Quels matériaux isolants thermiques écologiques choisir

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Découvrez les caractéristiques des matériaux d'isolation naturelle et écologique comparés à des substances issues de la pétrochimie ou de l'industrie. Le classement et les critères les plus importants pour les meilleurs isolants pour le toit, les murs ou le grenier. Il est possible d'utiliser des matériaux isolants contenant peu ou pas de substances polluantes pour l'isolation extérieure à enduire, pour un plancher prêt à clouer, pour des combles perdus, pour un écran de sous-toiture, etc.

Isolation-thermique-fibre-de-bois-grenier-étage-maison.jpg

Sommaire

 

1. Les caractéristiques des matériaux 

Les matériaux utilisés pour la construction et l'isolation sont comparés par rapport à leurs caractéristiques suivantes :

  •  Énergie grise (utilisée) (kWh/m3).
  •  Effet de serre (kgCO2/UF).
  •  Densité (kg/m3).
  •  Conductivité thermique λ (W/m.K).
  •  Chaleur spécifique (kJ/kg.K).
  •  Résistance à la diffusion vapeur d'eau Sd (m).
  •  Capillarité.

Sur le tableau ci-dessous, le comparatif montre les caractéristiques des matériaux isolants rapportés que l'on vient poser contre une paroi opaque (mur, plancher, toit, etc.) ainsi que les matériaux isolants de base qui servent de structure porteuse et d'isolant (brique monomur, béton cellulaire, etc.). Il n'existe pas de matériau idéal, car chaque région possède des spécificités dues au climat, aux méthodes constructives (toitures plates pour le sud, en ardoise pour la montagne, etc.), aux styles de maisons (traditionnelles en parpaing, en briques, en ossature bois, etc.).

Dans la rénovation globale, une ancienne longère demandera un autre traitement qu'une maison construite dans les années 90.

2. Eléments techniques de classement 

Il existe d'autres éléments techniques permettant d'établir un classement :

  •  Capacité thermique (en J/K).
  •  Chaleur spécifique ou Capacité thermique massique (en J·kg-1·K-1).
  •  Masse volumique (en kg/m³).
  •  Coefficient de transfert thermique.
  •  Effusivité thermique (en J⋅K-1⋅m-2⋅s-1/2).
  •  Comportement en cas d'incendie (les isolants biosourcés seront idéalement associés à des pare-feu ou frein-vapeur efficaces (Fermacell ou plâtre).
  •  Classe de matériau.
  •  Facteur de diffusion de la vapeur d'eau.
  •  Capacité hygroscopique.
  •  Résistance aux chocs, aux vibrations.

3. Les critères importants des isolants 

Les 4 critères importants du classement des isolants sont :

1- La résistance thermique R en m²K/W (Plus la résistance thermique (notée R) est élevée, meilleures sont les performances thermiques).
2- La conductivité thermique ou lambda en W/(m.K). Plus la valeur lambda λ (la facilité d'un matériau à laisser passer la chaleur) est faible et plus le matériau est isolant.
3- La réaction au feu (classement Euroclasses de A1 à F)
4- Le coefficient de résistance à la diffusion de vapeur d'eau :

Les lettres sd désignent le facteur de diffusion de la vapeur d'eau ou le coefficient de résistance à la diffusion de vapeur d'eau. Ce coefficient de diffusion de la vapeur d'eau désigné par la lettre grecque µ (mu) détermine la perméabilité d'un matériau à la vapeur d'eau. Plus le coefficient µ est élevé et plus la résistance est grande. Une valeur sd inférieure à 10 correspond à une bonne diffusion de la vapeur d'eau.

Les matériaux offrant le plus de perméabilité sont les produits dérivés du bois, la laine de bois, la laine végétale et animale, la terre cuite, la chaux, le plâtre, la ouate de cellulose, etc.

Un autre tableau intégrant de nombreux critères  et notamment le prix des isolants donne une idée du budget global.

Vous découvrirez que la ouate de cellulose en vrac offre un très bon bilan carbone et un prix intéressant la classant l'isolant le moins cher du marché pour les combles perdus (encore moins cher que les laines de verre et laines de roche).  Il faut noter que le poste isolation (hors isolation extérieure ITE) est le poste le moins élevé et que paradoxalement, les usagers pensent d'abord à changer leur appareil de chauffage ou les huisseries avant de penser aux combles ou au toit. 

Pour pouvoir ouvrir droit au Crédit d’impôt, les isolants fournis et posés par l’entreprise doivent justifier d’une performance au moins égale à la résistance thermique minimale exigée par type de paroi (combles, murs, toit, etc.). 

4. Les modes de transferts de chaleur 

Les modes de transferts de chaleur se font par conduction, ou par association des trois phénomènes.

 
Comparatif des matériaux de construction et d'isolation avec leurs différentes caractéristiques 
(par ordre alphabétique. Source AFNOR)
Matériau
Énergie grise (utilisée) (kWh/m3)
Effet de serre
(kgCO2/UF)
Densité (kg/m3)
Conductivité thermique λ (W/m.K)
Chaleur spécifique (kJ/kg.K)
Résistance à la diffusion vapeur d'eau Sd (m)
Capillarité
Valeurs de référence :
Lame d'air (ventilée)
0
 
1
0.192
1 000
1
 
Lame d'air 5 mm
0
 
1
0,047
1 000
1
 
Lame d'air 10 mm
0
 
1
0,071
1 000
1
 
Lame d'air 20 mm
0
 
1
0,130
1 000
1
 
Lame d'air 25 mm
0
 
1
0,155
1 000
1
 
Lame d'air 30 mm
0
 
1
0,180
1 000
1
 
Lame d'air 40 mm
0
 
1
0,230
1 000
1
 
Lame d'air 50 mm
0
 
1
0,280
1 000
1
 
 
Parpaing béton
275
 
1 100
0,952
 
1 000
 
10
 
Brique joint mince, type EcoBric, Optibric, Murbric R20, Calibric
650
 
650
0,270
 
1 000
 
13
 
Brique
standard 20 cm
696
 
650
0,390
1 000
 
13
 
Brique type Monomur type 3B Bellenberg
600
 
600
0,120
1 000
13
 
Brique Monomur type Biomur   740
740
 
740
0,120
1000
13
 
Brique Monomur type Gélis
774
 
850
0,139
1000
13
 
Matériau
Énergie grise (utilisée) (kWh/m3)
Effet de serre
(kgCO2/UF)
Densité (kg/m3)
Conductivité thermique λ (W/m.K)
Chaleur spécifique (kJ/kg.K)
Résistance à la diffusion vapeur d'eau Sd (m)
 
Bloc pierre ponce
type Cogebloc
161
 
700
0.133
1000
15
 
Béton caverneux
255
 
1700
1.150
1000
80
 
Béton cellulaire 400 kg/m3 (thermopierre, Ytong, Siporex)
400 Moyen Portail habitat Picbleu
12 Mauvais 
400
0,145
1000
8
 bon Portail habitat Picbleu
Béton plein
430
 
2150
1.650
1000
105
 
Béton chaux-chanvre 270 kg/m3 (toiture)
54
 
270
0.130
680
6
 bon Portail habitat Picbleu
 
Béton chaux-chanvre 450 kg/m3
90
 
450
0,180
680
8
  bon Portail habitat Picbleu 
Béton terre-paille 600 kg/m 3
18
 
600
0,170
1249
3
 
Briques pleines (cuites)
1443
 
1850
1.000
1000
10
 
Brique de terre (comprimée 20-40 bar — Stabilisation : 8 % de ciment)
780
 
1950
0,870
850
8
 
Briquettes terre cuite de parement
500
 
1 850
0,833
1000
10
 
Bois léger brut, séché à l'air (sapin, épicéa)
329
 
540
0.140
329
35
 
Bois léger, raboté, étuvé (sapin, épicéa)
610
 
500
0.140
610
35
 
Bois lourd (hêtre, chêne)
560
 
800
0.200
2700
35
 
Bois massif (panneau 3 couches)
1636
 
540
0.140
2400
35
 
Enduit de chaux
1 040
 
1 600
0.700
850
7
 
Enduit-ciment
1 235
 
1 900
0.800
850
25
 
Enduit terre (adobe crue)
102
 
1450
0.635
850
10
 
Gypse renforcé de fibres de cellulose (type Fermacell)
1 665
 
1125
0.360
1265
11
 
Granites et roches associées
0
 
2600
2.800
1000
10000
 
Laine de chanvre, lin, coton
48
 
40
0.060
1600
1
 
Laine de mouton
56
 
35
0.060
1600
1
 
Laine de roche 20 kg/m3 (rouleaux)
123
 
20
0,050
1030
1
 
Laine de roche 70 kg/m3
432
 
70
0.042
1030
1
 
Laine de roche 110 kg/m3
697
 
113
0.044
1030
1
 
Laine de roche 140 kg/m3
851
 
138
0.046
1030
1
 
Laine de roche 160 kg/m3
1006
 
163
0.047
1030
1
 
Laine de roche en vrac
216
 
35
0.065
1030
1
 
Laine de verre 18 kg/m3 (rouleaux)
242
 Mauvais
18
0.044
1030
1
 Mauvais
Laine de verre 35 kg/m3
470
 Mauvais
35
0.039
1030
1
 Mauvais
Laine de verre 60 kg/m3
806
 Mauvais
60
0.038
1030
1
 Mauvais
Laine de verre 100 kg/m3
1344
 Mauvais
100
0.039
1030
1
 Mauvais
Liège vrac
35
-22 bon Portail habitat Picbleubon Portail habitat Picbleu  
0.040
1700
1
Moyen Portail habitat Picbleu
Liège expansé Panneau 110 kg/m3
45
-27 bon Portail habitat Picbleubon Portail habitat Picbleu
110
0.037
2000
5
 Mauvais
Liège expansé Panneau 150 kg/m3
45
-27bon Portail habitat Picbleubon Portail habitat Picbleu
150
0.042
2000
5
Mauvais
Paille (bottes à plat 80 kg/m3)
bon Portail habitat Picbleubon Portail habitat Picbleu
 -27 bon Portail habitat Picbleubon Portail habitat Picbleu
83
0.050
1332
1
Moyen Portail habitat Picbleu 
Matériau
Énergie grise (utilisée) (kWh/m3)
 
Effet de serre
(kgCO2/UF)
Densité (kg/m3)
Conductivité thermique λ (W/m.K)
Chaleur spécifique (kJ/kg.K)
Résistance à la diffusion vapeur d'eau Sd (m)
 
Paille (bottes sur chant)
bon Portail habitat Picbleubon Portail habitat Picbleu
-27 bon Portail habitat Picbleubon Portail habitat Picbleu 
83
0.045
1332
1
Moyen Portail habitat Picbleu
Laine de bois (panneau)
50 kg/m3
58
 
50
0.039
2100
5
 
Laine de bois (panneau) 150 kg/m3
161
 
140
0.042
2100
5
 
Laine de bois (panneau) 200 kg/m3
219
 
190
0.050
2100
5
 
Meulière
 
 
 
 
 
 
 
Ouate de cellulose soufflée
50 bon Portail habitat Picbleu
-10 bon Portail habitat Picbleu
23
0.042
1900
1
 bon Portail habitat Picbleu
Ouate cellulose en panneaux
152Moyen Portail habitat Picbleu
 -5 bon Portail habitat Picbleu 
70
0.042
1900
3
 bon Portail habitat Picbleu
Ouate de cellulose injectée
98 bon Portail habitat Picbleu
-10 bon Portail habitat Picbleu
45
0.042
1900
1
  bon Portail habitat Picbleu 
Panneau d'aggloméré type OSB
2359
 
470
0.120
2500
203
 
Panneau particules aggloméré
2220
 
600
0.110
1500
70
 
Panneau MDF 1
2201
 
528
0.100
2000
12
 
Panneau contreplaqué
4000
 
500
0.100
1500
700
 
Papier-peint en vinyl
0
 
829
99.999
2300
11970
 Mauvais
Perlite en vrac
329
 
70
0,060
900
2
 
Perlite expansée 200 kg/m3 (plaques)
940
 
200
0.060
900
20
 
Pierre ferme et demi-ferme
0
 
1895
1.400
1000
45
 
Pierre très tendre
16
 
1560
0.850
1000
25
 
Pisé (2000 kg/m3)
100
 
2000
1.20
800
10
 
Matériau
Énergie grise (utilisée) (kWh/m3)
 
Effet de serre
(kgCO2/UF)
Densité (kg/m3)
Conductivité thermique λ (W/m.K)
Chaleur spécifique (kJ/kg.K)
Résistance à la diffusion vapeur d'eau Sd (m)
 
Ponces naturelles
16
 
400
0.120
1000
7
 
Plâtre (plaque)
BA 13
1452
 
825
0.250
1008
7
 
Plâtre (plaque) BA10
1452
 
825
0.250
1008
7
 
Plâtre (carreau de plâtre)
1311
 
825
0.320
1000
7
 
Plâtre courant (enduit intérieur)
552
 
1150
0.570
1000
8
 
Polystyrène expansé PSE Panneau 10 kg/m3
450
 10 Mauvais
10
0.032
1450
20
 Mauvais
Polystyrène expansé PSE
Panneau 30 kg/m3
450
 10Mauvais
30
0.038   1450  100  Mauvais
Polystyrène extrudé (Plaques expansées aux HCFC)
795
 520 MauvaisMauvaisMauvais
25
0.029
1450
80
 Mauvais
Polystyrène extrudé (Plaques expansées aux HCFC)
795
520MauvaisMauvaisMauvais
45
0.035
1450
200
Mauvais
Schistes, ardoises
795
 
2400
2.200
1000
900
 
Verre cellulaire 160 kg/m3 (plaques)
1200
 
160
0.057
1000
1500000
 
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