Construire sa maison/L'isolation thermique

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La lutte contre le gaspillage d’énergie passe par l’isolation thermique des bâtiments chauffés, elle fait l’objet d’une réglementation précise datant de plus d’une trentaine d’années. L’isolation des nouveaux logements est obligatoire mais c’est aussi un moyen efficace de réduire les dépenses de chauffage et de climatisation (elle fonctionne aussi en été !) tout en améliorant le confort.

On peut considérer une maison comme un récipient percé de différentes sortes de trous :

• portes et fenêtres,
• ventilation,
• combles plafonds,
• murs extérieurs.

On a intérêt à colmater simultanément et de façon équilibrée chaque sorte de trou. Toutefois une sur-isolation peut ne pas s’avérer rentable, tant par le coût des matériaux supplémentaires que par la place occupée par l’isolation.

Isolation des murs

Malgré son épaisseur rassurante, un mur de pierre de 70 cm d’épaisseur est équivalent à 1 centimètre de laine d'isolation sur le plan de l’isolation thermique, la conductivité thermique de la pierre étant beaucoup plus élevée que celle de l’air emprisonné entre les fibres de verre. Un mur non isolé est froid et favorisera la condensation de la vapeur d’eau, donc le développement de moisissures.

Différentes solutions

Il existe plusieurs moyens pour réaliser l’isolation thermique d’un mur :

• isolation intérieure et cloison de doublage (solution la plus répandue, réduction de l’espace intérieur, ponts thermiques à traiter),
• isolation extérieure et bardage (épaisseur d’isolant en général plus faible),
• isolation mixte pour maison en bois à ossature continue : murs remplis d'un isolant en panneaux ou vrac (chanvre, laine de mouton, perlite, laine de bois etc.) et isolation extérieure en panneaux (liège, fibres de bois, banchage chaux/chanvre) de faible épaisseur ayant pour avantage d'éliminer totalement les ponts thermiques. Pour les petits budgets : une combinaison laine de mouton brute (mélangée avec du sel de bore et des copeaux de cèdre) et 20mm de liège en extérieur permet de se passer de chauffage central électrique... juste un poële à bois pour les jours les plus froids. (en climat tempéré.)
• mur réalisé en matériaux isolants (béton cellulaire, brique isolante...).

On choisira cette dernière solution si les dépenses de chauffage sont modérées (résidence secondaire, zone tempérée...) car l’isolation obtenue est faible.

Une isolation extérieure est intéressante car elle n’empiète pas sur le domaine habitable. Son épaisseur, donc son efficacité, ne peut guère dépasser 10 cm mais elle supprime facilement les ponts thermiques. On l’utilise principalement en rénovation.

C’est l’isolation intérieure, c’est-à-dire placée contre la face intérieure du mur, qui est la plus commune... :-)

Le pare-vapeur

La face intérieure de l’isolation doit être munie d’un pare-vapeur, film étanche à l’air qui fonctionne 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.

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 et les entourer de laine de verre ou de mousse de polyuréthane (dans le cas d’une isolation en polystyrène expansé).

La résistance thermique

La résistance thermique d’une paroi dépend de son épaisseur et de la conductivité thermique du matériau utilisé. Dans le cas d’un mur composé de plusieurs matériaux différents, il faudra additionner les résistances thermiques de chacun des composants. Dans la pratique c’est la couche d’isolant (laine de verre, polystyrène...) qui représente la plus grande partie de la résistance thermique.

Matériaux isolants

Les principaux matériaux isolants utilisés pour l’isolation des murs et sous-pentes sont, par ordre croissant de conductivité thermique :

• la mousse de polyuréthane - excellent isolant, plus cher,
• la laine de verre - isolation moyenne, bon marché, stable, irritante pour la peau lors de la pose, existe en panneaux et en rouleaux, mais craint comme la laine de roche fortement l'humidité, ce qui lui fait perdre ses qualité d'isolant en quelques années,
• la laine de roche - semblable à la laine de verre mais moins désagréable à poser,
• le polystyrène expansé - isolation moyenne, léger, rigide, fragile, facile à découper, doit être protégé des rongeurs, ne nécessite pas de pare-vapeur. Existe en plaques non compressibles pour l’isolation des dalles flottantes,
• la fibre de bois - moins bon isolant que les précédents mais meilleur marché et plus écologique, utilisée en vrac et bourrée entre deux cloisons.
• laine de mouton dont les fibres s'accrochent les unes aux autres supprimant les ponts thermiques,
• la laine de chanvre qui remplace avantageusement la laine de verre en étant aussi bon marché mais plus durable dans le temps,
• la ouate de cellulose, produit économiquement record en caisson.

On trouve maintenant des produits (qui sont loin d’être nouveaux) présentés comme ayant des résistances thermiques très supérieurs aux isolants listés ci-dessus pour des épaisseurs de quelques centimètres (voire millimètres !). Leur efficacité n’est absolument pas prouvée dans les habitations usuelles. La résistance thermique d’un isolant est assurée par l’air enfermé dans les bulles ou entre les fibres du matériau (verre, polystyrène, chanvre, laine de mouton, ...). Préférer l’isolant en panneau dont la tenue mécanique est meilleure.

La pose de l’isolant

Les matériaux isolants à base de fibre de verre ou fibre de roche sont désagréables à poser et leurs fibres traversent la peau. Utiliser des gants, un masque à poussière, des lunettes de sécurité et une combinaison de travail au col et aux poignets serrés. Essayer de ventiler le local.

Les matériaux écologiques ne nécessitent guère qu'un masque à poussière lors de la pose.

Le pare-vapeur n'est nécessaire que si le matériaux posé vers l'extérieur n'est pas 5 fois plus perméable à la vapeur d'eau que celui posé en intérieur. Norme BS5250. Règle à appliquer autant de fois qu'il y a changement de matériaux.

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.

Vérifier que les recoins sont comblés d’isolant, si nécessaire bourrer de la laine de verre ou de roche 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...

L’isolation extérieure

Si la résistance thermique requise pour les murs extérieurs est modeste (cas des régions océaniques et méridionales à basse altitude) l’isolation extérieure peut se révéler une bonne solution.

Ses avantages sont :

• l’emprise de l’isolation sur le volume extérieur et non sur le volume habitable (bien qu’il faudra augmenter un peu le débord de toit),
• une plus large ouverture des fenêtres et portes,
• le traitement des ponts thermiques réalisé au moins sur les murs de refend et les dalles situées au dessus du rez-de-chaussée,
• une plus grande inertie thermique de l’habitation qui atténuera l’amplitude des variations de température dues aux rayons de soleil, aux apports gratuits (four, plaques de cuisson...), aux irrégularités de la puissance de chauffe...

Ses inconvénients :

• le bardage extérieur moins résistant qu’un enduit sur parpaings,
• le coût plus élevé à résistance thermique égale,
• une plus grande inertie limitant l’intérêt d’un chauffage intermittent par zone de vie (chauffage électrique programmé...),
• une technologie moins abordable pour l’autoconstructeur (matériaux et accessoires moins disponibles dans le commerce de détail).

Ponts thermiques

Les ponts thermiques, sortes de courts-circuits dans l’isolation, doivent être réduits au maximum. Pour ce faire on peut agir dés la conception en préférant un plancher sur solives, une ferme intérieure plutôt qu’un mur de refend ou tout simplement une isolation extérieure.

Lors de la réalisation on pourra appliquer différentes solutions :

• détacher les murs de refends pour pouvoir insérer la couche d’isolation entre l’extrémité du refend et le mur extérieur.
• isoler le tour de dalle à l’aide d’une brique creuse
• 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
• Pour les maison en bois : ossature continue

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 postériori, 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...).

Isolation sous les toits

Comme l’air chaud monte, la température est plus élevée au plafond et il est de coutume de mettre 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 l’étanchéité des murs. La couche d’isolant doit être protégée contre les intrusions de la fouine, en fermant à l’aide d’un grillage solidement fixé l’espace entre les chevrons au niveau de la sablière.

Plusieurs solutions sont possibles pour l’isolation sous le toit, en fonction de la résistance thermique souhaitée, 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 — rouleaux de laine de verre agrafés 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 de laine de roche ou de verre fixés à l’intérieur d’une structure en caissons, entre les pannes. 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 câbles de télévision, des gaines électriques...

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 la première solution pour réduire les déperditions, éviter les ouverture au nord et côté du vent. Ensuite on pourra appliquer les règles suivantes :

• utiliser le double-vitrage,
• choisir des huisseries épaisses en bois ou PVC de bonne qualité,
• éviter les huisseries en aluminium ou choisir les profilés avec rupture du pont thermique,
• 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,
• 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 survitrages 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 (cas des rez-de-chaussée).

Isolation des planchers

Par plancher on entend le sol sur lequel on circule : dalle en béton, ou plancher sur solives. Le plafond d'un niveau correspond évidemment au plancher de l'étage supérieur. 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 (voir cette section).

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 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 (béton avec granulats isolants), une dalle flottante sur polystyrène expansé à haute densité (cas de la dalle chauffante), un plancher sur lambourdes séparées par de la laine de verre...

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