L’isolation thermique est essentielle pour assurer une bonne performance énergétique du bâtiment. Cela permet aussi de réduire les coûts de chauffage et d’améliorer le confort. Le coefficient d’isolation thermique aide à évaluer l’efficacité d’un matériel isolant dans sa capacité à limiter les déperditions de chaleur. Cet article vous guide pour comprendre et calculer le coefficient d’isolation thermique d’un isolant.
Qu’est-ce que le coefficient d’isolation thermique ?
Le coefficient d’isolation thermique, aussi appelé résistance thermique (R), mesure la capacité d’un matériau à résister au flux de chaleur qui tente de traverser sa surface. Ce coefficient est exprimé en mètres carrés Kelvin par Watt (m².K/W). Il permet de comparer les performances des différents matériaux isolants disponibles sur le marché.
Un coefficient d’isolation thermique élevé signifie que le matériau peut réduire efficacement les pertes de chaleur et maintenir un niveau stable de température intérieure. Il faut également prendre note que la qualité de l’isolation thermique dépendra de plusieurs facteurs tels que l’épaisseur de l’isolant, la nature du matériau utilisé ou encore les conditions de mise en œuvre.
Quels éléments clés sont nécessaires pour le calcul ?
Le calcul du coefficient d’isolation thermique nécessite le recueil de certaines informations sur les matériaux isolants. Voici les principaux éléments qu’il faut prendre en compte.
La conductivité thermique (λ)
Il s’agit d’une propriété qui caractérise le rapport entre le flux de chaleur traversant un matériau et la différence de température. Elle est généralement exprimée en watts par mètre Kelvin (W/m.K). Les matériaux ayant une faible conductivité thermique sont des bons isolants, car ils conduisent moins de chaleur.
L’épaisseur du matériau isolant (e)
Ce paramètre influe grandement sur sa performance. Plus elle est importante, plus le matériau isolant sera performant. L’épaisseur doit être choisie en fonction de l’espace disponible pour l’installation de l’isolant et des performances souhaitées.
Comment calculer le coefficient d’isolation thermique ?
Pour déterminer le coefficient d’isolation thermique d’un matériau isolant, il faut diviser l’épaisseur du matériau par sa conductivité thermique :
R = e / λ
où R est la résistance thermique, e est l’épaisseur en mètres et λ est la conductivité thermique.
Par exemple, si vous utilisez un isolant d’une épaisseur de 0,1 mètre avec une conductivité thermique de 0,04 W/m.K, vous calculez :
R = 0,1 / 0,04
R = 2,5 m².K/W
Le coefficient d’isolation thermique de cet isolant est donc de 2,5 m².K/W.
Les matériaux isolants les plus courants et leur performance
Laine de verre
La laine de verre est un matériau très répandu dans l’isolation des bâtiments résidentiels et industriels en raison de sa faible conductivité thermique (entre 0,032 et 0,040 W/m.K) et de son prix abordable. Elle offre un coefficient d’isolation thermique de 1,25 à 3,125 m².K/W pour une épaisseur de 4 à 10 cm.
Panneaux de polyuréthane
Ce type d’isolant, fabriqué à partir de polymères synthétiques, possède une excellente performance avec une conductivité thermique entre 0,022 et 0,028 W/m.K. Pour une épaisseur de 5 à 12 cm, le coefficient d’isolation thermique varie de 1,8 à 5,45 m².K/W.
Laine de roche
Similaire à la laine de verre, la laine de roche offre une bonne isolation et est relativement bon marché. Sa conductivité thermique oscille entre 0,035 et 0,045 W/m.K. Avec une épaisseur comprise entre 4 et 12 cm, le coefficient d’isolation thermique varie de 1,11 à 3,43 m².K/W.
Comment choisir un isolant adapté à ses besoins ?
Pour déterminer quel matériau isolant est le plus approprié pour un projet, il faut tenir compte des objectifs de performance énergétique, du budget disponible et des contraintes techniques liées au bâtiment. Ne pas négliger l’épaisseur minimale intégrée dans your espace disponible, les exigences en termes d’inertie thermique ou encore l’impact sur le confort acoustique.
Ainsi, dans certains cas, il peut être intéressant de calculer l’isolation thermique d’un matériau. Cela permet d’opter pour un isolant dont la conductivité thermique est légèrement supérieure, mais moins coûteux. Cela est le cas de la laine de verre ou la laine de roche, si cela permet d’installer une épaisseur supérieure et d’obtenir ainsi un meilleur coefficient d’isolation thermique. À l’inverse, dans des situations où l’espace est limité, il peut être préférable de privilégier un isolant aux performances exceptionnelles tel que les panneaux en polyuréthane qui offrent un excellent rendement même avec une faible épaisseur.
