Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Association de type loi 1901 soutenue par : Mise à jour en octobre 2010 Proprié

Association de type loi 1901 soutenue par : Mise à jour en octobre 2010 Propriétés et performances des matériaux d'isolation L’isolation joue un rôle fondamental pour la réduction des consommations énergétiques et également pour créer un espace de vie sain et plus confortable. Aujourd'hui, il existe dans le commerce un grand nombre d'isolants et bien souvent, le choix n'est pas toujours évident. Pourtant chaque isolant est caractérisé par un ensemble de propriétés physiques bien précises qui permettent à la fois de les comparer entre eux et de définir leur application la plus appropriée. Ce document a pour but de définir ces principales propriétés et les qualités hygrométriques des matériaux d’isolation. AGEDEN – Maîtrise de l'énergie en Isère 1/8 www.lochten.be λ e R = Les caractéristiques thermiques statiques Ce sont les caractéristiques spécifiques d'un matériau d'isolation qui ne varient pas en fonction d'une unité de temps. La conductivité thermique (λ – exprimée en W/m.K) .Elle indique la quantité de chaleur qui se propage au travers un matériau d’un mètre d’épaisseur pour une différence de température de 1 degré entre les deux faces. La résistance thermique (R – exprimée en m².K/W) La résistance thermique indique la résistance d'un matériau au transfert de chaleur pour une épaisseur donnée, c'est à dire, son pouvoir isolant. Pour calculer la résistance thermique d'un matériau par rapport à son épaisseur et à sa conductivité thermique (indiqué sur la documentation technique), on applique la formule suivante : Le coefficient de transmission surfacique (U – exprimé en W/m².K) Il est utilisé pour caractériser une paroi avec tous ses composants. Aussi appelé « coefficient de déperditions », il représente le flux de chaleur passant à travers 1m² de paroi pour une différence de température de 1°C entre les deux environnements séparés par la paroi. Il correspond à l’inverse de la résistance thermique R. La masse volumique (ρ – exprimée en Kg/m³) Elle indique la masse de matériau par unité de volume. C'est une notion importante pour évaluer le comportement du matériau face à la propagation de la chaleur, car plus elle est élevée, plus la capacité thermique sera importante (voir plus bas). AGEDEN – Maîtrise de l'énergie en Isère 2/8 Plus la résistance thermique est élevée, plus la parois est isolante. R = résistance thermique (m².K /W) e = épaisseur de l’isolant (m) λ = conductivité thermique (W/m.K) Plus le coefficient de déperditions (U) est faible, plus la paroi est isolante. Complexe de parois en ossature bois avec un coefficient de déperditions U = 5,9 W/m².K www.pour-mieux-batir.com/ « Le Grand livre de l'isolation » Plus la conductivité thermique est élevée, plus la chaleur aura de la facilité à traverser le matériau. Les caractéristiques thermiques dynamiques Caractéristiques fondamentales pour le principe de la conception bioclimatique, elles définissent le comportement des matériaux en fonction du temps. La capacité thermique (C – exprimée en kWh/m³.K) Elle représente la capacité du matériau à stocker la chaleur, autrement dit, de sa capacité d'inertie. Elle contribue au confort d'été en atténuant les variations des points de chaleur. La diffusivité thermique (a – exprimée en m²/h) Elle exprime la capacité d'un matériau à transmettre une variation de température. C’est la vitesse à laquelle la chaleur se propage par conduction dans un corps, ou la vitesse de réchauffement du matériau. L'effusivité thermique (E – exprimée en W1/2/m².K) Parfois dénommée “chaleur subjective”, elle représente la rapidité avec laquelle la température superficielle d’un matériau se réchauffe (sensation de froid ou de chaud au toucher) AGEDEN – Maîtrise de l'énergie en Isère 3/8 Plus la capacité thermique est élevée, plus le matériau pourra stocker une quantité de chaleur importante. Plus le coefficient d'effusivité est faible, plus le matériau se réchauffe vite en surface. Deux matériaux a effusivité très différente : Bois : E = 350 Acier : E = 140 000 www.bilan-thermique-28.fr Exemple de l'évolution des températures intérieures lors d'une journée d'été dans un bâtiment à forte inertie et dans un bâtiment à faible inertie. Matériau à forte inertie thermique : la terre Caracol Plus la valeur de la diffusivité thermique est faible, plus le front de chaleur mettra du temps à traverser l'épaisseur du matériau. http://www.energieplus-lesite.be Les caractéristiques hygrométriques Dans une habitation, la gestion de l'hygrométrie ambiante est un point très important. En effet, un air trop sec est malsain (pour la peau, les muqueuses, les voies respiratoires), de même qu'un air trop humide est néfaste pour la santé mais également pour l'habitation. Les isolants ont un rôle important à jouer sur la gestion de l'humidité. Voici les caractéristiques permettant d'évaluer le comportement des matériaux face à l'humidité : Le point de rosée Un air très froid est très sec, à la différence de l’air chaud qui contient davantage de vapeur d’eau. Un air très froid (par exemple l'air extérieur en hiver) est très sec, à la différence de l’air chaud (intérieur) qui contient davantage de vapeur d’eau . Lorsque cette vapeur migre vers l’extérieur, elle se refroidit, condense et se transforme en eau : cette température correspond au point de rosée. La condensation de la vapeur d'eau peut provoquer des dégâts importants dans les logements (dégradation des propriétés des isolants, moisissures, champignons,...). Si le problème persiste, cela peut aller jusqu'à engendrer des dégât physique, et altérer la structure même du bâtiment. Le bâti ancien est particulièrement sensible à ces phénomènes. AGEDEN – Maîtrise de l'énergie en Isère 4/8 Zoom sur … la migration de la vapeur d'eau dans une parois T out comme la chaleur qui se déplace des zones de température plus élevée vers les zones de température plus basse, la vapeur d'eau se déplace des zones à forte concentration en vapeur vers les zones à faible concentration en vapeur. On parle de diffusion de vapeur. Les matériaux des parois, dont la plupart des isolants, sont ainsi traversés. La vapeur d'eau risque de condenser dans l'isolant. Agence Qualité Construction CAUE Isère Quelques point de rosée pour une température et une humidité ambiante relative : Température ambiante en °C Température (°C) du point de rosée pour une humidité relative de 30 % 50 % 70 % 90 % 26 7,1 14,8 20,1 24,2 22 3,6 11,1 16,3 20,3 20 1,9 9,3 14,4 18,3 18 0,2 7,4 12,5 16,3 16 -1,4 5,6 10,5 14,4 Le coefficient de résistance à la diffusion de la vapeur d'eau (µ ) Ce coefficient permet de déterminer la perméabilité d'un matériau à la vapeur d'eau. Un matériau ayant un µ de 1 exerce la même résistance à la vapeur d’eau qu’une lame d’air immobile de 1 m de largeur. * Loi expliquée dans l'encart « Stratégies pour éviter les désordres hygrométriques ». La résistance à la diffusion de la vapeur d'eau (Sd – exprimée en mètre) Elle exprime la résistance d'un matériau face à la progression de la vapeur d'eau, selon son épaisseur. Pour calculer la résistance à la diffusion de la vapeur d'eau d'un matériau par rapport à son épaisseur et à son coefficient µ (indiqué sur la documentation technique), on applique la formule suivante : La perméance (exprimée en g/m².mmgHg) C'est la quantité de vapeur qui traverse, en 1 heure, 1m² d'écran pour une différence de pression de 1 mmHg entre les 2 faces. la perméabilité à la vapeur d'eau (exprimée en g/m².24h) C'est la quantité de vapeur d'eau qui diffuse à travers 1 m² d'écran pendant 24 h. AGEDEN – Maîtrise de l'énergie en Isère 5/8 Plus μ est élevé, plus la résistance au passage de la vapeur d'eau est grande. Intérieur : µ = 30 à 50 Extérieur : µ = 120 Extérieur : µ = 5 à 10 Avec pare-vapeur extérieur Paroi perspirante Intérieur : µ = 5 Extérieur : µ = 1 Loi 5 pour 1* Sd = résistance à la diffusion de la vapeur d'eau (m) e = épaisseur de l’isolant (m) µ = coefficient de résistance à la diffusion de la vapeur d'eau Sd = µ . e On considère que plus le matériaux est « perméant » ou perméable, moins il s'oppose à la migration de la vapeur d'eau. Plus la résistance Sd est élevée, plus le matériau s'opposera au passage de la vapeur d'eau. Intérieur : µ = 10 Les stratégies pour éviter les désordres hygrométriques dans les isolants Pour éviter le risque de condensation à l'intérieur des murs, 2 méthodes peuvent être appliquées : – L'utilisation d'un pare-vapeur – Les parois perspirantes L'utilisation d'un pare vapeur C'est une solution couramment utilisée en construction conventionnelle qui consiste à appliquer une barrière étanche à la vapeur d'eau, du coté chaud de l'isolant. Son efficacité demeure néanmoins théorique car sa mise en œuvre implique des raccords, jamais totalement imperméables, qui concentrent donc la vapeur d'eau dans les passages « entonnoir » qui accentuent les dégradations. Les parois perspirantes Ici, ce sont les parois elles-mêmes qui vont transmettre, de façon uniforme, l'excès de vapeur d'eau interne au bâtiment vers l'extérieur. L'uniformité de la répartition de l'humidité à travers le mur ne cause pas de dégâts. Les matériaux constituant les parois doivent alors avoir une capacité hygroscopique relativement élevée uploads/Litterature/ proprietes-et-performances-thermiques-des-materiaux-oct10.pdf