l’isolation thermique est la réduction du transfert de chaleur (le transfert d’énergie thermique entre des objets de température différente) entre des objets en contact thermique. (19)
questions clés
• la réduction de la quantité d’énergie utilisée à partir des combustibles fossiles est le facteur le plus important pour promouvoir la durabilité.
• L’isolation a le plus grand potentiel de réduction des émissions de CO2.
* L’énergie conservée par l’utilisation de l’isolation l’emporte de loin sur l’énergie utilisée dans sa fabrication., Ce n’est que lorsqu’un bâtiment atteint une norme de « faible chaleur » que le carbone incorporé de l’isolation (voir ci-dessous) devient significatif.
Performance
l’aspect le plus important d’un matériau d’isolation est sa performance – qu’il fournit constamment le conçu-pour la résistance au passage de la chaleur tout au long de la durée de vie du bâtiment., Bien que les attentes de performance publiées par le fabricant d’isolation soient un guide essentiel, d’autres facteurs associés à l’installation « réelle » du matériau doivent être pris en compte dans le processus de conception:
• facilité d’installation-la performance ultime sera déterminée par l’efficacité avec laquelle un constructeur peut installer un matériau en utilisant des compétences conventionnelles., Par exemple, les dalles isolantes doivent être installées de sorte qu’il n’y ait pas d’espace entre les dalles adjacentes ou entre les dalles et d’autres composants de construction faisant partie de l’enveloppe isolante globale, tels que les chevrons ou les solives. Tout espace laissé permettra le passage de l’air et entraînera une réduction des performances.
• retrait, compactage, tassement – certains matériaux sont susceptibles de souffrir d’un degré d’instabilité dimensionnelle pendant leur durée de vie installée. Dans de nombreux cas, cela est anticipé et peut être surmonté par des méthodes de conception et d’installation soigneuses., Dans tous les autres cas, le prescripteur devrait demander des conseils sur les risques associés au fabricant de l’isolant – en particulier lorsque les matériaux n’ont pas de dossier établi de performance installée.
• Protection contre l’humidité-certains matériaux d’isolation subiront une dégradation des performances lorsqu’ils sont humides ou mouillés. Le concepteur doit, en détaillant soigneusement, s’assurer que l’isolation vulnérable est protégée de l’humidité. Si l’humidité présente un risque élevé (pénétration ou plus de 95% D’HUMIDITÉ RELATIVE), un matériau suffisamment résistant doit être spécifié.,
ci-dessous, nous examinons les performances présentées par une gamme de matériaux d’isolation de construction courants et de plus en plus courants.
Les matériaux D’isolation, en particulier en ce qui concerne les spécifications « vertes », se divisent en matériaux dits « naturels » et en matériaux « synthétiques ».
lorsqu’on considère comment spécifier un matériau d’isolation en termes d’impact environnemental, il est souvent le cas que le matériau « naturel » est le plus bénéfique en termes d’attributs environnementaux., Cependant, dans certains cas, l’efficacité inhérente des matériaux synthétiques peut être incluse dans l’équation environnementale pour fournir un avantage environnemental plus large, par exemple lorsque l’espace pour l’isolation est à un prix élevé, comme dans la rénovation.
Quels sont les termes de performance et que signifient-ils?
Conductivité Thermique / λ (lambda)
conductivité Thermique mesure la facilité avec laquelle la chaleur peut voyager à travers un matériau par conduction. La Conduction est la principale forme de transfert de chaleur à travers l’isolation (en savoir plus sur le transfert de chaleur). On l’appelle souvent la valeur λ (lambda)., Plus le chiffre est bas, meilleures sont les performances.
résistance thermique (R)
La résistance thermique est une figure qui relie la conductivité thermique d’un matériau à sa largeur – fournir un chiffre exprimé en résistance par unité de surface (m2K / W) une plus grande épaisseur signifie moins de flux de chaleur et une conductivité plus faible. Ensemble, ces paramètres forment la résistance thermique de la construction. Une couche de construction à haute résistance thermique est un bon isolant; une couche à faible résistance thermique est un mauvais isolant.,
l’équation est Résistance thermique (m2K/W) = épaisseur (m) / conductivité (w/mK)
capacité thermique spécifique
La capacité thermique spécifique d’un matériau est la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température de 1 KG du matériau de 1K (ou de 1oC) . Un bon isolant a une capacité thermique spécifique plus élevée car il faut du temps pour absorber plus de chaleur avant qu’il ne chauffe réellement (augmentation de la température) pour transférer la chaleur. La capacité thermique spécifique élevée est une caractéristique des matériaux fournissant une masse thermique ou un tampon thermique (retard de décrémentation).,
Densité
La densité se réfère à la masse (ou « poids ») par unité de volume du matériau, et est mesurée en kg/m3. Un matériau à haute densité maximise le poids global et constitue un aspect de la diffusivité thermique « faible » et de la masse thermique « élevée ».
Diffusivité Thermique
la Diffusivité Thermique mesure la capacité d’un matériau à comportement thermique de l’énergie par rapport à sa capacité à stocker de l’énergie thermique. Par exemple les métaux transmettent l’énergie thermique rapidement (froid au toucher) alors que le bois est un émetteur lent. Les isolateurs ont une faible diffusivité thermique. Cuivre = 98.8 mm2/s; Bois = 0.082 mm2/s.,
L’équation est la suivante: diffusivité thermique (mm2/s) = conductivité thermique / densité X capacité thermique spécifique
carbone incorporé (aka Emodied Energy)
bien qu’il ne soit pas un aspect de la performance thermique d’un matériau isolant, le carbone incorporé est un concept clé pour équilibrer les gaz de réchauffement climatique dans la production, Le carbone incorporé est généralement considéré comme la quantité de gaz libérée par les combustibles fossiles et utilisée pour produire de l’énergie dépensée entre l’extraction de la matière première, via le processus de fabrication jusqu’aux portes de l’usine. En réalité, bien sûr, cela va beaucoup plus loin que cela, y compris le transport vers le site, l’énergie utilisée dans l’installation jusqu’à la démolition et l’élimination. La science du carbone incorporé est toujours en évolution – par conséquent, des données fermes et fiables sont difficiles à obtenir. Recherchez les EPD qui détaillent les entrées et les sorties des processus industriels. Lire la suite…..,
perméabilité à la vapeur
• La perméabilité à la vapeur est la mesure dans laquelle un matériau permet le passage de l’eau à travers lui. Elle est mesurée par la vitesse temporelle de transmission de vapeur à travers une unité de surface de matériau plat d’épaisseur unitaire induite par une différence de pression de vapeur unitaire entre deux surfaces spécifiques,dans des conditions de température et d’humidité spécifiées.
* l’isolation thermique est généralement caractérisée comme perméable à la vapeur ou Non perméable à la vapeur., Souvent appelés, à tort, « construction respirante », les murs et les toits ainsi désignés se caractérisent par leur capacité à transférer la vapeur d’eau de l’intérieur vers l’extérieur du bâtiment, réduisant ainsi le risque de condensation.
comment fonctionne l’isolation
Isolation généralement par une combinaison de deux caractéristiques:
• la capacité naturelle du matériau isolant à inhiber la transmission de la chaleur&
• l’utilisation de poches de gaz piégés qui sont des isolants naturels.,
les gaz possèdent de mauvaises propriétés de conduction thermique par rapport aux liquides et aux solides, et constituent donc un bon matériau d’isolation s’ils peuvent être piégés. Afin d’augmenter encore l’efficacité d’un gaz (tel que l’air), il peut être perturbé en petites cellules qui ne peuvent pas transférer efficacement la chaleur par convection naturelle. La Convection implique un flux de gaz plus important entraîné par la flottabilité et les différences de température, et elle ne fonctionne pas bien dans les petites cellules où il y a peu de différence de densité pour le conduire., Dans les matériaux en mousse, de petites cellules de gaz ou des bulles se produisent à l’intérieur de la structure; dans l’isolation des tissus, comme la laine, de petites poches d’air variables se produisent naturellement pour former des cellules de gaz.
matériaux d’isolation de Construction
fibre de bois
l’isolation en fibre de bois produite industriellement a été introduite il y a une vingtaine d’années après que des ingénieurs des régions productrices de bois D’Europe ont mis au point de nouvelles façons de transformer les déchets de bois provenant Lire la suite….,
Rigid (available in: boards, semi-rigid boards)
Thermal conductivity/ λ (lambda) W / m . K = 0.038
Thermal resistance at 100mm K⋅m2/W = 2.5
Specific Heat Capacity J / (kg ., K)= 2100
Density kg / m3 = 160
Thermal diffusivity m2/s = n/a
Embodied energy MJ/kg = n/a
Vapour permeable: Yes
Flexible (available in: batts)
Thermal conductivity/ λ (lambda) W / m . K = 0.038
Thermal resistance at 100mm K⋅m2/W = 2.6
Specific Heat Capacity J / (kg ., K)= 2100
densité kg / m3 = 50
diffusivité thermique m2/s = n/a
énergie incorporée MJ/kg = n/a
perméable à la vapeur: oui
(source: STEICO)
cellulose (soufflée/pulvérisée)
l’isolant en cellulose est un matériau fabriqué à partir de papier journal recyclé. Le papier est déchiqueté et des sels inorganiques, tels que l’acide borique, sont ajoutés pour résister au feu, à la moisissure, aux insectes et à la vermine. L’isolation est installée soit soufflée, soit pulvérisée à l’humidité selon l’application.,
conductivité Thermique/ λ (lambda) W / m . K = 0.035 dans les greniers; 0.038 – 0.040 dans les murs.
résistance Thermique à 100 mm K⋅m2/W = 2.632
Capacité Thermique Spécifique J / (kg . K)= 2020
Densité kg / m3 = 27-65
diffusivité Thermique m2/s = n/a
énergie en MJ/kg = 0.,45
perméable à la vapeur: oui
(Source: Warmcel et autres)
laine (Disponible en batts; rouleaux)
l’isolant en laine est fabriqué à partir de fibres de laine de mouton qui sont maintenues mécaniquement ensemble ou collées en utilisant entre 5% et 15% Les moutons ne sont plus élevés principalement pour leur laine; cependant, ils doivent être coupés chaque année pour protéger la santé de l’animal. La laine utilisée pour fabriquer l’isolation est la laine jetée comme déchet par d’autres industries en raison de sa couleur ou de sa qualité.,(19)
Thermal conductivity/ λ (lambda) W / m . K = 0.038
Thermal resistance at 100mm K⋅m2/W = 2.63
Specific Heat Capacity J / (kg ., K)= 1800
Densité kg / m3 = 23
diffusivité Thermique m2/s = = n/a
énergie en MJ/kg = 6
reste perméable à la Vapeur: Oui
(Source: Thermafleece)
Chanvre (disponible en: batts; rouleaux)
les fibres de Chanvre sont fabriqués à partir de chanvre de la paille de chanvre. La plupart du chanvre est importé, mais une quantité croissante de culture locale devient disponible. Le chanvre pousse jusqu’à une hauteur de près de 4 mètres dans une période de 100-120 jours., Parce que les plantes ombragent le sol, Aucune protection chimique ou additif toxique n’est nécessaire pour la culture du chanvre. Le produit est composé, généralement, de 85% de fibres de chanvre avec la ballance composée de liaison en polyester et de 3 à 5% de soude ajoutée pour l’imperméabilisation au feu.
.jpg)
conductivité Thermique/ λ (lambda) W / m . K = 0.039 – 0.040
résistance Thermique à 100 mm K⋅m2/W = 2.5
Capacité Thermique Spécifique J / (kg ., K)= 1800 – 2300
densité kg / m3 = 25 – 38
diffusivité thermique m2/s = n/a
énergie incorporée MJ/kg = 10
perméable à la vapeur: oui
(source: Thermafleece et écologique)
béton de chanvre (disponible en: blocs; in-situ)
le béton de chanvre est un mélange de hourds de chanvre (Shives) et de chaux (y compris éventuellement de la chaux hydraulique naturelle, du sable, des pouzzolanes ou du ciment) , Le béton de chanvre est plus facile à travailler que les mélanges de chaux traditionnels et agit comme un isolant et un régulateur d’humidité. Il n’a pas la fragilité du béton et n’a donc pas besoin de joints de dilatation. Les murs en béton de chanvre doivent être utilisés avec un cadre d’un autre matériau qui supporte la charge verticale dans la construction de bâtiments, car la densité du béton de chanvre est de 15% celle du béton traditionnel. (19)
conductivité Thermique/ λ (lambda) W / m.K = 0,06
résistance Thermique à 100 mm K⋅m2/W = 1.,429
Capacité Thermique Spécifique J / (kg . K)= 1500 – 1700
densité kg / m3 = 275
diffusivité thermique m2/s = 1,5 10-7
énergie incorporée MJ/kg = n/a
perméable à la vapeur: oui
(source: Technologie De La Chaux)
verre cellulaire (disponible en: panneaux)
en grande partie fabriqué à partir de verre recyclé (par exemple pare-brise) et de matériaux de base minéraux tels que le sable et sans,(21) les ingrédients sont fondus dans du verre fondu, qui est refroidi et écrasé en une poudre fine. Le verre en poudre est versé dans des moules et chauffé (en dessous du point de fusion) dans un processus de « frittage » qui fait adhérer les particules les unes aux autres. Ensuite, une petite quantité de noir de carbone finement broyé est ajoutée et le matériau est chauffé dans un processus de « cellulation ». Ici, le carbone réagit avec l’oxygène, créant du dioxyde de carbone, qui crée les bulles isolantes dans le (matériau). Le CO2 représente plus de 99% du gaz dans les espaces cellulaires.,(20)
Thermal conductivity/ λ (lambda) W / m . K = 0.041
Thermal resistance at 100mm K⋅m2/W = n/a
Specific Heat Capacity J / (kg . K)= 1000
Density kg / m3 = 115
Thermal diffusivity m2/s = 4.,2 · 10-7
énergie incorporée MJ/kg = n/a
perméable à la vapeur: Non
(Source: Foamglas (dalle T4))
paille (disponible en : balles, unités préfabriquées)
La Paille est une sous-produit, les tiges sèches des plantes céréalières, après que le grain et l’ivraie ont été enlevés. La paille représente environ la moitié du rendement des cultures céréalières telles que le blé, l’avoine, le riz, le seigle et le blé.
conductivité Thermique/ λ (lambda) W / m . K = 0.,08 (pour la construction portante)
résistance thermique à 350mm k⋅m2 / W = 4.37 à 350mm
capacité thermique spécifique J / (kg . K)= non disponible
Densité kg / m3 = 110 – 130
diffusivité Thermique m2/s = non disponible
énergie en MJ/kg = 0.,91(source ICE database 2011)
perméable à la vapeur: oui
(Source: BRE + FASBA + autres )
laine minérale de verre (disponible en : batts, rouleaux)
fabriqué à partir de verre fondu, généralement avec 20% à 30% de déchets industriels recyclés et contenu post-consommation. Le matériau est formé à partir de fibres de verre disposées à l’aide d’un liant en une texture similaire à la laine. Le processus pièges de nombreuses petites poches d’air entre le verre, et ces petites poches d’air suite à une isolation thermique élevée., La densité du matériau peut être modifiée par la pression et la teneur en liant.
conductivité Thermique/ λ (lambda) W / m . K = 0.035
résistance Thermique à 100 mm K⋅m2/W = 2.85
Capacité Thermique Spécifique J / (kg . K)= 1030
Densité kg / m3 = environ 20
diffusivité Thermique m2/s = 0.,0000016
énergie incorporée MJ/kg = 26
perméable à la vapeur: oui
(Source: Knauf (Earthwool OmniFit Slab) )
laine minérale de roche (disponible en: planches, batts, rouleaux)
Roche (pierre) la laine minérale est un produit de four de roche fondue à une température d’environ 1600 °C, à travers lequel un courant D’air ou de vapeur est soufflé. Des techniques de production plus avancées sont basées sur le filage de la roche fondue dans des têtes filantes à grande vitesse, un peu comme le processus utilisé pour produire du fil de bonbons., Le produit final est une masse de fibres fines et entrelacées d’un diamètre typique de 2 à 6 micromètres. La laine minérale peut contenir un liant, souvent un TER-polymère, et une huile pour réduire le saupoudrage.(19)
conductivité Thermique/ λ (lambda) W / m . K = 0.032–0.044 (18)
résistance Thermique à 100 mm K⋅m2/W = 2.70 – 2.85
Capacité Thermique Spécifique J / (kg ., K) = n/a
densité kg / m3 = n/a
diffusivité thermique m2/s = n/a
énergie incorporée MJ/kg = n/a
perméable à la vapeur: oui
(source: Divers)
icynene h2foamlite / LD-C-50 (disponible en: pulvérisation humide; coulé)
h2foamlite est un isolant exclusif fabriqué par Icynene, une entreprise basée au Canada. H2foamlite est une mousse de polyuréthane basse densité à cellules ouvertes, soufflée à l’eau et appliquée par pulvérisation., Le produit est préparé à partir de deux composants liquides, l’isocyanate (BaseSeal) et la résine (H2FoamLite), et est de couleur jaunâtre. (22)
conductivité Thermique/ λ (lambda) W / m . K = 0.039
résistance Thermique à 100 mm K⋅m2/W = n/a
Capacité Thermique Spécifique J / (kg . K)=s. o.
densité kg/m3 = 7,5 – 8.,3
diffusivité thermique m2/s = n/a
énergie incorporée MJ/kg = n/a
perméable à la vapeur: oui
(Source: Icynene)
mousse phénolique (disponible en: planches)
l’isolation en mousse phénolique est réalisée à partir d’une résine résollisée en présence d’un catalyseur acide, d’agents gonflants (tels que le pentane) et de tensioactifs.
conductivité Thermique/ λ (lambda) W / m . K = 0,020
résistance thermique à 100 mm K M m2 / W = 5.,00
Capacité Thermique Spécifique J / (kg . K) = n/a
densité kg / m3 = 35
diffusivité thermique m2/s = n/a
énergie incorporée MJ/kg = n/a
perméable à la vapeur: non
(source: Kingspan (kooltherm K3 floorboard )+ autres)
Polyisocyanurate/ mousse de polyuréthane (PIR/pur)
le polyuréthane (PUR et PU) est un polymère composé D’unités organiques reliées par des liaisons carbamate (uréthane)., Le polyuréthane peut être fabriqué dans une variété de densités et de duretés en faisant varier l’isocyanate, le polyol ou les additifs.
Le Polyisocyanurate, également appelé PIR, est un plastique thermodurcissable généralement produit sous forme de mousse et utilisé comme isolant thermique rigide. Sa chimie est similaire au polyuréthane (PUR) sauf que la proportion de méthylène diphényl diisocyanate (MDI) est plus élevée et un polyol dérivé du polyester est utilisé dans la réaction au lieu d’un polyol de polyéther. Les catalyseurs et les additifs utilisés dans les formulations PIR diffèrent également de ceux utilisés dans PUR., Des panneaux « sandwich » préfabriqués de PIR sont fabriqués avec les revêtements en acier anticorrosion et ondulés collés à un noyau de mousse de PIR et utilisés intensivement comme isolation de toiture et murs verticaux (par exemple pour l’entreposage, les usines, les immeubles de bureaux etc.).(19).jpg)
conductivité Thermique/ λ (lambda) W / m . K = 0.023–0.026(18)
résistance Thermique à 100 mm K⋅m2/W = 4.50
Capacité Thermique Spécifique J / (kg ., K) = n/a
densité kg / m3 = 30 – 40
diffusivité thermique m2/s = n/a
énergie incorporée MJ/kg = 101 (17)
perméable à la vapeur: non
(source: TPM industrial insulation & autres )
polystyrène expansé (EPS) (disponible en: panneaux, remplissage lâche)
Le polystyrène est un polymère aromatique synthétique fabriqué à partir du styrène monomère. Le polystyrène peut être solide ou moussé. Le polystyrène expansé (EPS) est une mousse rigide et résistante à cellules fermées., Il est généralement blanc et fait de perles de polystyrène pré-expansées. Le polystyrène est l’un des plastiques les plus utilisés, l’échelle de sa production étant de plusieurs milliards de kilogrammes par an.
Les mousses de polystyrène sont produites à l’aide d’agents gonflants qui forment des bulles et dilatent la mousse. Dans le polystyrène expansé, ce sont généralement des hydrocarbures tels que le pentane
bien qu’il s’agisse d’une mousse à cellules fermées, le polystyrène expansé et extrudé ne sont pas entièrement étanches ou étanches à la vapeur.
Le polystyrène mis au rebut ne se biodégrade pas pendant des centaines d’années et résiste à la photolyse., (19)
conductivité Thermique/ λ (lambda) W / m . K = 0.034–0.038 (18)
résistance Thermique à 100 mm K⋅m2/W = 3.52
Capacité Thermique Spécifique J / (kg . K)= 1300
Densité kg / m3 = 15 – 30
diffusivité Thermique m2/s =
énergie en MJ/kg = 88.,60 (16)
perméable à la vapeur: Non
(source: DOW et autres)
polystyrène extrudé (XPS) (disponible en: panneaux)
La mousse de polystyrène extrudé (XPS) se compose de cellules fermées, offre une rugosité de surface améliorée et une rigidité plus élevée et une conductivité thermique réduite. (19)Il est légèrement plus dense et donc légèrement plus fort que l’EPS.
La résistance à la diffusion de la vapeur D’Eau (μ) De XPS est très faible, ce qui la rend adaptée à une application dans des environnements plus humides.,(19)
Boards
Thermal conductivity/ λ (lambda) W / m . K = 0.033–0.035 (18)
Thermal resistance at 100mm K⋅m2/W = 3
Specific Heat Capacity J / (kg . K)= n/a
Density kg / m3 = 20 – 40
Thermal diffusivity m2/s = n/a
Embodied energy MJ/kg = 88.,6 (16)
perméable à la vapeur: No
(source: DOW et autres)
aérogel
L’aérogel est un matériau synthétique poreux ultraléger dérivé d’un gel, dans lequel le composant liquide du gel a été remplacé par un gaz. Le résultat est un solide avec une très faible densité et une faible conductivité thermique. Les surnoms incluent la fumée gelée et l’air solide, ou la fumée bleue en raison de sa nature translucide et de la façon dont la lumière se disperse dans le matériau. On se sent comme du polystyrène expansé fragile au toucher. Les aérogels peuvent être fabriqués à partir d’une variété de composés chimiques.,
les aérogels sont de bons isolants thermiques car ils annulent presque deux des trois méthodes de transfert de chaleur (convection, conduction et rayonnement). Ce sont de bons isolants conducteurs car ils sont composés presque entièrement de gaz, et les gaz sont de très mauvais conducteurs de chaleur. Ils sont de bons inhibiteurs convectifs car l’air ne peut pas circuler à travers le réseau. Les aérogels sont de mauvais isolants radiatifs car le rayonnement infrarouge (qui transfère la chaleur) les traverse.
l’aérogel de silice est le type d’aérogel le plus courant., La silice se solidifie en grappes tridimensionnelles et entrelacées qui ne représentent que 3% du volume. La Conduction à travers le solide est donc très faible. Les 97% restants du volume sont composés d’air dans des nanopores extrêmement petits. L’air a peu de place pour se déplacer, inhibant à la fois la convection et la conduction en phase gazeuse. (19)
conductivité Thermique/ λ (lambda) W / m . K = 0.014
résistance Thermique 50mm K⋅m2/W = 3.8 pour le 50mm
Capacité Thermique Spécifique J / (kg ., K)= 1000
Density kg / m3 = 150
Thermal diffusivity m2/s =
Embodied energy MJ/kg = 5.,BBA Cert 08/4598
en savoir plus sur la physique du bâtiment:
- transfert de chaleur: Conduction, Convection & rayonnement plus
- valeur U pour les nuls plus
- étanchéité à l’air plus
- conception du pare-Air plus
- bypass thermique plus
- retard de décrémentation & tampon thermique plus
- masse thermique plus
avertissement
greenspec n’accepte aucune responsabilité pour les dommages ou les coûts de tout type découlant de ou de quelque manière liée à votre utilisation de ce site Web., Les données et informations sont fournies à titre d’information uniquement et ne sont pas destinées à des fins commerciales. Ni GreenSpec ni aucun de ses partenaires ne peuvent être tenus responsables de toute erreur dans le contenu, ou de toute action prise en s’appuyant sur celui-ci.
Leave a Reply