Les isolants thermiques

1 Définition

Un isolant thermique de bâtiment est un matériau qui, parsa composition ou sa nature, ralentit la dissipation de l’énergie calorifique.Dans le bâtiment, l’appellation « isolant thermique » est réservée auxproduits dont la résistance thermique est au moins égale à 0,5 m².K/W, et dontle rapport de l’épaisseur par sa résistance thermique (conductivité thermique)est au plus égale à 0,065 W/(m.K).

Larésistance thermique (R) est l’aptitude d’un matériau à ralentir la propagationde l’énergie qui le traverse.

Laconductivité (l) est le flux dechaleur qui traverse un matériau d’un mètre d’épaisseur par unité de surface etpar un degré de différence de température.

Lesparois, constituées de plusieurs produits, sont caractérisées par uncoefficient de déperditions thermiques U.

Lesliaisons entre parois peuvent engendrer des déperditions thermiques diteslinéiques y.

Ces deux derniers coefficients sont déterminésconformément aux règles Th-Bât.

Onpeut trouver sur le marché Français, des produits isolants thermiques que l’onrajoute à une structure porteuse ou des produits qui sont à la fois porteurs etisolants. Ces derniers ne répondent pas à la norme NF P 75-101.

2 Procédure d’Avis Technique

Chaque produit ou procédé, correspondant à une applicationnon traditionnelle, peut faire l’objet d’un Avis Technique. Une application estconsidérée non traditionnelle, si pour le produit ou le procédé utilisé, il n’ya pas de référence (normes produits) ou s’il n’y a pas de règles de miseen œuvre définies par des textes codificatifs (D.T.U.).

L’Avis Technique contient les différentes caractéristiquesminimales d’aptitudes à l’emploi et, les règles de mise en œuvre, spécifique duproduit ou du procédé pour une application particulière.

Pour certains produits, une procédure de certificationappelée CSTBât est associée à l’Avis Technique. Cette certification concerne leproduit lors de sa fabrication.

D’autre part, la caractéristique thermique est donnée dansl’Avis Technique par le CTAT (Comité Thermique de l’Avis Technique). Lacaractéristique thermique d’un produit peut faire l’objet d’un suiviéquivalent : certification ACERMI, NF-Blocs de terre cuite, NF-Blocs debéton.

3 Le marché de l’isolation thermique

Le marché est stable depuis plusieurs années et représenteenviron 17 millions de m3 de produit vendus par an.

Il existe deux grandes familles de produits isolants quise partagent le marché :

Рles laines min̩rales (laine de verre, laine de roche)

Рles plastiques alv̩olaires (polystyr̬ne expans̩ ou extrud̩,polyur̩thane, mousse ph̩nolique).

Les autresproduits représentent de l’ordre de 1 à 2% du volume total.

4 Les autres produits utilisés pour isolerles bâtiments

D’autres produits qui nerépondent pas à la définition d’isolants thermiques définis précédemmentpeuvent être utilisés en tant que composant du bâtiment permettant d’atteindreles performances thermiques réglementaires :

Рb̩toncellulaire

– bloc deterre cuite

– blocd’argile expansé.

D’autresproduits encore sont représentés sur le marché. Ce sont les produits dits« réfléchissants» qui sont constitués d’une âme en fibre synthétique ou bullesd’air revêtus de chaque côté d’un film métallisé. Ces produits de faibleépaisseur ont une résistance thermique inférieure à 0,5 m².K/W.

Ilsreprésentent une part de plus en plus importante sur le marché (0,4% envolume).

5 Les applications

La répartition par type d’application et par type deproduit du marché Français est la suivante :

Dans cette répartition, 60% est utilisé en bâtiment neufet 40% en réhabilitation.

6 Les principaux isolants thermiques

Lescaractéristiques thermiques de ces produits sont indiquées soit dans les règlesTh-Bât (fascicule 2/5 : les matériaux), sauf pour les produits en vrac,soit dans les certificats délivrés par l’ACERMI (Association pour lacertification des matériaux isolants thermiques manufacturés).

6.1 La laine de roche

La laine de roche est obtenue à partir de fibre de rochevolcanique. Le mélange de matières premières est acheminé vers un four de fusionà environ 1400°C. Les fibres sont obtenues par centrifugation du mélange enfusion. Ces fibres sont aspergées de liant tombant sur un tapis roulant pourformer un matelas continu. Ce matelas passe dans un four de polymérisation etc’est dans ce four que l’épaisseur du produit fini est figée. Ensuite, lematelas continu est découpé et emballé.

Lesproduits en vrac sont de plus en plus issus de fabrications spécifiques.

La structure de laine de Roche contient de l’air sec etstable faisant obstacle aux transferts de chaleur. La laine de Roche ne retenantpas l’eau, elle conserve dans le temps ses caractéristiques thermique etmécanique.

6.2 La laine de verre

La laine de verre est obtenue à partir de silice.

Lemélange de matières premières est acheminé vers un four de fusion àenviron 1100°C.

6.3 Le polystyrène expansé

Le polystyrène expansé mouléest obtenu par expansion de bille de styrène renfermant du pentane. Ces billes sontensuite collées entre elles par thermofusion pour former des blocs ou despanneaux. Ces blocs ou panneaux sont ensuite découpés pour obtenir le produitque l’on rencontre sur le marché

6.4 Le polystyrène extrudé

Le polystyrène extrudé est obtenu par extrusion degranulés de styrène mélangé avant extrusion à un gaz lourd. Le mélange estréalisé dans le corps de la machine qui ramollit le styrène et pousse lemélange à travers la buse d’extrusion. Le produit se durcit rapidement etforme, en quelques secondes, des plaques. Elles sont stabilisées avant découpe.

C’est un bon isolant thermique et il est parfaitementimperméable.

7 Les matériaux minces réfléchissants

les produits minces réfléchissants doivent comme tous les autresproduits être utilisés à bon escient. Leurs performances thermiquesintrinsèques étant très faibles, leurs principaux intérêts résident dans :
– la réalisation d’une ou deux lames d’air, étanches à l’air, en contact avecla face peu émissive du produit, permet d’obtenir des résistances thermiquesqui s’ajoutent à celle du produit. Toutefois cette performance thermique restetrès inférieure aux niveaux réglementaires,
– la réalisation d’un pare-vapeur efficace côté intérieur des parois, laplupart des films étant très étanches à la vapeur d’eau,
– l’amélioration du calfeutrement : augmentation de l’étanchéité à l’air deparois non isolées si la réalisation est parfaite.

” Les films dits ” réfléchissants ” font appel à unprincipe physique connu depuis longtemps, qui consiste à réduire les échangesthermiques par rayonnement entre deux parois en diminuant l’émissivité de l’unedes deux surfaces en vis-à-vis.

Les performances thermiques, liées aux caractéristiques de surfacedes films réfléchissants, peuvent se dégrader dans le temps sous l’action de lapoussière, des salissures ou de l’humidité. Des condensations peuventapparaître si le produit est mal positionné dans la paroi, ce qui entraîne unedégradation à terme de toute la structure. De plus, selon les configurations oules méthodes de mise en œuvre adoptées, le procédé peut entraîner des pontsthermiques non négligeables et ainsi dégrader les caractéristiques thermiquesglobales de l’ouvrage.