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Les matériaux d'isolation : bien au chaud dans ses murs

Les matériaux d'isolation : bien au chaud dans ses murs
Mars 2012
Le Particulier Pratique n° 377, article complet.
Auteur : COUNE (Isabelle)

- Les laines minérales traditionnelles, de verre ou de roche - Les plastiques alvéolaires, polystyrène ou polyuréthane - Les isolants biosourcés à base de bois, de ouate ou de laine

Quand on ne peut isoler par l’extérieur (voir LPP n° 365), il faut bien se résoudre à procéder par l’intérieur. Cette solution revient moins cher, mais elle implique de refaire toute la décoration. Reste à trouver le meilleur compromis entre épaisseur, efficacité et coût pour ne pas perdre trop d’espace. Dans une maison de 100 m2, par exemple, de forme carrée de 10 m de côté, l’isolation des murs périphériques en 11 cm d’épaisseur – 10 cm d’isolant + 1 cm de plaque de plâtre – fait perdre 4,40 m2 de surface habitable – soit 40 m linéaires x 0,11 m d’isolant.

Les critères de performance d’un isolant

Cette dernière est définie, d’une part, par la conductivité thermique (λ) de l’isolant, exprimée en watts par mètre-kelvin (W/m.K), qui doit être le plus faible possible ; d’autre part, par sa résistance (R), mesurée en mètres carrés kelvin par watt (m2.K/W), qui correspond à l’aptitude à ralentir le flux de chaleur et doit être, à l’inverse, le plus forte possible. La résistance est calculée en fonction de l’épaisseur du produit. Ainsi, pour obtenir une résistance équivalente, un matériau dont la conductivité est élevée devra être posé en plus grosse épaisseur qu’un matériau dont la conductivité est faible.

En rénovation, pour bénéficier du crédit d’impôt, il faut que les murs de façade ou en pignon atteignent une résistance supérieure ou égale à 2,80 m2.K/W. Sachez qu’en 2012 le taux du crédit d’impôt est rabaissé à 15 % et qu’il s’applique, pour les parois opaques tels les murs, sur le coût des matériaux d’isolation thermique et de la main-d’œuvre (voir le n° 1069 “Impôts 2012” du Particulier). Afin d’être sûr des caractéristiques de votre produit, choisissez un isolant aux performances certifiées par un organisme indépendant (voir p. 29). S’il s’agit d’un produit non traditionnel, vérifiez qu’il a reçu un avis technique (voir p. 29) vous garantissant son aptitude à l’emploi et les conditions de sa mise en œuvre.

Les nouvelle laines minérales, peu irritantes et très isolantes

Les laines minérales traditionnelles – laines de verre ou de roche – représentent les trois quarts du marché de l’isolation. Les fibres entrecroisées de ces matériaux emprisonnent l’air et leur confèrent une structure souple et très élastique qui diminue la transmission de la chaleur, tout en isolant du bruit. La laine de verre est fabriquée avec de la silice ou du verre recyclé (calcin) par fusion et fibrage. Les techniques actuelles permettent de réaliser des matelas denses de fibres longues et fines. La laine de roche se compose de roche qui, portée à très haute température, se liquéfie et se transforme en fibres sous l’action de roues tournant à grande vitesse. Ces deux matériaux sont à manier avec un masque, car ils libèrent des particules qui peuvent être très irritantes, voire cancérogènes.

La fin des laines de verre jaune

Depuis 2 ans sont apparues sur le marché de nouvelles laines de verre utilisant un liant à base végétale qui stabilise mieux les fibres.  Moins irritantes, elles sont également plus faciles à poser. Ces laines de verre ne sont plus jaunes (cette couleur était due à l’ancien liant) mais brunes – le liant à base végétale Ecose Technology est maintenant utilisé dans tous les produits de Knauf Insulation – ou blanches pour la gamme PureOne d’Ursa. Isover conserve la couleur jaune pour sa version G3 à liant végétal, qui s’est substituée aux gammes existantes.

Cette nouvelle génération d’isolants se présente sous forme de panneaux ou de rouleaux, nus ou avec pare-vapeur. Les industriels ont amélioré les performances de ces produits afin qu’ils répondent aux exigences des bâtiments basse consommation (BBC-Effinergie) et de la réglementation thermique (RT) 2012. Ainsi le panneau de laine de verre semi-rigide Multimax 30 d’Isover présente un coefficient de conductivité thermique de 0,030 W/m.K, contre 0,032 pour les produits concurrents – GR32 d’Isover, TP 138, TP 238 et Acoustiplus 032 de Knauf Insulation, Pure 32 QP dans la gamme PureOne d’Ursa. Depuis peu, cette référence existe en quatre épaisseurs, notamment en 90 mm pour une résistance thermique de 3 m2.K/W.

Vous trouverez aussi quelques complexes composés d’une plaque de plâtre et d’un isolant de laine de verre : Acoustiplac de Knauf Insulation (λ = 0,033 W/m.K, épaisseur de 10 + 100 mm [le premier chiffre représente l’épaisseur de la plaque de plâtre], R = 3,05 m2.K/W) ou Calibel d’Isover (λ = 0,034 W/m.K, épaisseur de 10 + 100 mm, R = 2,95 m2.K/W). Dernière solution, la laine de verre à insuffler (Supafil Cavity Wall 034 de Knauf Insulation), une technique qui vient des pays anglo-saxons, où les constructions comportent beaucoup de murs creux entre deux rangées de briques. Elle doit être réservée à un doublage en plaques de plâtre ou à une contre-cloison maçonnée et mise en œuvre par un professionnel. Celui-ci perce des trous et y insuffle le matériau en forte densité : 30 kg/m3, plus qu’une laine de verre standard. Sous l’effet de la pression, lors de l’insufflation, les flocons de laine comblent les moindres interstices, supprimant ainsi les ponts thermiques. En 10 cm d’épaisseur, la résistance obtenue est de 2,95 m2.K/W. Le produit a aussi des qualités d’isolation acoustique : il réduit les bruits extérieurs de 30 dB.

La laine de roche mériterait des améliorations

Les performances thermiques de ce matériau sont un peu moindres que celles de la laine de verre, même si elles ont progressé depuis notre article de 2009 (voir LPP n° 342). En revanche, la laine de roche, plus lourde et plus dense que celle de verre, est meilleure en acoustique et tient mieux dans le temps. Le panneau Rockplus Kraft de Rockwool a une résistance de 3 m2.K/W en 100 mm d’épaisseur (λ = 0,033 W/m.K). Cet industriel propose aussi le complexe de doublage Labelrock en 10 + 100 mm, avec une résistance de 2,95 m2.K/W. Il est en train de mettre au point un panneau contenant de l’aérogel, Aerowool, dont les performances seraient inégalées (λ = 0,019 W/m.K, 40 mm d’épaisseur). Ce produit pourrait arriver sur le marché début 2013.

Les plastiques alvéolaires, d’excellentes performances, sauf contre le bruit

Le polystyrène expansé (PSE) provient de la valorisation d’un dérivé du pétrole brut : le naphta, qui donne du monomère styrène, se présentant sous la forme de toutes petites billes (de 0,20 à 3 mm de diamètre). Expansées avec de la vapeur d’eau, ces billes atteignent jusqu’à 50 fois leur volume initial. Le matériau obtenu contient 98 % d’air, le meilleur des isolants, et seulement 2 % de matière première. Lorsqu’il est destiné à l’isolation des murs, il se vend en complexes de doublage constitués d’un panneau en PSE associé à une plaque de plâtre à bords amincis. Les fiches produits indiquent l’épaisseur des deux matériaux, la plaque de plâtre ayant toujours 10 ou 13 mm d’épaisseur ; soit, par exemple, 10 + 100. Cette plaque peut être standard, phonique ou hydrofuge pour la salle de bains.

Privilégiez le polystyrène expansé gris

Le polystyrène expansé de dernière génération Ultra Th doit sa couleur grise à l’ajout de particules argentées, lors de sa fabrication, pour le rendre opaque. Ces particules ont pour effet de réduire le rayonnement infrarouge thermique par absorption et par réflexion. Par conséquent, pour une même densité volumétrique de 15 kg/m3, la conductivité thermique du PSE gris est, réduite de 0,005 W/m.K par rapport à un polystyrène expansé standard de conductivité thermique 0,037 W/m.K. Le PSE gris atteint ainsi la performance de la laine minérale classique (λ = 0,032 W/m.K).

Certains produits font plus. Le complexe de doublage XTherm Ultra 30 de Knauf (λ = 0,030 W/m.K) atteint une résistance de 3,40 m2.K/W avec 100 mm d’épaisseur d’isolant. Le produit existe maintenant en panneau à poser derrière une contre-cloison (XTherm Ultra 30 Mur, R = 3 m2.K/W en 90 mm d’épaisseur). Si les murs sont anciens, il faut ménager une lame d’air entre le mur extérieur et l’isolant pour assurer les équilibres hygrothermiques de la paroi porteuse, ce qui ajoute un peu d’épaisseur. Placo propose le Placomur Ultra 32 en polystyrène expansé Ultra Th (10 + 100 mm d’épaisseur, R = 3,15 m2.K/W), pour l’isolation thermique, et le Doublissimo 30 en polystyrène expansé élastifié Ultra Th A (13 + 90 mm d’épaisseur, R = 3,10 m2.K/W), destiné à l’isolation thermo-acoustique. Lafarge Plâtres commercialise un produit similaire, le Prégymax 29.5.

La mousse de polyuréthanne permet de bien isoler sans perdre trop d’espace

Ce matériau, plus isolant, mais aussi plus cher que le PSE, permet de réduire l’épaisseur de l’isolant. Il s’agit d’un plastique alvéolaire composé de fines cellules emmagasinant un gaz à faible conductivité thermique. Vous avez le choix entre plusieurs complexes de doublage : Sis Reve Si, d’Efisol, développé pour le BBC, atteint une résistance de 2,89 m2.K/W en épaisseur de 62 + 10 mm de plaque de plâtre, grâce à sa conductivité de 0,022 W/m.K ; le nouveau complexe Polyplac XThane 22 de Knauf a, lui aussi, une conductivité de 0,022 W/m.K pour une résistance de 3,20 m2.K/W avec 70 mm d’épaisseur d’isolant + 10 mm de plaque de plâtre ; Eurothane G de Recticel Insulation présente une résistance de 2,80 m2.K/W en 10 + 64 mm d’épaisseur avec une conductivité de 0,023 W/m.K ; Prégyréthane 23 de Lafarge Plâtres offre une résistance de 3,50 m2.K/W en 10 + 80 mm d’épaisseur ; Placotherm+ de Placo a une conductivité de 0,024 W/m.K pour une résistance de 3,50 m2.K/W en 80 mm d’épaisseur. Il existe également des panneaux en mousse de polyuréthanne à placer derrière une contre-cloison : TMS GF SI R d’Efisol, d’une résistance de 3,15 m2.K/W en 68 mm d’épaisseur ; Eurothane Mur de Recticel Insulation, dont la résistance est de 3,45 m2.K/W en 80 mm d’épaisseur ; Thane Mur 22 de Knauf, avec une résistance de 3,15 m2.K/W en 70 mm d’épaisseur. Si les ­performances de cette famille ­d’isolants sont excellentes sur le plan thermique, elles sont nettement moins bonnes en ce qui concerne l’acoustique.

Les isolants biosourcés, efficaces à condition de doubler l’épaisseur

Les isolants naturels sont maintenant appelés “biosourcés”, car ils sont, généralement, issus d’une matière première à base végétale ou animale. Ils peuvent également provenir du recyclage de papier journal pour la ouate de cellulose, des résidus des découpes de bois des scieries pour les panneaux en fibres de bois ou de vieux vêtements pour l’isolant Métisse du Relais. Tirés de ressources non épuisables, ils jouent la carte du développement durable – argument qui est aussi valable pour la laine minérale. Ces produits sont souvent fabriqués avec des matières traditionnelles, comme le chanvre ou le lin, qui trouvent de nouvelles applications en isolation. 

À l’origine réservés aux autoconstructeurs militants, ces isolants ont le vent en poupe depuis quelques années. Ils progressent régulièrement et représentent aujourd’hui environ 8 % du marché. Ce dernier est, d’ailleurs, en train de se structurer. Certains produits, comme la laine de mouton, restent anecdotiques ; d’autres disparaissent. Le seul fabricant d’isolants en plumes de canard, Nap’tural, a ainsi été mis en liquidation judiciaire. Sept fabricants d’isolants végétaux se sont regroupés, en 2009, au sein de l’Association syndicale des industriels de l’isolation végétale (Asiv). Pour promouvoir leurs produits, ils ont entrepris des démarches de certification. L’isolant Métisse du Relais a obtenu, en 2011, deux avis techniques, l’un pour la pose sur les murs et l’autre en toiture. UniverCell Confort Vrac de Soprema est la seule ouate de cellulose bénéficiant d’un avis technique. La gamme Biofib’duo de Biofib, mélange de fibres de chanvre et de lin, est également sous avis technique et certifiée par l’Association pour la certification des matériaux isolants (Acermi ).

Des additifs et des traitements contre les parasite

Les isolants naturels contiennent entre 5 et 10 % d’additifs. Certains sont traités chimiquement pour éviter le développement de parasites. Le sel de bore, ou acide borique, considéré comme reprotoxique, a récemment été interdit en tant que biocide par une directive européenne, mais pas en tant qu’ignifuge. Soprema fait partie des rares industriels à l’avoir remplacé dans la ouate de cellulose. Le chanvre dispose sur ce point de sérieux atouts : imputrescible, c’est aussi un répulsif naturel pour les rongeurs et les mites. Par ailleurs, des liants issus de la chimie du pétrole, qui servent à maintenir les fibres entre elles, représentent parfois jusqu’à 15 % du produit. Il peut s’agir de polyester, de polyuréthanne, voire de polyoléfine (matière plastique). Ces liants garantissent la tenue du produit dans le temps. Des isolants à base de liants naturels sont en développement et ont déjà fait leurs preuves à l’étranger, comme le panneau en fibres de bois holzFlex Maïs, du fabricant allemand Homatherm, qui contient un liant naturel à base de fibres textiles extraites du maïs.

Sur le plan thermique, les isolants végétaux sont moins bons que les isolants traditionnels ; selon les produits, leur conductivité varie entre 0,038 et 0,042 W/m.K. Ils doivent donc être posés en plus forte épaisseur, voire doublés, pour obtenir une résistance suffisante, ce qui augmente d’autant le coût. Les panneaux de chanvre atteignent une résistance de 2,40 m2.K/W en 100 mm d’épaisseur, l’isolant Métisse de Relais obtient 2,56 m2.K/W dans la même épaisseur. Le panneau semi-rigide en fibres de bois Sylvactis 55 FX d’Actis sort du lot avec une conductivité de 0,036 W/m.K et une résistance de 2,78 m2.K/W en 100 mm d’épaisseur.

Une bonne inertie et une gestion efficace de l’humidité

Conscients de la faible performance thermique des isolants biosourcés, les industriels mettent en avant l’excellente inertie de ces produits. Cette qualité leur permet d’amortir les fortes variations de température en été et d’allonger le temps qu’il faut à la chaleur pour traverser la paroi (déphasage thermique de 8 à 10 h). En outre, la densité des isolants végétaux, c’est-à-dire leur masse volumique, est supérieure à celle des isolants traditionnels : à partir de 40 kg/m3 pour la gamme en fibres de bois Sylvactis d’Actis et le panneau de Biofib’chanvre de Biofib, tandis que pour une laine de verre, elle se situe entre 10 et 15 kg/m3. Ce poids leur confère non seulement de l’inertie, mais aussi des performances acoustiques et une résistance au tassement dans le temps. Biofib’duo et Biofib’chanvre ont une élasticité qui leur assure une excellente tenue mécanique. L’isolant épouse la forme des montants et ne se tasse pas au fil des ans.

Enfin, ces isolants sont reconnus pour leur gestion de l’hygrothermie. Lorsque la pièce est humide, les fibres végétales, qui ont un corps creux constituant un réseau de capillaires, absorbent l’eau, et la surface de contact reste sèche. À l’inverse des fibres minérales, dont le corps est plein, et qui gèrent moins bien l’humidité. “Une qualité réelle au dire des occupants de maisons isolées avec des fibres végétales. Tous affirment ressentir un meilleur confort, même si cette notion reste difficile à mesurer de façon scientifique”, avoue Laurent Joret, secrétaire de l’Asiv.

Globalement, ces produits reviennent plus cher que les isolants traditionnels, car leurs coûts de production sont plus élevés. Aujourd’hui, seuls les produits en fibres de bois et en ouate de cellulose se trouvent partout et se vendent à des prix unifiés. 

Isabelle Coune

 


Mots-clés :

ECONOMIE D'ENERGIE , ISOLATION THERMIQUE , MATERIAU ISOLANT




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