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Bâtimétiers N° 5 - 2006 | Enveloppe

Isolants minces réfléchissants

Utiles mais délicats à manier

Naguère très controversés, ces compléments d'isolation font l'objet de trois premiers Avis techniques et d'un programme de recherche tout juste entamé. La polémique faisant enfin place à l'approche scientifique, il est temps de faire le point.

Apparus en France dans les années 1980 sous le nom d'isolants minces réfléchissants et surtout utilisés en rénovation, les compléments d'isolation réfléchissants ont connu un fort développement. Leur part du marché global de l'isolation en France est estimée entre 6 % et 8 %, et leur taux de progression annuelle à 30 %. Pourtant, jusqu'à il y a peu, ils ne bénéficiaient d'aucun Avis technique et leurs performances prêtaient à controverse. En 2001, un numéro des Cahiers du CSTB(1) attirait l'attention sur les conditions d'évaluation de leurs performances car, contrairement aux isolants classiques, ces produits doivent être associés à deux lames d'air non ventilées sur chacune de leurs faces pour offrir les performances optimales, ce qui nécessite un protocole de mesure spécial (voir encadré) et rend leur mise en œuvre particulièrement délicate. Cet article traitait par ailleurs des risques de condensation et de dégradation des structures par humidité qu'ils pourraient entraîner du fait de leur non-perméabilité à la vapeur d'eau. Il concluait que, dans tous les cas, ils n'atteignaient pas les performances de 200 mm de laine de verre de faible densité, ni même de 100 mm.

L'ÉMISSIVITÉ EN QUESTION

En 2004, estimant nécessaire de faire le point de façon plus approfondie sur les performances de ces produits et d'apporter une information cohérente aux prescripteurs, aux entreprises et aux particuliers, le groupe spécialisé n° 20 (GS 20) de la commission chargée de formuler les Avis techniques a publié la note « Performances des produits minces réfléchissants opaques utilisés dans l'enveloppe des bâtiments »(2). Rappelant que les trois critères qui définissent la performance d'un produit ou d'un procédé d'isolation thermique du bâtiment sont la résistance thermique (R), l'émissivité (e) et le facteur solaire (S, uniquement si vitrage), ce document s'interroge particulièrement sur le deuxième de ces facteurs, qui exprime la capacité à renvoyer un rayonnement reçu. L'émissivité se mesure de 0 (corps réfléchissant l'intégralité du rayonnement reçu) à 1 (absorption totale). La note indique : « La plupart des produits de bâtiment ont une émissivité de 0,9. Les produits minces réfléchissants ont en général une émissivité inférieure à 0,1. L'émissivité du produit doit être évaluée après vieillissement. C'est cette valeur qui est à prendre en compte dans le calcul de la performance thermique. Une faible émissivité permet d'augmenter la résistance thermique d'une lame d'air en contact de 0,15 m2.K/W jusqu'à 0,50 m2.K/W, voire 0,65 m2.K/W à condition qu'elle soit réellement étanche. » Si la faible émissivité de ces isolants constitue leur spécificité et a priori leur point fort, leur performance thermique intrinsèque (lames d'air non comprises) reste très réduite, souligne l'étude, et dans la pratique, les conditions de non-ventilation ou de faible ventilation pour deux lames d'air se révèlent très difficiles à obtenir.

BEAUCOUP DE SOIN POUR LA MISE EN œuvre

Basés sur les essais réalisés dans des laboratoires en Amérique du Nord et en Europe, les niveaux de résistance thermique susceptibles d'être atteints avec ces produits - à condition que les lames d'air soient non ventilées (ou faiblement ventilées) et non communicantes et que leur émissivité de surface soit durable - sont ensuite évalués pour quatre types d'utilisation : en isolation de mur, de toiture avec rampant (voir encadré), en sous-face de plancher et sous chape. Dans tous les cas où la mise en œuvre paraît possible, la valeur de résistance thermique (R) mesurée ou calculée reste nettement inférieure aux niveaux exigés par la réglementation en construction neuve (voir tableau).

« En l'état actuel des connaissances et des essais réalisés et suivant l'ouvrage et le mode de pose adopté, on peut considérer que la résistance thermique de ces produits s'étend de 0,1 à 1,7 m2.K/W, estime Bernard Abraham, rapporteur du GS 20. Ils se révèlent donc susceptibles d'apporter un complément d'isolation aux parois des bâtiments pour autant qu'ils soient mis en œuvre très soigneusement, car la moindre ventilation des lames d'air fait chuter leurs performances. C'est du reste l'un des points sur lesquels insistent les trois avis techniques qui ont été délivrés à ce jour(3), et qui fournissent des indications de pose rationnelles et très précises pour permettre aux professionnels d'atteindre les valeurs d'isolation complémentaire souhaitées. »

De son côté, la Commission produits mis en œuvre (C2P) de l'Agence qualité construction a rappelé en juillet 2005 que les produits venant de recevoir un Avis technique sont soumis à la procédure de « mise en observation ». Leur mise en œuvre doit donc conduire les professionnels concernés à se rapprocher de leur assureur afin de confirmer les conditions d'assurance dans le cadre de la garantie décennale.

1

« Propriétés des produits dits ''isolants minces réfléchissants'' », Claude Pompéo, Cahiers du CSTB n°3 330, livraison 418, avril 2001.

2

Note d'information n° 1 du 24 juin 2004, version n° 3, Groupe spécialisé n° 20, « Produits et procédés spéciaux d'isolation ».

3

Avis techniques nos 20/04-47, 20/04-48 (février 2005) et 20/04-55 (juillet 2005), délivrés au titre de compléments d'isolation thermique aux produits Air Thermofoil DBA de Poly-Tech-Radiant Inc et rFoil résidentiel de Covertech.

PRINCIPES DE MISE EN œuvre SOUS TOITURE

Source : note d'information n°1 du GS 20-24/06/04 (version 3).

RÉSISTANCE THERMIQUE EN PARTIE COURANTE (R, en m2.K/w)

  Avec une seule lame d'air
de 2 cm d'épaisseur minimale
Avec deux lames d'air
de 2 cm d'épaisseur minimale chacune
Isolation de mur  R max = 1,08
R courant = 0,50
R max = 1,68
R courant = 0,50
Toiture avec rampant
(cas 1 et 2)
R max = 0,70
R courant = 0,42
solution difficile à réaliser
Pose en sous-face
de plancher bas
R max = 0,95
R courant = 0,55
solution difficile à réaliser
Pose sous chape R max = 0,33  


A PROSCRIRE EN ÉCRAN DE SOUS-TOITURE

Dans les travaux de rénovation réalisés pour des clients privés, des entreprises se trouvent confrontées à des demandes de pose de ces produits dans une configuration d'écran de sous-toiture (EST) - une application qui ne présente pas d'intérêt puisqu'un EST doit être ventilé, ce qui va à l'encontre des performances des isolants réfléchissants. Face aux risques de pathologies graves que pourrait entraîner leur installation dans une configuration étanche entre couverture et charpente du fait de la non-ventilation des bois de support et du maintien d'une humidité susceptible de les dégrader avec le temps (champignons, moisissures), le Syndicat national des écrans de sous-toiture (Snest) a rappelé en mai 2004 les règles de mise en œuvre des EST (CPT des Cahiers du CSTB n° 3356 de juillet-août 2001) et attiré l'attention de ses membres sur le fait que leur responsabilité peut être engagée en cas de dommages et avoir des conséquences graves.

UN PROTOCOLE D'ESSAI SPÉCIAL

En mai 2004, le laboratoire du Centre énergétique et procédés de l'école des Mines de Paris, que dirige Denis Clodic, a été amené à réaliser des essais de mesure d'isolants minces à la demande d'un fabricant. « Les essais par fluxmétrie habituellement employés pour qualifier la conductivité thermique intrinsèque des matériaux ne pouvant être retenus pour ces produits, explique Assaad Zoughaib, responsable de projet, c'est un protocole spécial, adapté de la norme américaine dite de la ''boîte chaude gardée'' qui a été utilisé. » Basé sur l'utilisation d'une « chambre » dont une paroi est constituée par l'isolant à tester, l'essai consiste d'abord à mesurer la déperdition de flux des cinq autres parois. Puis la résistance thermique du matériau est établie par comparaison avec une chambre identique dépourvue d'isolant. Mesurée sur un isolant mince mis en œuvre avec deux lames d'air de 80 mm, la résistance thermique du matériau est apparue équivalente à celle d'une laine de verre de 80 mm d'épaisseur, soit 2,5 m2.K/W.

A priori plus favorable que les autres mesures et calculs, ce résultat ne clôt pas les recherches, puisqu'un programme de deux ans associant l'école des Mines et le CSTB, sous l'égide de l'Agence nationale de la recherche (ANR), a été lancé en février dernier afin de cerner les véritables performances du matériau dans ses différentes configurations. À suivre, donc...