Le rupteur de pont thermique est un dispositif structurel permettant d’offrir une complète isolation à une structure. Il est composé d’un boitier isolant et de barres en acier qui reprennent les sollicitations de la structure.

Composants[modifier | modifier le code]

Le pare-vapeur/coupe-vent[modifier | modifier le code]

La face intérieure de l’isolation (côté chaud) doit être munie d’un film étanche à l’air qui remplit deux fonctions : celle de pare-vapeur et celle de coupe-vent. Ce film étanche fonctionne donc dans les deux sens :

  • interdire à l’air chaud et chargé de vapeur d’eau de pénétrer dans l’isolant et d’y provoquer de la condensation ;
  • empêcher le vent de s’infiltrer, au travers de l’isolation, dans le volume chauffé.

Les canalisations électriques et autres gaines qui traversent l’isolation ne doivent pas favoriser le passage des courants d’air, il faut les immobiliser fermement, les entourer d'isolant et les boucher aux extrémités (un morceau de papier ou un peu d'enduit, facilement retirable en cas de besoin) pour éviter la circulation d'air parasite par celles-ci entre les différentes pièces, les combles, les vides sanitaires et les pièces non chauffées. Idéalement, entre la finition intérieure et le pare-vapeur, on laisse un passage technique pour l'électricité et la plomberie, ainsi, on ne troue pas le pare-vapeur.

L'utilisation du frein vapeur hygrovariable permet de garantir la durabilité de votre isolation en évitant la surcharge d'humidité dans le bâti. Le frein vapeur hygrovariable (ouvert à la diffusion de la vapeur d'eau) fonctionne selon le principe de la membrane régulée par les conditions climatiques : en hiver il protège contre l'humidité, en été sa structure moléculaire s'ouvre et permet un séchage sûr.

Contrairement au pare-vapeur, le frein vapeur hygro-variable vous garantit une construction qui respire, donc plus saine.

Les isolants[modifier | modifier le code]

Les isolants sont fibreux, poreux et/ou granulaires[10] et utilisent les propriétés de l'air et des gaz.

Le vide est le meilleur isolant thermique. Mais ne peut pas être utilisé de façon pratique pour l'isolation des habitations (il est utilisé plus facilement pour de petits récipients comme les bouteilles thermos dont la paroi peut être sous vide).

Les gaz et l'air en particulier, maintenus immobiles, sont ensuite les meilleurs isolants. En effet, les transferts thermiques par un gaz ou un liquide ne se font pas seulement par conduction thermique, mais aussi par convection thermique : c'est pourquoi l'air enfermé dans les combles d'une toiture n'empêche pas les transferts thermiques (la convection thermique est d'autant plus forte que la différence de température entre la toiture et le plancher des combles est élevée, accélérant la circulation de l'air). Les isolants vont donc contribuer dans la mesure du possible à cette immobilité de l'air.

La résistance thermique d’un matériau isolant est donc assurée par l’air ou un autre gaz enfermé dans des bulles (verre cellulaire et mousses synthétiques) ou freiné par les fibres du matériau (laine de roche, laine de chanvre, blocs de chanvre, fibre de bois, ouate de cellulose…).

L'isolant en panneau est apprécié pour sa tenue mécanique. L'insufflation en vrac, moins coûteuse permet d'éviter les ponts thermiques dans les combles par exemple.

Les critères d'un matériau isolant sont les suivants :

La pose de l’isolant[modifier | modifier le code]

Les matériaux isolants à base de fibre de verre ou fibre de roche sont irritants pour la peau et les yeux, justifiant l'utilisation de gants, d'un masque à poussière, de lunettes de sécurité et d'une combinaison de travail au col et aux poignets serrés, ainsi qu'une ventilation du local.

Les sous-pentes peuvent être isolées par de laine en rouleau munis d’un pare-vapeur, agrafés sur les chevrons (si l’écartement des chevrons correspond bien à la largeur des rouleaux). L’épaisseur d’une couche de cet isolant ne dépasse généralement pas 8 cm, ce qui est insuffisant dans la plupart des régions. Ils sont à doubler. Des panneaux découpés à l’écartement des chevrons ou un isolant en sous-face sont fréquemment utilisés.

Un isolant à bourrage lâche comme la ouate de cellulose peut être soufflé uniformément dans un grenier, par exemple à la suite de l'installation de déflecteurs de ventilation. Pour les murs, une membrane peut être brochée à l'ossature de la structure avant d'y souffler l'isolant à haute densité.

les recoins doivent être bien comblés d’isolant, éventuellement bourrés à la main dans les espaces vides. Les orifices permettant l'arrivée de rongeurs doivent avoir été obturés. De la mousse expansive de polyuréthane peut boucher des fentes, trous ou alvéoles et améliorer l'étanchéité à l'air.

La sur-isolation[modifier | modifier le code]

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On peut être tenté de doubler l’épaisseur de l’isolation des murs. Ce n’est pas une mauvaise chose mais il faut tenir compte des points suivants :

  • doubler l’épaisseur de l'isolant ne coûte pas 2 fois plus cher (la main d'œuvre est la même) mais diminue (théoriquement) les déperditions de moitié. Car le coefficient d'isolation thermique (dénommé R) sera doublé. Par exemple, 10 cm de laine de verre apportent un coefficient R de 2.5, donc 2 fois 10 cm apporteront un coefficient R de 5. Une pose croisée des deux couches permettra aussi de limiter les déperditions.
  • l’épaisseur de l’isolant intérieur est autant de place perdue pour l’espace habitable : 10 cm d’isolant sur un pourtour de 40 mètres (étage de 10×10 m) correspond à 4 m2 de surface perdue soit 4 %.
  • une isolation performante nécessite un soin particulier : traiter les embrasures, ne pas créer de ponts thermiques, rendre l'enveloppe étanche à l'air, prévoir un pare-vapeur, prévoir une ventilation efficace.
  • l'isolant extérieur (en rénovation) résout ce problème. À partir des matériaux renouvelables (ouate de cellulose, bois, déchet agricole…chanvre, paille, liège) il est possible de réduire l'énergie grise vis-à-vis d'un isolant classique (laine de roche, verre ou plastique)[11]
  • En respectant la norme Passivhaus (ép. environ 35 cm), vous économisez sur le système de chauffage et investissez dans la sur-isolation. Le retour sur investissement est fonction des économies d'énergies réalisées (Calcul en fonction de l'évolution du coût de cette énergie).
  • pour être optimisée, l’isolation doit être cohérente. Les efforts pour isoler doivent être identiques pour les murs, la ventilation et les portes et fenêtres…

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a b c et d Philippe Samyn, Pierre Loze. Devenir moderne?: entretiens sur l'art de construire. Éditions Mardaga, 1999. google books
  2. a et b Bati-actu & AFP, Rénovation thermique : 75 000 emplois pourraient être créés dans le bâtiment (08/01/2013)
  3. a et b Sophie Fabrégeat, Actu-Environnement (2013), Rénovation thermique : le nombre de ménages éligibles aux aides de l'Anah est doubléEnergies  ; 10 avril 2013
  4. a et b Manfred Hegger, Volker Auch-Schwelk, Matthias Fuchs, Construire : atlas des matériaux, PPUR Presses polytechniques, 2009 (google books).
  5. a et b Thierry Gallauziaux et David Fedullo, Le grand livre de l'isolation, Eyrolles, 2009 (ISBN 978-2-212-12404-0), p. 34
  6. Source Le site de l'ADEME
  7. Benmansour N (2011). Étude des performances de produits renouvelables et locaux adaptés aux applications de l'isolation thermique dans le bâtiment. Mémoire de magister, Faculté des sciences, Université El Hadj Lakhdar (Algérie).
  8. Meukam P (2004). Caractérisation de matériaux locaux en vue de l’isolation thermique de bâtiments. Université de Yaoundé, 157.
  9. Oliva J.P & Courgey S (2001). L'isolation thermique écologique. Terre Vivante, Mens, Francja.
  10. Melka S & Bézian J.J (1997). L'isolation thermique par les matériaux granulaires. Revue générale de thermique, 36(5), 345-353.
  11. http://www.labelvie.com/pages/habitat/energie_tableau.pdf

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Liens internes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Kaemmerlen A (2009). Transfert de chaleur à travers les isolants thermiques du bâtiment (Doctoral dissertation, Nancy 1) | résumé