Isolation sous toiture, un peu de théorie...

Bonjour à tous,

Aujourd’hui, un petit article pour vous expliquer la genèse de l’isolation sous toiture. Pour présenter un peu la situation, dans notre future chambre,  nous avons 2 pans de toit à isoler, l’un d’environ 20 m², en petites tuiles :

L’autre de plus ou moins 16 m², en ardoise :

(Voilà, maintenant que j'ai mis les deux photos, je préviens, le reste est long et un peu technique)

(

Le but recherché est triple :

• Premièrement, réduire la consommation d’énergie pour chauffer la pièce en hiver. En sachant qu’elle sera chauffée par la cheminée, et avec un petit radiateur électrique sèche-serviettes comme chauffage d’appoint.  Pour cela, on va s’intéresser à la résistance thermique des matériaux isolants. A savoir que, pour référence, une certification économie d’énergie demande une résistance thermique sous toiture supérieure à 5 m²K/W, alors que pour un label basse consommation la valeur tourne plutôt autour de 7m²K/W. Evidemment, la résistance thermique, c’est bien, mais pour la connaitre, il faut utiliser l’épaisseur du matériau. En gros, quand vous achetez un rouleau de laine de roche d’épaisseur 120 mm, il est généralement indiqué la conductivité thermique : λ, qui vaut 0.032 W/m/K dans ce cas précis. On a alors une résistance thermique de R = e / λ = 0,12 / 0.032 = 3,7 m²K/W. (pour info, c’est ce que l’on a mis comme doublage pour nos murs « extérieurs »).

• Deuxièmement, on cherche également à avoir un étage vivable en été, autrement dit, un confort thermique. Parce que vous avez sans doute tous déjà constaté que sous les toits en été, il fait chaud. Très chaud. Pour éviter ça on recherche une inertie thermique importante pour l’isolant. C’est-à-dire que l’isolant mettra  par exemple 2 heures à se réchauffer. Autant dire qu’en été, quand le soleil cogne fort sur les tuiles à midi, l’isolant à faible inertie thermique devient vite très chaud, et l’air irrespirable. Le but est donc d’avoir une inertie thermique correcte, de manière à provoquer un déphasage : pour faire simple, s’il faut 10 heures à l’isolant pour se réchauffer, en été, il se chargera de chaleur pendant la journée, et la libèrera pendant la nuit. Mais pour faire simple, plus la densité de l'isolant sera importante, plus son inertie thermique est élevée.

• Troisièmement, réduire les coûts au maximum. Ou tout du moins, approcher le meilleur rapport qualité prix.

Pour faire simple, j’ai retenu deux familles de matériaux : la laine de roche et la laine de bois.

La laine de roche possède une bonne résistance thermique, mais une mauvaise inertie thermique. L’avantage, c’est qu’elle est économique.

La laine de bois a aussi une bonne résistance thermique, et une excellente inertie thermique, par contre, elle coûte beaucoup plus cher.

Quelques exemples :

La solution économique 

Si je pose sous mon toit de la laine de roche standard (faible densité de 25 kg/m³), d’une épaisseur de 200 mm, j’aurais une résistance thermique d’environ 5 m²K/W (ce qui est correct) pour un coût de 8€/m² (soit 300 euros pour la pièce), mais un déphasage très réduit. Donc en hiver, ça ne consommera pas trop d’énergie, mais en été, ça sera une étuve.

La solution écologique

Cette fois-ci, on pose des panneaux de laine de bois haute densité (160 kg/m³), d’une épaisseur de 200 mm, pour obtenir une résistance thermique de 5 m²K/W, avec un excellent déphasage. Là, on est sur du 60€/m² (soit 2000 € pour la pièce)

Les compromis

Entre la laine de roche économique et la laine de bois hors de prix, il existe des solutions. Déjà, il est possible de jouer sur la densité des matériaux : augmenter la densité de la laine de roche augmentera son déphasage (et le prix…), alors que de la laine de bois de faible densité sera plus économique. On peut également faire une isolation mixte, avec une couche de laine de roche, et une couche de laine de bois.

Par exemple, on peut envisager :

Une couche de laine de bois réduite à 100 mm, toujours en haute densité, et une couche de laine de roche haute performance (λ = 0.032) de 120 mm, on obtiendra au final une résistance thermique totale autour de 6 m²K/W, avec un déphasage correct, pour un prix de 38 €/m² (soit 1300 € pour la pièce)

Il ne me reste plus qu’à faire le tour de mes fournisseurs, pour voir ce qu’ils proposent en terme d’isolants (matériau, épaisseur, lambda, masse volumique ou inertie thermique). Et puis choisir la meilleure solution. Si j’ai le courage, je vous ferais peut-être un comparatif détaillé.

MàJ du 26/08/2012 : Vous êtes nombreux à vous intéresser à l'isolation sous toiture. Pour rappel, deux autres articles traitent de ce sujet :

Un article sur le coût d'une isolation sous toiture : Isolation sous toiture, y a plus qu'à...

Et un sur la mise en oeuvre : Isolation sous-toiture: Mise en oeuvre