Comment choisir un isolant thermique ?

Il existe de nombreux isolants thermiques, généralement classifiés en fonction des matériaux dont ils sont issus et de leur mode de fabrication. Les caractéristiques des différents isolants (capacités isolantes, impact écologique, durabilité, points forts, inconvénients, prix…) sont majoritairement liées à cette classification.

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Les principales catégories d'isolants thermiques

La classification usuelle des isolants se compose de 5 catégories :

 

  • Les isolants minéraux : le verre cellulaire est fabriqué à partir de verre usagé broyé puis cuit, la laine de verre à partir de sable mélangé à du verre recyclé fondu et la laine de roche à partir de roche magmatique. La perlite est constituée de pierre volcanique et la vermiculite de mica expansé.

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  • isolants synthétiques (issus de la pétrochimie) : le polystyrène expansé se fabrique par polymérisation du styrène et le polystyrène extrudé à partir de billes de styrène mélangées avec un agent gonflant gazeux. Le polyuréthane est produit par réaction entre des polyols et des iso-cyanates.
     
  • isolants naturels : ils sont d'origine végétale (bois, chanvre, lin, ouate de cellulose…) ou animale (plumes de canard, laine de mouton…)
     
  • isolants thermo-réflecteurs, dits multicouches ou minces : ils se composent de plusieurs films d'aluminium séparés par des couches de composition variée (air, feutre, ouate…)
     
  • isolants dits de nouvelle génération : la brique « monomur », en terre cuite, se caractérise par sa structure microporeuse alvéolaire contenant éventuellement des isolants. Les panneaux d'isolants sous vide (PIV) sont constitués par des aérogels insérés dans un film étanche et conditionnés sous vide

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L'impact écologique des différents matériaux

Afin de comparer le bilan écologique des matériaux isolants, il est possible de se référer à :

 

  • la valeur de leur énergie grise : elle correspond à l'énergie primaire nécessaire pour le cycle de vie d'un produit (extraction, transformation, distribution et recyclage)
  • leur contribution à l'effet de serre : il s'agit du bilan carbone comparant la production et le stockage de gaz à effet de serre

 

Plus ces deux indicateurs ont des valeurs importantes, plus le bilan écologique du matériau est négatif.

 

Famille d'isolants Isolant Énergie grise Contribution à l'effet de serre
minéraux laine de roche importante importante
  laine de verre moyenne moyenne
  verre cellulaire importante moyenne
  perlite moyenne importante
  vermiculite moyenne importante
synthétiques polystyrène et polyuréthane importante importante
naturels liège moyenne très faible
  laine de chanvre moyenne moyenne
  laine de lin moyenne faible
  fibres de bois moyenne à importante faible à très faible
  ouate de cellulose en vrac faible faible
  laine de mouton faible faible
  plumes de canard faible faible
thermo-réflecteurs mince importante moyenne
nouvelle génération brique « monomur » importante moyenne
  PIV élevée moyenne

Le temps de déphasage et la résistance thermique

Le délai (en heures et en minutes) nécessaire pour que la chaleur traverse un matériau s'appelle le temps de déphasage. Pour une construction, il dépend tout d'abord de la façon dont sont construits les murs : en briques, en parpaings, en bois, en béton… Le second facteur influant sur ce paramètre est la nature de l'isolant utilisé. La valeur idéale à atteindre pour le déphasage thermique dépend de la localisation du domicile. Grâce à cet indicateur, on sait combien de temps après le pic de chaleur le côté interne de l'isolant sera à sa température maximale. Ainsi, dans les régions particulièrement chaudes en été, 10 à 12 heures de déphasage sont préférables.

 

Le temps de déphasage moyen pour des isolants ayant une épaisseur de 20 cm est le suivant :

 

Famille d'isolants Matériau isolant Temps de déphasage moyen pour 20 cm (en h)
minéraux laine de verre 4
  laine de roche 6
  verre cellulaire 7
  perlite 6
  vermiculite 6
synthétiques polystyrène expansé 4
  polystyrène extrudé 6
  polyuréthane 6
naturels bois (sous forme de laine) 7
  bois (sous forme de panneaux) 15
  liège (sous forme de panneaux) 13
  chanvre 7
  lin 6
  ouate de cellulose 10
  laine de mouton 5
  plumes de canard 5
nouvelle génération brique « monomur » 12

 

La conductivité thermique (λ, en W/m.K) correspond à la quantité de chaleur se diffusant en une seconde au travers d'un mètre de matériau par conduction. Plus sa valeur est faible, meilleures sont les performances isolantes d'un matériau. On peut ainsi classer les différents isolants en fonction de la valeur de lambda (λ), du moins au plus efficace en matière d'isolation thermique :

 

Isolant Conductivité thermique (en W/m.K)
polyuréthane 0,024 à 0,031
polystyrène 0,029 à 0,038
laine de verre 0,032 à 0,042
laine de roche 0,034 à 0,044
liège (en granulés) 0,034 à 0,042
liège (panneaux) 0,036 à 0,042
plumes de canard 0,033 à 0,042
laine de mouton 0,035 à 0,042
ouate de cellulose 0,037 à 0,039
fibres de bois 0,037 à 0,049
lin 0,037 à 0,047
verre cellulaire 0,038 à 0,055
chanvre 0,040 à 0,048
panneaux isolants sous vide 0,042 à 0,050
perlite 0,05 à 0,06
vermiculite 0,06 à 0,08
brique « monomur » 0,11 à 0,18
brique « monomur » avec un isolant dans les alvéoles 0,07 à 0,09
solant mince 0,1 à 1

La durabilité des matériaux

Les isolants ont tendance, comme tous les matériaux de construction, à se dégrader avec le temps et notamment à se tasser. En fonction de la nature du matériau utilisé pour la fabrication d'un isolant, sa durabilité est variable :

 

  • vermiculite et perlite : excellente ;
  • laine de roche : bonne ;
  • laine de verre : moyenne ;
  • verre cellulaire : excellente ;
  • polystyrène expansé : moyenne ;
  • polystyrène extrudé et polyuréthane : bonne ;
  • laine de mouton et plumes de canard : mauvaise ;
  • fibres de bois, de lin, liège : bonne ;
  • chanvre, ouate de cellulose : moyenne ;
  • PIV : bonne ;
  • brique « monomur » : excellente.

Des avantages et des points faibles spécifiques

Les points forts et inconvénients des isolants thermiques sont principalement liés à leur nature :

 

Famille Isolant Avantages Points faibles
minéraux laine de verre et laine de roche >économique
>recyclable
>très bonnes performances
>difficilement inflammable
>impact écologique négatif
>risque d'allergie
  verre cellulaire >bonnes performances
>recyclable
>durabilité excellente
>requiert des surfaces régulières pour son installation
  perlite >longue durée de vie
>légèreté
>bonnes performances
>onéreuse
>nécessite un traitement hydrofuge
>recommandée pour les combles et plafonds uniquement
  vermiculite >excellente durabilité
>incombustible
>imputrescible
>bilan écologique négatif
synthétiques polyuréthane/ polystyrène >peu coûteux
>performant
>pose facile
>ne craint pas l'humidité
>possible dégagement de fumées toxiques lors d'un feu
>non écologique
naturels chanvre >bon isolant
>imputrescible
>pas de nocivité chimique
>panneaux difficiles à couper
>durabilité moyenne
  fibres de bois >isolant performant
>bonne durabilité
>énergie grise importante pour les panneaux de fibres de bois
  lin >non allergène
>durable
>nécessité de revêtement ignifuge
>recommandé d'installer un pare-vapeur
  liège >bonne longévité
>performant
>imputrescible
>à ne pas utiliser en grandes quantités car sa récolte a lieu seulement tous les 10 ans
  ouate de cellulose en vrac >isolant performant
>légèreté
>souplesse
>requiert un équipement de protection lors de la pose
  laine de mouton >écologique
>performante
>requiert le port de protections pour l'installation
>peu durable
  plumes de canard >bonnes performances
>recyclables
>non allergènes
>peu durable
>nécessité de parement ignifuge
thermo-réflecteurs isolant mince >peu chers
>étanches à la vapeur d'eau
>utilisables uniquement comme isolants secondaires
>énergie grise importante
nouvelle génération brique « monomur » >durabilité
>résistance
>difficile à poser
  PIV >grande efficacité
>minceur
>coût
>fragilité

Des prix très variables en fonction de l'isolant

Afin de comparer le coût moyen au m² des isolants thermiques, on considère une épaisseur de matériau de 10 cm. Dans ce cas, les laines minérales sont économiques et les produits dits de nouvelle génération sont les plus onéreux. Les isolants multicouches sont également peu chers mais ils ne peuvent servir qu'en tant qu'isolants secondaires. Il faut donc leur ajouter le coût de l'isolant principal pour obtenir le prix global des matériaux.

 

Les prix moyens sont de l'ordre de (en €/m²) :

 

  • laine de verre : 3 à 7 ;
  • laine de roche : 5 à 10 ;
  • verre cellulaire : 10 à 50 ;
  • vermiculite : 10 à 15 ;
  • perlite (en vrac) : de 150 à 200 €/m3 ;
  • isolants synthétiques (polyuréthane et polystyrène) : 9 à 20 ;
  • fibres de bois, de lin, de chanvre, laine de coton, laine de mouton, plumes de canard : 15 à 20 ;
  • ouate de cellulose : 18 à 20
  • isolants multicouches : 5 à 10
  • isolants de nouvelle génération (brique « monomur », PIV) : 40 à 60

 

Il est important de savoir que les travaux d'isolation thermique, à condition de répondre à certains critères d'éligibilité, sont susceptibles de bénéficier d'aides gouvernementales dans le cadre du financement des opérations de rénovation énergétique. Afin de connaître le détail des aides disponibles (prime énergie, Crédit d'Impôt pour la Transition Énergétique, Éco-prêt à taux 0…), etc.

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