Pour choisir son isolant adéquat, plusieurs critères entrent en jeu :
Evidemment le prix mais aussi de nombreux paramètres plus techniques mais fondamentaux tels :
-Les caractéristiques statiques qui sont : la conductivité et la capacité thermique
Comment un isolant se comporte- t-il en présence d’un flux thermique indépendamment du temps de réaction.
- Les caractéristiques dynamiques qui sont : la diffusivité et l’effusivité
A quelle vitesse l’isolant gère-t-il le flux thermique
La conductivité thermique : symbolisée par le coefficient λ (lambda)
C’est la propriété qu’ont les isolants de transmettre la chaleur par conduction. Elle est exprimée en watt par mètre degré Celsius (W/m.°C).
Plus la conductivité thermique d’un matériau est grande plus ce matériau sera conducteur. Plus la conductivité thermique est faible, plus il sera isolant.
La résistance thermique : symbolisée par le coefficient R
Elle est utilisée pour quantifier le pouvoir isolant des matériaux pour une épaisseur donnée. R dépend du λ de chaque matériau et de l’épaisseur de ceux-ci
Rmatériau = épaisseur / λ, il s’exprime en mètre carré Celsius par watt (m².°C/W).
Plus R est grand, plus le matériau sera isolant.
La transmission calorifique : symbolisée par le coefficient U
R exprime la résistance de la paroi au passage de la chaleur.
U est son inverse, appelé aussi coefficient de transmission surfacique U=1/R
Il s’exprime en Watt par m² degré Celsius (w/m².°C)
Plus U est faible, plus la paroi est performante
La capacité thermique : symbolisée par le coefficient ρC
C’est ce qui désigne l’aptitude d’un matériau à stocker de la chaleur. Elle est exprimée en Wattheure par mètre cube °C (Wh/m3.°C)
Plus la capacité thermique est grande, plus la quantité de chaleur à lui apporter pour élever sa température est importante.
La diffusivité thermique ou déphasage: symbolisée par le coefficient a
C’est l’aptitude d’un matériau à transmettre rapidement une variation de température. Elle croît avec la conductivité et décroît avec la capacité thermique. Elle s’exprime en mètre carré par heure (m²/h).
Plus la diffusivité est faible, plus le front de chaleur mettra du temps à traverser l’épaisseur du matériau.
L’effusivité thermique : symbolisée par le coefficient b
A la différence de la diffusivité thermique qui décrit la rapidité d’un déplacement des calories à travers la masse d’un matériau, l’effusivité décrit la rapidité avec laquelle un matériau absorbe les calories. Elle s’exprime en Watt racine carrée d’heure par mètre carré degré Celsius (W.√h/m².°C).
Plus l’effusivité est élevée, plus le matériau absorbe d’énergie sans se réchauffer notablement. Au contraire, plus elle est faible, plus vite le matériau se réchauffe.
En conclusion :
Pour le confort d’hiver. Il conviendra d’avoir un isolant dont la conductivité thermique est faible ( coef λ), une épaisseur suffisante pour avoir une bonne résistance thermique ( coef R), et une mise en œuvre adéquate ( la densité du matériau appropriée)
Pour le confort d’été. Il conviendra d’avoir un isolant présentant une capacité thermique (coef ρC) élevée permettant de stocker suffisamment de calories sans s’échauffer pour autant et un déphasage de l’onde thermique élevé afin que la chaleur de la journée arrive à l’intérieur lorsque la fraîcheur de la soirée permet de tempérer les espaces intérieurs. Il faut donc choisir un isolant qui ralentit le passage de flux de chaleur c'est-à-dire à faible diffusivité thermique (coef a).
| Courbe comparative de déphasage entre une laine minérale et la Ouate de Cellulose |
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| Caractéristiques thermiques de différents matériaux |
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