Isolation : matériaux, normes, prix tout savoir

publié le 31/10/2023 | mis à jour le 06/12/2023 | par Alexia Lalanne

Isolation thermique : définition

L’isolation thermique consiste à protéger le bâti du froid et de la chaleur. Elle concerne les habitations et tous les locaux et bâtiments publics ou privés.

Comment est définie l’isolation thermique ?

Par définition, l’isolation thermique est un « ensemble de procédés mis en œuvre pour réduire les échanges thermiques entre […] l’intérieur d’un bâtiment et le milieu extérieur. » (Source : LAROUSSE).

Il s’agit donc de toutes les techniques utilisées pour diminuer ou empêcher les transferts de chaleur entre l’intérieur et l’extérieur d’un bâtiment (et vice-versa).

L’isolation thermique concerne de nombreux domaines, comme le bâtiment, l’industrie, l’automobile, le textile, l’alimentaire et la chaîne frigorifique. Dans cet article, nous nous intéresserons uniquement aux moyens d’isoler un bâtiment d’habitation.

Isolation thermique : de quand date le concept ?

Bien qu’essentielle de nos jours, l’isolation thermique des logements n’a pas toujours eu l’importance que nous lui portons aujourd’hui.

Jusque dans les années 1970, en France, les bâtiments d’habitation étaient dépourvus d’isolation ou très peu isolés. Le confort thermique intérieur était peu recherché. De plus, avant le premier choc pétrolier (1973), les prix de l’énergie étaient très bas. Le bois, le fioul (combustible dérivé du pétrole) ou le charbon chauffaient les logements qui ne conservaient pas toujours la chaleur produite par les dispositifs de l’époque. En ces temps, le concept d’économies énergétiques importait peu et les enjeux environnementaux étaient quasiment inexistants.

La crise énergétique engendrée par le premier choc pétrolier a éveillé les consciences et a mis en évidence le besoin de faire des économies d’énergie. À la suite de l’augmentation brutale des prix du pétrole (et de tous ses dérivés, comme le fioul ou l’essence), le Gouvernement français a donc mis en place la première réglementation thermique pour les nouvelles constructions. Il s’agit de la RT 1974. Cette dernière est venue imposer la mise en place de matériaux isolants sur les murs intérieurs. L’objectif était alors de garder la chaleur pendant l’hiver et la fraîcheur en été. Certaines « passoires thermiques » actuelles ont été construites à cette époque.

Depuis l’instauration de la RT 1974, les gouvernements successifs n’ont cessé de fixer de nouveaux objectifs pour rendre les logements de plus en plus performants et moins énergivores. C’est ainsi que les RT 1982, RT 1988, RT 2000, RT 2005, RT 2012 et RE 2020 ont peu à peu dicté de nouvelles règles pour optimiser l’isolation thermique des bâtiments. Remarquez que, bien qu’annoncée, la RT 2015 n’a jamais vu le jour au profit d’une RT 2012 corrigée et améliorée.

Isolation thermique d’autrefois dans les régions froides

Si la France jouit d’un climat tempéré dans de nombreuses régions, les endroits où il fait le plus froid ont appris à se protéger des basses températures bien avant la première réglementation thermique.

Dans les régions montagneuses, par exemple, les bâtisses anciennes étaient construites avec d’épais murs de pierre.

Autrefois, les maisons au toit de chaume (chaumières) étaient courantes en Bretagne et en Normandie. Ce type de couverture était principalement constitué de paille, de roseaux, de genêts ou de bruyères, selon le type de végétation environnante. Le chaume était (est l’est encore) un excellent isolant qui permettait de garder les combles au chaud l’hiver et au frais l’été.

Isolation thermique : quel intérêt de l’optimiser dans son logement

Isoler son habitation a plusieurs intérêts. Explications.

À quoi sert l’isolation thermique ?

Comme évoqué précédemment, l’isolation empêche les échanges thermiques. Cela a plusieurs intérêts, comme :

• garantir le confort thermique intérieur pour ne pas avoir froid l’hiver et chaud en été. Outre le fait de se sentir bien chez soi, un bon confort thermique a également un impact positif sur le sommeil, le stress et le bien-être général du corps ;
• réduire les besoins de chauffage l’hiver et de rafraîchissement l’été. Cela contribue aussi à diminuer l’empreinte carbone du bâtiment ;
• préserver le bâti de l’humidité. En effet, l’isolation thermique maintient le niveau d’hygrométrie. Cette dernière joue un rôle important sur la santé des occupants, mais aussi dans la préservation des matériaux de construction.

Par ailleurs, l’isolation thermique d’un logement est cruciale au moment d’une vente immobilière. Un bien correctement isolé suscitera plus d’intérêt qu’une habitation qui aurait besoin d’importantes rénovations énergétiques. Il pourra également être vendu plus cher.

Supprimer les ponts thermiques, ennemis d’une bonne isolation

Les ponts thermiques sont des interstices par lesquels ont lieu les échanges de chaleur. En hiver, c’est par là que s’échappe la chaleur générée par le chauffage et aussi par là que le froid entre dans le logement. L’été, c’est le contraire. La chaleur extérieure entre par les ponts thermiques et la fraîcheur intérieure s’échappe par le même endroit. Ils sont souvent imperceptibles, car cachés par les matériaux qui constituent le bâti.

Ces déperditions thermiques (pertes de chaleur ou de fraîcheur) créaient un inconfort ambiant. Elles sont aussi responsables de besoins en chauffage ou en rafraîchissement plus importants.

Éliminer les ponts thermiques grâce à l’isolation permet donc de limiter les déperditions qui font grimper les factures énergétiques.

Les ponts thermiques se situent à des endroits précis, comme :

• à la jonction de deux parois : entre un mur et un plancher (haut ou bas), entre un mur et une fenêtre, au niveau de la dalle d’un balcon, etc. On parle ici de « pont thermique linéaire » (ou 2D) ;
• à la jonction de trois parois, comme à l’angle de deux murs soutenus par un plancher ou soutenant un plafond. Cela se nomme un « pont thermique ponctuel » (ou 3D) ;
• au niveau des parois isolantes présentant des défauts de conception. Il s’agit là de « ponts thermiques intégrés » qui sont causés par un mauvais assemblage des matériaux isolants entre eux ;
• au niveau des ouvertures (huisseries, portes, vérandas), mais aussi des prises électriques ou à l’endroit où passent des gaines et des conduits. Ce type de pont thermique est « structurel ».

L’isolation d’une habitation doit pouvoir supprimer toutes ces déperditions thermiques qui rendent le logement mal isolé. Pour cela, une étude thermique est primordiale. Elle peut être réalisée à la suite d’un bilan énergétique qui montre que l’isolation est défaillante. Pour savoir quels travaux faire pour résoudre le problème, vous pourrez envisager un audit énergétique. Ce dernier est obligatoire pour pouvoir vendre un bien immobilier ayant une étiquette F ou G (passoires thermiques).

Pourquoi revoir l’isolation thermique d’un bâtiment après plusieurs décennies ?

Une bonne isolation thermique n’est jamais acquise. En effet, avec le temps et les évènements qui peuvent survenir au cours des décennies (intempéries, fuites d’eau, etc.), les isolants perdent de leur efficacité. Ils deviennent moins performants, ce qui nuit à l’isolation thermique des lieux.

La rénovation énergétique d’une habitation est donc souvent nécessaire pour améliorer les performances et le confort de la maison ou de l’appartement. C’est également le cas pour les bureaux et différents types de locaux ouverts ou non au public (écoles, hôpitaux, commerces, etc.).

Pour les logements proposés sur le marché locatif, l’isolation est cruciale. En effet, elle va en partie déterminer l’étiquette énergétique du bien. Cette notation est précisée par le DPE, le Diagnostic de performance énergétique. Ce document est obligatoire pour la vente ou la location d’un bien immobilier. Il est réalisé par un diagnostiqueur certifié qui examine chaque partie du bâtiment. Revoir l’isolation thermique permet donc d’améliorer le DPE d’un logement pour mieux le louer ou le vendre plus rapidement.

Les différentes façons de procéder à l’isolation thermique d’un bâtiment

Pour isoler efficacement un bâtiment, c’est toute l’enveloppe qui doit être traitée. Cela dans un seul intérêt : éliminer les ponts thermiques qui causent des déperditions de chaleur.

Isolation du toit et des combles perdus

L’isolation thermique du toit est l’un des principaux procédés qui permettent de protéger le bâtiment du froid hivernal et de la chaleur estivale. Il est possible d’adopter deux méthodes :

• isoler le toit par l’intérieur en appliquant un matériau isolant sous les rampants de la toiture ;
• isoler le toit par l’extérieur en posant un isolant entre la charpente et la toiture (tuiles, ardoises, etc.).

L’isolation des combles perdus a également son importance. Cet espace compris entre le plancher haut (plafond) et la toiture est une pièce souvent inutilisée. Elle sert souvent de grenier, un endroit où l’on stocke et range des affaires dont on a peu l’utilité. Isoler cette partie de la maison permet de supprimer les ponts thermiques entre la toiture et les planchers hauts (plafonds).

Isolation thermique des murs

Dans une maison non isolée, les murs font perdre entre 20 et 25 % de la chaleur générée par le chauffage en hiver. On parle ici des parois en contact avec l’extérieur, c’est-à-dire les murs porteurs du logement. Protéger ces parties permet donc d’éliminer les déperditions thermiques responsables de factures d’énergie souvent élevées.

L’isolation peut se faire de différentes manières :

• par l’intérieur (ITI), c’est l’option qui est adoptée au moment de bâtir le logement. Une cloison de doublage est alors placée contre la paroi intérieure qui peut être en brique, en pierre ou tout autre matériau de construction ;
• par l’extérieur. Idéale en rénovation, l’isolation des murs par l’extérieur (ITE) consiste à habiller le bâti par dehors. Des matériaux isolants spécifiques sont utilisés pour résister aux intempéries. Ils sont habillés de différentes façons, comme avec de l’enduit, du bardage bois ou PVC, etc.

Isolation thermique des fenêtres, des portes et des ouvertures vitrées

L’isolation thermique des fenêtres permet de réduire les échanges de chaleur et de froid entre l’intérieur de la maison et l’extérieur. Pour cela, on opte pour un double vitrage performant et pour un encadrement isolant. Ce dernier peut être en PVC, en aluminium, en bois ou dans un mélange de bois et d’aluminium. La matière la plus efficace pour bloquer les échanges thermiques est le PVC.

Remarquez que le double vitrage est apparu sur nos fenêtres il y a plusieurs décennies. Les versions utilisées il y a 30 ans ne sont pas aussi efficaces que celles d’aujourd’hui. Avoir d’anciennes fenêtres en double vitrage (avec un cadre en bois ou en alu non isolé) peut créer des échanges thermiques indésirables. Les remplacer pourrait améliorer considérablement l’isolation de votre logement.

Isolation thermique des planchers bas

Le terme « plancher bas » désigne les sols de la maison. Il peut s’agir de ceux du rez-de-chaussée ou des étages supérieurs. L’isolation revêt une grande importance lorsque les pièces situées au-dessous sont « froides » (partiellement ou non chauffées). Ces dernières peuvent être un garage, un cellier, une cave ou tout autre espace que vous ne chauffez pas.

Il existe plusieurs techniques d’isolation des planchers bas. Cela peut être :

• une isolation sur terre-plein qui consiste à poser des panneaux protecteurs au-dessus de la dalle bétonnée (ou sur un radier). Une chape est ensuite coulée afin d’être habillée de carrelage ou autre revêtement ;
• une isolation sur vide sanitaire. Ici, la dalle de la maison est flottante c’est-à-dire qu’il y a un vide entre le radier (ou la dalle simple) et le sol du terrain. C’est cet espace, plus ou moins haut, qui est habillé d’un matériau isolant.

Isolation thermique des sous-sols

Que ce soit un garage ou une cave, le sous-sol doit lui aussi être isolé. En effet, ces endroits sont rarement chauffés. Ils sont donc considérés comme des pièces froides. En contact avec vos espaces de vie (par les planchers bas), les sous-sols non chauffés favorisent les échanges thermiques qui peuvent nuire au confort intérieur.

L’isolation thermique des sous-sols non chauffés permet de protéger l’espace habité au-dessus. Pour cela, une protection est appliquée sur le plafond du sous-sol. Ainsi, la chaleur des pièces de vie ne s’échappe pas par le plancher.

Remarquez que si le garage ou toute autre pièce non chauffée touche l’un des côtés (mitoyenneté), il convient d’isoler le mur froid qui est mitoyen à l’espace de vie.

Isolation thermique : quels matériaux utiliser ?

Il existe un large choix de matériaux d’isolation présents sur le marché. Ils sont classés en 5 groupes. Selon la paroi à isoler, mais aussi l’espace disponible, un isolant peut convenir plus qu’un autre. Découvrez ces matériaux et leurs caractéristiques.

Les isolants thermiques minéraux

Les isolants thermiques minéraux sont majoritairement utilisés dans l’univers du bâtiment. Transformés par l’Homme, ils ont une origine naturelle et leur matière première peut être issue de sable, de verre recyclé ou de roches volcaniques.

Voici les principaux isolants minéraux ainsi que leur champ d’application :

• la laine de verre. Fusion de sable et de verre recyclé, elle est présentée en rouleaux, en panneaux ou en vrac. Elle convient pour isoler les combles, les toits, les murs, les planchers bas, mais aussi les cloisons intérieures ;
• la laine de roche. Obtenue à partir du basalte (une roche volcanique), elle a la particularité d’être inflammable. Elle est également proposée en panneaux, en rouleaux et en vrac. La laine de roche est utilisée pour isoler les toits, les combles, les murs et les planchers bas. Elle peut aussi servir pour le calorifugeage des canalisations, tout comme la laine de verre ;
• la vermiculite. Il s’agit d’un minéral argileux présenté sous forme de granulés faciles à disperser. Elle se prête à l’isolation des toits et des planchers ;
• la perlite. Issue de roches volcaniques siliceuses, elle est commercialisée sous forme de granules. Elle est souvent incorporée au béton de construction afin de décupler l’isolation des murs porteurs et des sols. La perlite peut également être étalée en couche homogène dans les combles.

Ces isolants thermiques minéraux sont les plus employés, en particulier la laine de verre et la laine de roche. En plus de ceux déjà cité, on trouve également le verre cellulaire et l’argile expansée.

Les isolants thermiques synthétiques

Les isolants thermiques sont issus de la pétrochimie. Ils séduisent grâce à leur faible épaisseur et leurs performances élevées. Les matériaux isolants synthétiques ont par ailleurs une très grande durée de vie tout en étant bon marché, ce qui les rend particulièrement prisés. Cependant, ils sont sensibles au feu et difficilement recyclables lorsqu’ils sont remplacés par un autre moyen d’isolation.

Voici ceux qui sont les plus utilisés :

• le polyuréthane. Proposé en panneaux ou blocs, le polyuréthane offre actuellement l’une des meilleures conductivités thermiques du marché. Cependant, il est plus efficace pour conserver la chaleur en hiver que le frais en été. Notez qu’il est parfait pour isoler un mur humide ou en contact avec l’humidité ;
• le polystyrène extrudé (XPS). En billes compressées ou en plaque, il est recommandé pour isoler les combles perdus. Sa longue durée de vie (entre 50 et 75 ans) est l’un de ses plus grands atouts ;
• le polystyrène expansé (PSE). Présenté en plaques ou blocs gris ou blancs, le PSE (à ne pas confondre avec l’XPS) offre de bonnes performances et une résistance à l’eau. Peu épais, il convient pour isoler les combles, les toits, les murs et les planchers bas ;
• la mousse phénolique (ou résolique). Mince et efficace, cet isolant de couleur rouge-brun convient parfaitement pour protéger les toitures. Cette mousse présentée en panneaux ne craint pas le feu.

Retenez que les isolants synthétiques sont souvent évités dans les constructions nouvelles. En effet, la RE 2020 préconise l’usage d’isolants biosourcés, c’est-à-dire des alternatives naturelles, comme celles que nous allons lister ci-dessous.

Les isolants thermiques naturels d’origine végétale et animale

Les isolants naturels permettent de protéger un logement en utilisant des matériaux écologiques. Leur emploi n’est pas nouveau, nos ancêtres utilisaient déjà certaines matières que nous allons présenter.

Voici les principaux isolants issus de végétaux ou d’animaux qui peuvent être utilisés en construction ou lors d’une rénovation énergétique :

• la ouate de cellulose. Produite à partie de papier recyclé, elle offre d’excellentes performances thermiques. Elle est également résistante au feu et aux rongeurs, deux critères essentiels pour l’installer dans les combles et dans les murs ;
• la laine de bois ou les fibres de bois. Elle allie performances thermiques et acoustiques, longévité et résistance au feu (ne propage pas la flamme et ne dégage pas de chaleur). Très utilisée, la laine de bois sert pour isoler les murs, les rampants et les planchers ;
• la laine de chanvre. Issue de fibres naturelles, elle est conditionnée en rouleaux, en panneaux ou en vrac. Elle est idéale sous les rampants de toitures, contre les murs et au niveau des planchers ;
• la laine de lin. Naturel et recyclable, cet isolant est beaucoup utilisé pour protéger les combles, les planchers et les plafonds. La laine de lin est cependant traitée chimiquement pour éviter la moisissure ;
• la laine de mouton. Abondante et renouvelable, cette matière est un excellent isolant thermique. Cependant, elle a deux ennemis : l’humidité et les insectes tels que les mites. Elle doit donc être traitée ou mélangée à des fibres synthétiques pour pallier ce problème.

D’autres isolants d’origine végétale ou animale sont également utilisés, comme la laine de coton ou les plumes de canard.

Les thermo-réflecteurs pour l’isolation thermique

Minces et efficaces, les thermo-réflecteurs sont des isolants principalement utilisés dans les combles. Ils peuvent aussi être appliqués sur les murs, les planchers ou sous les rampants de toitures. Leur finesse les rend particulièrement prisés dans les endroits exigus.

Cet isolant mince est constitué de plusieurs couches d’aluminium qui alternent avec des épaisseurs de feutre, de ouate ou de mousse, selon le matériau choisi.

Le terme « réflecteur » vient du fait que ces isolants renvoient le rayonnement thermique. Cela empêche les déperditions de chaleur.

Les isolants de nouvelle génération

Les dernières techniques de construction ont mis en évidence des matériaux performants qui isolent les logements.

Parmi la nouvelle génération de matériaux aux pouvoirs isolant, on trouve la brique monomur. Réalisée en terre cuite, elle offre un coefficient de conductivité thermique intéressant.

La brique monomur sert à réaliser les murs porteurs du bâtiment. Elle se pose et s’assemble comme une brique classique. Cependant, elle doit être scellée à l’aide de joints fins, alors que son homologue traditionnel se colle avec du mortier épais.

Les alvéoles peuvent en outre être comblées par de la laine de roche afin d’augmenter ses performances isolantes. Combinée à une cloison de doublage, la brique monomur permet de créer des parois qui bloquent efficacement les échanges thermiques. Elle convient à la RE 2020 et respectait aussi les normes BBC voulue par la RT 2012.

Autre matériau innovant, le panneau isolant sous vide, ou PIV. Il s’agit là d’un panneau peu épais constitué d’un noyau nanoporeux élaboré à partir de silice puis mis sous vide. Il est ensuite enveloppé d’un film multicouche composé en partie d’aluminium. 1 cm de PIV équivaut à 9 cm de laine minérale. Cela rend ce matériau particulièrement prisé dans les endroits étroits. Il permet également de gagner en surface au sol lorsqu’il est utilisé pour isoler les murs intérieurs.

Les réglementations portant sur l’isolation thermique

L’isolation thermique des bâtiments est réglementée. Cela est vrai lors de la construction, mais aussi dans le cadre d’une rénovation énergétique donnant droit à des primes ou des aides de l’État. Voyons ce que dictent les normes en vigueur.

Qu’est-ce que la résistance thermique des matériaux isolants ?

En matière d’isolation thermique, il existe un indicateur qui traduit les performances d’un isolant. Il s’agit de la résistance thermique (R). Donnée en m2.K/W (mètre carré kelvin par watt), elle dépend de l’épaisseur du matériau (e, en mètre) et de sa conductivité thermique (λ, lambda) . Sa formule de calcul est donc : R = e/λ.

De manière générale, plus R est élevée, meilleure sera l’isolation et la résistance aux échanges de chaleur ou de frais. Cette donnée est primordiale lors du choix du matériau destiner à protéger thermiquement un logement. En effet, certains seuils minimums sont à respecter, notamment lorsqu’il s’agit de rénovation énergétique.

Remarquez que la résistance thermique d’un matériau isolant est indiquée sur chaque produit. Ce critère a donc toute son importance au moment de l’achat, dans l’éventualité où vous faites vous-même les travaux.

Marquage CE et ACERMI

Pour certifier que l’isolant répond aux normes françaises en vigueur, celui-ci doit obligatoirement porter le marquage CE. Il prouve que les composants et traitements utilisés sont conformes aux exigences définies par l’État et/ou l’Union européenne. Par ailleurs, le logo ACERMI (Association pour la CERtification des Matériaux Isolants) doit obligatoirement figurer sur l’isolant ou son emballage.

Ces deux éléments montrent que les matériaux certifiés ont subi des tests et des évaluations pour prouver qu’ils conviennent à l’usage souhaité. Cela permet également d’être sûr qu’ils ne contiennent aucune substance controversé et interdite à la vente (comme l’amiante, par exemple, qui étaient un isolant largement utilisé dans les années 1970 et qui est interdit à l’usage dans les isolants depuis 1997. Le sel de bore servant à traiter la ouate de cellulose contre les moisissures est lui aussi interdit, et cela depuis 2011).

L’isolation thermique dans le cadre de la RE 2020

La RE 2020 n’impose pas de résistance thermique minimale pour l’isolation d’un bâtiment neuf. Toutefois, afin de respecter la consommation maximale d’énergie fixée par la réglementation (12 kwhep/m² pour le chauffage), l’isolant choisi doit être particulièrement performant. Voici quelques exemples :

• pour la toiture, l’isolant doit avoir une résistance thermique équivalente ou supérieure à R= 10 m2.K/W ;
• pour les murs donnant sur l’extérieur, R= 5 m2.K/W est le minimum à appliquer sur les parois verticales ;
• au niveau des planchers bas, il faut viser une résistance thermique de 4 m2.K/W ou plus.

Ces seuils peuvent être facilement respectés grâce à des matériaux performants. Cependant, l’épaisseur d’un isolant est souvent la clé d’une bonne résistance thermique. Or, lorsqu’ils servent à isoler les murs intérieurs, cela fait perdre en surface au sol (surface habitable). C’est pour cela que la brique monomur, couplée à un isolant plus mince, est souvent choisie dans le neuf. Mais ce n’est pas le cas pour toutes les nouvelles constructions. En effet, le maître d’ouvrage est libre de sélectionner l’isolant qui lui convient (en termes d’épaisseur, de prix, etc.) du moment qu’il réunit les critères exigés par la réglementation environnementale, à savoir un matériau biosourcé et une résistance thermique élevée.

Isolation thermique et rénovation énergétique

En rénovation des minimas sont imposés pour donner droit à des primes (comme MaPrimeRénov’ ou encore les certificats d’économie d’énergie) ou des bonus (bonus passoire thermique et basse consommation).

Voici quelques exemples de seuils :

• pour les murs : R ≥ 3,7 m2.K/W ;
• pour les planchers bas : R ≥ 3 m2.K/W ;
• pour des combles aménagés : R ≥ 6 m2.K/W ;
• pour les combles perdus : R ≥ 7 m2.K/W.

Une fois ces données connues, il suffit de sélectionner l’isolant dont la résistance thermique est égale ou supérieure à ces chiffres. Nous l’avons évoqué dans l’article, cette information figure sur les emballages ou dans les caractéristiques techniques données pour chaque matériau.

Vous savez désormais tout ce qu’il y a à connaître sur l’isolation thermique. C’est la clé pour vous protéger des échanges thermiques qui ont lieu en toutes saisons. Isoler son logement, c’est aussi le protéger sur le long terme contre les moisissures, l’humidité et tout ce qui pourrait nuire à sa structure.

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