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Pour
qui souhaite améliorer son confort, l’isolation de son habitat est très
souvent une des principales pistes de réalisation de travaux.
Isolation, quels sont les critères pour un bon confort thermique (1/2)
A noter que l’objectif n’est pas, en soi, d’isoler, mais bien d’accéder à un niveau de confort (thermique) plus élevé. Aboutir à des travaux d’isolation n’est pas l’objectif, mais le moyen d’atteindre un objectif.
Il
s’agit d’un acte de même nature qu’une personne qui met un pull, elle le
fait le plus souvent pour ne pas ou ne plus avoir froid ; ce n’est pas
non plus, en soi, un acte que l’on pose spontanément, il répond à la
résolution d’une problématique.
Ces décisions de travaux sont induites par le paradigme général
qui a institué la croyance que le confort est lié à la température
ambiante de l’habitat, que la température doit être maintenue par du
chauffage via des systèmes nécessitant de l’énergie qu’il faut acheter
et que, pour en limiter la consommation et donc le coût, il faut isoler.
Cet
article est dédié à l’approche d’une partie des capacités des isolants,
des critères qu’il faut prendre en compte pour les sélectionner.
En
effet, afin d’être le plus complet possible sans pour autant proposer un
article trop long, nous avons fait le choix de ne traiter qu’une partie
des critères ici, un second article traitera plus spécialement des
qualités les plus “oubliées » (effusivité, diffusivité, réfléchissement,
perméance, sorption et désorption). Enfin, noblesse oblige (quoi que
…), nous conclurons par la star des stars, le lambda !
Un
troisième fera un tour d’horizon le plus exhaustif possible des
propositions des industriels et des solutions à notre disposition.
Préalable
Revenons au parallèle habillement / habitat.
Mettre un pull permet de limiter les pertes de calories et donc de se sentir mieux, y compris dans une ambiance froide.
Cependant la fibre (que nous espérons naturelle…) et les mailles du pull servent à stabiliser l’air qui entoure notre corps, mais ne sont pas en capacité d’arrêter totalement les flux d’air en présence de vent.
Ces flux d’air froid viennent refroidir la surface de notre peau, d’où la sensation de froid. Ces ressentis peuvent provoquer “la chair de poule”. Attendu que nous n’avons plus une “belle” toison, notre pilosité ne permet plus d’augmenter notre “isolation” naturelle. Si le froid perdure nous sommes pris de tremblements, ce qui provoque une action de dégagement de calories et donc d’augmentation de notre température de surface, et donc augmente le sentiment de confort.
Puisque notre pull ne peut pas arrêter tous les flux d’air du fait du vent, nous mettons, en sus, un coupe-vent. Celui-ci limite un peu nos échanges avec l’air ambiant.
Si nous sommes en activité physique, notre organisme dégage des calories et nous transpirons,
source d’inconfort avec une sensation de “mouillé” sur le corps. Pour
limiter ce phénomène, il faut favoriser le transfert de l’eau de la
transpiration vers l’extérieur, donc choisir plutôt un coupe-vent
perspirant tel que le “Goretex®“ de certains équipements techniques d’habillement.
Afin de
maîtriser encore mieux les conditions de confort, il est nécessaire de
compléter l’équipement du parfait explorateur polaire par un vêtement au contact de la peau, destiné à gérer les émissions d’eau par notre organisme à la surface de notre peau.
Le traitement thermique de nos habitats relève du même process : le coupe-vent devient la peau extérieure (parement, membrane d’étanchéification partielle, structure de la paroi elle-même (mur extérieur par exemple)), le pull est remplacé par l’isolant et le t-shirt par la membrane pare-vapeur… Les tremblements sont remplacés par le démarrage du système de chauffage.
Tout comme les pulls peuvent être en laines véritables (aussi variables que du cachemire, de la laine de mouton ou de l’alpaga) ou en fibres synthétiques, toutes avec des capacités variables, les isolants, selon leur composition, selon les techniques de fabrication, ont des capacités différentes … et donc permettent de lutter plus ou moins efficacement contre les fuites de calories.
Plus important encore : ils ne permettent pas tous d’accéder au même niveau de confort … et donc, selon le niveau ciblé, il faudra chauffer plus ou moins pour compenser…
Voyons ensemble les premiers critères développés
Première partie de ce qu’il faudrait prendre en considération pour l’isolation
Nous savons que tous les critères ci-après ne peuvent, bien évidemment, se retrouver en même temps au top, dans un même isolant … sinon probablement que nous l’utiliserions tous, sauf peut-être par défaut de disponibilité.
Nous proposons de les décrire et expliquer sommairement ce qu’ils apportent … ou pas !
A chacun, ensuite, en son âme et conscience et, peut-être, mieux informé, d’opérer son (ses) choix.
Rayonnement
Le rayonnement est une forme de transmission de calories sous forme de lumière. Nous l’avons décrit de façon relativement détaillée dans une vidéo et nous contenterons d’en rappeler sommairement les caractéristiques physiques.
Le plus
important est, bien entendu, ce qu’il peut apporter en avantages ou
inconvénients, lesquels nous décrirons ou rappellerons plus-avant.
Les rayons lumineux peuvent être ou non visibles à l’œil humain. Ils
peuvent être captés par notre rétine et, dans le cadre de ceux que nous
voyons, analysés par notre cerveau, puis nous sont restitués sous forme
d’images. C’est ce qu’on appelle la vue.
Ces rayons peuvent aussi être renvoyés par un miroir.
Ceux qui nous intéressent en thermie sont les infrarouges. Nous ne les voyons pas mais nous les captons et cette captation se traduit par une dissipation sous forme de chaleur qui… nous réchauffe !
Tous les corps chauds (au-delà du zéro absolu, -273 ° Celsius) rayonnent. Leur rayonnement est plus ou moins important selon leur nature et leur composition.
Ils ne sont pas de première importance en tant que qualité pour un isolant conventionnel, sauf pour les matériaux réflecteurs qui, précisément les renvoient… pour notre plus grand profit.
Par contre ils le sont pour le confort ressenti
puisque c’est sous forme d’émission de rayonnement que nous perdons
environ 60 % de nos calories. Si nous en captons par le même canal, nous
ressentons rapidement une sensation de confort.
Ils sont également très importants pour des parements qui peuvent se substituer en partie ou même parfois en totalité à ce qu’on appelle un isolant, ceci afin de nous assurer du confort sans un besoin déraisonnable de chauffage. Nous faisons ici allusion aux parements à forte émissivité.
Dans le
passage suivant, sur la convection, nous mettons en évidence que si les
corps froids que constituent les parois extérieures peuvent l’être
moins, la convection sera moindre et l’inconfort également.
Ces deux caractéristiques travaillent donc de concert.
Convection
Sommairement, rappelons ce qu’elle est.
Plus un matériau est à une température élevée plus les particules qui le constituent bougent les unes par rapport aux autres. Plus elles sont en mouvement, plus elles prennent de place (un
corps que l’on chauffe se dilate). Plus elles prennent de place, moins
elles sont nombreuses dans un volume déterminé. Donc, plus le volume en question est léger… Ceci s’applique aussi à l’air. C’est d’ailleurs grâce à ce phénomène que les ballons à air chaud montent dans le ciel : l’air qu’ils contiennent, chaud, est plus léger que l’air ambiant. Moins lourd, il monte (sous une poussée dite “poussée d’Archimède”).
L’air chaud montant “lèche” ou rencontre les parois extérieures, plus froides. Petit à petit il perd alors ses calories, lesquelles sont transférées aux parements puis à l’isolant (s’il y en a un) et, enfin, à la structure finale qui, elle, en permet la dissipation par rayonnement et/ou réchauffage de l’air extérieur par le processus inverse de celui qui a été développé ci-avant lors du contact air intérieur chaud / paroi extérieure froide.
Et comme la nature a horreur du vide, l’air froid, plus lourd, descend et prend la place
libérée par l’air chaud… Voilà ce qu’est une convection. Lorsque, comme
décrit ci-avant, les mouvements se situent dans un ensemble point
froid/point chaud bien identifié et donc s’autoalimente, on parle de
« cellule de convection ».
Tout ce
qui permet d’équilibrer les températures entre les points chauds
(radiateurs, poêles…) et les points froids (parois extérieures par
exemple) réduira les convections et comme les convections sont source
d’inconfort, moins de convection implique plus de ressenti de confort.
Dans les isolants fibreux, les
multiples micro-obstacles que ces fibres constituent ralentissent
considérablement les mouvements d’air et donc de transfert de calories.
Conduction
Il s’agit de la migration des calories dans un matériau sans déplacement de matière.
Les particules des matériaux, lorsqu’ils sont à une température suffisamment élevée, vibrent les unes par rapport aux autres.
Selon leur nature et leur organisation via les liaisons qui permettent à
des particules volatiles de s’organiser pour constituer une matière
homogène, ces vibrations seront plus ou moins amples, et donc la mise en
mouvement d’une particule par sa voisine sera plus ou moins facile. Ce
faisant la chaleur progressera plus ou moins vite…
Chaleur spécifique
Tout matériau que l’on chauffe monte en température.
Pour ce faire, il est nécessaire de le soumettre à un chauffage par apport de calories.
Selon la composition et l’organisation moléculaire de la matière qui le constitue, il faudra plus ou moins de calories pour le faire passer d’une température d’origine donnée à une température plus élevée.
C’est ce qu’on appelle sa chaleur massique ou chaleur spécifique. On parle aussi de capacité thermique massique.
L’unité de base est le nombre de joules nécessaires pour faire monter un kilogramme de matière de 1° kelvin (J kg−1 K−1).
En partant d’un même poids de matière et d’une même température d’origine, on peut ainsi comparer les matériaux entre eux
Pour se faire une idée, qui souvent trompe (nous verrons plus avant pourquoi), pour faire gagner 1 K à 1 kg de verre,
il faut 500 joules ; idem pour de l’acier ; il faut 790 joules pour du
béton et … entre 1220 et 2000 pour du bois (selon sa nature, bois tendre
ou bois dur) !
Donc, 1 kg de bois peut nécessiter jusqu’à 4 fois plus de joules pour gagner le même nombre de degrés que 1 kg de verre.
Ce faisant,1 kg de bois peut accumuler jusqu’à 4 fois plus de calories qu’un kg de verre.
La chaleur spécifique est la caractéristique principale qui permet d’accumuler des calories et d’apporter ce qu’on appelle l’inertie.
Ce qui
est trompeur c’est qu’on parle des fortes capacités d’inertie des
matériaux très denses, tel que le béton alors que sa chaleur massique
est relativement faible… Ce qui lui donne ses fortes capacités d’accumulation, c’est sa densité (laquelle densité nous abordons ci-après).
Ce que
l’on peut retenir de cette caractéristique pour des isolants
conventionnels c’est que, en cas de variation de température intérieure
d’un habitat, les isolants dotés d’une chaleur spécifique
élevée auront plus de capacité à stabiliser la température et “écrêter”
ces variations, sources d’inconfort.
De même, les isolants à forte chaleur spécifique monteront plus haut en température, ce qui permettra aux habitats ainsi isolés de rester chauds plus longtemps en cas de coupure de chauffage.
Enfin, plus un isolant intégré dans une paroi est chaud (pour rappel, ce que permet la chaleur massique des divers éléments), plus la surface de ladite paroi sera chaude et plus, à matière identique, elle émettra de rayonnement infrarouge, encore un gage de confort.
Densité de mise en œuvre
La densité, comme on sait, est le poids volumique une fois mis en œuvre. Le plus souvent l’unité retenue est : kg/m3.
Tel que
nous venons de l’appréhender ci-avant dans la rubrique “Chaleur
spécifique”, un matériau a une capacité à stocker des calories. Plus un matériau comporte de kg au m3, plus, à chaleur spécifique donnée, il pourra stocker des calories. Les isolants les plus utilisés sont de type fibreux (environ 50% du volume total).
Ils emprisonnent de l’air entre les fibres. En augmentant leur densité,
on diminue les écarts entre les fibres et on augmente leur conduction.
Il faut donc ajuster le curseur au niveau globalement le plus favorable.
En effet, une forte densité améliore l’inertie et permet de participer à la stabilisation de la température intérieure ainsi que de reculer la chute de la température suite à l’arrêt du chauffage, ce qui est très intéressant…
Mais cette forte densité peut aussi parfois faire chuter le lambda
(ceci est très important pour les matériaux en vrac car l’opérateur
peut, selon les modes de mise en œuvre, en faire varier la densité).
Ce qu’il faut en retenir : un matériau à très bon lambda et à faible poids volumique, donc à faible densité, s’il limite drastiquement les fuites de calories, ne permet pas, à lui seul, de stabiliser la température, d’en retarder la chute après arrêt du chauffage et n’écrête donc pas les variations de température. De ce fait, il n’améliore pas les ressentis de confort.
Contrairement à certaines préconisations qui consistent à rechercher des isolants les plus légers possible, il y a intérêt à chercher le juste équilibre et… la densité n’est pas une ennemie mais plus souvent une alliée !
Déphasage
Il s’agit du temps nécessaire pour qu’une calorie transite d’une face à l’autre d’un matériau ou d’une paroi. Nous l’avons aussi décrite dans une vidéo.
Rappelons en les principes.
Elle dépend de trois facteurs : la chaleur massique, le lambda de la matière, et sa densité de mise en œuvre.
D’emblée, on constate que la chaleur spécifique y trouve une place de choix, au même titre que le lambda
Le déphasage est primordial l’été et, compte tenu de l’évolution du climat, risque de l’être de plus en plus.
Ce qu’il faut en retenir c’est que le lambda seul ne peut lutter contre les effets de la chaleur l’été et qu’il vaut mieux préférer un matériau disposant à la fois d’un lambda correct mais aussi et surtout, d’une chaleur spécifique élevée et d’une mise en œuvre à une densité également assez élevée.
Conclusion
L’isolation est souvent considérée comme une opération simple,
réalisable en mettant en œuvre un matériau parfois choisi pour son prix
le plus bas possible ou par sa facilité de mise en place.
Elle
fait parfois partie des travaux dits réservés, c’est-à-dire réalisés par
les propriétaires eux-mêmes, rarement aguerris à cette opération… comme si elle était de moindre importance !
Au-delà des difficultés de réalisation, il faut aussi porter le plus grand soin à la sélection des isolants.
En effet, bien que la chose soit peu connue, de ceux-ci et de leurs caractéristiques, dépendent en partie non seulement le coût d’exploitation future mais aussi le confort qui sera ressenti dans l’habitat.
Cet article nous a permis de rappeler les modes de transfert de calories.
Nous y avons aussi abordé LA caractéristique qui devrait être mise au moins à égalité avec le lambda, si ce n’est être prise plus en considération : la chaleur spécifique des matériaux !
En effet, en plus d’être importante pour l’efficacité d’un isolant, elle apporte beaucoup pour le ressenti de confort.
Nous
avons aussi abordé la caractéristique qui peut augmenter son intérêt, la
densité de mise en œuvre, et celle qui en découle directement : le déphasage.
L’article à suivre abordera les autres caractéristiques qu’il faut prendre en compte.
Dans
le bâtiment, par passion, depuis presque 40 ans, Ancien charpentier,
ancien artisan, ancien constructeur de Maisons à Ossature Bois, ancien
maitre d'œuvre, Ancien et encore formateur à l'isolation bio-sourcée, •
Titulaire d'un brevet de construction de MOB en kit, Conférencier dans
plusieurs domaines liés à l'éco-construction, l'éco-isolation, Youtubeur
via des vidéos sur, dans un premier temps, l'isolation et l'efficacité
énergétique et, parce qu'il faut aller plus loin, futurement, plus
largement, le bâtiment responsable et pertinent, Initiateur et
administrateur d'un groupe sur Facebook : Rénovation pertinente » . Pour
ceux qui souhaiteraient plus d'informations : www.papyclaude.fr
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Isolation : quels sont les critères pour un bon confort thermique 2/2
Pour y parvenir, ils font soit réaliser soit améliorer l’isolation.
Ils y sont incités par le paradigme général que nous avons dénoncé de nombreuses fois dans ces colonnes. Celui-ci est très largement appliqué du fait d’incitations diverses qui vont des normes applicables aux aides fiscales et aux subventions diverses.
Cependant le seul critère pris en compte pour l’isolation est le lambda, lequel est combiné avec l’épaisseur pour calculer la résistance thermique R ciblée.
Or de nombreux autres critères sont importants.
Nous
avons traité des modes de migration des calories ainsi que de la chaleur
spécifique et de l’une des conséquences dont il est en partie
responsable, le déphasage, dans notre précédent article.
Ce présent traite des autres critères et capacités des isolants dont il faut tenir compte.
Préalable
Nous
avons, dans une précédente communication, fait un parallèle entre les
modes de protection contre le froid et de recherche de confort que nous
mettons en œuvre pour protéger notre corps.
Pour rappel, nous nous protégeons du froid via un pull. Nous lui adjoignons un coupe-vent pour nous protéger des bourrasques et un t-shirt pour gérer notre transpiration.
Un
extrait de cet article résume bien ce que nous devrions faire pour que
nos habitats soient aussi performants et confortables que nos
habillements :
❮ Le traitement thermique de nos habitats relève du même process : le coupe-vent devient la peau extérieure (parement, membrane d’étanchéification partielle, structure de la paroi elle-même (mur extérieur par exemple), le pull est remplacé par l’isolant et le t-shirt par la membrane pare-vapeur… Les tremblements sont remplacés par le démarrage du système de chauffage.
Tout comme les pulls peuvent être en laines véritables (aussi variables que du cachemire, de la laine de mouton ou de l’alpaga) ou en fibres synthétiques, toutes avec des capacités variables, les isolants, selon leur composition, selon les techniques de fabrications, ont des capacités différentes … et donc permettent de lutter plus ou moins efficacement contre les fuites de calories.
Plus important encore : ils ne permettent pas tous d’accéder au même niveau de confort … et donc, selon le niveau ciblé, il faudra chauffer plus ou moins pour compenser… ❯
Nous savons que tous les critères ne peuvent pas se retrouver en même temps au top, dans un même isolant … sinon probablement que nous l’utiliserions tous, sauf peut-être par défaut de disponibilité.
Alors nous avons décidé de les décrire et expliquer sommairement ce qu’ils apportent.
A chacun, ensuite, en son âme et conscience et, peut-être, mieux informé, d’opérer son(ses) choix.
Diffusivité
Nous avons déjà abordé ce sujet ici, dans un article qui traite de ce que nous avons qualifié de grandes oubliées : “les grandes oubliées : diffusivité, effusivité”.
(Aparté :
ces deux capacités, effusivité et diffusivité, en plus de ce qu’elles
apportent aux isolants, sont également très importantes pour tous les
matériaux de parement.)
Plutôt que tout réécrire, nous vous proposons un extrait de cette publication antérieure :
❮ Une des définitions à la fois juste et simple de la diffusivité que nous ayons découverte en dit ce qui suit :
“La diffusivité thermique
est une grandeur physique qui caractérise la capacité d’un matériau
continu à transmettre un signal de température d’un point à un autre de
ce matériau. Elle dépend de la capacité du matériau à conduire la
chaleur (sa conductivité thermique) et de sa capacité à stocker la
chaleur (capacité thermique). La diffusivité thermique est fréquemment
désignée par les lettres a, D ou la lettre grecque α.”
Dit autrement et encore plus simplement, elle exprime la vitesse de déplacement d’une calorie dans un matériau continu.
Plus sa valeur est petite pour un matériau donné, moins vite la chaleur s’y déplace … et comme une calorie ne peut être à la fois en deux points différents, si elle se déplace lentement, cela signifie que :
- l’hiver, elle stagne plus longtemps du côté d’où elle provient, c’est à dire l’intérieur,
- l’été, elle demeure assez longuement du côté d’où elle provient : l’extérieur.
Dommage qu’on ne lui prête pas plus attention
: elle permet de sélectionner des matériaux qui retiennent les calories
là où on le souhaite : à l’intérieur l’hiver et à l’extérieur l’été. ❯
Effusivité
❮ Une définition simple et juste de l’effusivité, extraite d’un site marchand, ce que nous faisons rarement mais la qualité de ses approches nous y a incité :
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…).”
Dit autrement : en présence d’un matériau à faible effusivité tout rayonnement qui vient frapper sa surface est capté. L’énergie dégagée par sa captation est transformée en chaleur et, du fait de sa faible effusivité, non transportée vers l’intérieur du matériau, ce qui provoque la montée en température de sa surface exposée.
Cette température de surface élevée engendre un rayonnement important, lequel provoque un ressenti de confort.
L’hiver, plus la valeur de l’effusivité d’un matériau est petite, meilleure est cette réaction et
donc plus ce matériau choisi contribue à limiter la convection car la
surface de l’élément étant plus chaude, l’air intérieur chaud s’y
refroidira moins … ❯
Réflexion physique, réfléchissement
Nous avons publié ici un article dédié au traitement des performances réelles des Isolants Minces Réflecteurs (IMR). Nous rappelons donc sommairement les principes du réfléchissement des rayonnements.
Tout rayonnement lumineux se déplace librement et en ligne droite, sauf à être très légèrement dévié sous l’effet de la gravitation (vaste sujet que nous n’aborderons pas ici !).
Lorsqu’il est capté, l’énergie qu’il contient est dissipée sous forme de chaleur, laquelle est alors instantanément transmise au corps qui l’a arrêté.
– C’est selon ces règles que le soleil réchauffe la terre et/ou tout corps qui y est exposé … –
Parfois il est intéressant de capter ces rayonnements
(l’hiver, pour chauffer l’intérieur des maisons au travers des
menuiseries vitrées, pour produire de l’eau chaude via des panneaux
thermiques hydrauliques…).
Parfois il est intéressant de les renvoyer
(l’été pour éviter que le soleil surchauffe nos habitats, l’hiver pour
garder les infrarouges (à notre profit) dans nos habitats…).
Le renvoi du rayonnement par des éléments réflecteurs est un principe théorique intéressant.
Cependant attendu que nous vivons dans une atmosphère susceptible de
transmettre les calories via de la convection et de la conduction, il
est nécessaire de contrer ces deux réalités physiques en adjoignant aux
IMR un ou des systèmes susceptibles de piéger de l’air et le rendre
captif (soit par des “chambres
d’air” le rendant captif et stable, soit par combinaison avec un isolant
conventionnel doté d’un bon lambda).
Une autre solution consiste à doter de capacités de renvoi de rayonnement un isolant déjà doté d’un bon lambda.
Perméance
C’est la possibilité de transfert de l’eau au travers d’un matériau ou d’une paroi.
Nous produisons de la vapeur d’eau dans nos habitats du fait de notre métabolisme et du fait de nos activités.
Le niveau de teneur de la vapeur d’eau est très important pour le ressenti de confort, il faut donc en favoriser la gestion. Le renouvellement d’air l’assure à titre principal. Il peut être très utilement aidé par l’évacuation d’une partie de la vapeur d’eau au travers des parois extérieures.
Les remontées capillaires contribuent aussi à apporter de l’eau dans les bâtis. Parfois celle-ci est évacuée après migration au travers de l’isolant et des parements.
Il peut être important de sélectionner des isolants dotés de bonnes capacités dans ce domaine.
La valeur qui permet de calculer cette faculté de transfert est le Mu ( ∏ ). Combinée avec l’épaisseur elle permet d’établir la valeur Sd (Spraying diffusion) ; l’unité correspond à des équivalences d’épaisseur d’air exprimées en mètre.
Plus un isolant est fermé au transfert de l’eau, plus on le dit étanche et plus sa valeur Sd est élevée. Au-delà d’un Sd de 100, le flux d’eau est tellement faible qu’on considère le matériau étanche.
Ne pas prendre la perméance en considération ou ne pas compenser sa faiblesse par un renouvellement d’air sérieux, c’est prendre le risque d’importantes pathologies pour nous-mêmes et pour le bâti (pas les mêmes bien sûr !)
Sa gestion peut être nettement améliorée avec un pare-vapeur.
Ce qu’il faut en retenir c’est que la perméance réduit les risques de condensation aux points éloignés des mouvements de renouvellement d’air (particulièrement aux angles des parois extérieure) et favorise l’assèchement des murs extérieurs.
Sorption, désorption
Il s’agit des capacités d’un matériau à se charger des molécules d’un gaz ou d’un liquide, ici de l’eau, et à les restituer. Nous vous proposons, pour imager ces phénomènes, un lien vers une étude de la sorption,
désorption d’eau dans de l’argile, lequel n’est bien sûr pas un
isolant, mais cette étude permet de comprendre les processus en action.
Wikipédia en fait une présentation à la fois plus simple et plus sommaire.
Ces possibilités permettent de gérer au mieux les teneurs en vapeur d’eau dans les pièces isolées et dans l’isolant lui-même.
En plus
de la perméance décrite ci-avant, laquelle favorise le transfert de
l’eau, ces capacités de sorption et désorption permettent, à teneur
équivalente en eau dans un isolant, de retarder l’apparition du point de rosée.
Celui-ci est une véritable catastrophe pour les performances des
isolants puisque, au moins pour partie, l’air captif initial est alors
remplacé par de l’eau liquide.
Bien évidemment cette substitution change beaucoup de choses.
Qu’en retenir ? Un matériau à fortes capacités de sorption et désorption retardera considérablement l’apparition du point de rosée et contribuera au maintien de l’humidité relative à un niveau favorable aux ressentis de confort.
Lambda
Selon le paradigme actuel, de façon non justifiée mais c’est un fait, le lambda est la valeur “phare” de caractérisation d’un matériau isolant. Pour tout dire, c’est quasiment la seule prise en compte pour les calculs de consommation ultérieure de chauffage.
Malheureusement elle n’a qu’une très faible influence sur le niveau de confort d’un habitat.
Elle est représentative de la conduction et s’exprime en Watt (unité de puissance) par mètre (unité de longueur) par kelvin (K) (unité de température).
Dit un
peu différemment, cette valeur représente la quantité d’énergie
(chaleur) transférée par unité de surface et de temps en présence d’une
différence de température déterminée par mètre.
Par contre, des écrits qui semblent bien sourcés mettent en avant le fait que le lambda est difficilement mesurable ou, en tout cas, peu fiable dans les hautes températures. Ceci semble d’ailleurs avoir été constaté dans une affaire ayant opposé des producteurs de laine minérale et un producteur d’IMR.
Les
appareils de mesure (entre autres les lambdamètres utilisés dans les
laboratoires) permettraient donc de quantifier, de façon assez fiable,
le lambda d’un matériau de 2 à 200 K, au mieux jusqu’à 300 K. C’est à
dire, au mieux, en équivalence de degrés Celsius : de – 271 °C à + 27 °C.
Autant dire que pour apprécier les transferts l’hiver, le lambda semble une valeur quasi parfaite.
Par contre, l’été, il en va tout autrement puisque les valeurs annoncées ne seraient plus “fiables” au-delà de +27 °C !
Or nous
sommes et serons de plus en plus confrontés à des problématiques de
canicule ou, à tout le moins, de températures élevées sur des périodes
de plus en plus longues.
En tenant de compte des “doutes” ou “possibles imprécisions” précédentes, que peut-on déduire ?
Nous allons nous en tenir à ce qui semble “relativement sûr”.
Nous ne sommes pas physicien et ne prétendons pas démontrer quoi que ce soit, cependant, par précaution, nous pensons que, pour l’été, il est mieux de s’appuyer sur la diffusivité d’un isolant que sur le lambda.
La diffusivité, comme développé ci-avant, dépend de la conductivité (lambda), donc de ce point de vue, rien de mieux, mais aussi de sa chaleur spécifique, ce qui pour le coup peut permettre des choix.
La diffusivité, comme développé ci-avant, dépend de la conductivité (lambda), donc de ce point de vue, rien de mieux, mais aussi de sa chaleur spécifique, ce qui pour le coup peut permettre des choix.
Nous conseillons donc, pour
l’hiver, de choisir des isolants à bonne capacité en terme de lambda
et, pour l’été, des isolants à forte capacité en chaleur spécifique (cf paragraphe diffusivité ci-avant). L’idéal étant, bien sûr, des matériaux correctement dotés de ces deux caractéristiques.
Faute d’y parvenir, il peut être intéressant d’en combiner deux chacun doté de l’un d’eux.
Pour être le plus exhaustifs possible, attendu que le lambda est aussi dépendant de l’humidité relative de l’isolant et de la pression à laquelle il est exposé, nous conseillons aussi de choisir des matériaux à bonne capacité de sorption et désorption, ce que nous avons abordé sommairement ci-avant.
Nous conseillons aussi de veiller à bien gérer les flux de vapeur et les risques de condensation, sujets déjà décrits ici, ainsi que de prévoir des mises en œuvre assurant des conditions de stabilité de pressions les plus basses possibles, ce que nous aborderons dans un autre article.
Conclusion
Dans l’article précédent sur les critères déterminants pour qualifier les isolants, nous avons rappelé les modes de transfert de calories.
Nous y avons aussi développé ce qu’est la chaleur spécifique et ce en quoi elle est primordiale dans le choix d’un isolant.
Le présent article nous a permis d’aborder la diffusivité et l’effusivité, qualifiées ailleurs de “grandes oubliées”, la réflexion physique du rayonnement, les capacités de gestion de la vapeur d’eau, cette dernière étant déterminante pour la stabilité des capacités isolantes d’un produit.
Il apparaît que l’isolation, souvent considérée comme une opération très simple, tant dans le choix des isolants que dans leur mise en œuvre est loin de l’être.
Des systèmes complémentaires sont de plus en plus imposés, lesquels contribuent à l’amélioration globale des performances isolantes et de confort de nos habitats.
C’est heureux que ces évolutions soient apparues, dommage que nous ayons tellement tardé à les imposer car de nombreuses réalisations n’ont pas été éxécutées aussi bien qu’elles auraient dû l’être.
Nous espérons que notre série d’articles traitant de l’isolation aidera à orienter les travaux vers des pistes encore trop peu pratiquées,
à savoir que l’isolation permet de chauffer à moindre coût mais
n’apporte que très peu au plan du confort. Nous avons abordé ce sujet
via de nombreux articles dont vous pouvez trouver les liens ici.
Il est des points ou spécifications que nous n’avons pas encore abordés ici.
Ils relèvent d’autres aspects ou d’autres impacts plus ou moins importants rendus au bâtiment, à ses occupants ou à l’environnement, mais qu’il ne faut pas négliger.
Nous pensons entre autres à l’origine des isolants (fossile ou renouvelable), à la consommation d’énergie qui est nécessaire à leur fabrication et mise en œuvre ainsi que leur faculté à être recyclés.
Nous aborderons ultérieurement tous ces points connexes, mais eux aussi très importants.
Dans
le bâtiment, par passion, depuis presque 40 ans, Ancien charpentier,
ancien artisan, ancien constructeur de Maisons à Ossature Bois, ancien
maitre d'œuvre, Ancien et encore formateur à l'isolation bio-sourcée, •
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plusieurs domaines liés à l'éco-construction, l'éco-isolation, Youtubeur
via des vidéos sur, dans un premier temps, l'isolation et l'efficacité
énergétique et, parce qu'il faut aller plus loin, futurement, plus
largement, le bâtiment responsable et pertinent, Initiateur et
administrateur d'un groupe sur Facebook : Rénovation pertinente » . Pour
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