Bien évidemment, l’isolation de toute construction habitée est le point préalable essentiel à satisfaire avant tout autre considération.
Ci-joint schéma des déperditions pour un pavillon. Par ordre d’importance :
- Toiture 30%
- Murs 25%
- Renouvellement de l’air 20%
- Fenêtres 13%
- Sols 7%
- Ponts thermiques 5%
LES MATERIAUX ISOLANTS : Par ordre d’importance : Moyenne
- Polyuréthane : λ= 0.022 à 0.028 W/(m.k) le + performant
- Polystyrène expansé ou extrudé: λ= 0.030 à 0.038 W(m.k) -36%
- Laine de verre ou de roche λ= 0.032 à 0.046 W(m.k) -56%
- Métisse λ= 0.039 W(m.k) -56%
- Laine de bois ouate de cellulose λ= 0.038 à0.046 W(m.k) -68%
Il existe bien sur beaucoup d’autres matériaux isolants mais marginaux.
Chacun présente des avantages et inconvénients (prix, durabilité, inflammabilité, compressibilité, déphasage…etc.) qu’il serait trop long de détailler ici, chaque situation devant être examinée au cas par cas.
1- TOITURE (30% des déperditions)
Bien isoler sa toiture est une priorité car la chaleur a tendance à monter :
En RT2012 on disposera le plus souvent entre suspentes et rails Placoplatre :
- Une première couche de laine de verre sans pare vapeur de 8 cm d’épaisseur, entre chevrons en laissant un vide d’air ventilé de 2 cm minimum par rapport à la couverture.
- Une deuxième couche croisée de 20 cm d’épaisseur avec pare vapeur convenablement scotchées entre elles.
L’ensemble doit présenter une résistance thermique égal ou supérieure à 8 m²K/W
Bien sur d’autres matériaux comme le polyuréthane ou le polystyrène assemblés à rainures et languettes, en épaisseur moindre peuvent faire l’affaire.
C’est le cas de notre photo ou nous sommes en présence de panneaux TRILATTE qui permettent à la fois une isolation continue et un traitement esthétique de la sous face de la couverture qui peut être du placoplatre à peindre comme des lambris bois décoratifs apparents.
Enfin, lorsque l’espace est compté, et par expérience vécue personnelle, les isolants minces, principe de la bouteille thermos, complété par une couche de laine de verre peuvent faire l’affaire.
Ceux-ci nécessitent une pose parfaite avec des scotchs adaptés pour satisfaire aux exigences de la RT 2012.
Dans le cas de notre maison passive autonome qui ne comporte pas d’étage, l’isolation se fera au dessus du plénum en plafond du rez de chaussée par 45cm de laine de verre en deux couches λ = 0.04 W/(m.k) ou 38 cm (10+28) λ =0.032 W/(m.k)
2- MURS (25% des déperditions)
On distinguera bien sur le cas de l’ancien et du neuf :
- Dans le neuf deux cas de figure peuvent se présenter :
Le cas le plus courant est d’utiliser un matériau porteur apparent à l’extérieur du pavillon : parpaings, briques ou pierres naturelles complétés par une isolation thermique intérieure dans les matériaux isolants précédemment décrit.
Le plus souvent le matériau isolant sera de la laine de verre ou de roche disposée entre ossature métallique pour une épaisseur voisine de 12 cm sachant que la Résistance thermique de l’ensemble doit au moins être égale ou supérieur à 4 m²K/W.
Une solution rapide et sans ponts thermiques consiste à assembler par rainures et languettes des panneaux de polyuréthane de 8 cm d’épaisseur minimum.
Le cas le plus efficient consiste à utiliser un matériau porteur à l’intérieur du pavillon, complété par un matériau isolant à l’extérieur.
Ce procédé est beaucoup plus efficace que le précédent, car il permet d’utiliser le soleil comme facteur naturel de chauffage, les fenêtres situées principalement au sud permettant à ce dernier de venir chauffer la masse du mur sans déperditions externes.
C’est le cas de notre maison passive autonome qui enregistre en temps normal une différence de température entre l’intérieur et l’extérieur de l’ordre de 10°
- Dans l’ancien, les deux alternatives peuvent également se côtoyer, mais le plus souvent l’impossibilité de gagner de la place sur l’extérieur (matériau noble en façade, vue ou emprise sur autrui…etc) la solution de l’isolation par l’intérieur sera le plus souvent retenue. La encore, la laine de verre sur ossature métallique reste le produit le plus couramment utilisé bien que talonné par les panneaux de polyuréthane et de plus en plus par les isolants minces dont la résistance thermique est donné à lui seul autour de 5 m² K/W équivalent à 20 cm de laine de verre. Là encore la jonction entre rampants de couverture et murs verticaux devra être parfaitement exécutée par des scotchs appropriés.
3- RENOUVELLEMENT DE L’AIR (20% DES DÉPERDITIONS)
Cette réalité des échanges d’air entre l’intérieur et l’extérieur n’est pas négligeable mais surtout peut réclamer une participation des habitants du logement :
- La ventilation mécanique ou V.M.C. simple flux
Dans ce cas, les arrivées d’air se font généralement par des bouches d’aération dans les menuiseries des fenêtres des pièces de vie séjour et chambres, alors que l’extraction se fait par des bouches d’extraction en plafond. Un système de gaines raccordées au caisson de ventilation devra être installé permettant de rejeter l’air vicié à l’extérieur du logement.
- La ventilation mécanique ou V.M.C. double flux
Plus sophistiquée, elle permet de réchauffer l’air entrant par la V.M.C. par l’air vicié sortant donc plus chaud.
- Plus sophistiquée encore il existe la V.M.C. simple flux ou double flux hygroréglable
Dans ce cas, les sorties d’air (hygro A) et entrées d’air (hygro B) sont modulables en fonction du taux d’humidité.
Plus efficace encore consiste à rajouter une membrane d’étanchéité à l’air qui à l’immense mérite de supprimer tout échange supplémentaire de l’air avec l’extérieur et donc de gérer complètement apports d ‘air neuf et évacuations d’air vicié
Dans notre Maison autonome, l’ensemble du système est géré par une pompe à chaleur 4 en 1 permettant de maîtriser le système de renouvellement de l’air vicié et bien au-delà d’assurer le refroidissement de notre maison passive ainsi que l’eau chaude sanitaire.
4-Fenêtres (13% des déperditions)
Les portes et fenêtres constituent à l’évidence une rupture de l’enveloppe thermique de tout bâtiment.
Leur performance se mesure par le coefficient de transmission thermique Uw (W/m²K)
Qui n’est autre que l’inverse de la résistance thermique des murs.
Par comparaison une fenêtre simple vitrage des années 1970 avait un Uw à 6W/m²K
Alors que les fenêtres actuelles les plus performantes ont un Uw = 0.5W/m²K soit 12 fois plus isolantes.
L’ensemble de la fenêtre se décompose en deux coefficients de transmission thermique, celui du châssis Uf et celui du vitrage Ug qui devront être le plus proche possible l’un de l’autre pour arriver à un Uw performants.
Dans notre maison autonome, la menuiserie choisie est constituée d’un châssis retenant un triple vitrage renfermant un gaz Solar laissant passer la chaleur solaire sans la laisser repartir. Son Uw est de 0.75W/m²K.
Par ailleurs sa pose doit être parfaite et nécessite des compribandes gonflables permettant d’assurer l’étanchéité parfaite entre les murs et la menuiserie.
5- Sols (7% de Déperditions)
Moins sensible, le sol est généralement isolé par un plancher comportant :
- Dans le neuf des hourdis ou entrevous en polystyrène le tout reposant sur des murs ou refends porteurs eux même isolés par des plaques de polystyrène.
Les extrémités comporteront des rupteurs de ponts thermiques en polystyrène
- Dans l’ancien et reposant sur des planchers existants, l’isolation se fera généralement par des panneaux assemblés à rainures et languettes comportant un mixte de polyuréthane sur plaques de bois servant de support au revêtement final, carrelage ou sol souple.
Notre maison autonome à l’immense avantage de reposer sur un radier flottant isolé par un polystyrène spécial, très peu compressible de 30 cm d’épaisseur. Aucun de ses éléments n’est donc en contact avec le sol source de déperditions
6-Ponts thermiques (5% de déperditions)
Ce type de problème se rencontre à la jonction des planchers avec les murs.
Le plus souvent, en construction traditionnelle, il s’agira de limiter les parties porteuses à minima en laissant passer les poutrelles en béton armé seulement, les autres linéaires non porteurs étant arrêtés par des bandes en polystyrène.
S’agissant de notre maison autonome, aucun pont thermique ne peut exister sur le plancher bas qui n’a aucun contact avec le sol extérieur.
Pour la partie haute, nous avons créé une continuité entre les blocs de polystyrène à l’extérieur des murs et la laine de verre horizontal en plafond.