Quel est LE MEILLEUR ISOLANT pour faire un maximum d’économies ?

Le meilleur isolant pour la maison

On pense souvent que la résistance thermique et l’épaisseur de l’isolant, ce sont les seules critères pour une isolation réussie qui permettent de faire des grosses économies d’argent. Mais c’est totalement faux. Il y a trois autres concepts extrêmement importants qui sont le déphasage, l’inertie thermique et la densité. Malheureusement, personne ou presque en parle, mais je vais essayer de vous expliquer tout ça. On va faire quelques expériences pour comprendre ce que c’est vraiment et quel impact ça a sur votre facture d’énergie. On va voir pourquoi la laine de verre, la laine de bois et le polystyrène vont pas du tout apporter la même chose pour l’isolation. Et je pense qu’à la fin de cet article, vous ne choisirez probablement plus votre isolant de la même façon.

Dossier: Comment choisir LE MEILLEUR chauffage électrique ?

Les isolants pour maison

Alors juste pour être sûr qu’on parte tous avec la même base, on va faire quelques petits rappels rapides. Dans notre monde, à cause des lois de la physique, les températures vont toujours chercher à s’équilibrer. On va faire une petite expérience pour illustrer ça. Ici, j’ai deux verres d’eau. Il y en a un, c’est l’eau froide. Voilà, l’eau est à peu près à 18-20°C. Et de l’autre côté, là, j’ai un verre avec de l’eau chaude que je viens de faire bouillir. Là, je suis à peu près à 80°C. Maintenant, si je verse ces deux verres d’eau ensemble dans un récipient, je vais mélanger un tout petit peu pour accélérer. Et si je prends la température, en fait naturellement, la température va s’équilibrer pour avoir une température homogène moyenne autour de 50°C. Et on peut aller un petit peu plus loin. Notre récipient, il va pas rester à 50°C. Parce qu’il va vouloir s’équilibrer avec l’air qu’il entoure, c’est-à-dire l’air qui est dans la pièce. Et là, je suis au moins à peu près à 20°C. Donc, petit à petit, la chaleur qui est présente dans l’eau, elle va se transférer à l’air qui est dans la pièce. Et au final, on va arriver à un équilibre où la température de l’eau et la température de la pièce sera au même niveau.

L’isolation dans une maison

Et si on va encore plus loin, c’est exactement ce qu’on va retrouver à l’échelle d’une maison. L’hiver, on va chauffer sa maison à 20°C, dehors, il fera plus froid que ça. Du coup, la chaleur, elle va avoir tendance à s’échapper pour trouver un état d’équilibre entre la température intérieure et extérieure. Cette recherche d’équilibre thermique, c’est un processus qui est inévitable, qui arrivera de toute façon, mais c’est là que l’isolant joue un rôle primordial. En fait, il va ralentir les échanges de température entre l’intérieur et l’extérieur.

Donc, en hiver, la maison va se refroidir moins vite. Et puis l’été, c’est la même chose, mais à l’inverse, on va avoir autour de 20°C dans la maison, mais dehors, il ferait peut-être 30°C, 35°C. Et à cause des lois de la physique, la température cherche aussi à s’équilibrer. Et donc, l’intérieur de la maison aura tendance à se réchauffer. Maintenant qu’on comprend bien le rôle de l’isolant, on va pouvoir regarder ces différents caractéristiques et comment ça influe sur la température. Alors la résistance thermique, c’est à peu près ce que tout le monde regarde pour choisir un isolant. Disons que c’est un peu la base, mais on va quand même prendre le temps de bien comprendre ce que ça signifie.

L’indice Lambda : Conductivité thermique

Chaque type d’isolant a un coefficient de conductivité thermique. On l’appelle souvent lambda, il a ce petit symbole-là. Et le lambda, il dépend des caractéristiques du matériau. Alors dit autrement, le lambda, il représente à quel point les échanges de température entre les deux côtés ici et là, sont plus ou moins faciles. Plus la conductivité thermique est élevée, plus la chaleur aura de facilité à passer à travers l’isolant.

Et à l’inverse, plus la conductivité est faible, plus les échanges de température sont difficiles et donc isolant et performant. Pour vous donner une idée, la laine de bois par exemple, c’est autour de 0,035, et la laine de verre, ça va être 0,032, et le polystyrène 0,020. En fait, le lambda, il représente la quantité d’énergie qui passe d’un côté à l’autre d’une paroi d’isolant de 1 m² et 1 m d’épaisseur. Alors, c’est une affaire intéressante pour comparer les isolants entre eux, mais la plupart des gens, ils ne vont pas installer 1 m d’épaisseur d’isolant.

La résistance Thermique R

Et en fait, il existe une autre donnée qui est souvent notée R et qui est appelée la résistance thermique. La résistance thermique, c’est en quelque sorte le lambda, mais qui prend en compte l’épaisseur réelle de l’isolant qu’on installe. Il y a une petite formule toute simple pour passer de l’un à l’autre. Donc si je prends ma laine de bois avec un lambda de 0,035 et que j’en installe un morceau de 10 cm d’épaisse dans ma maison, je vais avoir une résistance thermique R de 2,85. Et cette fois-ci, on exprime plus la conductivité, mais la résistance, donc c’est l’inverse, c’est pas à quel point c’est facile de passer, mais c’est à quel point c’est difficile de traverser. Donc là, plus R est grand, plus la résistance est élevée, donc plus l’isolant freine le passage de la chaleur, et donc plus c’est un isolant qui est performant.

Pour illustrer ça, on va imaginer que ça, c’est mon isolant, et ça, c’est le flux d’énergie, donc la chaleur qui va essayer de passer d’un côté à l’autre. Et donc j’ai fait des trous relativement gros, parce qu’on va dire que c’est un isolant qui a un lambda assez élevé, donc une résistance qui est faible, et donc qui devrait laisser passer pas mal du flux d’énergie. Donc on voit bien que l’énergie, elle passe d’un côté à l’autre, mais elle est ralentie et donc elle a un débit qui est relativement faible. Et là maintenant je vais utiliser un autre isolant, et cette fois j’ai fait des trous beaucoup plus petits. Donc on voit que ça coule, mais cette fois-ci c’est beaucoup plus lent, le débit est vraiment très faible, et donc l’énergie va quand même arriver à passer d’un côté de la paroi à l’autre, mais ça va prendre plus de temps.

Donc l’eau, l’énergie, elle a fini par pouvoir traverser, mais ça a pris beaucoup plus de temps parce que la résistance était plus importante. La résistance thermique, donc le air, c’est une donnée qu’on va retrouver très souvent et qui permet de rapidement se rendre compte du niveau d’isolation d’une maison. Alors c’est une donnée qui est importante, oui, mais qui est loin de refléter entièrement les caractéristiques et le niveau d’isolation d’une maison.

Le déphasage

Maintenant on va parler du déphasage, une notion qui est beaucoup moins connue, mais extrêmement importante. Le déphasage ça représente le temps que met la chaleur à traverser l’isolant. Imaginons, il est midi, le soleil tape très fort sur ce côté là de mon isolant, il est situé à l’extérieur, il fait 40°C ici. Eh bien la question c’est combien de temps est-ce qu’il faudra pour que la chaleur qui arrive de ce côté là ressorte de ce côté-ci à l’intérieur de la maison. Alors on pourrait se dire que c’est similaire à la résistance thermique, mais non, la résistance thermique c’est le débit, la quantité qui circule, mais le déphasage c’est combien de temps ça met pour aller d’un côté à l’autre. Alors souvent c’est pas très clair, on confond les deux, moi le premier au début je comprenais pas la différence, mais on peut illustrer ça avec une petite maquette.

Donc ça on va dire que ça représente mon isolant, je l’installe dans ma paroi, mon verre de rouge il représente l’énergie, la chaleur qui va essayer de traverser la paroi et de rentrer à l’intérieur de la maison pour équilibrer les températures. Et là on voit que c’est pas instantané, l’eau elle commence pas tout de suite à ressortir par l’autre côté. Il va falloir un certain temps pour que le liquide, l’énergie pénètre dans mon isolant et ressorte par l’autre côté. Là il y a les premières petites gouttes qui commencent à sortir. On voit que ça a pris environ 10-12 secondes. Maintenant même expérience, mais cette fois-ci avec un autre type d’isolant qui a un déphasage différent. Je reverse pareil. Et donc là on voit que c’est quasiment instantané entre le moment où l’eau a été en contact de ce côté-là et le moment où elle a commencé à ressortir par l’autre côté.

Et donc ce temps que ça met, c’est le déphasage de l’isolant. Il va dépendre de l’épaisseur évidemment, mais aussi surtout des caractéristiques de l’isolant. Donc si je résume la résistance thermique, c’est la quantité de chaleur qui passe, le débit, alors que le déphasage, c’est le temps qu’il faut pour que cette chaleur commence à ressortir de l’autre côté. Alors généralement, le déphasage, il varie entre 4 et 14 heures suivant l’isolant.

Si on regarde les trois isolants que j’ai ici, pour la laine de verre, c’est autour de 4 heures. Pour le polystyrène, ça sera autour de 6 heures. Et pour la laine de bois, on sera plutôt vers 12 heures. Alors pour comprendre pourquoi ce déphasage est hyper important, il faut regarder les courbes de température intérieure et extérieure sur 24 heures. En été, il fait le plus chaud à l’extérieur autour de 14-15 heures. Et donc avec un déphasage de 12 heures, la température va vraiment commencer à rentrer dans la maison vers 2-3 heures du matin.

Alors l’avantage, c’est qu’on pourra ouvrir en grand les fenêtres pour évacuer cette chaleur vu qu’à cette heure-là, il fait plutôt frais dehors. Maintenant, si on a un déphasage de seulement 4 heures, comme avec la laine de verre, ça veut dire que le pic de chaleur à l’intérieur de la maison, il sera plutôt vers 19 heures. Et ça, c’est une heure où il fait encore généralement trop chaud à l’extérieur pour pouvoir aérer à la maison et commencer à profiter de l’air frais de l’extérieur. Le déphasage, il a son importance en hiver, mais c’est surtout en été qu’il est déterminant. Et quand on voit ce qui est prévu pour les années à venir au niveau des températures, c’est vraiment pas un point à négliger. Donc aussi bien pour l’aspect confort, tu pourras économie d’énergie si ça évite de devoir utiliser une climatisation.

L’inertie thermique

On va maintenant voir un autre aspect des isolants lui aussi souvent négliger, c’est l’inertie thermique. Alors l’inertie thermique, c’est la capacité d’un matériau à varier plus ou moins vite de température en fonction de l’environnement. Donc on va prendre un exemple pour bien comprendre. Là, je vais prendre deux objets, une brique réfractaire et un morceau de bois. Je vais les mettre au four à 45°C jusqu’à ce qu’il soit à la même température que mon four à 45°C. Donc quand mes deux objets sont chauds, ils ont accumulée de la chaleur. Et comme on l’a vu précédemment, naturellement la température des matériaux et celle de l’intérieur de ma maison va s’équilibrer. Donc la chaleur est emmagasinée dans la brique et dans le morceau de bois. Petit à petit va se diffuser dans l’air autour pour arriver à un état d’équilibre. L’inertie thermique, c’est le temps avant que l’objet soit arrivé au point d’équilibre.

Et même si de base, les deux objets sont à la même température, ils ne vont pas arriver à leur température d’équilibre en même temps. Ça, c’est une caractéristique qui est vraiment intéressante. Un bâtiment qui a une grande inertie, ça veut dire que ça va être plus long de faire varier sa température. Et donc en fait, au lieu d’avoir une température qui monte et qui descend très vite à l’intérieur de la maison en fonction de si on ouvre une fenêtre, de si on vient d’alumer le chauffage ou pas, on va avoir une température qui est beaucoup plus stable, beaucoup plus lissée. Et ça, c’est super important pour le confort. En fait, ça va porter une certaine stabilité.

Et c’est bien plus agréable d’avoir une température qui varie peu et qui varie doucement plutôt qu’une température qui varie rapidement dans des proportions importantes. L’avantage d’une température stable grâce à une bonne inertie, c’est qu’on va faire des économies de chauffage indirectement. En fait, j’aborde dans des tailles cet aspect dans une vidéo sur le choix des meilleurs chauffages électriques. Mais pour vous résumer, en gros, plus la température est stable, moins on aura tendance à avoir une température élevée dans sa maison. On va pouvoir se contenter d’une température un peu plus faible. Et donc, ça veut dire qu’on va moins chauffer et donc on va faire plus d’économie.

La densité d’isolant est tout simplement son poids. Pour le même volume, les différents types d’isolants, ils n’auront pas le même poids. Là, par exemple, le polystyrène qui est plutôt un isolant léger, qui est très peu dense, là, je suis à 110 g pour ce volume-là. Pour à peu près le même volume avec la laine de verre, je suis à 160 g. Et maintenant, si je regarde la laine de bois qui a vraiment une densité très élevée, on est à 272 g. Donc généralement, cette info, elle est indiquée sur les paquets d’isolant en kilos par mètre cubes. Et en fait, plus ce chiffre est élevé, plus ça veut dire que le matériau est dense. Alors généralement, plus un isolant est dense, plus il va être capable de stocker de la chaleur. Et ça, c’est vraiment intéressant, notamment parce que ça va permettre aussi d’avoir une bonne inertie thermique.

On va refaire une petite expérience pour illustrer ça. Donc là, j’ai encore mon énergie, là, j’ai deux types d’isolant. Donc je planche le premier isolant. Donc on va dire ce qu’il se passe quand il stock de la chaleur parce que, encore une fois, ça s’équilibre. Et donc s’il fait 20° dans la maison, il y a une partie de cette chaleur qui va aller dans l’isolant, l’isolant va augmenter en température. Donc voilà, l’isolant va avoir une certaine température, il va stocker une certaine quantité d’énergie. Et donc cette énergie, elle pourra être libérée plus tard. Et donc si je regarde, donc là, j’évacue toute l’énergie de mon matériau, de mon isolant. Donc là, pour donner une idée, on est à peu près à 113 g d’énergie, on pourrait dire en quelque sorte. Et maintenant, si je fais la même chose avec un autre isolant qui n’a pas la même densité, donc qui n’a pas la même capacité de stocker de l’énergie, eh bien on voit que la quantité d’énergie qui était stockée, donc on peut récupérer, est beaucoup plus faible.

Alors qu’est-ce qui va se passer? En fait, la journée, on va chauffer la maison. Et donc l’isolant, il va accumuler une partie de cette chaleur. Et la nuit, par exemple, quand on va couper le chauffage, et donc la température intérieure va commencer à redescendre, l’isolant, il pourra avoir une température qui est finalement plus élevée que l’intérieur de la maison. Si l’isolant, il avait été chauffé jusqu’à 20°C à peu près, que dans la maison, ça commence à descendre à 18°C. Et encore une fois, à cause des lois de la physique, la température va chercher à s’équilibrer, et donc l’isolant va restituer une partie de la chaleur emmagasinée dans la maison. Et donc ça, c’est aussi intéressant, puisque ça va aussi participer à lisser la température de la maison, éviter que dès qu’on coupe le chauffage, ça redescend trop vite. Et même si aussi, par exemple, on aère sa maison en ouvrant grand les fenêtres, on va faire partir toute l’énergie thermique qui est dans l’air.

Mais quand on va refermer les fenêtres, l’isolant qui aura stocké de la chaleur va la restituer dans la maison. Et au lieu d’avoir juste le chauffage qui réchauffe l’air, c’est toute l’isolation qui va participer à élever la température intérieure de la maison. Et ça, ça va apporter beaucoup de confort et un petit peu d’économie aussi. La résistance thermique, l’inertie thermique, la densité, le déphasage, c’est des propriétés qui sont plus ou moins liées entre elles. Si on regarde les formules physiques derrière, on voit que c’est pas indépendant. Il y a un lien. Par exemple, généralement, plus un matériau est dense, plus il y a une grande inertie. Mais même si c’est lié, en fait, c’est pas proportionnel. Un matériau peut très bien être performant sur un point et médiocre sur un autre.

Donc c’est pour ça qu’il existe en fait pas de super isolant qui serait génial sur tous les aspects. En fait, comme on l’a vu, tous les paramètres, ils ont leurs importances. Certains, c’est plutôt pour l’hiver, d’autres plutôt pour l’été. Et je pense que c’est important d’essayer de prendre en compte tous ces aspects-là pour faire son choix. Ce qui peut aussi être intéressant, c’est de mixer les différences isolantes. Par exemple, déphasage, il est plus critique pour l’isolation du toit. Parce que, comme on l’a vu, c’est surtout important l’été pour la chaleur. Et en fait, c’est surtout au niveau du toit qu’on aura le plus de chaleur qui va rentrer en été. Parce que cela il tape directement dessus. Alors bien sûr aussi, la question du prix qui rentre en compte. Mais en fait, il faut avoir une vision sur le long terme.

Si l’isolation vous coûte 5 000 ou 10 000 € de plus, mais que vous économisez 500 € chaque année, eh bien en 10 ou 20 ans, c’est une opération qui est rentable. Et souvent, au-delà de l’aspect purement économique que ça apporte d’avoir une bonne isolation, c’est aussi du confort que ça apporte dans la maison. Et quand on y vit tous les jours, c’est toujours important d’avoir un maximum de confort dans sa maison pour s’y sentir bien.

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