Matériau isolant : quelle épaisseur pour une isolation performante

LAMBDA, CONDUCTIVITÉ, RÉSISTANCE, TRANSMISSION THERMIQUES

Les déperditions de chaleur peuvent être énormes dans un logement mal isolé. Une étude de l’ADEME fait état de pertes thermiques allant jusqu’à 30 % pour les toitures et jusqu’à 25 % par les murs.

Qu’est-ce que le coefficient U : le coefficient de transmission thermique ?

Le coefficient U permet de calculer la transmission thermique des parois, c’est-à-dire la quantité de chaleur qu’elles laissent échapper. Il est généralement évalué dans le cadre d’un audit thermique, première étape d’une rénovation énergétique réussie. L’audit énergétique est une évaluation détaillée de la consommation d’énergie d’un bâtiment, visant à identifier les moyens d’améliorer son efficacité énergétique.

Audit énergétique et coefficient U : lors d’un audit énergétique, le coefficient U des différents éléments de la structure du bâtiment (murs, toit, fenêtres, portes, etc.) est mesuré. S’il est élevé, cela signifie que la structure laisse passer beaucoup de chaleur, indiquant une mauvaise isolation.

Isolation et coefficient U : l’isolation constitue la méthode la plus efficace pour réduire le coefficient U d’une structure. Elle peut être réalisée avec des matériaux d’isolation plus efficaces, en augmentant l’épaisseur de l’isolation existante, ou en améliorant l’étanchéité à l’air de la structure.

Qu’est-ce que la conductivité thermique ou lambda ?

La conductivité thermique, ou lambda (λ), indique la capacité de l’isolant à laisser passer (on dit aussi « conduire ») la chaleur. Plus la valeur est élevée, plus le matériau est « conducteur » et laisse passer la chaleur. Sa capacité d’isolation est donc réduite. A l’inverse, plus le lambda est élevé, plus la capacité isolante du matériau est grande. La conductivité d’un matériau isolant se calcule en W/m.K (Watt par mètre-kelvin). Connaître la conductivité thermique d’un isolant permet de déterminer l’épaisseur du matériau à poser. En voici quelques exemples :

Matériau isolant	Conductivité thermique
Polyuréthane	0,022 W/m.K
Polystyrène expansé	0,039 W/m.K
Laine de verre	0,030 - 0,040 W/m.K
Panneaux de bois rigides	0,042 W/m.K
Laine de bois	0,041 à 0,050 W/m.K
Ouate de cellulose	0,035 - 0,041 W/m.K
Verre cellulaire	0,036 - 0,050 W/m.K
Vermiculite	0,06 et 0,08 W/m.K

Qu’est-ce que la résistance thermique ?

La résistance thermique découle à la fois de la conductivité thermique et de l’épaisseur de l’isolant. Calculée en mètres carrés-kelvin par Watt (m².K/W), sa valeur minimale est définie par la réglementation thermique (RE 2020 à partir du 1er janvier 2022). La nouvelle réglementation préconise une résistance thermique plus élevée que celle appliquée depuis 2013. De plus, elle impose désormais de prendre en compte le confort thermique d’été.

Calcul de la résistance thermique d’une paroi et épaisseur d’isolant

La résistance thermique (R) s’entend pour l’ensemble de la paroi. Ainsi, si l’isolant est prévu pour doubler un mur en béton, la résistance thermique inclut l’épaisseur du mur, celle de l’isolant et celle du revêtement. Plus généralement, on applique le calcul à la seule épaisseur d’isolant.

La formule de calcul est la suivante :

• Résistance thermique = épaisseur de l’isolant / lambda (ou R=e/ λ).

Le calcul de l’épaisseur de matériau isolant nécessaire pour une isolation performante impose de savoir quelle résistance thermique vous souhaitez obtenir. Vous devez pour cela vous référer aux normes en vigueur, mais aussi à celles imposées comme critère minimal d’obtention de certaines aides.

Ainsi, pour être éligible aux certificats d’économies d’énergie, l’isolation doit présenter une résistance thermique minimale en fonction du type d’isolation :

Type d’isolation	Résistance thermique
rampants de toiture	6 m².K/W
murs	3,7 m².K/W
toitures terrasses	4,5 m².K/W
planchers	3 m².K/W
combles perdus	7 m².K/W

Si vous souhaitez améliorer la performance énergétique de votre logement, vous pouvez dépasser ces prescriptions minimales.

Quelle épaisseur choisir selon le matériaux isolant ?

Pour obtenir une résistance thermique de 8 m².K/W, que ce soit pour l’isolation des combles ou des murs, ou pour isoler les rampants de votre toiture ou vos planchers bas, vous devez ainsi poser :

Matériaux isolants	Epaisseur
polyuréthane	18 cm
laine de verre	25-30 cm
panneaux de bois rigides	34 cm
ouate de cellulose	28 à 40 cm

Dans une isolation par l’extérieur, l’épaisseur de l’isolation sur les murs n’a d’incidence que sur le confort thermique obtenu. En revanche, dans l’isolation thermique par l’intérieur, elle peut aussi impacter les surfaces des pièces. Dans ce cas, vous avez tout intérêt à privilégier le meilleur isolant thermique faible épaisseur, le polyuréthane, ou un matériau isolant possédant une conductivité faible, qui nécessite une moindre épaisseur.

Si vous souhaitez aménager des combles, l’isolation par l’intérieur sera faite sous les rampants avec une laine de verre ou une laine de roche en rouleaux. Les laines minérales offrent un très bon rapport qualité prix.

Au-delà du choix de l’isolant et de la bonne épaisseur, il ne faut pas oublier, dans vos travaux d’isolation, les autres points qui influent sur les performances thermiques de l’isolation :

• Le traitement des ponts thermiques,
• L’amélioration de la ventilation,
• La suppression des infiltrations d’air
• La prévention de la condensation avec un pare-vapeur.