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Isolation thermique et économies dénergie Brevet de Technicien Supérieur Technico-Commercial : Spécialité Matériaux du Bâtiment.

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1 Isolation thermique et économies dénergie Brevet de Technicien Supérieur Technico-Commercial : Spécialité Matériaux du Bâtiment

2 Introduction: notion de confort Les paramètres suivants entre en jeu dans la notion de confort: - la température ambiante (de lair) - la température des parois - l'humidité de l'air ambiant - les écarts de température subis dans le temps et dans l'espace - les courant dair - le bruit environnant

3 Un peu dhistoire... Lidée déconomiser lénergie est assez récente, on commence réellement à prendre en la prendre en compte après les chocs pétrolier de 1973 et 1990 à cause de: - La crainte dun épuisement des ressources - Le réchauffement climatique - La montée du coup de lénergie Cette problématique sapplique très fortement dans le secteur du bâtiment, ou de nombreuses innovations verte ont vu le jour comme les installations à énergie renouvelable (chauffe eau, panneau photovoltaïque), les pompes à chaleurs ou les installations écologique (toiture végétalisée, récupération deau de pluie). De plus les progrès réalisés dans le domaine de lisolation thermique a permis de réduire la consommation dénergie de chauffage

4 Isolation thermique des bâtiments Réduire la consommation dénergie de chauffage / de climatisation Préserver lenvironnement Améliorer le confort Être conforme à la réglementation Pourquoi?

5 Isolation thermique des bâtiments Lisolation thermique a pour objectif de diminuer les pertes de chaleur dans lenceinte de lhabitat. Ce n'est pas le seul moyen d'influer sur le confort et les économies d'énergie (équipements, réflexions constructives...) Principe de lisolation thermique

6 Les grandeurs physiques utilisées Température: Grandeur physique liée à la notion immédiate de chaud et froid. Chaleur: Expression dun transfert thermique entre deux corps. La chaleur peut se transmettre de 3 manières: Conduction: Convection Note: > - Température et chaleur > - Mode de transmission de la chaleur > - Rth > - Flux de chaleur > - Autres caractéristique d'un isolant : densité, capacité th. spécifique --> INERTIE THERMQIUE > - L'hygrométrie : point de rosée, pare-vapeur Rayonnement:

7 Les grandeurs physiques utilisées Flux de Chaleur: Le flux de chaleur est une transmission de chaleur (ou énergie thermique) à travers un corps. Le flux de chaleur s'exprime en W/m2. Les parois isolantes sont définis par plusieurs caractéristiques dépendante des matériaux utilisés: Lépaisseur en cm La densité en kg/m^3 La capacité thermique en joule par Kelvin: elle caractérise la capacité dun matériau à absorber la chaleur lors dun échange thermique Leffusivité thermique caractérise la capacité dun matériau à échanger de lénergie thermique avec son environnement Linertie thermique représente la résistance dun matériau au changement de température. Concrètement, un habitat isolé avec des matériaux très inerte mettra plus de temps à se refroidir sous leffet dune baisse de température extérieur.

8 Les grandeurs physiques utilisées Lhygrométrie est le taux dhumidité de lair ambiant; Ce critère entre en jeu dans le confort thermique: plus lair est chaud, plus la quantité deau présente dans lair peut être importante. Or le corps humain évacue 25% de sa chaleur interne par sudation, et un fort taux dhumidité empêche ce processus. Lhumidité relative permet de définir la quantité deau dans lair. Par exemple, si lhumidité relative est de 50%, cela signifie que l'air contient la moitié de la quantité maximale de vapeur d'eau qu'il peut contenir. Une humidité relative de 100% correspond à un air saturé en eau. Pour une quantité de vapeur deau donné, la température nécessaire pour atteindre une humidité relative de 100% est appelée point de rosée

9 Matériaux, produits et techniques dutilisations. Lisolant a pour vocation de freiner la déperdition ou le gain de chaleur du à la différence de température entre lextérieur et lintérieur de lhabitat. Pour quun isolant soit efficace, il doit donc être un mauvais conducteur de chaleur. Cette performance thermique est donné par la résistance thermique : R = e/λ. Elle dépend donc de deux paramètres : - la conductivité thermique - l'épaisseur de l'isolant. Fonctionnement dun isolant

10 Matériaux, produits et techniques dutilisations. Type disolant Isolants Minéraux: Fabriqués à partir de matières naturelles inorganiques Ex: la laine de verre, la laine de roche, le verre cellulaire, largile expansée Isolants Organiques: Fabriqués à partir de matières végétales ou animales Ex: Le liège, la fibre de bois, la chanvre, la laine de mouton Isolants Synthétique: Utilise des matériaux non présent dans la nature (plastique, polystérène etc...) Ex: Polystérène expansé, polyuréthane, La mousse phénolique Isolant mince: Epais de quelques milimètres à quelques centimètre, il est constitué dune ou plusieurs couches daluminium assemblées entre elles et de couches intermédiaires de différentes natures : feutre, ouate, mousse, etc.

11 Matériaux, produits et techniques dutilisations. Technique disolation Il y a trois techniques différentes pour réaliser lisolation dun mur. Chacune dentre elles dispose davantages et dinconvénients extint extint ext isolantmur Isolation extérieur Isolation intérieur Isolation répartie

12 Matériaux, produits et techniques dutilisations. Technique disolation Isolation intérieurIsolation extérieurIsolation répartie Utilisation Si le ravalement est récent Laisse intact laspect extérieur Permet de conserver les propriétés inertielles des parois Si le ravalement est ancien Ne réduit pas lespace intérieur Prévoir dès la conception du projet Compromis entre les techniques Efficacité Bonne Humidité et condensation à surveiller Excellente Suppression des ponts thermiques Bonne Pont thermique limité Installation Possibilité de le faire soi-même Installation par un pro Autorisation administrative nécessaire Très simple, le même produit sert à construire et à isoler Prix 30 à 60/m² 40 à 80/m² 80 à 120/m² mais comprend le mur+isolation

13 Matériaux, produits et techniques dutilisations. Certification ACERMI LACERMI (association pour la certification des matériaux isolants) est un organisme dont le rôle est de garantir la véracité des caractéristiques annoncées par le fabriquant et de les réévaluer périodiquement. Elle s'appuie sur une procédure bien définie : Vérification du niveau du système qualité du fabricant, Prélèvement de produits en usine deux fois par an, Contrôles des produits prélevés par les laboratoires (CSTB et LNE) du certificateur.CSTBLNE

14 Matériaux, produits et techniques dutilisations. Choisir son isolant Daprès ce qui a été dit précédemment, différents critères entre en jeu dans le choix dun isolant: Sa conductivité thermique et son épaisseur qui caractérisent son pouvoir isolant Sa longévité Son prix Ses caractéristiques face au feu et à lhumidité

15 Conductivité thermique FormelongévitéPrixDivers Laine de verre ~0,035Panneaux, Rouleaux -3 à 8/m²Polluant Laine de roche ~0,036Panneaux++5 à 10/m² Polluant Plus résistant à leau Liège expansé ~0,040Plaque à 30/m²Insensible à leau Laine de mouton ~0,038Vrac, Rouleaux +15 à 20/m²Faible inertie, absorbe leau Polystyrène expansé ~0,035Plaque++10/m²Fragile au feu, mauvaise isolation phonique Mousse phénolique ~0,026Panneaux++NCSensible à lhumidité, Quelques exemples disolants courants

16 Quelques exemples disolants courants (suite) Conductivité thermique FormelongévitéPrixDivers Isolant mince Fort mais pouvoir réflecteur Rouleaux+5 à 10/m²Polluant Facile à poser Peinture isolante 0,55bombe++15/m² Épaisseur infime Brique Monomur 0,15Brique constructive /m²Mise en place simple Béton cellulaire 0,11Mur complet à 45/m²Mise en place simple

17 Exemple dune maison Le but de l'exemple est de concevoir l'isolation de ce bâtiment. Durant l'exercice on choisira d'abord quel type d'isolation utiliser (intérieure ou extérieure). On choisira ensuite les isolants à partir d'un catalogue pour obtenir une résistance thermique de paroi définie par la norme (4 par ex. pour un BBC). On abordera éventuellement les problème de pose durant cet exemple. Le mieux serait de trouver un cas réel, je suis en train d'en chercher un.


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