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Il n'y a pas que les isolants classiques comme les laines minérales ou le polystyrène expansé pour isoler les maisons neuves. Des fabricants proposent des solutions alternatives tout aussi efficaces. Elles sont conformes à toutes les normes et notamment à la RT 2012.

Isoler grâce au polyuréthane

Le marché du polyuréthane (PU) progresse lentement mais sûrement. C’est le constat établi par le Syndicat national des polyuréthanes. Selon Yves Pélissier, directeur général du SNPU, ce sont ses caractéristiques qui ont permis au PU, « encore méconnu en France, de trouver sa place et son positionnement ».

Le PU s'applique principalement en isolation de toitures plates, des sols et des murs intérieurs. « Pour ce qui est de l’ITE et notamment du sarking (NDLR procédé d'isolation thermique par l'extérieur de toitures inclinées), le PU est challenger », mentionne Philippe Henrot, vice-président du SNPU. La mousse de polyuréthane est un isolant alvéolaire, composé de fines cellules emmagasinant un gaz à faible conductivité thermique. De fait, le polyuréthane est un isolant à Haute Performance énergétique (HPE). Léger et peu épais il possède en outre une excellente résistance mécanique. Quant à ses performances thermiques et sa durabilité, elles sont d'un bon niveau.

Le polyuréthane présente l’avantage d’avoir l'un des lambdas les plus faibles des matériaux de construction employés en isolation thermique. On atteint une conductivité thermique variant de 0,022 W/mK à 0,028 W/mK. L’aspect environnemental n’est pas en reste puisque le PU permet d’économiser jusqu’à 100 fois l’énergie qui a été nécessaire à sa fabrication.

Le PU répond également aux exigences de la réglementation d’émissions de COV (composés organiques volatils), gage de qualité de l’air intérieur. Il est classé A+ selon la réglementation française d’étiquetage des produits de construction en vigueur depuis le 1er janvier 2013. Quant à sa résistance au feu elle est bonne. « Le polyuréthane ne se consume pas, ne fond pas et ne goutte pas lorsqu’il est chauffé : il va "meringuer" et ne contribue pas à la propagation des flammes », conclut Hervé Fellmann, président du syndicat et directeur général de Soprema.

Isoler avec du verre

Le Foamglass® est un isolant fabriqué à partir de verre recyclé (>60%) et de matières naturelles, comme le sable, la dolomie et la chaux. Sa structure est constituée de petites cellules de verre parfaitement closes et hermétiques qui lui permettent d'afficher une capacité d'isolation stable dans le temps. C’est en outre un produit inorganique moussé sans cfc/cfc-h ou autres gaz nocifs.

Labellisé NaturePlus, le Foamglass® fait partie des rares matériaux isolants à présenter des garanties de pérennité de performance. Il est totalement inerte et ne diffuse pas de gaz à effet de serre durant toute sa durée de vie. Utilisable en partie enterrée, le verre cellulaire est une barrière au radon (gaz rare radioactif d'origine naturelle). Il est également insensible aux rongeurs et incompressible. Doté d'une conductivité thermique λ de 0,038 W/(m.K), inaltérable dans le temps, le verre cellulaire Foamglass® est particulièrement bien adapté à l'isolation par l'extérieur (ITE). Ses performances sont conformes aux exigences de la RT 2012.

Isoler avec une structure en nid d'abeilles

L'air est le meilleur isolant alors autant s'en faire un allié ! C’est le pari d’Actis avec son nouveau produit Hybris. Initialement spécialisée dans la fabrication d’isolants minces réfléchissants, l'entreprise a développé une solution qui utilise les mousses de polyéthylène et des films métallisés. Le résultat est un isolant alvéolaire à structure en nid d’abeille. Le lambda (coefficient de conductivité thermique) d’Hybris, à 0,033 W/m.K, le place dans le sillage des isolants traditionnels, notamment la laine de verre. Une performance validée par l’Association pour la certification des matériaux isolants (Acermi). La surface métallisée d’Hybris renvoie la chaleur vers l’intérieur, ce qui augmente la résistance thermique de la paroi. Autre atout, le matériau possède de bonnes performances acoustiques dues à sa structure alvéolaire.

Les isolants nouvelle génération:

Les centres de recherche des industriels développent des isolants novateurs. Ils sont fins avec des performances très élevées.

L'isolation sous vide

Le vide n’offrant aucune transmission de la chaleur, Isover s'est penché sur cette caractéristique physique fondamentale pour révolutionner l'isolation des maisons. Avec son produit Isovip, l'industriel se lance dans la technique dite sous vide. Le challenge technique est d'habiller ce vide. Isover a choisi de l’enfermer dans une coque en silice amorphe, enveloppée d’un film de polyester métallisé thermosoudé. Les deux faces de la plaque sont ensuite protégées par du polystyrène extrudé

Le problème de l'Isovip est qu'il faut maintenir le vide donc on ne peut pas couper les panneaux sur le chantier. Il est donc nécessaire de réaliser un calepinage préalable très précis pour minimiser les surfaces qui seront isolées à l'aide d'autres matériaux pour compléter le calepinage. Une application spécialement conçue permet d'évaluer le nombre de panneaux nécessaires au chantier. « C'est la juste quantité pour le juste chantier, une écoconception à l'échelle du chantier », observe Dominica Lizarazu, responsable marketing Isover. Ces panneaux se posent sur une ossature métallique, une technique répandue en maison individuelle.

Le lambda le positionne comme le plus performant de tous les isolants certifiés du marché. Le λ descend à 0,005 W/(m.K) en moyenne, soit plus de 4 fois mieux que les meilleurs PU, PIR et autres PF et plus de 6 fois mieux que les meilleures laines minérales. Cette performance est bien entendu certifiée par l’Association pour la certification des matériaux isolants (Acermi).

Les nanotechnologies au service de l'isolation

L'aérogel est un isolant exceptionnel très peu utilisé pour des raisons de coûts. Le matériau est solide et très léger. Il est issu des nanotechnologies et composé de 99,8% d'air, ce qui en fait le plus solide et le plus léger au monde. Un litre de cette matière étonnante pèse seulement 3 grammes ! Il s'agit d'un gel transparent où le composant liquide a été remplacé par du gaz. Sa faible densité ne l'empêche pas de pouvoir supporter plus de 2.000 fois son poids. C'est un gel dont on a retiré le liquide pour le remplacer par des gaz. Et pourtant, il bat tous les records en terme d’isolation thermique.

L'aérogel de silice est un matériau exceptionnel. C'est actuellement le meilleur matériau d'isolation thermique. Composé d'une structure de silice amorphe très légère qui contient plus de 95% d'air capturé dans des pores de taille nanométrique. Cette structure aérienne lui confère la plus faible conductivité thermique "?" connue à ce jour. www.enersens .fr© Enersens

L'aérogel de silice est trois fois plus efficace que la laine de verre pour isoler un bâtiment. 1 cm de matelassé d’aérogel de silice équivaut à 3 cm d’isolant traditionnel de type laine de verre ou de roche ! Et pour ne rien gâcher, il est également entièrement recyclable. En somme, il permettra de garder la chaleur de votre appartement ou maison sans perdre de précieux mètres carrés habitables. L'aérogel de silice, la variété la plus courante, est composé de minuscules granulés hydrophobes de 0,5 à 4 mm de diamètre, composés de 95 à 98% d'air emprisonné, de 2 à 5% de silice. Sa densité de 60 à 80 kg/m3 se traduit par un poids très réduit.

Sa structure si particulière lui confère la plus faible conductivité thermique λ connue à ce jour. Avec une conductivité thermique d'à peine 0,012 W/m.K, l'aérogel de silice est 39 fois plus isolant que la meilleure laine de verre. Son seul défaut c'est son prix. Mais il baissera dans les années à venir.

Des innovations originales:

L'innovation n'a pas de limites ! La peinture participe désormais à l'isolation tandis que vos vieux vêtements sont récupérés et transformés en isolant performant.

La peinture isolante

Il fallait y penser mais surtout la fabriquer. La peinture isolante existe. Sa composition n'a plus grand-chose à voir avec les peintures traditionnelles puisqu'elle intègre de la céramique, des résines… L'objectif est d'augmenter ses capacités d'isolation et sa réflectance. Tous les tests menés en laboratoire semblent confirmer ses caractéristiques. La peinture isolante agit sur la conductivité des matériaux et améliore considérablement le pouvoir isolant de l’habitat. Ainsi la première peinture certifiée et validée par de nombreux tests peut réfléchir jusqu’à 90% des infrarouges du rayonnement solaire responsable de l’échauffement des façades et des structures. Elle permettrait une variation de température de 4 °C et jusqu’à 30% d'économie sur la facture énergétique.

Un autre fabricant assure pouvoir absorber et restituer les excès de température à l’intérieur d’un bâtiment en été comme en hiver. Cette peinture intègre des Microcapsules à changement de phase ou MCP qui ont pour caractéristique d’emmagasiner et de restituer une forte quantité de chaleur latente au moment de leur changement de phase (passage de l’état solide à l’état liquide ou inversement). Ce changement de phase s’effectue au-dessus d’une température spécifique à chaque matériau. Le confort intérieur est fortement amélioré grâce à la suppression des excès de chaleur. Ce procédé utilise uniquement de l’énergie naturelle et disponible gratuitement et se répète sans entretien pendant toute la durée de vie du bâtiment. Un pas supplémentaire est donc franchi vers l’indépendance énergétique des bâtiments.

Isoler à partir de tissus usagés

Des vieux vêtements qui protègent la maison du froid ? C’est Métisse®, un isolant écolo efficace et solidaire. Fabriqué à partir de tissus usagés collectés par Le Relais (fondation Emmaüs), il fait montre de très bonnes capacités d’isolation thermique et acoustique. Grâce à un temps de déphasage de six à huit heures, il est deux à trois fois plus efficace contre la chaleur estivale que les solutions classiques. Traité contre les moisissures et les insectes, il ne se tasse pas et laisse les murs respirer. Il bénéficie d’un avis technique du CSTB et du classement Acermi (il est donc homologué). Certains constructeurs, comme Maisons Bois Cruard, l’utilisent couramment. Enfin, Métisse® est recyclable et son empreinte écologique est faible, comme le montre sa Fiche de déclaration environnementale et sanitaire. Il est plus cher que les solutions classiques mais les prix ont baissé de 15% début 2015. wwww.isolantmetisse.com

De nouvelles matières apportent une résistance thermique très importante pour des épaisseurs réduites. Et, dans le cas des aérogels de silice, l’isolant est translucide.

Jusqu'à présent, si l'on en croit le site de l'Acermi (acermi.com), l'Association pour la CERtification des Matériaux Isolants, les meilleurs performances thermiques pour les isolants disponibles sur le marché français étaient attribuées, dans un mouchoir de poche, aux mousses rigides de polyisocianurate (PIR), de polyuréthanne (PUR) et aux mousses phénoliques (PF).

Avec un λ = 0,023 W/(m.K), par exemple, le BauderPIR de l'allemand Bauder est à peine moins performant que le PUR d'Unilin qui affiche un λ = 0,022 W/(m.K). Tandis que le PF Kooltherm K5 de Kingspan Insulation est certifié à 0,022 ou 0,023 selon les épaisseurs. En partant de ces valeurs de λ, en arrondissant à 0,020 W/(m.K), atteintes par le PF, le PUR et le PIR, peut-on trouver mieux ?

Trois nouvelles matières:

Trois nouvelles matières, les aérogels opaques, les aérogels de silice et les isolants sous vide promettent des λ nettement inférieurs. L'aérogel de silice, plus connu sous la marque commerciale Nanogel du canadien Cabot Corporation, annonce un λ compris entre 0,012 et 0,018 W/(m.K).

L'aérogel de polyuréthanne organique Slentite de BASF affiche un λ = 0,016 W/(m.K). Mais surtout, les isolants sous vide descendent à des valeurs de λ comprises entre 0,004 et 0,006 W/(m.K). Ces nouvelles matières ne se travaillent pas comme les isolants déjà connus, mais prennent place au sein d'un système cohérent, composé de produits complémentaires et d'accessoires de pose, accompagné d'une méthode de mise en œuvre précise.

Plusieurs solutions sont déjà disponibles sur le marché français, à la fois en ITE (isolation thermique par l'extérieur) et en ITI (isolation thermique par l'intérieur), pour la construction neuve, comme pour la rénovation.

Solution 1 : Les aérogels opaques

Un aérogel, rappelons-le, est un matériau semblable à un gel, dans lequel tout composant liquide a été remplacé par un gaz. Il existe sur le marché des aérogels de silice translucides et des aérogels non-translucides, à base d'autres matières.

Développé par BASF, Slentite est un aérogel de polyuréthanne organique, non-translucide. La principale promesse de Slentite consiste, à résistance thermique égale, en la réduction de 50% l'épaisseur d'isolant par rapport aux meilleures laines de roche ou de verre disponible aujourd'hui. Le produit se présente sous forme de panneaux rigides que l'on peut scier sans poussière, percer, abraser, etc.

Il se compose de nanopores ouverts qui limitent le déplacement des molécules d'air et réduisent très fortement la conductivité thermique. BASF envisage à terme un autre usage pour ce matériau de base : l'emprisonner dans des panneaux d'isolant sous vide, à la place des silices actuellement employées, pour parvenir à des matière isolantes affichant un λ = 0,005 W/(m.K). Slentite se contente pour l'instant d'un λ = 0,016 W/(m.K).

En octobre 2014, Bouygues Construction et BASF ont conclu un accord pour développer des solutions d'ITI à partir de Slentite. Selon BASF, les premières solutions commerciales devraient apparaître fin 2016.

D’autres développements

En attendant, d'autres produits à base d'aérogels non-transparents sont déjà disponibles sur le marché français, notamment sous forme d'enduits extérieurs. Fixit AG a ainsi développé Fixit 222 Aerogel, une solution d'enduit aeogel thermo-isolant performante.

La matière première servant à la fabrication de l’aérogel utilisé par Fixit est le dioxyde de silicium amorphe, plus classiquement appelé silicate. Il est mélangé à de la chaux hydraulique naturelle pour former l'enduit Fixit 222 Aerogel. Pouget Consultants a fait plusieurs prescriptions d'emploi de cet enduit pour l'isolation par l'extérieur de bâtiments haussmanniens en rénovation.

La conductivité thermique atteinte par un enduit Fixit 222 Aerogel est de λ = 0,028 W/(m.K). La start-up française Enersens développe Parex.It, une autre solution d'enduit isolant chargé en aérogel, avec l'aide de plusieurs laboratoires et en collaboration avec Parex Group.

Ces enduits demeurent respirants et perméables à la vapeur d'eau, tout en apportant un λ supérieur à celui des meilleurs polystyrènes expansés (PSE). Ils conviennent particulièrement bien à la réhabilitation de bâtiments existants très anciens, dont la structure contient des pans de bois.

Ou bien aux bâtiments neufs en briques monomur. L'emploi de ces enduits à l'extérieur sur des briques monomur devrait apporter une isolation thermique suffisante pour atteindre les niveaux RT2012 et Bepos, sans ajout d'isolation intérieure

Solution 2 : L'aérogel de silice

L'aérogel de silice est composé de minuscules granulés hydrophobes de 0,5 à 4 mm de diamètre, composés de 95 à 98% d'air emprisonné, de 2 à 5% de silice. Sa densité de 60 à 80 kg/m^₃ se traduit par un poids très réduit de seulement 60 à 80 g/litre.

L'aérogel de silice, un isolant thermique et acoustique translucide, a été développé initialement par le canadien Cabot Corporation pour des emplois dans des parois vitrées. Le fabricant recommande de le couler dans des vitrages, des panneaux de polycarbonate ou de polyester pour créer des parois verticales ou horizontales, transmettant la lumière, tout en assurant une isolation thermique et phonique hautement efficace.

Dès 2006, Pouget Consultants a utilisé le Nanogel de Cabot dans des profilés de verre en U Profilit de Pilkington lors de la rénovation de la médiathèque de Briis-sous-Forges. Remplis de Nanogel, ces profilés ont créé une parois translucide légère avec un Uw < 1,81 (W/m².K), une transmission lumineuse TL de 47% et un affaiblissement acoustique de 44 dB. La société française Alcaud SA commercialise des panneaux de polycarbonate remplis de Nanogel.

Pour remplacer des panneaux de Polyester en toiture

Cette solution a été utilisée pour le site de conditionnement des parfums Givenchy à Beauvais. Les panneaux de polyester installés en toiture avaient vieilli et leur transmission de lumière naturelle était fortement réduite. Ils ont été remplacés par des panneaux Lexan™ Thermoclear™ très légers de 10 mm d’épaisseur, dont les alvéoles ont été remplies de Nanogel.

Ces panneaux assurent à la paroi, une valeur d’isolation thermique U = 1,93 (W/m².K) et une valeur TL > 50%. AirSun et Ecodis utilisent l'aérogel en remplissage des cavités du polycarbonate de leurs voûtes, lanterneaux et exutoires de fumée. Ce qui améliore la diffusion de lumière naturelle, apporte une isolation acoustique suffisante pour atténuer fortement le bruit de la pluie et une isolation thermique élevée. L'allemand Okalux incorpore l'aérogel de silice Okagel dans ses propres parois double-vitrage.

Solution 3 : Les isolants sous vide

Les plus performantes parmi ces nouvelles solutions demeurent les isolants sous vide. Leur λ descend à 0,005 W/(m.K) en moyenne, soit plus de 4 fois mieux que les meilleurs PU, PIR et autres PF et plus de 6 fois mieux que les meilleures laines minérales.

Pour fixer les idées, une résistance thermique égale à 8 m².K/W est atteinte avec une épaisseur de 4 cm d'isolant sous vide, ou bien avec 16,8 cm de PU, PIR ou PF et avec 25,6 cm de laine de verre. L'atout de ces isolants, c'est le vide qui fournit une très efficace barrière à la transmission de chaleur.

Mais leur problème, toutefois, c'est aussi le vide qui impose une mise en œuvre tout à fait différente de celles des autres isolants thermiques. Les isolants sous vide sont disponibles sous forme de panneaux rigides, constitués d'une matière très poreuse – la silice dans le cas d'Isovip d'Isover Saint-Gobain – hermétiquement emballé dans une enveloppe métallique étanche à l'air. Ce n'est pas une idée nouvelle.

Le principe est connu depuis un siècle. Les premier VIP (Vacuum Insulation Panel) sont apparus dans les années 60 et les premiers VIP à base de silice datent des années 90. L'enveloppe métallique est en aluminium, plié et soudé autour du panneau rigide dans lequel est fait le vide. La durée de vie de l'étanchéité des VIP est donnée pour 50 ans.

Maintenir le vide à tout prix !

Le problème du VIP est qu'il faut maintenir le vide : on ne peut pas couper les panneaux sur le chantier pour terminer le calepinage d'une paroi. Comme la fabrication de ces panneaux est relativement complexe, les fabricants proposent un petit nombre de dimensions standards, dont il faut optimiser l'emploi dans un savant calepinage pour minimiser les surfaces qui seront isolées à l'aide d'autres matériaux pour compléter le calepinage.

Une bonne dizaine d'offres commerciales sont disponibles en Europe, dont au moins trois en France : Optim-R de Kingspan Insulation, Isovip d'Isover Saint-Gobain et SlimVac de Siniat. Kingspan vend plutôt à des concepteurs de systèmes qui incorporeront Optim-R dans leurs solutions en 2016.

Isover et Siniat ont développé leur propre système complet pour le calepinage et la mise en œuvre de leur VIP. Isover a pris le soin d'obtenir une certification Acermi des performances d'Isovip, un Avis Technique détaillant la mise en œuvre et a également développé un outil numérique pour optimiser le calepinage. Les panneaux VIP sont utilisables pour l'isolation des parois verticales, des sols et des toitures.

Le coût des VIP est encore élevé et atteint environ 250 € HT/m² fourni et posé, pour R = 4. Leur emploi est toutefois pleinement justifié, dés à présent, lorsque le prix du m² des bâtiments à rénover atteint et dépasse 5 000 €. L'emploi du VIP permet d'atteindre une isolation thermique élevée avec une perte de surface au sol minimale.

Source : batirama.com /Pascal Poggi