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Posts Tagged ‘performance thermique’

Nous voici à 2 doigts de poser les premières plaques d’isolant… Je me dis que c’est le bon moment pour décrire le chemin parcouru dans ce domaine ! L’isolation a été un grand sujet de réflexion pour la conception de la maison ; en effet, elle est au croisement de plusieurs grand éléments de la maison : toit, murs, planchers et influe significativement sur la conception de ces différents éléments.

De manière globale, notre objectif est d’avoir une maison performante thermiquement, c’est à dire qui nous protège du froid (et garde la chaleur) l’hiver, et qui nous protège de la chaleur (et conserve la fraîcheur) l’été. Tout cela se mesure, il y a des normes : BBC, RT2012, Passif, etc. Le web regorge d’articles et de docs décrivant ces normes, aussi je ne m’y attarderai pas. Je ne parlerai pas non plus de la conception bioclimatique pour notre maison, car un article est déjà dédié à cette partie.

La réflexion sur l’isolation est partie principalement de 2 constats :

  1. L’énergie va coûter (encore) de plus en plus cher dans les années à venir (cf. article de l’ADEME intéressant, ou bien les statistiques de l’INSEE, ou bien encore la lettre du médiateur national de l’énergie ; j’espère bien pouvoir revenir en détail sur ce sujet un de ces 4)
  2. Nous allons avoir de plus en plus chaud dans les années à venir (je viens de parcourir le quatrième rapport d’évaluation du GIEC : c’est hyper intéressant).

Nous avons donc décidé d’investir dans l’isolation !

Devant la pile de paperasse (RT2012 notamment), j’ai voulu prendre une approche pragmatique pour l’isolation. Tout d’abord, traiter les parties de la maison selon leur effet sur les pertes de chaleur (cf. schéma ci-dessous). Ensuite, sélectionner le ou les matériaux isolants. Enfin, concevoir les parties de la maison pour optimiser la mise en oeuvre des matériaux isolants.

Pertes de chaleur d’une maison non isolée – © H. Nallet (source :
http://www.terrevivante.org/485-bien-isoler-ses-murs.htm)

Une conférence à Poléthic a été bien utile pour donner une vue d’ensemble de la problématique de l’isolation.

Nous avons choisi des panneaux de fibre de bois semi-rigides pour réaliser l’isolation du toit et des murs, pour leur performance thermique (à la fois en hiver et en été), pour leur aspect naturel et neutre, et enfin pour leur énergie grise plutôt basse.

Pour le toit, nous avons choisi de mettre 30cm de fibre de bois dans des caissons formés par des poutres en I, en couches croisées (3 x 10cm). Il se trouve que chez ce fabriquant de fibre de bois, deux panneaux de 10 cm d’épaisseur coûtent moins cher qu’un panneau de 20 cm ; et en plus, c’est plus efficace car on peut croiser les panneaux. D’un point de vue performance thermique, nous atteignons un R de 7,89 m².K/W pour le toit (je vous laisse voir le doc de la conférence ci-dessus pour les explications des coefficients).

En ce qui concerne les murs, nous aurons 20 cm de laine de bois, en 2 couches croisées de 10 cm d’épaisseur, soit un R de 5,26 m².K/W.

Enfin, pour le plancher, … Et bien nous n’avons pas encore décidé. Il reste 3 options en finale : copeaux de bois et chaux à sec, ouate de cellulose, ou bien laine de bois aussi. Il y a 48 caissons à remplir, et il faudra laisser passer les gaines électriques ainsi que les tuyaux d’eau. Le traitement de l’isolation du plancher à des prix abordables est un vrai défi ! Il y a bien le liège (au prix de l’or), les billes de verre type Technopor qui coûtent à peine moins cher, et… c’est à peu près tout ! Sinon on repart sur des solutions du type hourdis polystyrène, ou bien plaques de polystyrène sous dalle béton et toutes ses variantes ; ça ne me fait pas rêver. Dur, dur, l’isolation du plancher en évitant les ponts thermiques et en utilisant des matériaux sains.

Je garde bien en tête que les pertes par le plancher ne concernent que 7% des pertes totales de la maison. Donc augmenter de 40% les performances du plancher (passer de 3,63 (isolation copeaux – chaux à sec) à 5 (ouate de cellulose) pour la résistance thermique) n’augmentera la performance thermique globale que de 2,8%… Alors qu’augmenter de 40% la performance du toit permet d’améliorer la performance globale de 12%… Ça me rappelle certaines incohérences de la rénovation(-business), où on se précipite pour changer les fenêtres (13% des pertes) pour un budget énorme, alors que le toit (30% des pertes) est mal isolé, et qu’il pourrait être grandement amélioré pour un budget souvent inférieur à celui des fenêtres… Bref, toute la difficulté est de garder la cohérence, même en construction neuve… Pas facile ce jeu d’équilibriste !

Il reste maintenant à concevoir les murs et le toit afin qu’ils puissent accueillir l’isolant dans les meilleures conditions possibles. La partie la plus compliquée est sans doute la composition des différentes couches constituant les parois, afin d’éviter la condensation dans l’isolant ; il faut que le point de rosée se situe à l’extérieur de l’isolant sous peine de voir ce dernier se dégrader, surtout dans le cas de la fibre de bois. Je cherchais donc un principe simple pour éviter ce problème ; après de nombreuses lectures et recherches, je suis tombé sur ces 2 règles, extraites de la norme allemande (l’article complet est disponible ici) :

  • Sd du matériau extérieur à l’isolant (pare-pluie)  < 0,3 m
  • Sd  du matériau intérieur à l’isolant > 6 × Sd matériau extérieur à l’isolant

Concrètement, voici ce que ça donne pour nos choix de composition des murs et du toit :

Du coup, je comprends que mettre de l’OSB en extérieur est une erreur du point de vue de la circulation de la vapeur d’eau… Pas évident au premier abord : j’ai vu un bon nombre de maisons ossature bois avec de l’OSB en extérieur !

Pour aller plus loin, il existe un site de simulation des parois : http://www.uparoi.net/ ; à priori les résultats sont cohérents techniquement, mais je n’ai pas passé de temps à dépouiller le moteur.

Simulation des performances des murs : 

Voici les simulations pour le toit : 

Ces résultats sont intéressants mais ne tiennent pas compte d’un autre facteur : les ponts thermiques. Le dernier défi de la conception de l’isolation a été de traiter les ponts thermiques. Pour le toit, pas de gros problème à priori, vu que les poteaux en I ont une âme de 1 cm d’épaisseur, en bois. Par contre, pour les murs, il y a le problème des poteaux poutres, ainsi que les poteaux d’ossature légère. La solution choisie a été de croiser toutes les ossatures, selon les schémas ci-dessous.

Coupe du mur de façade

Coupe d’un coin de mur

Ce n’est pas parfait car il reste notamment un pont thermique en coin de maison avec le double montant d’ossature. Cela dit, je garde en tête qu’il y a 10 ans, un morceau de bois était considéré en France comme un isolant, et que maintenant, il s’agit d’un pont thermique… 😉

Nous verrons comment tout cela se passe dans la mise en oeuvre pratique ; jusqu’à maintenant, tout était facile sur l’ordi ! 😉

La conception de l’isolation a été un point fondamental de la conception de la maison ; une excellente performance thermique est pour moi le meilleur investissement possible pour les prochaines années (voire décennies), à la fois d’un point de vue purement financier mais aussi d’un point de vue éthique ! J’ai hâte d’y passer la première année pour voir les résultats concrets…

Autres références : 

Addendum du 3/04/2013 :

Voici le tableau des valeurs SD/R complété : je n’avais pas mis les valeurs SD de la fibre de bois. Je pars du principe que le SD, qui mesure la résistance au transfert de vapeur d’eau à travers un matériau donné en le comparant à une épaisseur équivalente de lame d’air, est proportionnel à l’épaisseur du matériau. Dans les docs SteicoFlex, le SD donné est de 0,08m pour 40mm de fibre de bois, et 0,12m pour 60mm de fibre de bois. J’en ai déduit que pour 100mm le SD est de 0,2m, donc 0,4m pour 200mm et 0,6m pour 300mm. Je n’ai pas pris le temps de vérifier formellement cette affirmation, mais ça parait logique et la doc constructeur va dans ce sens.

isolation - 2

 

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