Les isolants naturels - Duramen Atelier d'Architecture

Quel isolant choisir ?

Comme vous le savez, Duramen privilégie toujours des isolants biosourcés ou géo-sourcés. A la fois pour leur impact environnemental car ils sont souvent moins gourmands en énergie à leur fabrication et permettent parfois même de stocker du carbone !

De ce fait, ils ont souvent un impact environnemental plus faible, ou neutre, voir négatif ! Comme vous le verrez également, ils apportent un confort généralement supérieur aux autres isolants en jouant sur d’autres facteurs comme la respiration du mur et la régulation hygrométrique d’une pièce.
Ce n’est donc pas simplement par notre fibre écologique que nous vous inviterons à opter pour ces isolants mais par soucis de vous offrir des espaces dans lesquels vous êtes tout simplement bien !

Nous vous proposons ci dessous un tour d’horizon plus ou moins détaillé des isolants naturels disponibles sur le marché, afin de vous permettre de comparer leurs différentes caractéristiques.

Le tout est de trouver le bon isolant pour le bon emplacement !

Nous vous proposons aussi d’approfondir quelques notions de base afin d’aller un peu plus loin dans la connaissance de ces matériaux et vous permettre de mieux connaitre les mécanismes qui se jouent dans l’isolation d’une paroi.

Quelques notions de base

Résistance thermique
- Capacité d’une paroi à résister aux variations de chaleur.
  La résistance Thermique (ou R en m 2 . K/W) dépend à la fois de la conductivité thermique du matériau utilisé ( λ) et de son épaisseur (e).
  Le calcul de la résistance thermique se fait par la formule suivante :
  
  R= e/ λ
Conductivité thermique
- Quantité de chaleur pouvant être transférée dans un matériau en un temps donné.
  Définie par la valeur λ (lambda, en W/ (m.K)), plus cette valeur est petite, plus le matériau est isolant. Cette valeur permet de comparer la performance des isolants indépendamment de leurs épaisseurs.
  La valeur lambda peut être donné par l’industriel qui fabrique l’isolant mais il est préférable pour nous de se fier à la valeur donnée par l’ACERMI (Association pour la CERtification des Matériaux Isolants), plus indépendante.
  Donc pour trouver le λ, aller chercher les fiches techniques ou les FDES (Fiches de Déclaration Environnementale et Sanitaire – Disponible sur le site inies.fr )
Masse volumique
- C’est la densité d’un matériau. Même si cette notion est rudimentaire elle est intéressante à connaitre car elle détermine en partie le déphasage d’un matériau (cf explication plus bas).
  Pour vulgariser, plus un matériau est dense, plus il sera intéressant à utiliser pour obtenir un bon confort d’été.
  En outre, plus un isolant est dense, plus il sera facile de le maintenir correctement en place durant la vie du projet.
  Ceci est donc très intéressant pour pallier aux ponts thermiques dû aux affaissements des isolants dans les parois
Déphasage thermique
- Capacité d’un matériau ou d’une paroi à ralentir le transfert de chaleur.
  Le déphasage permet donc de lisser les écarts de températures intérieures dus aux variations de températures extérieures.
  En pratique nous recherchons généralement un déphasage thermique de 12h c’est à dire que le front de chaleur de midi arrive à l’intérieur du bâtiment à minuit, heure à laquelle on peut ventiler et refroidir la maison passivement.
Perspirance
- (ou Résistance à la diffusion de vapeur d’eau) = capacité d’un matériau à laisser passer l’humidité sous forme de vapeur d’eau.
  Elle est définie par sa résistance à la diffusion de vapeur d’eau ou le μ (mu, pas d’unité) qui indique dans quelle mesure la vapeur d’eau traverse plus difficilement ce matériau que l’air.
  Le μ d’un matériau permet de comparer la perspirance des matériaux indépendamment de leur épaisseur, plus le mu est élevé moins le matériau est perméable à la vapeur d’eau.
  La valeur Sd (en m) remplace le µ lorsque l’on souhaite prendre en considération l’épaisseur du matériau. On la calcule donc ainsi :
  Sd = µ * épaisseur du matériau
  À nouveau, plus la valeur Sd est grande, plus la résistance à la diffusion de vapeur du matériau est élevée.
Chaleur spécifique
- Capacité d’un matériau à emmagasiner la chaleur par rapport à son poids.
  Elle est définie par la quantité de chaleur à apporter à 1kg du matériau pour élever sa température de1°K. Unité : Joule/kg.K .
  Plus la chaleur spécifique est élevée meilleur est le matériau en termes de confort d’été
Energie grise
- Quantité d’énergie consommée lors du cycle de vie complet d’un matériau c’est-à-dire ; la production, l’extraction, la transformation, la fabrication, le transport, la mise en œuvre, l’entretien et enfin le recyclage.

Laine de bois

Les panneaux de laine de bois sont issus de fibre de bois agglomérées par la sève contenue dans le bois à la suite d’un passage au four. L’isolant est assez dense (50 à 55Kg/m³), ce qui lui confère une très bonne tenue dans le temps. Il possède également un très bon déphasage ce qui le rend très performant pour le confort d’été.

Caractéristiques physiques :
-Masse volumique (ρ) : 140 -250 kg/m3.
-Conductivité thermique (λ) : 0.036-0.055W/(m.K)
-Résistance à la diffusion de la vapeur d’eau (μ) : 3-5
-Energie grise⁴ : 219 kWh/m3
-Chaleur spécifique² : 2000-2300 j/kg/K

Ouate de cellulose

La ouate de cellulose est obtenue à partir de papiers recyclés. Le papier est collecté, broyé puis trié. Le mélange obtenu est ensuite traité à l’aide de sel de bore pour le rendre ignifuge, empêcher la formation de moisissure et la venue de rongeurs.
Sa composition en fait un isolant biosourcé qui associe bonne performance thermique et forte perméabilité à la vapeur d’eau. Polyvalente, on pourra la choisir pour isoler en vrac/soufflage (combles perdus, planchers intermédiaires…) par insufflation (rampants, doublages, cloisons intérieures…) ou en panneau (cloisons, doublage, plafond…) en revanche on ne la mettra jamais en œuvre sur ou sous les planchers bas, ni en extérieur.
Caractéristiques physiques :
-Masse volumique (ρ) : 30-35 kg/m3 en vrac et 50-60kg/m3 en insufflation
-Conductivité thermique (λ) : 0.036-0.055W/(m.K)
-Résistance à la diffusion de la vapeur d’eau (μ) : 1
-Energie grise⁴ : 6 kWh/m3
-Chaleur spécifique² : 1600-2000 j/kg/K

Chaux-chanvre

La chènevotte est mixée avec de l’eau et de la chaux. Les différents dosages des bétons de chaux permettent une infinité d’utilisation ; en toiture en isolation des murs ou en correcteur thermique, dans les planchers intermédiaires….
On peut utiliser les bétons de chanvre dans le neuf mais ils excellent particulièrement dans le bâti ancien où la gestion de l’hygrométrie est particulièrement importante. En effet l’énorme avantage du chaux-chanvre par rapport aux autres systèmes d’isolation est qu’il permet une régulation très efficace des variations d’humidité. Si la chènevotte permet le stockage du carbone et présente un très bon bilan carbone, il faut nuancer car la chaux présente une énergie grise relativement importante (11 fois plus que la chènevotte mais 2 fois moins que le ciment « traditionnel »). Il faut donc, quand c’est possible privilégier des enduits faiblement dosés en chaux.

Caractéristiques physiques :
-Masse volumique (ρ) : 280 -300 kg/m3.
-Conductivité thermique (λ) : 0.065W/(m.K)
-Résistance à la diffusion de la vapeur d’eau (μ) : 3
-Energie grise⁴ : 145 kWh/m3 pour un enduit dosé à 200kg/m3
-Chaleur spécifique² : 1500-1800 j/kg/K

liens utiles:

Construire en chanvre

Batichanvre de Saint-Astier

Tradical de Saint-Gobain

Laine de coton

La laine de coton est issue du recyclage des textiles destinés au rebut ou non commercialisables. La laine de coton est composée majoritairement de coton (entre 60 et 70%), d’environ 15% de textiles synthétiques (polyamide, polyester, acrylique) auxquels on ajoute 15 à 20 % de liant sous forme de fibres polyester.
Elle est particulièrement confortable à mettre en œuvre. Mais si l’idée de recycler les tonnes de vêtements mis au rebus semble une bonne idée, il ne faut pas oublier l’impact catastrophique que la culture du coton et l’industrie du vêtement ont sur notre planète. En bref, ce n’est certainement pas l’isolant écologique miracle mais une bonne alternative aux isolants « traditionnels » sans forcément de grosses plus-value financières. Elle est relativement performante sur le confort d’été.

Caractéristiques physiques :
-Masse volumique (ρ) : 25 kg/m3.
-Conductivité thermique (λ) : 0.037W/(m.K)
-Résistance à la diffusion de la vapeur d’eau (μ) : 1-2
-Energie grise⁴ : 120 kWh/m3
-Chaleur spécifique² : 1600 j/kg/K

lien utile:

Isolant Metisse par LeRelais

Biofibre

Suite logique des laines végétales, l’association de 2 ou 3 fibres végétales (lin-chanvre-coton). Il existe plusieurs variantes selon les fabricants : lin-chanvre, chanvre-coton, chanvre-cellulose… Le principal intérêt de mélanger plusieurs matières végétales est de profiter des avantages de chacune des fibres sans leurs inconvénients. Par exemple, une laine de lin mélangée avec du chanvre sera plus dense et le confort d’été en est amélioré, les panneaux seront également plus rigides elle sera donc moins sensible au tassement. D’un autre côté les avantage du lin seront conservés : le lambda restera performant et la mise en œuvre très confortable. Cela permet aussi de multiplier les sources de matière première.

Caractéristiques physiques :
-Masse volumique (ρ) : 45 kg/m3.
-Conductivité thermique (λ) : 0.038W/(m.K)
-Résistance à la diffusion de la vapeur d’eau (μ) : 1-2
-Energie grise⁴ : non connue
-Chaleur spécifique² : 1800 j/kg/K

Paille

Il s’agit de la paille de blé qui est un des matériaux qui respecte le plus l’environnement.
Celle-ci est naturelle, renouvelable, biodégradable, locale et représente un excellent puits de carbone. Elle est disponible en abondance ce qui en fait un matériau peu cher par rapport à ses bonnes performances énergétiques et sa résistance. Pour toutes ces raisons, la paille est souvent utilisée dans la construction de maisons écologiques en isolation sur une ossature bois, mais aussi comme élément structurel du bâtiment.
La paille a aussi pour caractéristique d’être saine puisque celle-ci ne dégage pas de fibres irritantes ni de composés toxiques. Les risques d’allergies sont donc nuls. D’autre part, la paille permet aux murs de respirer et d’assainir la maison.

Caractéristiques physiques :
-Masse volumique (ρ) : 60 à 200 kg/m3 selon sa compression
-Conductivité thermique (λ) : 0.05 à 0.075W/(m.K)
-Résistance à la diffusion de la vapeur d’eau (μ) : 1-2
-Energie grise⁴ : 0 kWh/m3
-Chaleur spécifique² : 1600 j/kg/K

Liens utiles:

Réseau français de la construction paille

IELO-paille hachée

Liège

Il existe deux formes de liège en construction : le liège dit naturel et le liège expansé.
Le liège « naturel » est issu de l’écorce broyée en granulat puis assemblée en panneaux plus ou moins fin à l’aide de résines. Le Liège expansé lui ne requiert pas d’ajout d’élément extérieur : le granulat est mis en autoclave dans des cuves ou de la vapeur d’eau à 350° est injectée, le granulat s’expanse et sous l’effet conjugué de la chaleur et de la pression, une résine issue du liège se forme et agglomère les granulats ensemble. Une fois à température ambiante et complètement séché le bloc est découpé dans les formats voulus, conditionné et envoyé sur le marché. Le Liège expansé présente une bonne résistance thermique et une bonne performance en confort d’été, il est imputrescible et incompressible, c’est un formidable isolant acoustique, il a un très bon comportement face au feu. Il est entièrement naturel, recyclable et renouvelable. Son seul bémol, son prix souvent rédhibitoire…

Caractéristiques physiques :
-Masse volumique (ρ) : 120 kg/m3
-Conductivité thermique (λ) : 0.040W/(m.K)
-Résistance à la diffusion de la vapeur d’eau (μ) : 30
-Energie grise⁴ : 80-90 kWh/m3
-Chaleur spécifique² : 1700-1900 j/kg/K

Misapor

Misapor est un granulat de verre cellulaire fabriqué à partir de 98 % de bouteilles de verre usagé et de 2 % d’activateur minéral. Le Misapor est un procédé de remblai isolant pour la construction de maisons traditionnelles et de maisons passives. C’est un produit idéal en rénovation car il permet de remblayer, niveler, drainer et isoler simultanément.
C’est aussi le produit idéal en construction de maison passive car il supprime tous les ponts thermiques, il permet d’isoler et de remblayer simultanément. Drainant, il évite les remontées capillaires, imputrescible, il est sans intérêt pour les rongeurs.

Caractéristiques physiques :
-Masse volumique (ρ) : 160 kg/m3, 195 kg/m3 une fois damé
-Conductivité thermique (λ) : 0.090W/(m.K) pour le 10/50
-Résistance à la diffusion de la vapeur d’eau (μ) : 2 à 4
-Energie grise⁴ : 1500 kWh/m3

Pouzzolane

La pouzzolane est une roche d’origine volcanique à structure alvéolaire. C’est un granulat, de rougeâtre à brun, qui provient de plusieurs carrières en exploitation notamment dans le Massif central. La pouzzolane est couramment utilisée avec de la chaux pour réaliser des dalles isolantes ou des bétons légers ou en vrac pour des couches drainantes. Matériau imputrescible, non dégradable par les rongeurs, la pouzzolane présente aussi comme avantages d’avoir une très bonne durabilité et stabilité de forme dans le temps offrant une bonne résistance à la compression. C’est aussi une matière brute très hydrophile perméable à la vapeur d’eau.
La Pouzzolane est facilement réutilisable sous sa forme en vrac ou en concassage pour son réemploi, notamment en remblai. La pouzzolane a tout de même quelques inconvénients : c’est un matériau non renouvelable et une ressource limitée présentant un mauvais bilan carbone et une énergie grise moyenne.

Caractéristiques physiques :
-Masse volumique (ρ) : 650 kg/m3 à 1000 kg/m3
-Conductivité thermique (λ) : 0.1-0.2W/(m.K)
-Résistance à la diffusion de la vapeur d’eau (μ) : 2 à 4
-Energie grise⁴ : 1000 kWh/m3