La performance de l’isolation s’évalue grâce à une série de caractéristiques techniques. Ces valeurs nous renseignent sur les capacités d’un matériau à résister à la chaleur, mais aussi à limiter les variations de température, quelles qu’elles soient à l’échelle d’un bâtiment ou d’une installation. Parmi ces indicateurs, les coefficients thermiques des isolants jouent un rôle clé pour comprendre leur efficacité réelle face aux transferts de chaleur. Voici comment les analyser pour bien choisir un isolant.
Que sont les coefficients thermiques des isolants ?
Les coefficients thermiques des isolants sont des valeurs numériques qui caractérisent leurs performances en matière de conduction, de résistance et de régulation de la chaleur. Ce sont des indicateurs essentiels pour comparer les matériaux isolants dans un projet de construction ou de rénovation.
L’épaisseur de l’isolant
La performance de l’isolation prend en compte l’épaisseur du produit. Le temps que met la chaleur à traverser le matériau est nécessairement impacté par son épaisseur, quelle que soit sa performance thermique. Dans l’univers des isolants, l’épaisseur est donnée en mètre et notée (e).
La conductivité thermique : lambda de l’isolation
La conductivité thermique est une autre caractéristique clé pour évaluer la performance d’une isolation. Cette valeur est appelée le lambda de l’isolation, noté (λ).
Le lambda traduit la capacité d’un isolant à transmettre la chaleur par conduction. Il correspond au flux de chaleur traversant un matériau de 1m d’épaisseur et 1 m² de surface en 1 seconde. Cette mesure du lambda d’isolation se fait avec un écart de température de 1°C entre les deux faces du produit.
La conductivité thermique s’exprime en W/(m.K) et se calcule selon la loi de Fourier, à partir du flux de chaleur traversant le matériau et du gradient de température entre ses faces.
Plus le coefficient lambda est faible, plus le matériau est isolant. À l’inverse, un lambda élevé signifie un flux de chaleur plus important et donc un moins bon isolant.
La résistance thermique de l’isolant R
La résistance thermique de l’isolant R traduit sa capacité à freiner les transferts thermiques. Pour la calculer, il faut connaître l’épaisseur (e) du produit et son lambda (λ). Le calcul du R thermique s’effectue entre l’épaisseur et la conductivité : R =e/λ. Autrement dit, pour un R optimal, il faut un maximum d’épaisseur et un minimum de conductivité thermique.
La capacité isolante R s’exprime en m²K/W. Naturellement, plus R est grand, plus le matériau est isolant.
Isolation thermique : le coefficient U
Le coefficient de transmission surfacique (U) sert à quantifier l’efficacité thermique de différents ouvrages : les vitrages (Ug), les menuiseries (Uf) ou encore les fenêtres (Uw). La formule de calcul est l’inverse de la résistance thermique R : U = 1/R.
Le coefficient U s’exprime en W/(m²K). Plus une paroi est performante, plus son coefficient U est faible.
L’indicateur de déphasage thermique
Le déphasage thermique permet de saisir le temps que met la chaleur pour traverser la paroi. Cet indicateur est très utile pour évaluer le confort thermique estival à l’intérieur d’une construction. Le déphasage, exprimé en heure, doit permettre de retarder les apports de chaleur intérieurs afin qu’ils puissent coïncider avec la chute des températures nocturnes.
Le calcul du déphasage thermique prend en compte l’épaisseur, la densité, la capacité thermique et la conductivité du matériau. Un déphasage élevé améliore le confort d’été en retardant la transmission de chaleur vers l’intérieur.
Quels sont les indicateurs utiles pour les installations industrielles ?
Dans l’industrie, les installations à isoler peuvent présenter des surfaces planes ou cylindriques : isolation des parois, calorifugeage des tuyaux… La résistance thermique du complexe isolant R est ici un excellent indicateur, qui tient compte de l’épaisseur et de la conductivité thermique.
Les indices sur l’isolation thermique des produits isolants sont multiples. Il y a les critères que nous venons d’évoquer, mais aussi les caractéristiques techniques comme la capacité hygroscopique ou la résistance à la vapeur d’eau. Il est essentiel de les considérer ensemble, pour mieux saisir les capacités et la durabilité d’une solution d’isolation.
