Les 3 types de transfert thermique
Il existe 3 types de transfert de chaleur qui régissent l’intégralité des échanges thermiques du monde qui nous entoure. Nous avons donc :
La conduction : Transmission de chaleur par contact de matière.
La convection : Transmission de chaleur par « mélange » au sein d’un gaz ou d’un liquide.
Le rayonnement : Transmission de chaleur par exposition à la lumière (photons).
Pour simplifier, dans le cas de l’isolation le transfert thermique est systématiquement de la conduction puisque la chaleur transite dans le mur en passant d’un matériau à l’autre.
Les unités à retenir
Lorsque l’on qualifie un isolant, il y a plusieurs grandeurs à regarder et ou calculs à faire.
La conductivité thermique : λ (lambda)
Exprimée en W/m.K (Watt par mètre Kelvin), la conductivité thermique est propre à chaque matériau. Elle indique la quantité de chaleur qui se propage par conduction thermique en une seconde dans un matériau :
- d’une surface de 1 m²
- d’une épaisseur de 1 m
- dont la différence de température entre les deux faces est de 1 °C
Un matériau est considéré « Isolant » si sa conductivité thermique est inférieure à 0.060 W/m.K. Pour faire simple :
Plus la valeur de λ est PETITE, plus le matériau est ISOLANT !
L’épaisseur de l’isolant : e
Exprimée en m (mètre), elle indique l’épaisseur du matériau et à valeur λ égale :
Plus la valeur de e est GRANDE, plus le matériau est ISOLANT !
La résistance thermique : R
Exprimée en m².K/W (mètre carré Kelvin par Watt), la résistance thermique représente la capacité d’une paroi à « bloquer » le transfert de chaleur. Elle se calcule par le ratio entre l’épaisseur e et la conductivité thermique λ :
Voici une image qui illustre bien le lien entre la conductivité thermique λ et l’épaisseur e. Chaque matériau représenté donne une résistance thermique R = 4 m².K/W :
Plus la valeur de R est GRANDE, plus le matériau est ISOLANT !
Le déphasage thermique
Exprimé en h (heure), le déphasage est littéralement le temps que mets la chaleur à traverser l’isolant.
Par exemple, il fait 20 °C dans la maison. La température extérieure est de 28 °C. Avec un déphasage de 6 heures, il faudra 6 heures avant que la température de la maison ne commence à monter.
Le déphasage est étroitement lié à l’épaisseur du matériau mais pas seulement. Voici un tableau qui compare le déphasage de différents isolants pour une épaisseur de 200 mm.
Pour faire simple, on pourrait dire que :
Plus la valeur du déphasage thermique est GRANDE, plus le matériau est ISOLANT !
Quelques références pour se repérer
Maintenant que vous comprenez, pour se repérer et pouvoir comparer il est important de connaître quelques références.
En construction neuve
En se basant sur la RT 2012 BBC (Bâtiment Basse Consommation), les valeurs minimales de résistance thermique (R) à obtenir sont les suivantes :
- Toiture (tant en rampants qu’en plafonds de comble) : R = 8 m².K/W
- Murs en façade et en pignon : R = 4 m².K/W
- Planchers bas (sur sous-sol, sur vide sanitaire ou sur passage ouvert) : R = 4 m².K/W
En rénovation
En se basant sur les exigences à la fois du Crédit d’impôt et des CEE (Certificat d’Economies d’Energie), les valeurs minimales de résistance thermique (R) à obtenir sont les suivantes :
- Planchers bas (sur sous-sol, sur vide sanitaire ou sur passage ouvert) : R = 3.0 m² K/W
- Murs en façade et en pignon : R = 3.7 m² K/W
- Toitures – terrasses : R = 4.5 m² K/W
- Toiture (tant en rampants qu’en plafonds de comble) : R = 6.0 m² K/W
- Planchers de combles perdus : R = 7.0 m² K/W
Maintenant que vous êtes un(e) expert(e) des transferts de chaleur, vous êtes capables de faire des choix réfléchis et calculés en matière d’isolants. Vous comprendrez rapidement les explications de votre artisan, auditeur ou diagnostiqueur et vous connaissez les références d’une bonne isolation.
Nous espérons que cet article vous aura été utile et que vous avez apprécié le lire.