Isolation : le secret de la performance thermique

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Pour répondre aux objectifs de consommation énergétique fixés par la RT 2012, l’isolation des maisons neuves occupe une place primordiale. Et pour se conformer à la prochaine RE 2020, les isolants devront être un peu plus verts.

La Réglementation thermique 2012 a permis de diviser par deux les consommations énergétiques par rapport à la réglementation précédente. Jamais les maisons neuves n’ont été aussi performantes, et ce grâce à un gros travail sur l’étanchéité à l’air et l’isolation.

Tous les points de la maison sont concernés, sachant que 30 % des déperditions se font potentiellement par la toiture, 25 % par les parois verticales, 15 % par les vitrages, 10 % par le sol et 5 % par les ponts thermiques. Quant aux matériaux mis en œuvre, ils affichent tous des niveaux de performances très élevés. La prochaine Réglementation environnementale 2020, qui entrera vigueur à partir du 1er janvier 2022, ajoutera une touche de vert supplémentaire.

Que dit la réglementation ?

C’est la réglementation thermique 2012 (RT 2012) en vigueur jusqu’à fin 2021 qui fixe les règles à respecter en matière de performances thermiques. Elle n’impose ni matériaux, ni modes constructifs particuliers. Tout est possible, seul le résultat compte : « la principale exigence de la RT 2012, c’est une obligation de résultats », indiquent D. Molle et P.-M. Patry, du bureau d’études Senova. La consommation de la maison ne doit pas dépasser 40 à 65 kWh par mètre carré et par an selon les régions. Pour atteindre cet objectif, il faut donc tout faire pour que l’enveloppe extérieure de la maison soit la plus performante possible. Pour ce faire, la réglementation introduit le coefficient Bbio qui mesure, en points, son efficacité, sans prendre en compte les appareils de production d’énergie.

En France, on isole près de 90 % des maisons par l'intérieur. Si la RT 2012 impose un niveau de performances à atteindre, le choix des matériaux reste libre. www.actis-isolation.com

Concrètement, le bureau d’études introduit dans le moteur de calcul d’étude thermique de nombreuses données (adresse, altitude, surface, type de chauffage, isolant, orientation, matériaux, VMC…). Une fois ces informations « moulinées », on obtient une modélisation du comportement thermique prévisionnel de la maison avec un calcul de consommation. C’est le coefficient Bbio. Il doit être inférieur au Bbio max. Sinon la maison n’est pas conforme à la RT 2012. Et s'il est trop élevé, le bureau d’étude thermique « jongle » alors sur les besoins de chauffage, d’éclairage et de refroidissement ou encore sur l’épaisseur des isolants.

Le Bureau d’étude thermique, un passage obligé ?
Vu la complexité de la Réglementation thermique, les constructeurs font tous appel à des bureaux d’études thermiques. Chaque projet est validé par le Bet. Son rôle est d'une part de calculer les solutions techniques pour réduire la consommation énergétique de la maison. Et d'autre part de la rendre conforme en déterminant une consommation d’énergie primaire nécessaire à la production d’énergie finale inférieure au seuil fatidique de 50 kWh/m2/an par an.
Une attestation de conformité est ensuite générée et annexée à la demande de permis de construire. Ce document permet entre autres de vérifier que toutes les exigences de la RT 2012 ont été respectées, notamment le rapport de mesure d’étanchéité et la justification du type d’isolants posés sur les murs d’enveloppe avec leurs performances thermiques.

L'isolation en bref

Une isolation performante passe d’abord par la construction et un assemblage minutieux et précis des blocs (parpaings, briques, béton cellulaire). L’objectif est de limiter les infiltrations d’air extérieur par les joints. Le problème est réglé grâce à la pose collée de blocs rectifiés. Leurs plans de joints ne font qu’un 1 millimètre d’épaisseur. Résultat, le débit de fuites d'air de l'extérieur vers l'intérieur ne dépasse pas le seuil réglementaire de 0,6 m3/m2/h (vérifié par un test).

Une fois les murs extérieurs édifiés, la maison hors d’eau et hors d’air, il ne reste plus qu’à l’isoler. Pour des raisons de coût, les maîtres d’œuvre optent souvent pour l’isolation par l’intérieur (ITI). Ils posent un isolant qui sera recouvert ensuite d'une plaque de plâtre. Sauf demande particulière pour des matériaux biosourcés, l’isolant sera par défaut de la laine de verre ou de roche ou du polystyrène expansé. Mais rien n’est imposé. Seul le résultat de l’étude thermique compte !

Attention, l’isolation ne se limite pas qu’aux murs ! Avec une surface de vitrage réglementaire supérieure ou égale à 1/6 de la surface habitable (1 m² de surface vitrée pour 6 m² de surface habitable), elle passe également par un choix de baies vitrées performantes. Les portes d'entrée doivent aussi respecter un niveau de performance. Mieux vaut alors poser des menuiseries certifiées NF. Leurs performances (étanchéité à l’eau, imperméabilité à l'air, isolation thermique et phonique) seront garanties.

L’ITE efficace, mais peu développée
En France, on isole majoritairement par l’intérieur contrairement à l’Allemagne ou les pays du nord de l’Europe qui optent systématiquement pour l’isolation par l’extérieur (ITE). Moins de 1 % des maisons neuves sont isolées par l’extérieur (un peu plus en rénovation). Cette technique renforce l’étanchéité à l’air et à la pluie et atténue les chocs thermiques, ce qui augmente l’inertie thermique. Alors pourquoi, malgré ces performances, l’ITE peine à s’imposer ? Tout simplement en raison de son coût. Une ITI coûte entre 30 et 90 €/m2 ; il faut compter entre 170 à 270 € pour une ITE sous enduit et entre 180 et 450 € sous bardage. 
Existe-t-il une solution intermédiaire ? L’isolation mixte par l’intérieur et l’extérieur est très courante dans les maisons à ossature bois (11 % du marché). Les isolants phoniques et thermiques sont intégrés directement dans les murs d’enveloppe au moment de leur fabrication en usine. Idem pour les portes, les fenêtres et le revêtement extérieur de la maison. Le montage en usine favorise le contrôle qualité et une excellente étanchéité à l’air et à l’eau.

Des performances toujours certifiées

Le marquage CE, les certifications NF, CSTbat et Acermi sont indispensables. Mais seule la certification l’Association pour la certification des matériaux isolants (Acermi) garantit et certifie le niveau de performances des isolants. Elle valide les qualités d’isolation thermique du matériau et les conditions de son usage. El représente une excellente garantie quant à la fiabilité des données d’isolation. Tous les emballages doivent porter le sigle Acermi et afficher le nom et les performances du matériau.

Trois indicateurs permettent d’évaluer les performances :  

  • La conductivité thermique ʎ caractérise l’aptitude d’un matériau à conduire la chaleur. Plus la valeur ʎ est basse, plus la qualité isolante du matériau est élevée.
  • La résistance thermique d’un matériau R est son aptitude à résister au passage de la chaleur. Cette valeur dépend de la valeur du lambda (ʎ) et de son épaisseur. Selon le bureau d’études Senova, pour être conforme à la RT 2012, le R doit être compris entre 3,2 à 5,5 pour les murs donnant sur l’extérieur, 6,5 à 10 pour les toitures, 2,4 à 4 pour les planchers bas sur terre-plein, 3,4 à 5 pour les planchers bas sur vide sanitaire. Plus la valeur R sera élevée, plus la perte thermique sera faible et l’isolation meilleure !
  • La transmission thermique d’une paroi U caractérise la quantité de chaleur capable de s’échapper à travers une paroi. Plus la valeur U est faible, plus la déperdition est réduite.

Quels matériaux ?

Quel que soit le matériau d’isolation mis en œuvre, il sera toujours performant s’il a obtenu son certificat de conformité. L’isolation présente la particularité d’offrir une palette de solutions très large pour répondre à tous les cas de figure : petits budgets, recherche de performance, sensibilité écologique, qualité de l’air intérieur…

  • La laine de verre isole près de six maisons sur dix ! Sa composition fait appel à du verre recyclé (calcin) et/ou du sable auquel on ajoute un liant. Les raisons de son succès sont à aller chercher dans son rapport prix/performances. Les professionnels de l’isolation se sont aussi engagés dans la collecte et le recyclage des déchets de chantier.
  • La laine de roche est le deuxième matériau le plus utilisé dans la maison neuve. Elle est obtenue à partir de basalte mis en fusion puis centrifugé et fibré. Côté performances, la laine de roche remplit parfaitement sa mission pour un coût modéré.
  • Le polystyrène expansé (PSE) est sur la troisième marche du podium. Le styrène qui le compose est produit à partir de naphta, un sous-produit issu du raffinage du pétrole brut. Il est composé à 98 % d'air piégé par de petites billes.
  • Le panneau de polyuréthane est très performant. Il est utilisé en support d’étanchéité. Il permet d’isoler les murs d'enveloppe ainsi que les toitures plates ou légèrement inclinées. Il possède également une structure alvéolaire qui lui donne toutes ses qualités thermiques. Ces alvéoles renferment un gaz à très faible conductivité thermique qui permet une isolation très efficace.
  • Les isolants biosourcés sont très en vogue. Pour être biosourcé, l'isolant doit être fabriqué à partir d'une matière renouvelable d'origine végétale, animale ainsi que d’autres écomatériaux ou de matériaux recyclés : laine de mouton, fibre de bois, laine de chanvre, laine de coton, ouate de cellulose issue du papier, plume de canard, liège, paille ou encore textile recyclé.
  • Les isolants alvéolaires sont récents. Ils répondent aux exigences de la réglementation thermique et sont certifiés Acermi. Leur structure en nid d'abeille leur donne toutes leurs qualités thermiques. La géométrie alvéolaire de la mousse crée une multitude de lames d’air inertes, séparées par des films réflecteurs peu émissifs et étanches à l’air qui contribuent à la leur performance thermique.

Les « deux en un »  

De nouveaux matériaux permettent de combiner isolation et structure. Avec les blocs coffrants, on monte les murs et on isole en même temps. Ces blocs sont composés de deux plaques de polystyrène expansé reliées par une armature métallique. Très légers, ils sont faciles à manipuler puisqu’ils s’emboîtent comme les briques d’un jeu de construction et ne nécessitent aucun système de fixation (ni colle, ni mortier). Le gain de temps sur le chantier compense en partie leur surcoût. Le vide entre les plaques de polystyrène est ensuite comblé par du béton pour un résultat optimal : absence totale de ponts thermiques et parfaite étanchéité à l’air. Cette solution est déjà prête pour la RE 2020 !

Autre solution, les blocs à isolant intégré atteignent également des niveaux de performances très élevés. Les meilleurs sont remplis d’Airium®, une toute nouvelle mousse d'origine minérale qui renforce la capacité isolante des blocs. On atteint des R de 1,12 à 1,77 m2k/W. La densité de cette mousse, six fois plus faible que celle du ciment, peut piéger un grand volume d’air à l’état sec et permet d’obtenir des propriétés thermiques comparables à celles des matériaux d’isolation traditionnels. Totalement inerte, elle ne dégage aucun COV et ne présente ainsi aucun risque pour les occupants. D’autres intègrent du polystyrène ou encore de la laine de verre, voire du bois avec un liant minéral. Leur emploi améliore l’étanchéité et l’inertie des cloisons extérieures et offre un plus grand confort thermique dans l’habitation. Ils sont parfaitement adaptés pour concevoir une maison passive. Il suffira alors de doubler les murs par l’intérieur.

Les isolants se mettent aussi au vert !

Les isolants n’échappent pas au verdissement généralisé de la maison. D’ailleurs, le cheval de bataille de la future RE 2020 sera la décarbonation des matériaux de construction. « Nous avons l'ambition de réduire d'un tiers environ les émissions de gaz à effet de serre du secteur du bâtiment grâce à cette réglementation », a indiqué lors d'une conférence de presse Emmanuelle Wargon, la ministre déléguée chargée du Logement. Le ministère s'est fixé trois objectifs : « donner la priorité à la sobriété énergétique et à la décarbonation de l'énergie, diminuer l'impact carbone de la construction des bâtiments et garantir un bon niveau de confort en cas de forte chaleur ».

Les industriels ont anticipé depuis un certain temps ces nouvelles exigences en modifiant la composition de leurs produits, sans diminution de leurs qualités thermiques évidemment. La laine de verre a notamment opéré sa mue en intégrant un liant 100 % biosourcé, à base de matières premières issues des industries sucrières et céréalières. Cette nouvelle composition a permis d’améliorer plusieurs indicateurs de l’analyse de cycle du produit (ACV). D’autres bannissent les gaz HFC de leur composition.

Quant à l’offre biosourcée (chanvre, ouate de cellulose, fibre de bois…), la gamme s’étoffe de plus en plus. Leur bilan carbone est globalement bon, car ils partagent la particularité de séquestrer, par photosynthèse, le CO2 incorporé à la biomasse qui les compose. Ils sont par ailleurs recyclables, voire compostables. « Les isolants biosourcés sont un peu moins performants, mais avec un lambda (λ) de 0,036, la laine de bois n’est pas si loin d’une laine de roche ou de verre standard. Cette différence ne change d’ailleurs pas grand-chose au quotidien et ne concerne surtout que le confort d’hiver. Car l’un des principaux avantages des matériaux biosourcés, c’est le déphasage qui, lui, joue un rôle important sur le confort d’été », précise Lara Laugar, cheffe de projet énergie et environnement au sein du bureau d’études Senova. Côté prix, il faut envisager une plus-value de 15 à 20 %. Le « vert » coûte encore un peu plus cher...