Isolation dynamique des combles: DuPont Energain offre des températures agréables durant les chaudes journées d'été.

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1 Isolation dynamique des combles: DuPont Energain offre des températures agréables durant les chaudes journées d'été. Auteurs : Jacques Gilbert et Ulrike Koster, DuPont Building Innovations DuPont de Nemours (Luxembourg) S.à r.l. Rue Général Patton, L-2984 Luxembourg Site Web : Les chaudes journées d'été sont souvent synonymes d'inconfort en raison des températures élevées dans le comble. Une simulation et une expérience dans des conditions réelles ont montré que la température d'une pièce peut être modifiée d environ 7 C grâce à l'isolation dynamique, en combinant par exemple un système d'isolation classique avec le matériau à changement de phase (MCP) DuPont Energain. Le toit d'un bâtiment doit non seulement offrir une protection contre le froid, le vent et la pluie, mais également contre la chaleur. Si le toit n'est pas correctement isolé, il peut rapidement se transformer en source de perte d'énergie ou de gain de chaleur. Durant les chaudes journées d'été, la température à la surface du toit peut atteindre 85 C 1 à cause des tuiles qui retiennent la majeure partie de la chaleur. Toutefois, une partie de cette chaleur va les traverser et réchauffer le grenier, le gain en température étant directement lié au type de produit isolant ainsi qu à son épaisseur. Les valeurs U 2 pour les applications toiture sont comprises entre 0,2 et 0,1 W/m 2 K pour la norme de maison passive, ce qui implique des couches d'isolement dépassant 200 mm, en fonction de l'isolant sélectionné. 0/5

2 Comme l'indique le schéma 1, l'isolation utilisée influence significativement la température du comble. Et même avec une excellente isolation, la température peut largement dépasser le niveau considéré comme confortable pour une pièce. Créer une isolation dynamique en combinant une isolation traditionnelle à base de laine de verre, par exemple, avec un panneau de masse thermique DuPont Energain peut considérablement améliorer la température d'une pièce durant les mois d'été (schéma 1). Une simulation a démontré que l'effet d'atténuation obtenu grâce à la technologie Energain variait de 5,5 à 8 C (pour la même épaisseur de la laine de verre avec une conductivité thermique de 40 mw/m.k). En se basant sur la norme ISO EN on peut calculer les paramètres dynamiques des matériaux: le coéfficient de transmittance périodique, le déphasage, et l amortissement de l onde de chaleur. Ces paramètres permettent d évaluer la performance thermique de l enveloppe, et en particulier de la toiture, pour un comble. Le facteur d amortissement représente la performance d une isolation par rapport à une sollicitation périodique, telle que l on a en période estivale. On peut voir sur le schéma 2 que l ajout d un panneau de MCP, en combinaison avec un isolant traditionnel, permet d améliorer significativement l amortissement de l onde de chaleur, surtout pour des épaisseurs inférieur à 50 cm. DuPont Energain est une solution de masse thermique innovante basée sur une technologie DuPont brevetée. Par rapport à d'autres produits de masse thermique traditionnels, un panneau Energain de 5 mm d épaisseur offre les mêmes résultats qu'une couche de béton de 30 à 40 mm. Energain est livré sous forme de panneaux prédécoupés et préencollés mesurant 1,0 m x 1,2 m x 5,26 mm, légers et faciles à installer derrière les murs ou les plafonds. Afin de prouver l'efficacité de DuPont Energain, DuPont a mené une expérience dans des conditions réelles dans un grenier, en partenariat avec EDF France, sur une période d'environ 8 à 9 mois, c'est-à-dire sur plusieurs saisons, en région parisienne (climat tempéré). L'expérience a non seulement démontré les performances et la fonctionnalité du produit en conditions réelles, mais également la précision du logiciel de simulation. Comment spécifier les matériaux à changement de phase (MCP) comme solution de masse thermique? Un calcul dynamique est nécessaire pour évaluer le bénéfice apporté par l inertie thermique du panneau DuPont Energain dans les bâtiments. Il existe des logiciels de calculs qui permettent d évaluer l impact de l inertie sur le confort et la performance énergétique du bâtiment. Par exemple le logiciel «Pleiade-Comfie» permet de simuler la performance d un bâtiment, intégrant DuPont Energain dans ses murs. 1/5

3 Paramètres de la simulation Résultats de la simulation Dans le cas d une isolation dynamique avec 30 cm d isolant type laine de verre allié au MCP DuPont Energain (courbe rose), sur les 72 heures de la simulation, les variations de la température interne du comble sont comprises entre 15 et 25.5 C. Pour une même épaisseur de fibre de verre dans le cadre d une isolation classique (courbe verte), la plage de température est plus étendue ( C). L isolation dynamique permet donc de réduire de façon drastique les dépenses énergétique (en termes de chauffage et de climatisation), grâce à une régulation efficace des variations de températures internes du grenier, résultat direct du processus de changement de phase. Schéma 1 Solution dynamique (laine de verre et DuPont Energain ) contre solution traditionnelle (fibre de verre, 40 mw/m.k) pour la température interne d'un comble. Source : simulation DuPont 2/5

4 0.7 Transmittance (périodique) suivant ISO U (W/m2.K) U(LV) Up(LV) Up(LV+5mm PCM) épaisseur (mm) Facteur d'amortissement suivant ISO amortissement LV LV+5mm PCM épaisseur (mm) Schéma 2 Comparaison des valeurs transmittance (W/m 2.K) et facteurs d amortissement suivant ISO pour laine de verre et laine de verre en combination avec MCP Source : simulation DuPont LV: Laine de verre, U: Transmittance, Up: Transmittance périodique 3/5

5 DuPont et Energain sont des marques ou des marques déposées de E.I. du Pont de Nemours and Company ou de ses sociétés affiliées. Les recommandations concernant les méthodes, l utilisation des matériaux ainsi que les précisions concernant les types de construction sont basées sur l expérience et les connaissances actuelles de DuPont. Elles sont données en toute bonne foi et destinées à servir d informations aux architectes, entrepreneurs et fabricants. Nous vous recommandons néanmoins d effectuer les tests nécessaires afin de vérifier que nos produits sont bien adaptés à l utilisation prévue. Nous nous réservons le droit de modifier ces informations à tout moment en fonction des nouvelles connaissances ou expériences, étant donné qu il nous est impossible de connaître d avance toutes les variantes des conditions d une utilisation finale. DuPont n assume aucune responsabilité concernant l utilisation des présentes informations. Par ailleurs, la présente publication ne saurait constituer une licence d utilisation, pas plus qu elle ne saurait être destinée à suggérer des moyens de violation de tous droits de brevets existants. 1 K. Liersch: Belüftete Dach- und Wandkonstruktionen, Band 3 Dächer, Bauphysikalische Grundlagen des Wärme- und Feuchteschutzes, 2 Valeur U : échange thermique - Mesure du taux de perte de chaleur par conduction d'un élément ou d'un composant d'un bâtiment 4/5

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