L'isolation thermique d'un logement pour l'été et pour l'hiver

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  • Banner gauche Portail habitat Picbleu  Qu’est-ce que le confort thermique d’hiver ? 

    Une différence de température de quelques degrés entre l’ambiance d'une pièce et des murs ou entre le sol et la tête donne une sensation de froid. Cette sensation d’inconfort et de gêne apparaît lorsque l’écart de température est supérieur de 3 °C entre la température de la pièce et celle des parois, portes, fenêtres et du sol. Ce phénomène s'appelle « effet de paroi froide », cet inconfort disparaît dès que les parois sont isolées.

    Inutile de chauffer une passoire

    Il est inutile et coûteux de chauffer une passoire. L’argent le mieux investi pour économiser le chauffage doit être consacré à l’isolation car un Kilowatt d’énergie coûte trois fois plus cher à produire qu’à économiser.

    Saviez-vous Portail habitat Picbleu Qu’est-ce que le confort thermique d’été ?

    Contrairement aux règles de construction anciennes imposant une taille des fenêtres réduite afin de limiter les déperditions l’hiver, à l'heure actuelle, les fenêtres sont d'une superficie plus importante, car elles sont plus performantes et équipées de volets isolés thermiquement, elles réduisent l’apport d’éclairage artificiel. Lorsque les fenêtres sont orientées vers le sud, elles permettent de gagner plus d’énergie qu’elles ne perdent de chaleur en hiver. Afin de limiter les surchauffes en été, les surfaces vitrées ne doivent pas dépasser 20 à 25 % de la surface habitable, car au-delà, l’échauffement par les baies engendrerait de l’inconfort thermique par une température des pièces trop élevées. Notons qu'il vaut mieux éviter les fenêtres de toit et les lanterneaux qui entraînent toujours une surchauffe en période estivale. Il est préférable de poser des chiens-assis comme le faisaient nos ancêtres. Dans tous les cas, s'il n'est pas possible d'éviter les fenêtres de toits il faut choisir des modèles type Vélux haut de gammes parfaitement isolés et insonorisés équipés d'occultations extérieures. Le travail doit être minutieux pour éviter les fuites d'eau très fréquentes sur des toits à faible pente. Dernier conseil, si possible éviter de faire des pièces habitables aux étages, car il est pratiquement impossible d'isoler correctement de la chaleur radiative du soleil un local situé sous les toits à moins de pouvoir mettre 80 cm de laine de roche ou 40 cm de laine de bois.

    Chiens assis Portail habitat Picbleu

    Il est préférable d'éviter les fenêtres de toit et les lanterneaux qui entraînent toujours une surchauffe en période estivale et poser des chiens-assis comme le faisaient nos ancêtres.

    Saviez-vous Portail habitat Picbleu Comment améliorer le confort thermique d'été ?

    L’optimisation du confort d’été est prévue dès la conception des maisons modernes pour les maisons anciennes l'optimisation est plus difficile mais la prise en compte des caractéristiques de construction (par exemple murs épais, présence d'une cave, etc.) peut être expoitée. Le confort d'été dépend ainsi de plusieurs facteurs.

    Aide Portail habitat Picbleu Le confort thermique d'été dépend de plusieurs facteurs :

    Triangle Portail habitat Picbleu le nombre de jours consécutifs de forte chaleur (canicule estivale) peut exercer une influence de 3°C. (au-delà de 5 jours)

    Triangle Portail habitat Picbleu Une forte résistance thermique des murs et parois (ce paramètre a une influence de 2 à 4°C

    Triangle Portail habitat Picbleu Une bonne inertie du bâtiment grâce à un plancher lourd (type plancher chauffant à eau chaude) pour limiter l’élévation en température du bâtiment (influence de 1 à 3 °C)

    Triangle Portail habitat Picbleu Des surfaces vitrées bien orientées et bien protégées (influence de 2 à 4°C)

    Triangle Portail habitat Picbleu Une ventilation nocturne de la maison destinées à évacuer la chaleur (influence de 2 à 5°C)

    Triangle Portail habitat Picbleu l’usage des appareils électroménagers (ordinateur, audiovisuel) contribue à un apport de 5°C, c’est pourquoi la ventilation est très importante.

    Banner gauche Portail habitat Picbleu  L'isolation thermique et le chauffage

    L’isolation est le premier poste sur lequel il faut agir surtout lorsque la construction est antérieure à 1975. L'isolation et le chauffage sont essentiels pour assurer confort et bien-être, mais aussi pour assurer des économies d’énergie et le respect de l’environnement. Le chauffage et l’éclairage accessible au plus grand nombre ont rendu la vie plus sereine. Rentrer un soir d’hiver chez soi et retrouver le confort douillet d’un logement est très agréable. Une maison bien conçue devra emmagasiner et retenir un maximum de la chaleur du soleil (maison bio climatique). Le chauffage dans beaucoup de régions est une vraie nécessité. (Températures négatives ou taux d’humidité élevé). Il existe de nombreuses techniques de chauffage et le choix s’avère complexe puisqu’il représente une façon de vivre pour les années à venir, la source énergétique doit toujours être disponible et à des prix abordables, voire la plus économique possible. Aussi, certaines personnes avisées feront le choix de combiner plusieurs systèmes de chauffage ce qui s’avère être fort judicieux. 

    Aide Portail habitat Picbleu L'isolation de la construction est indispensable

    L'isolation permet d’abaisser le niveau de la température d’ambiance ainsi une maison isolée permet de chauffer à 19 °C avec un vrai confort thermique. Sachez que chauffer de 1 °C de plus n’amène pas forcément plus de confort, mais augmente la consommation d’énergie de 5 %. L'isolation des parois, la ventilation et un chauffage modéré permettent de maintenir une bonne hygiène de vie tout en assurant la conservation du bâtiment, jusqu'aux tuiles qui gèleront moins et dureront plus longtemps.

    Tuiles Portail habitat Picbleu

    Mêmes les tuiles ou ardoises gèleront moins et dureront plus longtemps si le logement est correctement chauffé.

    Banner gauche Portail habitat Picbleu Quel est le matériau isolant idéal ?

    Le matériau idéal combine la conductivité, de la capacité thermique, de la masse volumique : ces 3 facteurs s'appelent l'effusivité.

    L'effusivité thermique indique la vitesse à laquelle la température de superficie d'un matériau varie, exprime aussi la capacité d’un matériau à absorber (ou restituer) de la chaleur. (Elle est égale à la racine carrée du produit de la conductivité thermique, de la chaleur spécifique et de la masse volumique)

    Quels matériaux isolants pour calfeutrer votre habitat ?

    Banner gauche Portail habitat Picbleu L'effusivité thermique

    L'effusivité est d'autant plus grande que la conductivité thermique du matériau est grande, mais l'effusivité thermique élevée peut concerner aussi un matériau peu conducteur de chaleur, mais avec une chaleur spécifique élevée (c'est à dire nécessitant beaucoup de chaleur pour que sa température s'élève). Le marbre à la température de 20 ° possède une effusivité élevée et semble froid lorsque nous posons la main dessus, car il absorbe la chaleur corporelle (qui est de 33 ° environ) la température de contact s’élevant à 25°.Le bois ayant une faible effusivité absorbe beaucoup moins de chaleur et la température de contact s’établit à 29 ° d’ou une sensation différente de chaleur.

    Il existe trois modes différents de transfert de chaleur : 

    Mode

    Transmission

     

     

     

     

    Conduction

    La conductivité d'un matériau est sa capacité à retenir ou à évacuer la chaleur.(transfert de chaleur à l'intérieur d'un corps de particule à particule lorque l'on marche pieds nus sur un carrelage frais

    Convection

    Transfert de chaleur d'un fluide liquide ou gazeux à un corps solide, par exemple de l'air à un mur. Cet effet est d'autant plus important que l'écart de température entre l'air et le corps est grand. La vitesse de l'air accentue ces échanges.

    Rayonnement

    Transmission de la chaleur d'un corps à un autre sous forme de rayonnement.

    Banner gauche Portail habitat Picbleu Quels sont les matériaux qui ont le plus d'effusivité ?

    Les matériaux de construction courants qui ont la plus forte effusivité sont la pierre, la terre crue, la brique pleine et le béton.La pierre serait idéale si elle était prélevée sur place comme cela se pratiquait dans le passé, si son coût n’était pas si onéreux et si l’on avait conservé le savoir-faire des artisans connaissant les règles de construction. La terre crue (briques compressées ou système pisé) a une mise en œuvre coûteuse. La brique pleine : un mur possède une bonne inertie lorsqu’il est suffisamment épais, il limite la surface habitable et son coût est trop élevé. Le béton n’est pas satisfaisant car sa production est polluante et son recyclage est difficile.

    Banner gauche Portail habitat Picbleu La conduction

    La conductivité d'un matériau est sa capacité à retenir ou à évacuer la chaleur.(transfert de chaleur à l'intérieur d'un corps de particule à particule lorque l'on marche pieds nus sur un carrelage frais

    Banner gauche Portail habitat Picbleu La convection

    Transfert de chaleur d'un fluide liquide ou gazeux à un corps solide, par exemple de l'air à un mur. Cet effet est d'autant plus important que l'écart de température entre l'air et le corps est grand. La vitesse de l'air accentue ces échanges.

    Banner gauche Portail habitat Picbleu Tableau d’indice d’inertie des principaux matériaux de construction

    Matériaux de construction

     Effusivité

     Vitesse de

        transfert

          Capacité

         thermique

       Conductivité

         thermique

           W/M. °C

    Pierre granitique

    39

    5.8

    505

    3.5

    Pierre calcaire

    34.3

    5.3

    490

    2.9

    Béton

    32.3

    4.1

    600

    1.75

    Parpaings béton

    24

    4.1

    450

    1.75

    Brique de terre cuite

    22.9

    3.8

    455

     

    Brique de terre crue

    22.9

    2.4

    425

     

    Bois (Chêne, Hêtre)

    10

    1.7

    435

    0.23

    Plâtre

    9.7

    2.7

    270

    0.7

    Bois tendre (Pin, Peuplier)

    6

    1.5

    300

    0.15

    Béton cellulaire

    6

    3.1

    150

    0.22

    Liège comprimé

    0.5

       

    0.10

    Laine de verre et de roche

    0.4

    8.1

    3.5

    0.041

    Polystyrène expansé

    0.5

    5.8

    6.9

    0.039

    Mousse polyuréthane

         

    0.029

    Air immobile

         

    0.023

     
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    Astuce Les matériaux qui ont une effusivité moyenne

    Les matériaux qui ont une effusivité moyenne sont le béton cellulaire, le plâtre, la brique isolante alvéolée de grande épaisseur, le bois massif.

    Accueil Comment reconnaître un bon isolant ?

    Pour choisir un isolant thermique, il faut vérifier les performances d'un isolant qui sont indiquées par deux paramètres : leur coefficient de conductivité (lambda) et sa résistance thermique (R).

    La résistance thermique R (résistance du matériau opposée au passage de la chaleur d'une paroi) exprimée en m2.°C/W qui dépend du coefficient de conductivité ainsi que de l'épaisseur de l'isolant. La résistance thermique R d'une paroi est égale à l'épaisseur du matériau divisé par son coefficient de conductivité. Lorsque  l'espace disponible ne permet pas de mettre en place une épaisseur suffisante,  il faut rechercher un matériau d'une conductivité particulièrement basse.

    Triangle Portail habitat Picbleu La résistance thermique

    La résistance thermique mesure la capacité d'un matériau à s'opposer au froid et au chaud. Le coefficient de conductivité ne suffit pas à indiquer la qualité isolante d'un matériau ou d'une paroi, car, d'une part, une paroi mesure rarement un mètre d'épaisseur et, d'autre part, elle est rarement constituée d'un seul matériau. On tiendra compte de l'épaisseur du matériau ou des épaisseurs des différents matériaux d'une paroi et l'on parlera alors de résistance thermique ou de résistivité. La résistance thermique est représentée par la lettre R et elle est exprimée en m2/degré centigrades/Watt.Plus le R est élevé plus le matériau est isolant. La résistance thermique R exprime la résistance au passage d’un flux de chaleur. Il doit être le plus élevé possible. Par exemple, la résistance thermique d'un mur de 20 cm d'épaisseur est, selon le matériau :

    Matériau
    Résistance thermique
     
     

    Béton plein:

    R=  0.14 m2 °C/W

    Brique pleine

    R=  0.17 m2 °C/W

    Béton cellulaire

    R=  0.8   m2 °C/W

    Granit

    R = 0.06 m2 °C/W

     

    Triangle Portail habitat Picbleu Le coefficient de conductivité : le lamda (λ) 

    Tous les matériaux qui constituent l’isolation d’une construction ont un coefficient de conductivité qui est représenté par la lettre grecque lambda (λ) et qui est exprimé en W/m. °C.Ce coefficient est le flux de chaleur obtenu par m2 de matériau lorsqu'il existe un écart de température de 1 ° de part et d'autre 1 m d'épaisseur de matériau. L'eau étant 20 fois plus conductrice de chaleur que l'air, si un matériau est humide, il devient plus conducteur que lorsqu'il est sec d'où l'influence notable du facteur humidité. La conductivité. Moins le lambda ( λ) (c'est-à-dire le coefficient de conductivité thermique), exprimé en W/m2. °C (watt par m2 et par degré Celsius) est élevé et  plus le matériau est isolant. Les isolants thermiques traditionnels ont une conductivité comprise généralement entre 0,035 et 0,045 W/m2. °C. Des isolants issus des dernières recherches possèdent une conductivité thermique de l'ordre de celle de l'air, soit 0,023 W/m2. °C.

    Quelques valeurs sur le tableau ci-dessous : (plus le lambda est faible plus le matériau est isolant). La conductivité thermique λ (lambda) d'un matériau est le « flux de chaleur » qui traverse un matériau d'une épaisseur de 1 mètre lorsque la différence de température entre ses parois est de 1 °. Plus le coefficient est faible, plus l'isolant est efficace.

     

    Matériau

    Coefficient de conductivité (λ) 

       

    Vermiculite (mica expansé) :

    0.050

    Polystyrène expansé classe 1 (densité 1)

    0.044

    Liège expansé pur

    0.043

    Laine de verre

    0.041

    Laine de roche

    0.041

    Polystyrène expansé classe IV (densité 25)

    0.039

    Polystyrène expansé extrudé (densité 30)

    0.035

    Mousse de PVC classe IV (densité 42)

    0.034

    Polystyrène expansé extrudé (densité 38)

    0.029

    Mousse de polyuréthanne (densité 35)

    0.029

     

    Triangle Portail habitat Picbleu La résistance thermique

    Le tableau ci-dessous, démontre que l'on a parfois des idées fausses sur les matériaux car pour avoir une isolation identique, des épaisseurs très différentes sont nécessaires pour atteindre les mêmes résultats.

     
     

    Matériau

    Résistance thermique

       

    Laine de verre

        4 cm

    Sapin

      12 cm

    Béton cellulaire

      25 cm

    Brique pleine

    115 cm

    Béton

    140 cm

    Granit

    350 cm

     
     

     Il faut se méfier ses apparences

    Le bois possède un bilan environnemental infiniment meilleur que le béton (qui un très gros émetteur de CO2 car 1 tonne de béton fournit 1 tonne de CO2 !), la paille est bien meilleure que le polystyrène (qui est fabriqué à partir d'hydrocarbures). Le bois ou la pierre semblent peu coûteux en « énergie grise », celle qui est associée à la fabrication et au transport et peut ruiner le bilan global d'un bâtiment. En effet, si les bois de construction et autres matériaux viennent d'Afrique, de Scandinavie, du Canada ou de Chine le bilan est catastrophique. Dans ces conditions, il est bien plus judicieux d'opter pour des matériaux locaux, comme le chanvre ou la brique par exemple.

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