[centre ressources] Isolants, encore et toujours!

Publié le par Association 3PA

Est-ce parce que je suis en ce moment concerné à titre personnel par le choix de l'isolant pour ma maison que je me passionne pour le sujet? Sans doute, mais voici des infos qui peuvent se révéler intéressantes.

Les matériaux et la chaleur

 

 

Le coefficient de conductivité thermique λ

 

C'est le critère habituel de la qualité isolante du matériau. Il est caractéristique de la nature du matériau et sa valeur ne dépend pas de l'épaisseur de ce dernier. Il mesure le flux de chaleur qui s'écoule à travers une surface de 1 mètre carré lorsque la différence de température entre les 2 faces est de 1°C, et sur une épaisseur de 1 mètre du matériau. Plus le matériau est bon conducteur de chaleur -donc peu isolant-, plus le coefficient λ est élevé. Il s'exprime en watts par mètre et par degré Celsius (W/m.°C).

 

Il est intéressant de noter que la conductivité thermique augmente avec la teneur en eau et que certains matériaux peuvent en absorber une grande quantité ; les briques en terre cuite par exemple, absorbent l'eau du mortier et des crépis et ne la rendent jamais complètement.

 

Données pour la paille : λ (W/(m.°C))

 

Paille en botte (densité 100kg/m3) 0.045

Terre-paille 300kg/m3 0.1

Terre-paille 600kg/m3 0.17

Terre-paille 800kg/m3 0.25

Terre-paille 1000kg/m3 0.35

Terre-paille 1200kg/m3 0.47

 

La résistance thermique R

 

La résistance thermique d'un matériau est sa capacité à s'opposer au passage de la chaleur à travers ce matériau. Elle est donc d'autant plus élevée que le matériau est isolant. Elle s'exprime par le rapport suivant : épaisseur du matériau sur coefficient de conductivité du matériau (R=e/λ). La connaissance de la résistance thermique de chaque élément constitutif d'un mur ou d'une cloison permet de calculer son pouvoir isolant global, exprimé par le coefficient global de transfert de chaleur, ou coefficient K

 

La capacité thermique S

 

C'est la capacité du matériau à emmagasiner une certaine quantité de chaleur. Elle mesure la quantité de chaleur nécessaire pour élever de 1°C la température de 1 mètre cube de matériau. C'est un critère de choix très important. Sa valeur est d'autant plus élevé que le matériau est plus dense.

 

Par exemple, 1 m3 de béton emmagasine 2400 kilojoules de chaleur pour seulement 1°C d'augmentation de température. S sera alors égal à 2400 kJ/m3.°C. Par contre, un mur en briques allégées aura un S de 600 kJ/m3.°C seulement ; il stockera donc quatre fois moins de chaleur que la béton. A l'inverse, exposés tous deux à la même quantité de chaleur, le mur de brique se réchauffe quatre fois plus que le mur de béton.

 

L'effusivité thermique Ef

 

Ce coefficient caractérise la manière dont un matériau transporte des flux thermiques. L'inconvénient des matériaux à haute capacité de stockage de chaleur est de nécessiter beaucoup d'énergie pour être réchauffés, s'ils se sont refroidis. Certes, ils protègent des surchauffes, lors des journées torrides d'été ; certes, ils ne se refroidissent que lentement si la température extérieure chute brusquement ou si le chauffage est arrêté quelques jours ; mais il faut porter des pulls de longues heures durant, au retour des vacances d'hiver, avant que les murs intérieurs se réchauffent assez pour rendre l'ambiance du logis de nouveau confortable.

 

L'effusivité thermique mesure la rapidité avec laquelle la température superficielle d'un matériau se réchauffe. Ce coefficient indique combien de kilojoules ont pénétré sur 1 mètre carré de surface du matériau, 1 seconde après qu'elle soit mise en contact avec une autre surface de 1 mètre carré plus chaude qu'elle de 1°C. Ef = racine carrée du produit de S par λ. Si Ef est élevé, le matériau absorbe rapidement beaucoup d'énergie, sans se réchauffer notablement ; au contraire, si Ef est plus bas, le matériau se réchauffe plus vite.

 

 

Bibliographie sur la conception et l'isolation :

 

  • L'habitat écologique Quels matériaux choisir ? Friedrich Kur, Terre vivante

  •  L'isolation écologique JP Oliva, Terre vivante 
  •  Guide de l'habitat écologique, Fraysse
  • Architecture naturelle D Pearson, Terre vivante
  • Petit manuel de l'habitat bioclimatique F.Tanguay, Mortagne
  • La maison ancienne, construction, diagnostic, intervention, Eyrolles

 

 

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