La rénovation éco-responsable est devenue une priorité pour de nombreux propriétaires et professionnels de l'architecture, qui cherchent à réduire l'empreinte carbone des bâtiments et à créer des espaces de vie plus durables et économes en énergie. Deux approches clés pour atteindre ces objectifs sont l'isolation thermique par l'extérieur (ITE) et l'isolation thermique par l'intérieur (ITI). Lorsqu'elles sont combinées avec le concept d'inertie thermique, ces méthodes permettent d'obtenir un confort thermique optimal tout en favorisant une approche bioclimatique pour la rénovation des bâtiments.
Isolation Thermique par l'Extérieur (ITE)
L'isolation thermique par l'extérieur est une technique consistant à envelopper les murs extérieurs d'un bâtiment avec une couche isolante afin de réduire les déperditions de chaleur et d'améliorer l'efficacité énergétique globale du bâtiment. Ce procédé est le plus répandu en Scandinavie, en réhabilitation sur support existant et en neuf.
On distingue différentes mises en œuvre de l'ITE :
l'isolation par panneaux ou blocs enduit : consiste à coller ou à fixer mécaniquement des isolants contre des façades existantes puis de les enduire.
l'isolation sous bardage : pose d'un isolant contre la façade et d'un parement extérieur séparé par une lame d'air.
Les murs à double paroi maçonnée : également appelé double mur, il est définit par un mur porteur intérieur, un second mur constituant parement extérieur. Un espace est laissé entre ces deux mur afin d'y inclure un isolant.
L'ITE présente de nombreux avantages :
Elle améliore considérablement les performances thermiques du bâtiment en évitant les ponts thermiques et en réduisant les pertes de chaleur.
Elle permet de conserver l'inertie thermique des murs intérieurs, ce qui favorise une régulation thermique stable et un confort accru pour les occupants.
Elle n'empiète pas sur l'espace intérieur du bâtiment, ce qui en fait une solution idéale pour les projets de rénovation.
Elle protège les structures porteuses en évitant les chocs thermiques.
Elle réduit considérablement le risque de condensation dans le mur.
Cependant, l'ITE présente également quelques inconvénients potentiels :
La mise en œuvre peut être plus complexe et coûteuse que l'isolation thermique par l'intérieur.
En rénovation, tous les bâtiments ne se prêtent pas systématiquement à l'ITE pour des raisons esthétiques (façades anciennes en pierre apparente par exemple), réglementaires (PLU, alignement sur rue, copropriété, etc...) ou techniques. La liberté architecturale peut alors être limitée.
Isolation Thermique par l'Intérieur (ITI)
L'isolation thermique par l'intérieur est une méthode qui consiste à placer une couche isolante à l'intérieur des murs du bâtiment, entre les murs existants et une nouvelle cloison intérieure. C'est la solution à privilégier pour les bâtiments existants lorsque l'isolation thermique par l'extérieur est impossible.
L'ITI peut être réalisée par différentes méthodes :
Isolation par panneaux à enduire ou à habiller par un parement intérieur de type plâtre.
Insufflation d'isolant entre mur existant et parement intérieur. La ouate de cellulose (ou équivalent) est projetée sur une ossature bois rapporté et fermé par un panneau de parement.
Isolation avec contre cloisons maçonnée : On parle cette fois de contre-murs avec la mise en œuvre d'une cloison (terre crue, brique, etc...) après la couche d'ITI.
L'ITI présente des avantages pratiques :
Plus facile et rapide à mettre en œuvre que l'ITE, ce qui peut réduire les coûts de main-d'œuvre et les délais de construction.
Préservation l'aspect extérieur du bâtiment, ce qui est particulièrement important pour les bâtiments historiques ou patrimoniaux.
Pas d'installation d'échafaudage
l'ITI peut être réalisée de manière progressive, ce qui est idéal pour les projets de rénovation dans des bâtiments occupés (pièce par pièce).
Néanmoins, l'ITI présente également des inconvénients :
En plaçant l'isolant à l'intérieur des murs, elle réduit l'inertie thermique des murs, ce qui peut entraîner des fluctuations plus rapides de la température intérieure. (source d'inconfort en été et de moins bons résultats thermiques en hiver)
Réduction de l'espace habitable du bâtiment.
Création de ponts thermiques
Risque de condensation dans l'isolant et à l'interface mur/isolant.
Inertie Thermique
L'inertie thermique est un concept clé dans la conception des bâtiments durables et économes en énergie. Il joue un rôle crucial dans le maintien d'une température intérieure stable et confortable, en réduisant les variations de température causées par les fluctuations extérieures. Comprendre le principe et le fonctionnement de l'inertie thermique, ainsi que les matériaux qui la favorisent, est essentiel pour créer des espaces de vie efficaces sur le plan énergétique et agréables à vivre.
L'inertie thermique est la capacité d'un matériau ou d'une structure à absorber, stocker et libérer la chaleur ou la fraicheur au fil du temps. Cela signifie que lorsqu'un matériau est exposé à une source de chaleur, comme le soleil, il accumule cette chaleur et la restitue progressivement lorsque la source de chaleur disparaît (la nuit). Au contraire, lorsqu'il est exposé à des températures plus fraiches par une surventilation nocturne, il va cette fois capter la fraicheur de la nuit pour la restituer la journée quand les températures montent. L'inertie thermique est ainsi responsable du déphasage thermique, c'est-à-dire du décalage temporel entre le pic de température extérieure et le pic de température intérieure.
Cette régulation thermique a un impact significatif sur le confort des occupants du bâtiment. En réduisant les variations de température, l'inertie thermique crée un environnement intérieur plus stable, évitant ainsi les pics de chaleur pendant la journée et les chutes de température pendant la nuit.
L'inertie thermique est mesurée par une grandeur physique appelée capacité thermique massique. Elle représente la quantité de chaleur nécessaire pour élever d'une unité de température la masse d'un matériau donné. Les matériaux à forte capacité calorifique massique ont une inertie thermique élevée, car ils peuvent stocker davantage de chaleur. Plus elle est importante, plus le réservoir à calories est important. Elle se mesure en wattheures par mètre carré Kelvin (Wh/m²K). Les matériaux ayant une capacité calorifique massique élevée sont généralement plus denses et peuvent ainsi stocker plus d'énergie thermique.
La notion de diffusivité thermique est elle aussi essentiel quand on parle d'inertie thermique. Plus elle est élevée, plus le flux de chaleur pénètre rapidement dans l'épaisseur du mur. On privilégiera donc les matériaux avec une faible diffusivité.
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Combiner isolation & inertie pour un confort thermique optimal
La recherche du confort thermique dans nos espaces de vie est une préoccupation essentielle, en particulier dans un contexte de changement climatique et de hausse des coûts énergétiques. Pour atteindre un confort optimal, deux concepts clés se démarquent : l'inertie thermique et l'isolation thermique. Lorsqu'ils sont combinés intelligemment, ces deux principes jouent un rôle crucial pour créer des environnements intérieurs agréables, stables et économes en énergie.
L'inertie thermique, comme nous l'avons vu précédemment, est la capacité des matériaux à absorber, stocker et restituer la chaleur au fil du temps. Les matériaux à forte inertie, tels que le béton, la pierre et la terre cuite, sont en mesure de conserver la chaleur accumulée pendant la journée et de la diffuser progressivement pendant la nuit, contribuant ainsi à maintenir une température intérieure stable et confortable. Cette régulation thermique naturelle offre un avantage significatif en termes de confort, car elle réduit les variations de température et crée un environnement plus agréable pour les occupants.
D'autre part, l'isolation thermique vise à limiter les transferts de chaleur entre l'intérieur et l'extérieur d'un bâtiment. En enveloppant le bâtiment avec une couche isolante, on réduit les déperditions de chaleur en hiver et on limite les gains de chaleur en été. L'isolation thermique par l'extérieur (ITE) et l'isolation thermique par l'intérieur (ITI) sont deux approches complémentaires, chacune avec ses avantages et ses inconvénients. L'ITE conserve l'inertie thermique des murs extérieurs, tandis que l'ITI offre une solution pratique pour renforcer l'isolation des murs intérieurs.
Lorsqu'ils sont combinés, l'inertie thermique et l'isolation créent une enveloppe thermique performante qui optimise le confort thermique. Les matériaux à forte inertie stockent la chaleur, tandis que l'isolation limite les pertes de chaleur, créant ainsi un équilibre parfait. Cette synergie permet de maintenir une température intérieure agréable, avec des variations minimales tout au long de la journée.
Outre le confort, la combinaison de l'inertie thermique et de l'isolation a un impact significatif sur l'efficacité énergétique des bâtiments. En limitant les fluctuations de température, on réduit la dépendance aux systèmes de chauffage et de climatisation, ce qui se traduit par des économies d'énergie substantielles et une empreinte carbone réduite. De plus, cette approche bioclimatique offre un environnement intérieur sain et durable, en harmonie avec l'environnement naturel.
En conclusion, l'inertie thermique et l'isolation sont deux principes clés pour atteindre un confort thermique optimal dans nos bâtiments. La combinaison de ces deux approches permet de créer des espaces de vie stables, confortables et économes en énergie, offrant ainsi une solution durable pour l'avenir. Pour les concepteurs, architectes et propriétaires de bâtiments, intégrer l'inertie thermique et l'isolation dans leurs projets de construction ou de rénovation est un choix judicieux pour créer des environnements intérieurs accueillants, éco-responsables et durables. En conjuguant ces deux concepts, nous contribuons à la construction d'un avenir meilleur, où le confort et la préservation de notre environnement vont de pair.
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