L'isolation

Une isolation performante est primordiale pour obtenir une maison économe en énergie. Elle permet de s'affranchir d'importantes dépenses de chauffage et de climatisation. En isolant votre logement, vous faites un geste pour l’environnement car, en réduisant votre facteur énergétique, vous limitez vos émissions de gaz à effet de serre et préservez des ressources.
N'oubliez pas la ventilation : un bon renouvellement d'air est essentiel pour vivre dans une maison saine.

Les sources de déperdition de chaleur

dperdition

L'isolation thermique vise généralement à se prémunir du refroidissement des espaces intérieurs, mais aussi des éléments structurels du bâtiment. Toutefois l'isolation peut aussi avoir pour but d'éviter le réchauffement pendant l'été. La chaleur se propage d'un milieu chaud vers le milieu froid par conduction, rayonnement et convection.

Le but de l'isolation thermique est de diminuer les échanges de chaleur entre l'intérieur et l'extérieur par interposition d'un matériau ayant la capacité de conduction la plus faible possible.

Dans une maison individuelle non isolée, les valeurs moyennes des sources de déperdition de chaleur ou déperdition thermique sont les suivantes :

  • le toit 25 à 30 %
  • les murs 20 à 25 %
  • le renouvellement d’air 20 à 25 %
  • les fenêtres et portes extérieures 10 à 15 %
  • le plancher 7 à 10 %
  • les ponts thermiques 5 à 10 %

Dans une maison isolée selon la norme française RT 2005, la toiture et les murs ayant fait l'objet d'une isolation spécifique, et les vitrages étant systématiquement doublés, la part résiduelle des ponts thermiques devient beaucoup plus importante. Le bilan de déperdition thermique est alors typiquement le suivant :

  • le toit 10 %
  • les murs 20 %
  • le renouvellement d’air 15 %
  • les fenêtres et portes extérieures 15 %
  • le plancher 20 %
  • les ponts thermiques 20 %

Principes d'isolation des murs

Il existe 3 principes pour réaliser l’isolation thermique d’un mur :

L'isolation intérieure et les cloisons de doublage

Cette solution, répandue en France, est facile à mettre en œuvre. L'isolation intérieure est choisie pour les cas de rénovation dans les appartements (car il est difficile d'intervenir sur l'extérieur du bâtiment) et pour les résidences secondaires. Dans ce dernier cas, l'occupation intermittente ne permet pas de chauffer durablement la masse thermique des murs. L'isolation intérieure laisse donc le mur à l'extérieur de la zone isolée et permet une montée en chauffe rapide adaptée à un usage temporaire. Elle a le désavantage (qui est aussi un avantage dans certains cas) de ne pas présenter d'inertie thermique. L'isolation intérieure, lorsque l'isolation était inexistante, présente le désavantage d'une réduction de l’espace intérieur. Autre désavantage, la présence de nombreux ponts thermiques difficiles à traiter. La qualité d'une isolation intérieure peut diminuer avec le temps (tassement des laines derrière les plaques de plâtre, trous de souris dans le polystyrène, etc.)

L'isolation intégrée au matériau porteur

Cette solution utilise des matériaux qui intègrent un isolant dans leur structure : béton cellulaire, brique de chanvre, brique de terre cuite avec âme isolante, etc. L'isolation intégrée est généralement utilisée en construction neuve. Cette solution est performante et durable. On trouve aussi maintenant des briques multi-alvéolaires communément appelé MONOMUR ayant tous les avantages de la brique, étant mur porteur et apportant une isolation supérieure à l'isolation traditionnelle par doublage des murs, évite ainsi l'ajout de main d'œuvre et de matériaux supplémentaires. Ces briques existent de 24 cm jusqu'à 49 cm d'épaisseur. L'assemblage se fait généralement à l'aide de colle et non de mortier de ciment.

L'isolation extérieure sous enduit, les parements et les bardages

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Appelée aussi mur manteau ou I.T.E. / ITE dans sa forme abrégée, cette solution est beaucoup utilisée en Belgique, au Luxembourg, et plus encore en Allemagne, en Suisse, en Autriche et en Pologne.

Elle nécessite généralement une épaisseur d’isolant plus faible. L'isolation extérieure est plus adaptée à l'isolation des résidences principales. Elle permet de conserver la masse thermique du mur à l'intérieur de l'enveloppe isolée. L'habitation, chauffée en continu, monte en température lentement dans toute sa masse mais se refroidit faiblement lorsqu'elle est inoccupée. L'isolation extérieure est en revanche difficile à mettre en œuvre sur certains édifices anciens (pierre apparente, façades ouvragées) et nécessite presque toujours l'intervention de professionnels qualifiés.

Dans le cas d'une transformation, on choisit cette dernière solution si les dépenses de chauffage sont importantes car l’isolation obtenue est forte. Une isolation extérieure dans le cas où l'isolation est inexistante est intéressante, car elle n’empiète pas sur le domaine habitable. Son épaisseur peut aller jusqu'à20 cm et elle supprime facilement les ponts thermiques (abouts de planchers, …), sauf au niveau des fondations. Une épaisseur de 10 cm d'isolant extérieur équivaut à 20 à 25 cm du même isolant intérieur sur le total des consommations lorsqu'il y a beaucoup de ponts thermiques.

Pour les bâtiments isolés par l'extérieur qui s'appliquent à perpétuer une esthétique héritée du passé, dans l'utilisation d'une lame de pierre de faible épaisseur placée en parement, les éléments d'ornementation.

30 % de la chaleur d'un bâtiment est perdue via les murs mal isolés, l'ITE (Isolation Thermique par l'Extérieur) est plus efficace que l'isolation par l'intérieur. Elle a d'abord été utilisée en France pour les bâtiments collectifs (HLM notamment) et de plus en plus pour les maisons particulières. Le « manteau isolant » augmente l'inertie thermique de tout le bâtiment et règle tout ou partie des problèmes de ponts-thermiques, ce qui présente un avantage important en régime transitoire. À qualité d'isolant égale, elle diminue beaucoup les pertes de chaleur l'hiver et conserve la fraîcheur de la nuit dans la maison pendant l'été.

En France, elle devrait être encouragée par la RT 2012 (BBC : moins de 50 kWh/m²/an)

Techniques :

  • L'ITE se conçoit sur des murs plans et verticaux: maçonneries de parpaings, briques, blocs de béton cellulaire, revêtues ou non d'un enduit ciment ; des parois en béton banché ou préfabriqué ; des maçonneries de pierre.
  • L'isolant (panneaux d'isolants divers (éco-matériaux éventuellement), briques de polystyrène expansé collées… est fixé sur le mur à l'extérieur de l'habitation et protégé par un enduit ou lambris, éventuellement lors d'une démarche de rénovation de façade.
  • Pour l'étanchéité, une des solutions est une première couche ou sous-enduit avec armature en fibre de verre marouflée dans son épaisseur est généralement apposée pour satisfaire aux principales fonctions mécaniques. Dans un second temps, une deuxième couche ou enduit de finition est appliquée pour les fonctions décoratives d'aspect.
  • Un usage mixte est possible (ex. ITE en façade arrière uniquement pour un immeuble dont la façade est patrimonialement intéressante), mais avec une légère perte d'isolation. Par ailleurs, on voit de plus en plus souvent des réalisations qui panachent les bardages et les finitions en enduit pour élargir les possibilités esthétiques. De systèmes d'isolation de toitures par l'extérieur existent aussi, faciles à combiner avec une rénovation de toiture et de réfection de combles ou pose de panneaux solaires.

Avantages de l'isolation thermique par l'extérieur :

  • suppression de tous les ponts thermiques des dalles de plancher, des murs de refend et autres cloisons
  • jusqu'à 80 % d'économie d'énergie pour les bâtiments les plus énergivores en limitant de façon importante la déperdition de chaleur par la façade et en limitant les ponts thermiques
  • utilisation de l'inertie des murs pour récupérer les apports extérieurs, les apports ménagers, et qui deviennent avec un chauffage adéquat de véritables radiateurs basse température
  • un meilleur confort thermique du fait que les murs lourds et donc conducteurs thermiques absorbent mieux la chaleur rayonnée par les occupants des lieux
  • pas de condensation dans les murs qui sont à la même température que l'air ambiant intérieur
  • utilisation possible de la chaufferie la nuit en période hivernale uniquement pour la production ECS (eau chaude sanitaire) en coupant le chauffage deux à trois heures sans perte de température significative, ce qui simplifie la régulation dans le cas d'une chaufferie à base de pompe à chaleur aqua-thermique
  • pas d'émanation de gaz nocif de polystyrène et colle dans l'air du logement, pas de problème d'accrochage des meubles de cuisine et de salle de bain, et des tringles à rideaux, pas d'apparition des bandes de collage
  • la surface habitable n'est pas diminuée
  • elle peut se faire sans interrompre l'occupation du logement dans le cas d'une rénovation.

Inconvénients de l'isolation thermique par l'extérieur :

  • quelques difficultés de réflexion à la conception pour l'implantation des combles et du garage ou sous-sol
  • une technique moins abordable pour l’auto-constructeur
  • elle modifie l'aspect extérieur du bâtiment ce qui, dans le cas de rénovations en zone patrimoniale, peut poser problème.

Isolation des planchers :

L’isolation thermique des planchers est importante pour le confort (en gardant les pieds au chaud) et pour l’économie d’énergie dans le cas d’une dalle chauffante.
L’isolation des planchers combat deux causes de déperditions thermiques :

  • pertes vers l’étage inférieur non chauffé (sous-sol, vide sanitaire, terre-plein…)
  • pertes par ponts thermiques

Du fait que l’air chaud a tendance à s’accumuler au plafond et que la différence de température entre sous-sol et volume habitable est moins importante en hiver qu’entre l'extérieur et volume habitable, l’épaisseur de l’isolation nécessaire est plus faible (de l’ordre de 6 cm en plancher par rapport à 10 à 20 cm dans les combles).

Pour isoler un plancher on peut :

  • soit isoler la sous-face de celui-ci en fixant des panneaux isolants au plafond du niveau inférieur ou en utilisant une dalle avec hourdis isolants
  • soit réaliser une chape isolante, une dalle flottante sur polystyrène expansé à haute densité, un plancher sur lambourdes séparées par de la laine
  • soit isoler avec un isolant en vrac, par l'étage du dessus ou du dessous ; dans le premier cas on procède par bourrage lâche dans le plancher ouvert et, dans le deuxième cas, en soufflant le produit à travers une membrane brochée.

Isolation sous les toitures et terrasses :

En climat tempéré, la première source de déperdition thermique des maisons est la toiture (jusqu’à 30 %, voire plusComme l’air chaud monte par convection, la température est plus élevée au plafond et il est donc logique de placer une couche d’isolant plus épaisse dans les combles que sur les murs. Sous le toit les entrées d’air doivent être plus spécialement traitées, car il n’y a pas d’étanchéité des murs. La couche d’isolant doit être protégée contre les intrusions.
Plusieurs solutions sont possibles pour l’isolation sous le toit, en fonction de la résistance thermique souhaitée et de l’espace disponible :

  • peu d’espace et isolation faible — film réfléchissant fixé sous les chevrons, coûteux et de faible efficacité en pratique
  • peu d’espace et isolation moyenne — isolant entre les chevrons, de mise en œuvre délicate, car l’espacement entre chevrons est rarement régulier
  • espace disponible et isolation forte — double épaisseur de panneaux isolants fixés à l’intérieur d’une structure en caissons, entre les pannes ou encore soufflage d'un isolant en vrac après avoir installé les déflecteurs de ventilation entre les chevrons. La structure supporte aussi les plaques de plâtre, des panneaux d’aggloméré, de la frise de pin…

L’isolation est mise en place après la pose des conduits de fumée et des fenêtres de toit. Prévoir le passage des gaines de ventilation, des gaines …

Isolation des portes et fenêtres :

Les ouvertures vitrées sont les points faibles de l’isolation globale de la construction. Limiter la surface de ces ouvertures est une solution pour réduire les déperditions, éviter les ouvertures au nord et côté du vent (souvent à l'ouest). Cette solution entraîne cependant une réduction de l'éclairement des pièces, une diminution des apports solaires (sources d'économies d'énergie en confort d'hiver) et une dégradation du confort. Un calcul de performance énergétique s'impose pour déterminer la bonne surface qui réalise le bon arbitrage entre gain en apports solaires et lumineux et pertes en isolation thermique.
On choisira donc de préférence les solutions suivantes :

  • utiliser le double-vitrage à faible émissivité de 24 mm d'épaisseur totale minimum (RT 2005)
  • choisir des huisseries épaisses en bois ou PVC de bonne qualité ou en aluminium avec rupture de pont thermique (offre standard depuis la RT 2000)
  • vérifier l’étanchéité des joints, y compris en bas de portes
  • installer des volets étanches, si possible au droit de la façade pour limiter les effets du vent. Les volets roulants en PVC à double parois et caisson extérieur (dans l’épaisseur du mur) sont une des bonnes solutions. Par contre les volets roulants à lames aluminium double parois même injectées de mousse polyuréthane présentent une moins bonne isolation thermique. En effet, les lames aluminium favorisent les échanges thermiques avec l'extérieur contrairement aux lames PVC
  • installer des doubles-rideaux épais devant portes et fenêtres
  • supprimer les ponts thermiques au niveau des seuils et appuis de fenêtres

La pose de doubles-fenêtres est une excellente solution contre :

  • le bruit
  • les entrées d’air (caissons de volets roulants, huisserie anciennes déformées, difficulté de poser des joints).
  • Par contre, la manœuvre et l’entretien des doubles-fenêtres est malaisée, leur esthétique discutable et leur coût élevé.

La pose de sur-vitrages est généralement une solution bon marché et peu efficace mais qui peut rendre service en rénovation.
Pour réduire le rayonnement infrarouge pénétrant par les vitrages sud en été, il est possible de coller un film réfléchissant. Cette solution est assez efficace mais onéreuse. En plein jour, elle protège également des regards indiscrets sinon opter pour des doubles vitrages avec les fonctions de contrôle solaire.
En ce qui concerne le confort d'hiver, il faut compter avec les apports solaires. Il peut s'avérer optimal de préférer des fenêtres aluminium à des fenêtres PVC : les premières sont moins isolantes que les secondes mais, du fait de la finesse des profilés, l'aluminium maximise le clair de vitrage et procure de fait une meilleure performance énergétique.

Isolation des ponts thermiques

Les ponts thermiques, sortes de courts-circuits dans l’isolation intérieure, doivent être réduits au maximum. Pour ce faire, on peut agir dès la conception en préférant un plancher sur solives, une ferme intérieure plutôt qu’un mur de refend ou plus simplement en construisant son mur avec un matériau isolant. Une autre solution consiste à isoler par l'extérieur avec l'inconvénient de laisser un pont thermique au niveau des fondations.

Les principaux ponts thermiques

Jonction plancher bas-mur exterieur 2Jonction plancher haut-mur exterieur 2Pont balconPont thermique jonction plancher intermediaire-mur exterieurPont thermique jonction mur de refend-mur exterieur


Lors de la réalisation on pourra appliquer différentes solutions :

  • mettre en place des rupteurs de pont thermique en pourtour de dalle et à l’extrémité des murs de refend
  • isoler le tour de dalle à l’aide d’une brique creuse ou d'une planelle en béton cellulaire
  • doubler les murs de refend avec une couche d’isolant de quelques centimètres
  • poser un faux plafond isolé ou isoler les planchers en sous-face
  • réaliser des dalles flottantes

Le développement de moisissures sur les parois trahit la présence de condensation, donc d’une zone froide provoquée par un pont thermique. Comme il est difficile de traiter un pont thermique à posteriori, on peut essayer de tapisser les murs concernés à l’aide d’une couche mince d’isolant (quelques millimètres) recouverte d’un papier peint ou d’un revêtement mural (tissus…). Dans un bâtiment non isolé, les ponts thermiques représentent de faibles déperditions (en général inférieures à 20 %) car les pertes globales de chaleur par les parois sont très importantes. En revanche, lorsque les parois sont isolées de manière importante, le pourcentage de déperditions causées par les ponts thermiques devient élevé (plus de 30 %) mais les déperditions globales sont très faibles. C’est pour cette raison que dans des bâtiments à faible consommation énergétique, il est primordial d’avoir de très fortes résistances thermiques pour les parois et de s’assurer d’avoir de faibles pertes de chaleur au niveau des jonctions.
Parmi ces solutions de traitement des ponts thermiques, la plus efficace en isolation thermique par l’intérieur est probablement la mise en place de rupteur de ponts thermiques. Le rupteur de pont thermique est un dispositif structurel permettant d’offrir une complète isolation à une structure. Il est composé d’un boitier isolant et de barres en acier qui reprennent les sollicitations de la structure.

Composants

Le pare-vapeur/coupe-vent :

La face intérieure de l’isolation (côté chaud) doit être munie d’un film étanche à l’air qui remplit deux fonctions : celle de pare-vapeur et celle de coupe-vent. Ce film étanche fonctionne donc dans les deux sens :

  • interdire à l’air chaud et chargé de vapeur d’eau de pénétrer dans l’isolant et d’y provoquer de la condensation
  • empêcher le vent de s’infiltrer, au travers de l’isolation, dans le volume chauffé.

Les canalisations électriques et autres gaines qui traversent l’isolation ne doivent pas favoriser le passage des courants d’air, il faut les immobiliser fermement, les entourer d'isolant et les boucher aux extrémités (un morceau de papier ou un peu d'enduit, facilement retirable en cas de besoin) pour éviter la circulation d'air parasite par celles-ci entre les différentes pièces, les combles, les vides sanitaires et les pièces non chauffées. Idéalement, entre la finition intérieure et le pare-vapeur, on laisse un passage technique pour l'électricité et la plomberie, ainsi, on ne troue pas le pare-vapeur.
L'utilisation du frein vapeur hygrovariable permet de garantir la durabilité de votre isolation en évitant la surcharge d'humidité dans le bâti. Le frein vapeur hygrovariable (ouvert à la diffusion de la vapeur d'eau) fonctionne selon le principe de la membrane régulée par les conditions climatiques : en hiver il protège contre l'humidité, en été sa structure moléculaire s'ouvre et permet un séchage sûr.
Contrairement au pare-vapeur, le frein vapeur hygrovariable vous garantit une construction qui respire, donc plus saine.

Les isolants :

Les isolants utilisent les propriétés de l'air et des gaz.
Le vide est le meilleur isolant thermique mais ne peut pas être utilisé de façon pratique pour l'isolation des habitations (il est utilisé plus facilement pour de petits récipients comme les bouteilles thermos dont la paroi peut être sous vide).
Les gaz et l'air en particulier, maintenus immobiles, sont les meilleurs isolants. En effet, les transferts thermiques par un gaz ou un liquide ne se font pas seulement par conduction thermique, mais aussi par convection thermique : c'est pourquoi l'air enfermé dans les combles d'une toiture n'empêche pas les transferts thermiques (la convection thermique est d'autant plus forte que la différence de température entre la toiture et le plancher des combles est élevée, accélérant la circulation de l'air). Les isolants vont donc réaliser dans la mesure du possible cette immobilité de l'air.
La résistance thermique d’un matériau isolant est donc assurée par l’air ou un autre gaz enfermé dans des bulles (verre cellulaire et mousses synthétiques) ou freiné par les fibres du matériau (laine de roche, laine de chanvre, blocs de chanvre, fibre de bois, …).
On va préférer un isolant en panneau dont la tenue mécanique est meilleure, voire l'insufflation en vrac, technique moins coûteuse et qui évite les ponts thermiques.
Les critères d'un matériau isolant sont les suivants :

  • Son conditionnement commercial (panneau rigide ou semi-rigide)
  • Le matériau, origine, énergie grise, conditions de fabrication, polluant, durabilité
  • Sa conductivité thermique, valeur lambda (λ)
  • Sa Résilience (capacité à emmagasiner la température)
  • Son comportement à l'eau, capillarité, hygroscopicité
  • Son comportement à la vapeur d'eau, facteur de diffusion de la vapeur d'eau
  • Sa perméabilité à l'air
  • Sa résistance aux nuisibles, à la vermine
  • Son évolution dans le temps
  • Sa réaction au feu (émissions de polluants éventuels)
  • Sa résistance mécanique
  • Sa facilité de mise en œuvre
La pose de l’isolant :

L’isolation des sous-pentes peut se faire à l’aide de laine en rouleau munis d’un pare-vapeur que l’on agrafe sur les chevrons. Cette solution n’est possible que si l’écartement des chevrons correspond exactement à la largeur des rouleaux. En pratique l’épaisseur d’isolant ne dépassera guère 8 cm, ce qui est insuffisant dans la plupart des régions. Il est certainement plus pratique d’utiliser des panneaux découpés à l’écartement des chevrons ou de placer l’isolant en sous-face.
Dans le cas d'un isolant en vrac, l'isolant est soufflé uniformément dans le grenier à la suite de l'installation de déflecteurs de ventilation. Pour les murs, une membrane est brochée à l'ossature de la structure avant d'y souffler l'isolant à haute densité.
Vérifier que les recoins sont comblés d’isolant, si nécessaire bourrer de la laine isolante dans les moindres trous. Condamner tous les orifices où des rongeurs pourraient pénétrer. On peut utiliser de la mousse de polyuréthane pour reboucher les trous ou remplir des alvéoles.

La sur-isolation :

On peut être tenté de doubler l’épaisseur de l’isolation des murs. Ce n’est pas une mauvaise chose mais il faut tenir compte des points suivants :

  • doubler l’épaisseur de l'isolant ne coûte pas 2 fois plus cher (la main d'œuvre est la même) mais diminue (théoriquement) les déperditions de moitié. Car le coefficient d'isolation thermique (dénommé R) sera doublé. Par exemple, 10 cm de laine de verre apportent un coefficient R de 2.5, donc 2 fois 10 cm apporteront un coefficient R de 5. Une pose croisée des deux couches permettra aussi de limiter les déperditions.
  • l’épaisseur de l’isolant intérieur est autant de place perdue pour l’espace habitable : 10 cm d’isolant sur un pourtour de 40 mètres (étage de 10×10 m) correspond à 4 m2 de surface perdue soit 4 %.
  • une isolation performante nécessite un soin particulier : traiter les embrasures, ne pas créer de ponts thermiques, rendre l'enveloppe étanche à l'air, prévoir un pare-vapeur, prévoir une ventilation efficace.
  • l'isolant extérieur (en rénovation) résout ce problème. À partir des matériaux renouvelables (bois, déchet agricole…chanvre, paille, liège) il est possible de réduire l'énergie grise vis-à-vis d'un isolant classique (laine de roche, verre ou plastique)
  • En respectant la norme Passivhaus (ép. environ 35 cm), vous économisez sur le système de chauffage et investissez dans la sur-isolation. Le retour sur investissement est fonction des économies d'énergies réalisées (Calcul en fonction de l'évolution du coût de cette énergie)
  • pour être optimisée, l’isolation doit être cohérente. Les efforts pour isoler doivent être identiques pour les murs, la ventilation et les portes et fenêtres…

CTNR, vous réalise votre isolation en matériaux traditionnels ou en matériaux « verts ».

L'isolation

Pose d’isolant en bois haute densité et de l’anti-rongeurs
Pose d’isolant en bois haute densité et du litelage pour bardage
Pose d’isolant en bois haute densité et du litelage pour bardage
Pose d’isolant en bois haute densité et du litelage pour bardage
Pose de laine de verre (doublage des murs avant la pose de plaques de plâtre)
Pose de laine de verre (doublage des murs avant la pose de plaques de plâtre)
Pose de laine de bois dans ossature bois
Pose de laine de bois dans ossature bois
Pose de laine de bois dans ossature bois
Pose du film d’étanchéité à l’air
Cloisonnement, isolation en laine de verre