Avec l’arrivée des fortes chaleurs estivales, une bonne isolation devient primordiale. Le dérèglement climatique va accentuer ce besoin sous nos latitudes au cours des prochaines décennies. Le confort thermique d’été n’est pas obtenu avec les mêmes caractéristiques que le confort d’hiver.
La donnée la plus importante lorsqu’il s’agit d’isolation contre la chaleur c’est le déphasage thermique. Nous allons ici voir la raison pour laquelle cette donnée est capitale, comment la calculer et quels isolants seront les plus à même de lutter efficacement contre la chaleur.
Le déphasage thermique, rôle et définition.
Dans les grandes lignes, le déphasage thermique c’est la capacité des matériaux qui composent l’enveloppe d’un bâtiment à ralentir la transmission de chaleur entre l’extérieur et l’intérieur. On peut également parler de l’inertie thermique, qui est la capacité d’un matériau à « stocker » la chaleur avant de la restituer de l’autre côté. Le béton par exemple possède une inertie thermique très forte.
Le déphasage thermique est exprimé en heure, il donne le temps que va mettre la chaleur à traverser un matériau. Un déphasage thermique de 4h signifie que la chaleur emmagasinée va mettre 4 heures avant d’être restituée de l’autre côté du matériau.
Il est important de prendre en compte le fait qu’il est impossible d’empêcher totalement le transfert de chaleur. L’objectif que l’on se fixe en mettant en place une isolation efficace, c’est de le ralentir au maximum. Afin qu’il n’impacte plus, ou le moins possible, le confort thermique à l’intérieur du bâtiment. Par exemple, une épaisseur de laine de bois qui permet d’obtenir un déphasage de 12 heures, emmagasine le pic de chaleur de la mi-journée et ne le restituera à l’intérieur de l’habitation que vers minuit. Ce transfère de chaleur n’impactera donc pas le confort thermique.
En partant de la constatation que les transferts de chaleur se font toujours du chaud vers le froid, on comprend mieux pourquoi il est important de les freiner au maximum. Cela permet d’augmenter le confort thermique en été comme en hiver et donc de réduire la facture de chauffage ou de climatisation.
Les capacités d’un matériau en termes de déphasage thermique dépendent directement de la densité de ce dernier. Plus un matériau est dense plus son déphasage thermique est bon. Par exemple, le liège expansé sera plus efficace face à la chaleur grâce à sa densité de 120kg/m3 par rapport à un polystyrène expansé présentant une densité de plus ou moins 35kg/m3.
Comment calculer le déphasage thermique d’un isolant ?
Le calcul du déphasage thermique d’un matériau requiert de connaître de nombreuses données chiffrées précises :
- La conductivité thermique (W/m.°C)
- La chaleur spécifique (Wh/kg.°C)
- La diffusivité (notée D)
- La densité (kg/m3)
- L’épaisseur (notée e)
L’ensemble de ces données permettent de poser une équation complexe que l’on peut retrouver sous une forme simplifiée :
Déphasage (en heure) = (1.38 x e) / √D
Rassurez-vous le déphasage thermique des matériaux est quasiment toujours trouvable sans avoir à poser cette équation.
Pour estimer le déphasage il est important de prendre en compte l’ensemble de l’enveloppe de l’habitation. C’est-à-dire que le déphasage d’un mur ne sera pas uniquement défini par celui de l’isolant, les éléments structurant (béton, briques…) auront également un rôle important à jouer.
Quel isolant choisir pour se protéger de la chaleur ?
Si les performances des isolants écologiques et biosourcés se rapprochent de celles des isolants « classiques » lorsqu’il s’agit de lutter contre le froid, ils prennent assez largement l’avantage lorsque les grosses chaleurs estivales débutent.
Avant de mettre en avant les isolants écologiques, commençons par critiquer les autres isolants, promis c’est totalement justifié cette fois. Que ce soient les isolants en polystyrène (expansé ou extrudé) ou les laines de verre, ils peinent à dépasser un déphasage de 4 heures, sauf en mettant une épaisseur extravagante en place. La laine de roche est légèrement plus performante mais elle n’arrive quand même pas à la cheville des isolants écologiques, qui règnent en maîtres sur l’isolation contre la chaleur.
Les panneaux de fibre de bois sont les plus performants grâce à leur forte densité, ils frôlent un déphasage de 15 heures pour une épaisseur de 20 centimètres. La laine de bois est légèrement moins performante, car moins dense. Elle est tout de même reconnue comme étant l’isolant avec le meilleur rapport déphasage/prix. En d’autres termes c’est la laine de bois qui offre le confort estival le moins onéreux.
Thermoflex GUTEX est un panneau isolant souple, composé de fibres de bois naturelles.
Le liège expansé est également un excellent isolant quand il s’agit de contrer la chaleur. Très souvent utilisé pour réaliser des isolations thermiques par l’extérieur, c’est notamment grâce à son déphasage thermique exceptionnel qu’il se démarque du polystyrène.
Le liège expansé, produit entièrement d'origine naturelle dont le déphasage est particulièrement élevé
Viennent ensuite les laines de coton, de chanvre et la ouate de cellulose. Bien que ces isolants présentent des performances plus « classiques » en termes de déphasage, ils restent tout de même plus efficaces que la laine de verre ou le polystyrène par exemple.
En isolation aussi la nature et l’écologie sont les plus efficaces contre le réchauffement, il serait presque possible d’y voir un parallèle entre notre maison et notre planète. Assez de philosophie pour aujourd’hui, nous, ce qu’on veut, c’est être au frais.
Super article, très instructif.