04 70 06 37 98 19, avenue Ambroize Croizat - 03410 Domérat

Eco'Logis Maisons & Extensions
Menu

L’Isolation & Le Chauffage

L’importance d’une bonne isolation thermique

L’énergie la moins chère est celle que l’on ne consomme pas.

Une fois cela dit, il est facile de comprendre que l’isolation thermique d’une maison est cruciale pour votre porte monnaie. Mais elle l’est mais aussi pour votre confort.

L’isolation thermique joue le rôle d’une barrière de chaleur. En hiver elle vous protège contre le froid et a pour but de garder la chaleur à l’intérieur de votre habitation et l’été elle doit garder cette chaleur à l’extérieure pour vous offrir un intérieur le plus frais possible.

Plusieurs endroits de la maison peuvent être source de fuite pour la chaleur.

Ainsi tous ces endroits doivent être bien isolés pour réduire au maximum les déperditions thermiques.

L’isolation vise à garantir le confort thermique des habitants en assurant aux parois des températures de surface élevées. En effet, lorsque la température surfacique des parois présente une différence de plus de 3°C avec la température ambiante de la pièce, une sensation d’inconfort apparaît. Dans une maison performante, la température de surface de l’enveloppe à l’intérieur du bâtiment reste très élevée et proche de la température ambiante même par des températures extérieures très basses. Dans une maison à conception traditionnelle, ce confort ne peut être obtenu que partiellement en augmentant les apports de chaleur par le système de chauffage. 

La perte de chaleur à travers une paroi, un plancher ou un toit est mesurée par son coefficient de transmission thermique U exprimé en W/m²K (ou R tel que U=1/R)

Plus U est petit, meilleure est la performance. Par exemple, dans les mêmes conditions de températures intérieure et extérieure, un mur extérieur dont U vaut 0,3 W/m²K accuse des déperditions thermiques deux fois plus petites que celles d’un mur dont U atteint 0,6 W/m²K.

Le U moyen de l’enveloppe du bâtiment pour une maison très performante doit être inférieur ou égal à 0,15 W/m²K. Il est clair qu’un U moyen aussi faible ne peut être obtenu qu’avec des matériaux performants, sous peine d’avoir une beaucoup trop grosse épaisseur d’isolant, comme le rappelle le tableau suivant.

tab01

Les matériaux se situant dans la partie basse du tableau sont acceptables comme isolants. Déjà avec des murs en ballots de paille de 40 à 50 cm d’épaisseur, une maison passive est concevable. Si on utilise un isolant conventionnel tel que la laine de verre, le polystyrène ou la cellulose, il faudra compter environ 30 cm tandis que si on se tourne vers la mousse de polyuréthane, on peut réduire l’épaisseur à 20 cm. Pour encore gagner de la place on peut choisir d’autres types d’isolant, mais ceux-ci reviennent alors beaucoup plus cher. Evidemment, une combinaison (pour la structure par exemple) avec un matériau non isolant est tout à fait possible, voire même nécessaire.

L’épaisseur d’isolant dépend du type de matériaux, mais aussi du type de paroi à isoler. Par exemple, pour le toit, on isole beaucoup puisque cela ne présente pas de problème constructif d’avoir de plus grosses épaisseurs, par opposition aux murs où on essaie de minimiser l’épaisseur de la paroi. Pour le plancher, par contre, il faut moins isoler puisqu’il est en contact avec le sol, qui reste plus chaud que l’air extérieur (en hiver du moins) et que le flux de chaleur est moins important.

Pour que l’isolation soit efficace, il faut qu’elle soit mise en œuvre rigoureusement, c’est à dire avec une grande régularité et une bonne étanchéité. 

 

Les matériaux

Plusieurs matériaux peuvent être utilisés pour isoler un logement.
Certains sont dits minéraux, dont les plus connus sont la laine de verre ou encore la laine de roche. L’avantage de la laine de verre est qu’elle peut être utilisée aussi bien pour l’isolation intérieure qu’extérieure.
Vous pourrez aussi opter pour des isolants dits naturels, à savoir la paille, le coton, la cellulose de boisou encore le chanvre.
Pour choisir votre isolant plusieurs critères sont à prendre en compte en fonction de vos besoins. Mais les deux critères principaux de sélection d’un isolant sont sa conductivité thermique et la résistance thermique.
Afin de faire le meilleur choix pour votre maison, n’hésitez pas à faire appel à nos professionnels et demandez un devis gratuit.

3.4. Points critiques de l’enveloppe

3.4.1. Fenêtre

De tous les composants de l’enveloppe de votre maison, la fenêtre est l’élément le plus critique à cause de ses multiples fonctions : outre ses qualités d’isolation, elle doit permettre la vue vers l’extérieur, être ouvrable et pouvoir se fermer parfaitement, et en plus, elle doit aussi capter un maximum d’énergie solaire.

Ces multiples fonctions ont rendu des développements technologiques indispensables. Dans les années ’70, les fenêtres étaient encore composées de simples vitrages et présentaient un coefficient U de 5,5 W/(m2K). Aujourd’hui, une performance thermique de 0,8 W/(m2K) est facilement atteignable ! Ces contraintes impliquent naturellement des châssis et des vitrages ultra performants.

Un coefficient U aussi bas peut seulement être atteint grâce à un triple vitrage. L’espace entre les vitres est rempli de gaz nobles tel que l’argon, afin de réduire le transfert de chaleur par convection. Pour diminuer également le transfert de chaleur par rayonnement, on utilise des verres à faible émissivité (Low-E), qui possède une couche invisible d’oxydes métalliques qui laisse passer la lumière extérieure, mais bloque le rayonnement de chaleur provenant de l’intérieur de la maison. Il s’agit d’éviter les pertes, bien entendu, mais aussi de maintenir de hautes températures surfaciques intérieures tant pour une question de confort que pour éviter la condensation.

 

 

La figure 56 compare un châssis traditionnel double vitrage et un châssis triple vitrage. Par simulation ou grâce à la thermographie, on peut avoir une idée précise des températures en différents points de la fenêtre. On constate assez aisément que la surface intérieure (à droite) du triple vitrage est plus chaude (orange) que la surface intérieure du double vitrage (jaune-vert).

fig056

Avec une telle isolation, le triple vitrage capte un peu moins de chaleur solaire (“coefficient g”) par rapport à un double vitrage classique. On arrive cependant à 60% de transmission, ce qui est largement suffisant pour respecter le critère établi à 50%. D’ailleurs, pour une raison financière, on se contente bien souvent d’un facteur g de 50% et d’une bonne orientation de la baie. L’important est d’avoir un bilan énergétique annuel positif pour la fenêtre, ce qui est le cas avec des triples vitrages et un facteur g de 50%. Par opposition, les doubles vitrages présentent un g plus élevé mais offrent un pouvoir isolant moindre, ce qui se traduit par davantage de déperditions en saison froide.[1]

fig057Figure 57 : Isolation interne du châssis avec du liège. (Source : MB Benelux- Ewitherm)

Le degré d’isolation du châssis en lui-même est un autre facteur important. Il convient d’avoir un châssis absolument sans pont thermique. Pour y arriver, il existe de nombreux produits et le marché propose un nombre croissant de solutions. Certains fabricants offrent des châssis en bois avec des inclusions de mousse rigide de polyuréthane (basse conductivité thermique et haute qualité porteuse) ou de liège. Des châssis tout en bois sont également disponibles. Un “sur-châssis” en aluminium qui respecte également la norme a été développé pour des questions d’esthétique et de facilité d’entretien. D’autres fabricants proposent des châssis en plastique thermiquement isolant, ce qui est une solution moins onéreuse.

Les châssis destinés aux maisons passives offrent également une étanchéité à l’air améliorée grâce à une triple batée et des joints souples.

fig058Figure 58 : Châssis triple vitrage avec triple batée. (Source : Deceuninck-Thyssenpolymer)

L’intercalaire disposé entre les vitres peut créer un pont thermique. En effet, un intercalaire en aluminium peut être responsable de 20 à 30% des pertes d’une fenêtre. Dans une fenêtre répondant aux standards de la maison passive, on utilise un intercalaire en acier inox ou en plastique et on encastre au maximum les vitres dans le châssis pour diminuer le plus possible leur effet de pont thermique.

Enfin, les excellentes qualités thermiques des fenêtres des maisons passives ne portent leurs fruits que si celles-ci sont mises en place correctement. Les problèmes surgissent en particulier dans les bâtiments en briques ou en blocs de béton qui présentent une conductivité thermique élevée. Si la pose est mal réalisée, la valeur U peut être pénalisée de 0,5 W/m²K à cause de la présence d’un éventuel pont thermique. En revanche, si la fenêtre est bien mise en œuvre, il est possible d’éviter tout pont thermique. La mise en œuvre est donc cruciale.

D’autre part, il faut aussi considérer l’inconvénient du poids assez important de ce type de châssis. Cela rend la mise en place plus difficile.

Inversement, un avantage implicite de ce type de fenêtre est l’insonorisation considérable qui en résulte, ce qui est toujours utile lorsque le bâtiment se trouve le long d’une voie fort fréquentée.

fig059Figure 59 : Différents modèles de châssis homologués. (Source : Cepheus)

AEV?

3.4.2. Ponts thermiques

Nous avons vu que les déperditions par les parois sont les principales sources de perte de chaleur dans les maisons passives. Ces pertes sont enregistrées au droit des parois, bien entendu, mais aussi et surtout, aux coins, aux bords, aux jonctions et aux articulations. Les endroits critiques sont typiquement : les seuils, là où un mur intérieur et un mur extérieur sont en contact, là où une dalle de sol touche le mur extérieur, les balcons et linteaux, etc.

Tous ces détails constituent les points faibles de l’isolation. D’une part, les ponts thermiques déforcent l’isolation et, d’autre part, ils favorisent l’apparition de condensation sur les parois intérieures, d’où un risque de formation de moisissures.

L’importance relative des pertes dues aux ponts thermiques augmente en même temps que le niveau d’isolation générale. Dans le cas d’une maison passive, le niveau de performance de l’isolation est très élevé : les ponts thermiques ont donc des conséquences importantes. Il est possible (et fastidieux) de calculer les déperditions dues aux ponts thermiques du bâtiment, mais cela n’apporte pas grand chose de le savoir, car il est plus important de les éviter que de les mesurer ! Les quatre règles suivantes permettent de réduire le risque de pont thermique [2]:

– Règle de prévention : dans la mesure du possible, ne pas interrompre l’enveloppe thermique ;

– Règle de pénétration : là où une interruption est inévitable, la résistance thermique dans le plan d’isolation doit être aussi haute que possible ;

– Règle d’articulation : aux articulations entre les éléments du bâtiment, les couches d’isolation doivent se rejoindre sans interruption ni décalage ;

– Règle de géométrie : préférer autant que possible les angles obtus ; les angles aigus favorisent en effet la dispersion de la chaleur.

fig060Figure 60 : Zones à ponts thermiques. (Source : Optimisez votre maison, MRW, 2002))

Théoriquement, il faudrait calculer tous les ponts thermiques du bâtiment pour s’assurer qu’ils sont acceptables. Cependant, en se conformant aux quatre règles de bases, il n’est pas indispensable de faire tous ces calculs. En effet, il a été démontré, dans le cadre de Cepheus et au travers des projets réalisés, que le respect de ces règles entraînait une construction “thermal-bridge-free” (sans pont thermique). Toutefois, un calcul localisé reste nécessaire lorsque, pour des raisons techniques ou autres, il n’est pas possible de respecter ces règles.

 

 

 

 

 

Isoler contre le froid

 

Ne pas oublier le confort d’été

Enfin, si le confort est présent en hiver, il l’est aussi en été. En effet, l’isolant thermique travaille de l’intérieur vers l’extérieur et vice versa. Il permet donc, lorsque la température extérieure est plus élevée que la température ambiante, d’éviter un apport trop important de chaleur à l’intérieur.

Le mur SYBOIS, dans sa globalité permet la bonne migration de la vapeur, notamment grâce à l’emploi de matériaux perspirants (ouate de cellulose et fibre de bois) et une parfaite ventilation de la lame d’air extérieure.  La vapeur d’eau générée par la vie du bâtiment est ainsi régulée à travers la paroi.

Les murs SYBOIS combinent isolation et masse. Ainsi, le déphasage du mur par rapport à une onde de chaleur venant de l’extérieur (pour le confort d’été) permet de restituer cette chaleur le soir, quand l’air est plus frais, tout en l’affaiblissant fortement. Pour un mur de 145 + 22mm, le déphasage est d’environ 7H : le pic de chaleur de 14H est donc restitué vers 21H. À titre de comparaison, un mur classique (145mm de laine de verre 35) ne déphase que de 5.6H, soit 2H de moins.

Les fenêtres & portes-fenêtres