Que choisir comme isolant de qualité construction rénovation
La chaleur se diffuse par conduction, convection et par rayonnement. Si le confort d'été permet de se préserver des chaleurs estivales, le confort d'hiver est également important. Le générateur de chauffage fournit les calories destinées à maintenir le logement à des températures acceptables pour ses occupants. Il faut donc éviter que cette coûteuse énergie ne s'échappe, en isolant le bâti (toit, sol, murs, porte et fenêtres ainsi que la ventilation).
Les matériaux de construction
Les matériaux de construction ont une capacité, une effusivité et une inertie thermique.
Les matériaux employés dans la construction ont la capacité de conserver l'énergie thermique dans leur masse.
La capacité thermique
La capacité thermique d'un matériau de construction ou d'isolation est sa capacité à stocker la chaleur par rapport à son volume.
L'inertie thermique
- L'inertie thermique d'un matériau représente sa résistance au changement de température.
- Ainsi une vieille maison construite en pierres conservera la chaleur ou la fraîcheur plus longtemps qu'une maison neuve qui possède une étanchéité à l'air, mais qui n'est pas construite en matériaux lourds (béton, pierre, briques, terre…), des éléments en maçonnerie de la construction qui offrent au bâtiment une inertie thermique qui régulera et homogénéisera les températures intérieures tout au long de l'année, augmentant ainsi le confort ressenti.
L'effusivité thermique
L'effusivité thermique est la capacité d'un matériau à échanger de l'énergie thermique avec son environnement. Dans une pièce à une température de 20 degrés, lorsque l'on marche pieds nus sur un sol constitué de carrelage, celui-ci paraîtra froid alors qu'un plancher de bois paraîtra chaud. Cela est du à l'effusivité thermique l'objet de cet article.
L'effusivité thermique
- L'effusivité est d'autant plus grande que la conductivité thermique du matériau est grande, mais l'effusivité thermique élevée peut concerner aussi un matériau peu conducteur de chaleur, mais avec une chaleur spécifique élevée (c'est à dire nécessitant beaucoup de chaleur pour que sa température s'élève).
- Le marbre à la température de 20 ° possède une effusivité élevée et semble froid lorsque nous posons la main dessus, car il absorbe la chaleur corporelle (qui est de 33 ° environ) la température de contact s’élevant à 25°.
- Le bois ayant une faible effusivité absorbe beaucoup moins de chaleur et la température de contact s’établit à 29 ° d’où une sensation différente de chaleur.
La photo d'une maison dont la toiture est réalisée en ardoises noires démontre l'intérêt d'isoler parfaitement le toit afin d'éviter une surchauffe du logement.
Les matériaux les plus effusifs
Quels sont les matériaux qui ont le plus d'effusivité ?
Les matériaux de construction courants qui ont la plus forte effusivité sont la pierre, la terre crue, la brique pleine et le béton.
- La pierre serait idéale si elle était prélevée sur place comme cela se pratiquait dans le passé, si son coût n’était pas si onéreux et si l’on avait conservé le savoir-faire des artisans connaissant les règles de construction.
- La terre crue (briques compressées ou système pisé) a une mise en œuvre coûteuse.
- La brique pleine : un mur possède une bonne inertie lorsqu’il est suffisamment épais, il limite la surface habitable et son coût est trop élevé.
- Le béton n’est pas satisfaisant, car sa production est polluante et son recyclage est difficile.
Les matériaux à effusivité moyenne
Les matériaux qui ont une effusivité moyenne sont le béton cellulaire, le plâtre, la brique isolante alvéolée de grande épaisseur, le bois massif.
Les 3 types de transfert de chaleur
Il existe 3 modes différents de transfert de chaleur :
Mode | Transmission |
Conduction | La conductivité d'un matériau est sa capacité à retenir ou à évacuer la chaleur. |
Convection | Transfert de chaleur d'un fluide liquide ou gazeux à un corps solide, par exemple de l'air à un mur. |
Rayonnement | Transmission de la chaleur d'un corps à un autre sous forme de rayonnement. |
La conduction
- Transfert de chaleur à l'intérieur d'un corps de particule à particule. Cet effet est remarquable lorsque l'on marche pieds nus sur un carrelage frais ou froid.
La convection
- Cet effet est d'autant plus important que l'écart de température entre l'air et le corps est grand. La vitesse de l'air accentue ces échanges.
Le rayonnement
- Le soleil transmet instantanément sa chaleur par son rayonnement. Le rayonnement thermique issu de la chaleur solaire est responsable de la surchauffe des toitures en période estivale.
Tableau des indices d’inertie
Tableau d’indice d’inertie des principaux matériaux de construction. (En gras, les meilleurs matériaux).
Matériaux de construction | Effusivité | Vitesse de transfert | Capacité thermique | Conductivité thermique W/M. °C |
Pierre granitique | 39 | 5.8 | 505 | 3.5 |
Pierre calcaire | 34.3 | 5.3 | 490 | 2.9 |
Béton | 32.3 | 4.1 | 600 | 1.75 |
Parpaings béton | 24 | 4.1 | 450 | 1.75 |
Brique de terre cuite | 22.9 | 3.8 | 455 | 1 |
Brique de terre crue | 22.9 | 2.4 | 425 | 0.9 |
Bois (Chêne, Hêtre) | 10 | 1.7 | 435 | 0.23 |
Plâtre | 9.7 | 2.7 | 270 | 0.7 |
Bois tendre (Pin, Peuplier) | 6 | 1.5 | 300 | 0.15 |
Béton cellulaire | 6 | 3.1 | 150 | 0.22 |
Liège comprimé | 0.5 | 0.10 | ||
Laine de verre et de roche | 0.4 | 8.1 | 3.5 | 0.041 |
Polystyrène expansé | 0.5 | 5.8 | 6.9 | 0.039 |
Mousse polyuréthane | 0.029 | |||
Air immobile | 0.023 |
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