Isolants thermiques pour bâtiments : Définitions

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  • • Le transfert de chaleur (thermique).

    • Le déphasage thermique.

    • Le coefficient de conductivité thermique.

    • La résistance thermique.

    • La capacité thermique.

    • Le coefficient de transmission surfacique.

    • La masse volumique.

    • La densité.

    • Le sel de bore.

      Les isolants et leurs caractéristiques 

     Transfert de chaleur : Il existe trois types de transfert de chaleur :

     La conduction: La conduction est la propagation de la chaleur de molécules à molécules d'atomes à atomes ou d'ions à ions dans un corps ou dans plusieurs corps contigus sans qu'il y ait mouvement de ce milieu.
     la convection : La convection est la propagation de la chaleur dans un fluide en mouvement. La transmission de chaleur s'effectue par l'action combinée de la conduction au sein du fluide et du mouvement du fluide. La conduction intervient dans la convection. Il faut noter que le mouvement du fluide entraîne des lois différentes d'un phénomène de conduction sans déplacement de matière. Il s’agira de convection forcée lorsque le mouvement du fluide s'effectuera grâce à des forces externes (type pompe, ventilateur ou agitateur) et de convection naturelle lorsque le mouvement s'effectuera sous l'influence de différences de densités dues à des différences de températures au sein du fluide.
     le rayonnement: Le rayonnement la propagation d’énergie sous forme de vibrations ou de particules. Le rayonnement est l'émission par un corps d'ondes électromagnétiques, vecteurs de transfert de chaleur. Les ondes sont émises dans toutes les directions et appartiennent au domaine de l’infrarouge et du visible. Aucun support matériel n'est nécessaire pour leur propagation.

    Le déphasage  thermique : 

    Le déphasage c’est le temps qu’il faut à la chaleur pour pénétrer à l’intérieur de l'habitat. Cela permet souvent de ne pas utiliser de climatisation particulièrement coûteuse en termes d’environnement

     Le coefficient de conductivité thermique :

    Le coefficient de conductivité thermique appelé lambda (A), correspond au flux de chaleur traversant une paroi homogène ou un matériau de 1 m2 de surface et de 1 mètre d'épaisseur, dont les deux faces affichent une différence de 1 °. Cette valeur se mesure en W/m².°C

    La conductivité thermique d’un matériau noté lambda représente sa capacité à résister au passage de la chaleur. Elle est particulièrement déterminante car plus la conductivité est faible plus l’isolant est performant. C’est ensuite l’épaisseur qui déterminera le confort hiver et votre économie de chauffage. Unité :W/m².°C

     La résistance thermique

    La résistance thermique, R, prend en compte le lambda d'un matériau en ajoutant un nouveau paramètre : l'épaisseur réelle de la paroi. Cette valeur qui est le rapport entre cette épaisseur et le lambda () est exprimée en m2.°C/W. Plus R est élevé plus la paroi est isolante.

    Caractéristiques de 5  isolants courants
    Isolant
    Densité kg/m3
    Conductivité
    Capacité thermique
    Epaisseur hiver cm
    Epaisseur Eté cm
    Laine de bois 
    55
    0,040
    90
    23
    20
    Ouate de cellulose
    85
    0,040
    44
    18
    26
    Laine verre *
    15
    0,040
    5
    18
    26
    Laine roche *
    15
    0.040
    5
    18
    26
    Polystyrène
    7
    0,035
    3
    16
    94

    * En rouleau

     L'inertie  thermique

    L'inertie thermique dans le bâtiment est une notion qui englobe l'accumulation de chaleur dans un matériau et sa capacité de la resituer avec un décalage dans le temps.

     La capacité thermique

    La capacité thermique d’un matériau est sa capacité à emmagasiner la chaleur par rapport à son volume. Plus cette capacité est élevée plus le matériau à la faculté d’offrir un bon confort d’été. Unité :Wh/m3.°C. Plus le matériau est dense et plus son poids au m3 est élevé, un matériau dense aura une meilleure tenue dans le temps. Unité : kg/m3. Voir ci-dessus le tableau comparatif de quelques isolants pour obtenir le même confort hiver (4.5 m².K/W), et le même confort été (12 heures de déphasage)

     Le coefficient de transmission surfacique

    Le coefficient U. Il s'agit de la mesure de la tolérance d'une paroi au passage de la chaleur. Exprimé en W/m2. °C, plus le U d'un mur est faible, plus ce mur est isolant. L'inertie d'un matériau, d'un mur ou d'un bâtiment est traditionnellement mesurée en W/m2. Elle exprime leur capacité à accumuler la chaleur par effet de masse, une quantité qui dépend notamment de la densité de ce matériau.

     La masse volumique :

    La masse volumique est la masse d'un corps ou d'un matériau rapporté à une unité de volume. Elle s'exprime en kg/m3.

     La densité :

     La densité est le rapport entre la masse d'un corps solide ou liquide et la masse d'un même volume d'eau. Elle s'exprime donc par un chiffre, par exemple 1,5.

    Cliquez ici pour demander un devis d'isolation thermique.jpeg

     Tableau de déphasage de quelques isolants 
    Déphasage et caractéristiques de quelques isolants
    Isolant
    Densité (masse volumique)
    épaisseur mini conseillée
    prix € au m2
    Confort été obtenu
    Laine de bois
    100 kg/m3
    25 cm
    45
    20/20
    Laine de roche pour sol
    130 kg/m3
    24,0 cm
    54
    17/20
    Ouate de cellulose
    55 kg/m3
    27,0 cm
    15
    15/20
    Laine de roche pour sol
    130 kg/m3
    24,0 cm
    54
    17/20
    Perlite expansée
    90 kg/m3
    30,0 cm
    36
    17/20
    Laine de chanvre en rouleau
    25 kg/m3
    23,4 cm
    30
    11/20
    Polystyrène extrudé
    35 kg/m3
    17,4 cm
    35
    10/20
    Laine de roche en vrac
    25 kg/m3
    22,2 cm
    11
    9/20
    Polystyrène expansé
    18 kg/m3
    22,2 cm
    18
    9/20
    Polyuréthane
    35 kg/m3
    16,2 cm
    65
    9/20
    Laine de verre *
    16 kg/m3
    22,2 cm
    18
    8/20
    Laine de roche *
    16 kg/m3
    22,2 cm
    18
    8/20
    * en rouleau. Nota : Déplacement de phase, pour la ouate de cellulose h = 11 heures, pour une fibre minérale h = 7 heures
     Le sel de bore

    Le sel de bore est ignifuge et insecticide. Il est incorporé dans de nombreux matériaux écologiques (ouate de cellulose, laine de mouton, traitement des charpentes...). Son principal inconvénient est lié à sa grande sensibilité lorsqu'il est exposé à l'humidité : il doit donc rester parfaitement au sec pour éviter sa dégradation.

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