LES QUALITES DES ISOLANTS QU APPELLE -T- ON ISOLANT THERMIQUE? LES PRINCIPAUX ISOLANTS THERMIQUES

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1 LES QUALITES DES ISOLANTS QU APPELLE -T- ON ISOLANT THERMIQUE? LES PRINCIPAUX ISOLANTS THERMIQUES C.F-S.P page 1

2 Pourquoi l isolation thermique? En 1973 les pays européens subissent le premier choc pétrolier. Depuis le prix du fuel n a cessé d augmenter. Pour une même dépense, la quantité de Fuel disponible a diminué de + 600%. Pour faire face à cette situation les pouvoirs publics ont mis en place une législation particulière et des organismes nouveaux pour sensibiliser l opinion à économiser l énergie. Chauffer un logement mal isolé, c est consommer beaucoup d énergie pour compenser les pertes de calories. Cela revient, à remplir un tonneau percé. Pour un logement il est indispensable de colmater les fuites. C EST LA FONCTION ESSENTIELLE DES TRAVAUX D ISOLATION THERMIQUE Qu est-ce-que l isolation thermique? L air est un fluide. Il peut être chaud. Il peut être froid. Mis en contact, l air chaud et l air froid s équilibrent autour d une température moyenne. UN BON ISOLANT DOIT RETARDER CET EQUILIBRE page 2

3 L isolation par l extérieur : - Les enduits isolants épais - Les bardages - Les vêtures - Les enduits minces sur isolant : o Pose collée o Pose mécanique L isolation par l intérieur : Doublage collé (complexe) Doublage sur ossature métallique Contres cloisons avec isolants : o Carreaux de plâtre o Cloison alvéolaire o Ossature métallique o Brique et plâtre o Béton cellulaire page 3

4 CHALEUR Chauffons au chalumeau l extrémité d une barre d acier de 20 cm de longueur qui est tenu à la main à l autre extrémité. Au bout de quelques instants l ensemble de la barre est Maintenant mettons notre main parallèle à la flamme du chalumeau. La chaleur de celle-ci sera tout juste.. CONCLUSION 1) L acier comme le cuivre est. 2) L air est très.. 3) L air est donc un page 4

5 - Une première solution était de laisser une grande lame d air dans les cloisons obtenue par une cloison de doublage. Mais l air y était en trop grande quantité, ce qui réduis l espace intérieur de l habitation. Mur périphérique Lame d air Cloison de doublage - C est pourquoi, maintenant, on l emprisonne entre les fils ou dans des cellules des divers matériaux. page 5

6 LES PRODUITS MINERAUX : - Produits isolants fabriqués à partir d élément extrait du sol : (ex : le sable) Photo 1 : Photo 2 :.. LES PRODUITS VEGETAUX : - Produits isolants fabriqués à partir d arbres ou de plantes. 1) 2) 3) 4) 5) page 6

7 LES PRODUITS ARTIFICIELS OU DE SYNTHESES - Produits isolants fabriqués à partir d éléments chimiques et plus particulièrement du pétrole. 1) 2) 3) 4) FORMES COMMERCIALES DE TOUS CES PRODUITS : page 7

8 LA CHALEUR TRAVERSE PLUS OU MOINS LES MATERIAUX SELON LEUR NATURE POLYSTYRENE C BETON CHALEUR ALUMINIUM LE LAMBDA : ( λ ) C est le flux de chaleur traversant 1 m de paroi pour 1 m 2 de surface et pour 1 C de différence entre l intérieur et l extérieur. 1 m 2 INTERIEUR 20 C EXTERIEUR 19 C e = 1m Le lambda s exprime en W/m C Plus le lambda ( λ ) est petit, plus ce matériau est isolant. page 8

9 Sens du flux de chaleur 20 C -5 C INTERIEUR EXTERIEUR ON RETROUVE LES TROIS GRANDS PRINCIPES DE LA THERMIQUE CONDUCTION CONVECTION RAYONNEMENT page 9

10 C est la partie la plus délicate, celle-ci peut être parfaitement réalisée, avec un peu d expérience et beaucoup d attention. RÔLE ET IMPORTANCE DE PARE-VAPEUR En hiver, il existe une migration de la chaleur de l intérieur de la maison vers l extérieur à travers le paroi. Du fait de cette migration thermique il y a entraînement de la. Contenue dans l atmosphère de la maison. Cette vapeur d eau peut pénétrer et se. dans le matériau isolant qui perd ainsi ses qualités. CONCLUSION : pour empêcher cette migration il faudra mettre en place un écran protecteur appeler pare-vapeur qui sera toujours mis en œuvre coté.. PONTS THERMIQUES On appelle pont thermique, un point faible dans l isolation. Les ponts thermiques provoquent des fuites thermiques et diminuent la qualité de l isolation. page 10

11 Elle permet d afficher la résistance thermique d un matériau. Association pour la Certification des Matériaux Isolants AFNOR / CSTB (association française de normalisation/ centre scientifique et technique du bâtiment) CONTROLE de L AUTOCONTROLE Sur 6 critères RESISTANCE THERMIQUE R m 2 C/w Propriétés MECANIQUES (Incompressibilité) I 1 à 5 STABILITE dimensionnelle S 1 à 4 Comportement à l EAU O 1 à 3 Limite mécanique Traction/Flexion L 1 à 4 Comportement à la VAPEUR D EAU E 1 à 5 ETIQUETAGE MARQUE R : 1,6 m 2 c/w R : 1,6 m 2 c/w e = I = L = S = I S O L E page 11

12 C est l aptitude d un matériau à résister au passage de la chaleur. COMMENT SE CALCULE T ELLE? Au moyen de cette formule : R = e λ La résistance s exprime en m 2 C/w (mètre carré degré celsius par watt) L e ( épaisseur ) Le λ ( lambda ) Permettre de déterminer la résistance d un matériau au passage de la chaleur. page 12

13 Pour obtenir la meilleur rentabilité, il est recommandé de réaliser une isolation continue en traitant : les toits, les murs, les sols, ainsi que les ouvertures avec un vitrage isolant. A partir d études économiques comparant le coût de l isolation et sa rentabilité pour l usager, il est conseillé en fonction du type de paroi et de la zone climatique d obtenir les résistances thermiques R indiqués ci-dessous : Maison individuelle : ZONE Froide (H1) Moyenne (H2) Tempérée (H3) TOIT R = 6 R = 5 R = 4 MUR R = 3 R = 2.5 R = 2 SOL R = 1.5 R = 1.5 R = 1.5 Collectif ZONE Froide (H1) Moyenne (H2) Tempérée (H3) TOIT R = 6 R = 5 R = 4 MUR R = 3 R = 2.5 R = 2 SOL R = 2.5 R = 2 R = 1.5 Pour les villes de RENNES et CAEN (14), Et leur région : la résistance thermique conseillée d un mur extérieur serait de : R =.. R =.. page 13

14 λ λ λ Aluminium 230 Zinc 112 Acier 52 Plomb 35 Granit Marbre et pierres dures Béton de granulats Pierre calcaire Enduit ciment Verre Asphalte sablé Caoutchouc et mastics Plâtre enduit d intérieur, plaque de plâtre cartonnée Béton de perlite à 3/1 Béton cellulaire autoclavé A 600 Kg/m Bois moyens et contreplaqués ( 5 à 600 Kg/m 3 ) Panneaux d agglo de bois (600 Kg/m 3 ) Fibragglos (350 à 450 Kg ) Panneaux tendres de fibres de bois Liége expensé aggloméré Laines de verre ou de roche ( panneaux ou matelas ) Polystyréne de classe I Expansé de classe III de classe V Polyuréthane en mousse rigide expansée Lame d air immobile Maçonnerie de briques pleines, épaisseur 10.5cm Briques creuses : ép.10 cm, 8 alvéoles 0.20 Briques creuses : ép.20 cm, 20 alvéoles Briques creuses : ép.20 cm, 9 rangs en quinconce Blocs creux en béton de sable et de gravillon ép.15 cm, 4 alvéoles Blocs de béton cellulaire 500 Kg/m 3 ép.20 cm, maçonner ép 20 cm, collés.1.00 Plancher avec entrevous de béton de granulats et dalle de compression Page 14

15 CALCULER LA RESISTANCE THERMIQUE (R) DES MATERIAUX SUIVANTS : (3 chiffres après la virgule) 20 cm de pierre (granit) 20 cm de bois (moyen) 20 cm de plâtre (enduit) 20 cm de laine de verre 20 cm de pierre calcaire 20 cm de polystyrène de classe I e λ 20 cm de béton cellulaire 20 cm de mousse de polyuréthane 20 cm de béton de granulats 12 mm d air immobile COMPARER la résistance thermique de ces matériaux, en les classant (sauf l air) dans un ordre chronologique du meilleur au moins bon : Plus le λ est petit, plus la résistance est importante. Meilleure est l isolation. page 15

16 CALCULER : Pour une résistance thermique identique, quelle épaisseur de béton cellulaire équivaudrait à 6 cm de polystyrène? Quelle épaisseur de granit? Quelle épaisseur d aluminium? Les murs sont rarement construits en un seul matériaux. Les R de chacun des matériaux le composant s ajoutent pour obtenir le R de l ensemble. CALCULER le R de l ensemble de cette paroi : R1(enduit ciment) R3 (laine de roche) INTERIEUR EXTERIEUR R2 (béton de granulats) R4 (plaque de plâtre) page 16

17 R1 = + R2 = + R3 = + R4 = = Ensemble des résistances = LES RESISTANCES SUPERFICIELLES : Les faces d une paroi présentent une résistance supplémentaire au passage de la chaleur : C est la résistance superficielle. Elle s ajoute au R de la paroi : Exemple pour un mur extérieur : (plus faible en raison du vent Extérieur.) INT EXT Il faut donc ajouter au R du mur : = 0.17 TABLEAU DES RESISTANCES SUPERFICIELLES : Paroi en contact avec l extérieur, ou un local ouvert, ou passage ouvert Paroi en contact avec un autre local, un comble ou un vide sanitaire Paroi verticale ou faisant Avec le plan horizontal un Angle supérieur à Paroi horizontale ou faisant avec le plan horizontal un angle égal ou inférieur à 60.Flux ascendant Flux descendant (plancher bas) CALCULER le R du mur étudié, en tenant conte des résistances superficielles : VERIFIER auprès du tableau si ce R serait suffisant pour RENNES et sa région : CALCULER l épaisseur de laine de verre nécessaire pour une bonne isolation : page 17

18 CALCULER LA RESISTANCE THERMIQUE (R) DES MATERIAUX SUIVANTS : (3 chiffres après la virgule) 20 cm de pierre (granit) 0.2 / = cm de bois (moyen) 0.2 / = cm de plâtre (enduit) 0.2 / = cm de laine de verre 0.2 / = 5 20 cm de pierre calcaire 0.2 / = cm de polystyrène de classe I 0.2 / = cm de béton cellulaire 0.2 / = cm de mousse de polyuréthane 0.2 / = cm de béton de granulats 0.2 / = mm d air immobile / = e λ COMPARER la résistance thermique de ces matériaux, en les classant (sauf l air) dans un ordre chronologique du meilleur au moins bon : 1 polyuréthane 6 plâtre 2 laine de verre 7 pierre calcaire 3 polystyrène 8 béton de granulats 4 bois 9 pierre granit 5 béton cellulaire Plus le λ est petit, plus la résistance est importante. Meilleure est l isolation. page 18

19 CALCULER : Pour une résistance thermique identique, quelle épaisseur de béton cellulaire équivaudrait à 6 cm de polystyrène? 0.06 / = 1.36 x / = 1.36 soit 0.30 m Quelle épaisseur de granit? 0.06 / 3.50 = 1.36 soit 4.76 m Quelle épaisseur d aluminium? x / 230 = 1.36 soit m Les murs sont rarement construits en un seul matériaux. Les R de chacun des matériaux le composant s ajoutent pour obtenir le R de l ensemble. CALCULER le R de l ensemble de cette paroi : R1(enduit ciment) R3 (laine de roche) INTERIEUR EXTERIEUR R2 (béton de granulats) R4 (plaque de plâtre) page 19

20 R / = R / 1750 = R / = R / = = Ensemble des résistances = LES RESISTANCES SUPERFICIELLES : Les faces d une paroi présentent une résistance supplémentaire au passage de la chaleur : C est la résistance superficielle. Elle s ajoute au R de la paroi : Exemple pour un mur extérieur : (plus faible en raison du vent Extérieur.) INT EXT Il faut donc ajouter au R du mur : = 0.17 TABLEAU DES RESISTANCES SUPERFICIELLES : Paroi en contact avec l extérieur, ou un local ouvert, ou passage ouvert Paroi en contact avec un autre local, un comble ou un vide sanitaire Paroi verticale ou faisant Avec le plan horizontal un Angle supérieur à Paroi horizontale ou faisant avec le plan horizontal un angle égal ou inférieur à 60.Flux ascendant Flux descendant (plancher bas) CALCULER le R du mur étudié, en tenant conte des résistances superficielles : Rennes = Paris = Marseille = VERIFIER auprès du tableau si ce R serait suffisant pour RENNES et sa région : Rennes = Paris = Marseille = CALCULER l épaisseur de laine de verre nécessaire pour une bonne isolation : Rennes x 0.04 = 0.037m Paris x 0.04 = 0.057m Marseille x 0.04 = 0.017m Soit zone 2 : 3.7 cm Soit zone 1 : 5.7 cm Soit zone 3 : 1.7 cm page 20