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Les isolants thermiques
1 Définition
Un isolant thermique de bâtiment est un matériau qui, par sa composition ou sa nature, ralentit la dissipation de l’énergie calorifique. Dans le bâtiment, l’appellation « isolant thermique » est réservée aux produits dont la résistance thermique est au moins égale à 0,5 m².K/W, et dont le rapport de l’épaisseur par sa résistance thermique (conductivité thermique) est au plus égale à 0,065 W/(m.K).
La résistance thermique (R) est l’aptitude d’un matériau à ralentir la propagation de l’énergie qui le traverse. La conductivité (l) est le flux de chaleur qui traverse un matériau d’un mètre d’épaisseur par unité de surface et par un degré de différence de température.
Les parois, constituées de plusieurs produits, sont caractérisées par un coefficient de déperditions thermiques U. Les liaisons entre parois peuvent engendrer des déperditions thermiques dites linéiques y. Ces deux derniers coefficients sont déterminés conformément aux règles Th-Bât.
On peut trouver sur le marché Français, des produits isolants thermiques que l’on rajoute à une structure porteuse ou des produits qui sont à la fois porteurs et isolants. Ces derniers ne répondent pas à la norme NF P 75-101.
2 Procédure d’Avis Technique
Chaque produit ou procédé, correspondant à une application non traditionnelle, peut faire l’objet d’un Avis Technique. Une application est considérée non traditionnelle, si pour le produit ou le procédé utilisé, il n’y a pas de référence (normes produits) ou s’il n’y a pas de règles de mise en œuvre définies par des textes codificatifs (D.T.U.). L’Avis Technique contient les différentes caractéristiques minimales d’aptitudes à l’emploi et, les règles de mise en œuvre, spécifique du produit ou du procédé pour une application particulière. Pour certains produits, une procédure de certification appelée CSTBât est associée à l’Avis Technique. Cette certification concerne le produit lors de sa fabrication. D’autre part, la caractéristique thermique est donnée dans l’Avis Technique par le CTAT (Comité Thermique de l’Avis Technique). La caractéristique thermique d’un produit peut faire l’objet d’un suivi équivalent : certification ACERMI, NF-Blocs de terre cuite, NF-Blocs de béton.
3 Le marché de l’isolation thermique
Le marché est stable depuis plusieurs années et représente environ 17 millions de m3 de produit vendus par an. Il existe deux grandes familles de produits isolants qui se partagent le marché : - les laines minérales (laine de verre, laine de roche) - les plastiques alvéolaires (polystyrène expansé ou extrudé, polyuréthane, mousse phénolique).
Les autres produits représentent de l’ordre de 1 à 2% du volume total.
4 Les autres produits utilisés pour isoler les bâtiments
D’autres produits qui ne répondent pas à la définition d’isolants thermiques définis précédemment peuvent être utilisés en tant que composant du bâtiment permettant d’atteindre les performances thermiques réglementaires : - béton cellulaire - bloc de terre cuite - bloc d’argile expansé.
D’autres produits encore sont représentés sur le marché. Ce sont les produits dits « réfléchissants» qui sont constitués d’une âme en fibre synthétique ou bulles d’air revêtus de chaque côté d’un film métallisé. Ces produits de faible épaisseur ont une résistance thermique inférieure à 0,5 m².K/W. Ils représentent une part de plus en plus importante sur le marché (0,4% en volume). 5 Les applications
La répartition par type d’application et par type de produit du marché Français est la suivante :
Dans cette répartition, 60% est utilisé en bâtiment neuf et 40% en réhabilitation.
6 Les principaux isolants thermiques
Les caractéristiques thermiques de ces produits sont indiquées soit dans les règles Th-Bât (fascicule 2/5 : les matériaux), sauf pour les produits en vrac, soit dans les certificats délivrés par l’ACERMI (Association pour la certification des matériaux isolants thermiques manufacturés).
6.1 La laine de roche
La laine de roche est obtenue à partir de fibre de roche volcanique. Le mélange de matières premières est acheminé vers un four de fusion à environ 1400°C. Les fibres sont obtenues par centrifugation du mélange en fusion. Ces fibres sont aspergées de liant tombant sur un tapis roulant pour former un matelas continu. Ce matelas passe dans un four de polymérisation et c’est dans ce four que l’épaisseur du produit fini est figée. Ensuite, le matelas continu est découpé et emballé. Les produits en vrac sont de plus en plus issus de fabrications spécifiques.
La structure de laine de Roche contient de l’air sec et stable faisant obstacle aux transferts de chaleur. La laine de Roche ne retenant pas l’eau, elle conserve dans le temps ses caractéristiques thermique et mécanique.
6.2 La laine de verre
La laine de verre est obtenue à partir de silice. Le mélange de matières premières est acheminé vers un four de fusion à environ 1100°C.
6.3 Le polystyrène expansé
Le polystyrène expansé moulé
est obtenu par expansion de bille de styrène renfermant du pentane. Ces billes sont
ensuite collées entre elles par thermofusion pour former des blocs ou des
panneaux. Ces blocs ou panneaux sont ensuite découpés pour obtenir le produit
que l’on rencontre sur le marché 6.4 Le polystyrène extrudé
Le polystyrène extrudé est obtenu par extrusion de granulés de styrène mélangé avant extrusion à un gaz lourd. Le mélange est réalisé dans le corps de la machine qui ramollit le styrène et pousse le mélange à travers la buse d’extrusion. Le produit se durcit rapidement et forme, en quelques secondes, des plaques. Elles sont stabilisées avant découpe.
C'est un bon isolant thermique et il est parfaitement
imperméable. 7 Les matériaux minces réfléchissants
les produits minces réfléchissants doivent comme tous les autres
produits être utilisés à bon escient. Leurs performances thermiques
intrinsèques étant très faibles, leurs principaux intérêts résident dans :
" Les films dits " réfléchissants " font appel à un
principe physique connu depuis longtemps, qui consiste à réduire les échanges
thermiques par rayonnement entre deux parois en diminuant l'émissivité de l'une
des deux surfaces en vis-à-vis. Les performances thermiques, liées aux caractéristiques de surface des films réfléchissants, peuvent se dégrader dans le temps sous l'action de la poussière, des salissures ou de l'humidité. Des condensations peuvent apparaître si le produit est mal positionné dans la paroi, ce qui entraîne une dégradation à terme de toute la structure. De plus, selon les configurations ou les méthodes de mise en œuvre adoptées, le procédé peut entraîner des ponts thermiques non négligeables et ainsi dégrader les caractéristiques thermiques globales de l'ouvrage. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
