Isoler pour optimiser le confort… toute l’année !

Isoler son logement, c’est gagner en confort, réduire la facture de chauffage et limiter les émissions de gaz à effet de serre. Si l’importance de l’isolation est désormais bien comprise et partagée pour ce qui est de l’hiver, il n’en est rien pour l’été… La chaleur en hiver est pourtant aussi essentielle que la fraîcheur en l’été. Découvrez comment maîtriser l’art de l’isolation intelligente pour optimiser le confort quelle que soit la saison.

Avant de faire vos choix en matière d’isolation, il est essentiel de comprendre les rouages de l’efficacité énergétique. Cet article a pour objectif de vous donner quelques paramètres à prendre en compte avant de choisir un isolant performant en mettant en lumière la notion clé de déphasage thermique.

Un bon isolant l’hiver n’est pas forcément un bon isolant l’été

L’hiver, il s’agit de garder le logement chaud en limitant les déperditions. Pour quantifier la performance de l’isolant, on va s’intéresser à un indicateur, le coefficient de conductivité thermique (λ), qui détermine la capacité de l’isolant à conduire la chaleur. Plus λ est petit, plus le matériau est isolant. La performance de la paroi (Résistance thermique R) dépendra de la conductivité thermique de l’isolant et de son épaisseur : R = e / λ. Finalement c’est assez simple à comprendre…

En été, c’est beaucoup plus compliqué ! La résistante thermique n’est plus l’indicateur pertinent pour définir la performance de la paroi. Autrement dit, un bon isolant d’hiver n’est pas forcément un bon isolant d’été ! On va alors rechercher d’autres caractéristiques physiques pour assurer un confort optimal et en particulier le déphasage.

Le déphasage thermique, un élément essentiel à prendre en compte pour conserver la fraîcheur en été

Le déphasage est le décalage entre la courbe de température extérieure (rouge) et la courbe de température intérieure du logement (bleu). Par exemple,  en début d’après-midi il fait très chaud dehors tandis qu’il fait encore relativement frais à l’intérieur. Le front de chaleur arrivera à l’intérieur mais avec un décalage temporel (5 heures ou 10 heures dans les exemples ci-dessous).

Comment expliquer ce décalage temporel ? Par la diffusivité thermique de la paroi (en gros le temps que met la chaleur à la traverser), qui dépend à la fois de sa conductivité thermique, de sa densité et de sa capacité à stocker l’énergie. Pour obtenir un fort déphasage, il faudra combiner un matériau dense, isolant et bon accumulateur de chaleur, ce qui n’est pas évident ! En règle générale, les isolants sont plutôt peu denses…

La recherche d’un bon déphasage est primordiale pour les combles aménagés, compte tenu de l’impact des apports solaires sur la toiture, particulièrement l’été. Lorsque, pendant la journée, la température monte progressivement, un isolant peu déphaseur transmet la chaleur à l’intérieur rapidement et les combles chauffent vite, alors qu’un bon déphaseur retarde la diffusion de la chaleur jusqu’à la nuit, plus fraîche. On peut alors ventiler pour compenser l’apport solaire déphasé. Le déphasage optimal correspond à une dizaine d’heures.

Les isolations biosourcés, plus performants quant au déphasage, offrent souvent un meilleur confort d’été

On peut distinguer 3 grands groupes d’isolants :

• Les isolants issus de l’industrie pétrochimique : polystyrène expansé, polystyrène extrudé, polyuréthane
• Les isolants minéraux : laine de roche, laine de verre, perlite expansée, verre cellulaire
• Les isolants biosourcés ou recyclés : laine et fibre de bois, chanvre, lin, ouate de cellulose, laine de mouton, liège expansé, fibre de textile recyclé, paille, etc.

Les isolants biosourcés ou recyclés sont, en première approximation, plus performants quant au déphasage et donc permettent un meilleur confort d’été. Cependant, pour pouvoir les comparer entre eux et s’assurer d’un niveau de déphasage optimal, il faut aller au-delà de l’information commerciale :

• Soit être en mesure de faire soi-même les calculs si l’on connait la masse volumique, la capacité thermique massique et la conductivité thermique : d = (e.0,023)/√(λ/(ρ.C))

Où d est le déphasage (en h), e est l’épaisseur de l’isolant (en m), λ est la conductivité thermique (en W.m^-1.K^-1), ρ est la masse volumique (en kg.m^-3) et C est la capacité thermique massique (en J.K^-1.kg^-1)

• Soit faire appel à des outils adaptés, parmi lesquels Ubakus, qui permettent de déterminer automatiquement les déphasages à partir des références des produits courants :

https://www.ubakus.de/fr/calculateur-valeur-u/?

A titre d’exemple, voici les valeurs de déphasage obtenues pour différents isolants :

Mais le déphasage ne peut pas tout !

Dans la recherche du confort d’été dans les combles, le déphasage ne règle pas tous les problèmes. En effet, il ne pourra rien contre les apports solaires à travers les fenêtres ou bien les apports internes (liés à l’activité humaine et aux appareils électriques notamment). Or, ils représentent une part importante des risques de surchauffe en été. Si aucune mesure n’est prise pour limiter les apports solaires (volets, vitrages solaires, végétalisation,…) le déphasage n’aura qu’un impact limité sur le confort d’été.

Par ailleurs, le recours au déphasage n’a de sens que si l’on peut refroidir la maison durant la nuit au moment où le front de chaleur pénètre à l’intérieur. Pendant les périodes de canicule, la nuit n’est plus si fraîche et le déphasage perd de son intérêt.

Cet article a été rédigé par Christian Casals, coordinateur du pôle particuliers et conseiller en rénovation énergétique

Pour aller plus loin :