Isolation thermique et acoustique

Isolation Thermique

Les constructions de type monomurs permettent aux éléments de gros œuvre de jouer à la fois le rôle de structure porteuse et celui d’isolant. L’isolation est alors dite « répartie » : il n’est pas nécessaire de rajouter de matériau isolant à la structure.

Dans les autres cas, c’est un matériau aux qualités particulièrement isolantes qui limite les déperditions de chaleur (ou de fraîcheur l’été) vers l’extérieur.

L’aptitude à l’emploi d’un isolant peut être mesurée grâce à de nombreux critères, dimensions, densité, conductivité thermique, réponse au feu et autres caractéristiques de sécurité mais particulièrement grâce à sa résistance thermique ainsi que ses spécificités mécaniques et de comportement à l’eau.

En France, un matériau reconnu comme étant isolant par l’ACERMI, répond tout au moins à six critères thermiques et mécaniques, dont le principal est la conductivité thermique nommée λ, exprimée en W/m.K. Plus λ est faible, moins la chaleur est transmise, plus le matériau est isolant. La plupart des isolants mis sur le marché ont un λ performant de l’ordre de 0,040 W/m.K.
Aucun de ces critères ne considère cependant la qualité du matériau en termes sanitaire et environnemental.

Aussi, les isolants écologiques sont particulièrement appréciables pour leurs qualités qui sont notamment les suivantes :

• Ils contiennent peu ou pas de liants toxiques, type résine phénol-urée-formaldéhyde.
• Leur manipulation n’est pas risquée et ne demande pas de précaution drastique (aspiration des poussières, outils et vêtements de protection, transport protégé, déchetterie spécialisée).
• Leur tassement est faible et leurs sensibilités à l’eau, à la chaleur ou aux solvants sont faibles, évitant ainsi aux bâtiments de voir leurs performances énergétiques diminuer considérablement avec le temps.
• Leur isolation acoustique est performante.

Une construction écologique et durable utilise nécessairement des isolants qui obéissent à des critères sanitaires et environnementaux que les isolants conventionnels ignorent souvent.

  Comparaison multicritère de perfomances entre un isolant écologique, le bois feutré, et un isolant conventionnel, le polyuréthane

Les isolants peuvent être regroupés suivant plusieurs familles, en fonction de la nature des matériaux qui les composent :

• Les matériaux synthétiques : polystyrènes(*) expansé et extrudé, polyuréthane (*), polyester(*)...
• Les isolants minéraux : perlite, vermiculite, argile expansée, verre cellulaire, laine de verre (*), laine de roche(*)...
• Les isolants minces réflecteurs, multicouches de feuilles métallisées et parfois d’une fine couche de fibres animales ou végétales.
• Les isolants végétaux : chanvre, liège, laines de bois, laines de lin, laines de coton, de coco...
• Les isolants animaux (laines de mouton, plumes)
• Les matériaux issus du recyclage : cellulose, fibres textiles...

Les matériaux précités dont le nom est suivi d’un astérisque ne sont pas exempts de toxicité.

Parmi les isolants écologiques les plus répandus, dont les performances donnent toutes satisfactions, on trouve : le bois feutré, la cellulose, le liège, la laine de chanvre et la chènevotte, la laine de mouton, le textile recyclé (développé par exemple par la fondation Emmaüs), la laine de lin.

 Bois feutré       Cellulose Laine de chanvre    Liège

 Laine de lin  Laine de mouton     Textile

Des nouveaux matériaux écologiques mixtes commencent à se répandre : mouton/lin ; bois/chanvre/textile ; lin/chanvre ; coton/chanvre.

Certains de ces matériaux peuvent se présenter sous différentes formes, selon l’utilisation finale :

• Vrac, à disperser ou à insuffler ou à mélanger dans un béton dit léger et isolant,
• Rouleaux
• Panneaux rigides et semi-rigides
• Blocs
• Granulats

Pour tous les matériaux fibreux, leur projection et leur découpage génèrent des poussières qui nécessitent parfois des protections lors de la manipulation afin d’éviter des réactions allergiques ou respiratoires.

Les isolants s’appliquent sur les murs et parois verticales (intérieurs, extérieurs, incorporés, en position intermédiaire), les toitures et combles (planchers de combles perdus, rampants), les planchers et soubassements (terre plein, caves, vides sanitaire, chapes ,dalles)

En construction écologique, l’épaisseur de l’isolant est souvent supérieure aux exigences règlementaires de façon à garder la chaleur d’hiver (ou la fraîcheur d’été) à l’intérieur après l’avoir captée de façon passive.

Que l’isolant soit écologique ou non, une attention toute particulière est portée sur la qualité de la pose des isolants de façon à éliminer tous les ponts thermiques, points faibles de l’isolation par lesquels se perdent les calories emmagasinées à l’intérieur du bâtiment. Ces déperditions peuvent se mesurer et donnent lieu au facteur psi qui est inférieur à 0,40 W/m.K pour un bâtiment conforme à la RT 2005 et qui est inférieur à 0,25 W/m.K pour un bâtiment BBC.

La pose de l’isolant sur les façades externes des parois est une réponse quasi-parfaite à cette préoccupation, à condition que le bâtiment n’ait pas de balcon qui rompt la continuité de l’isolation et que les jonctions murs-toitures et murs-planchers soient bien mises en œuvre de façon à ne pas créer là-aussi de ponts thermiques.

Isolation acoustique

Le confort acoustique est un facteur qui entre pleinement dans la conception écologique et durable de l’habitat, à l’heure où 79% des français interrogés considèrent le bruit comme la plus importante nuisance de leur environnement et 40% reconnaissent vivre avec des nuisances sonores (source : enquête CIDB, Centre d’Information et de Documentation sur le Bruit )

 Pour assurer une bonne isolation acoustique de l’extérieur mais aussi à l’intérieur de la maison on pourra être attentif aux points suivants :

• Eviter les baies vitrées et volets roulants avec coffre en saillie côté intérieur.
• Des menuiseries extérieures à double vitrage 4/16/4 au lieu du standard 4/12/4 (épaisseurs respectivement de la vitre extérieure, de la lame d’air et de la vitre intérieure). Plus l’épaisseur de l’air à l’intérieur est élevée meilleure sera l’isolation acoustique.
• Des prises d’air extérieures avec un revêtement absorbant les bruits
• Deux murs mitoyens plutôt qu’un et séparés d’au moins 1 cm
• Des cloisons isolantes entre les parties jour et les parties nuit de l’habitat.
• Eviter les appareils sanitaires adossés à une cloison de chambre.
• Choisir une chasse d’eau avec remplissage par tube plongeur.
• Etre attentif au diamètre des canalisations d’eau et utiliser le cas échéant un réducteur de pression.

Les matériaux de construction et d’isolation thermique ont, eux, un impact direct sur le confort acoustique.

Lorsque l’on cherche à diminuer l’intensité d’un bruit aérien qui se propage à travers une paroi d’un espace à un autre, on choisira des matériaux dont la capacité à affaiblir le bruit est élevée. Ainsi le bruit pénètrera peu d’une pièce à une autre ou de l’extérieur vers l’intérieur. Cette caractéristique se mesure par l’indice d’affaiblissement R ou R_w et s’exprime en dB.

Exemple : pour une brique creuse de 20 cm d’épaisseur, R = 48 dB. D’un bruit extérieur de 70 dB, ne restera que 70-48= 22 dB à l’intérieur.

Lorsque l’on cherche à diminuer des bruits d’impact (ou bruits de chocs), en particulier dans les planchers et les plafonds, c’est l’indice L_N qui est considéré (ou son inverse Delta-L). Plus L_N est faible (plus Delta-L est élevé), meilleur est l’affaiblissement du bruit d’impact. Cet affaiblissement se mesure en dB également.

Pour les nuisances importantes, on joue alors sur le coefficient d’absorption, noté alpha, ou alpha-sabine, qui donne la proportion de décibels absorbés par le matériau.

Exemple : Pour un panneau en fibres de bois, épaisseur 20 mm, densité 230 kg/m², fréquence du bruit 4000 Hz, alpha = 0.59. Cela signifie que 59% d’un bruit de 100 dB sera absorbé par le panneau.

Le coefficient d’absorption varie selon la fréquence du bruit. En pratique, ce facteur est surtout considéré pour des isolations dans un contexte industriel à forte nuisance sonore.

Dans l’habitat, tout ce qui permet de désolidariser les structures favorise l’isolation acoustique.

Exemple : un plancher flottant créé par l’épaisseur de billes d’argile désolidarise le plancher du plafond, des bandes résilientes de 1 à 7 mm d’épaisseur posées sur la tranche des parois désolidarise la paroi de son support.

Attention, les caractéristiques thermiques et acoustiques d’un matériau ne sont pas toujours complémentaires : Plus un matériau est souple et a une faible densité, meilleure est son isolation thermique mais plus faible est sa performance acoustique. 

Références

« L’isolation phonique écologique » de Jean-Louis Beaumier ed. Terre Vivante

ACERMI - Association pour la certification des matériaux et isolants - France

CIDB, Centre d’Information et de Documentation sur le Bruit - France