Optimalisation épaisseur isolation-II-08-04

Transcription

Optimalisation épaisseur isolation-II-08-04
VILLE
DE
GEMBLOUX
Optimalisation de l’épaisseur
de l’isolation thermique
des parois opaques
Service Environnement – cellule Energie
Daniel COMBLIN, 081/626.381. - [email protected]
Version du 28/03/2008.
Optimalisation de l’isolation thermique – Service Energie Ville de Gembloux – DC – avril 2008 – page 1
Sommaire
1. Introduction ............................................................... 3
2. Définition de l’épaisseur économiquement optimale .......... 4
3. Hypothèses de travail .................................................. 6
4. Epaisseur optimale de l’isolation thermique d’un mur ........ 7
5. Epaisseur optimale de l’isolation thermique d’une toiture ..10
6. Recommandations ......................................................17
7. Performances thermiques minimales à atteindre .............18
Optimalisation de l’isolation thermique – Service Energie Ville de Gembloux – DC – avril 2008 – page 2
1. Introduction
A l’heure où les prix des énergies ne cessent d’augmenter, il est sans doute urgent de
repenser de manière plus fondamentale la conception des bâtiments afin de limiter
fortement les déperditions thermiques et les coûts correspondants.
La démarche du document est avant tout de donner des outils et des arguments pour
mettre en œuvre des mesures en faveur d’une utilisation rationnelle des ressources
énergétiques. Le but n’est pas de réduire les questions énergétiques aux seuls aspects
financiers. Les questions de rentabilité financière sont là comme argument de
renforcement car les questions budgétaires sont très importantes dans le cadre d’un
choix d’investissement. L’aspect financier est donc un moyen d’appuyer la démarche
environnementale et non une finalité en soit.
Le document suit ainsi une logique de rentabilité financière. Néanmoins, si une logique de
rentabilité écologique était prise, la lutte contre le CO2 pousserait vers une isolation
encore plus forte !
Notre paysage énergétique étant en pleine mutation, on ne peut pas savoir exactement
ce que coûtera l’énergie dans 40 ans. Cependant, les énergies fossiles ne vont
certainement pas diminuer et, outre l’aspect financier, mettre en œuvre des mesures
visant à limiter nos consommations sous toutes ses formes est une expression d’un
respect environnemental.
Ce document permet aux rédacteurs de cahiers de charges et aux décideurs de trouver
des données leur permettant d’y intégrer des mesures plus exigeantes que les pratiques
en cours en matière d’isolation : et ainsi, sortir d’un fonctionnement étroit, aller plus loin
pour apporter une modeste contribution au développement durable. Le tout en adaptant
les solutions en fonction des situations de terrain bien évidemment !
Ainsi, l’augmentation des épaisseurs des isolants thermiques doit être revendiquée à
juste titre. Néanmoins, la question se pose de savoir jusqu’où il faut isoler : faut-il se
limiter à respecter la réglementation, faut-il se limiter aux exigences minimales pour
l’octroi des primes ou faut-il aller jusqu’au standard des maisons passives qui
économisent jusqu’à 90% des besoins de chauffage par rapport à une construction
traditionnelle ?
La présente note vise à donner quelques éléments de réponse à ces questions, en
fonction du type de paroi à isoler et du type d’isolant mis en œuvre.
Ces éléments de réponse sont :
d’ordre général en apportant des informations techniques sur les critères à
prendre en compte lors du choix de l’isolant et de son épaisseur (pages 4 et 5) ;
d’ordre pratique via différentes données chiffrées sur base d’hypothèses de travail
définies (pages 6 à 17) ;
d’ordre réglementaire en reprenant les conditions régionales en la matière ainsi
que les conditions spécifiques pour pouvoir prétendre aux subsides UREBA pour
les pouvoirs publics (Utilisation Rationnelle de l’Energie dans les BAtiments, arrêté
du 10 avril 2003) ou aux primes régionales pour les particuliers ou les entreprises
(pages 18 et 19).
En fonction du temps dont il dispose, chacun peut se référer soit directement aux
données chiffrées et visuelles (tableaux et graphiques), soit aux informations complètes
(critères de choix, mode de calcul, normes,…).
Optimalisation de l’isolation thermique – Service Energie Ville de Gembloux – DC – avril 2008 – page 3
2. Définition de l’épaisseur économiquement optimale
Lorsque l’on augmente l’isolation d’une paroi, soit en augmentant l’épaisseur de l’isolant,
soit en utilisant un matériau dont le coefficient de conductibilité thermique est moindre, il
en résulte d’une part une diminution des déperditions thermiques à travers la paroi
concernée, mais aussi d’autre part un supplément de coût lié à l’augmentation de
l’épaisseur de la paroi.
L’augmentation de l’épaisseur fait en effet augmenter le volume du matériau à acheter et
à mettre en œuvre ; la diminution du coefficient de conductibilité fait employer un
matériau dont le pouvoir d’isolation est plus élevé et qui est généralement plus cher.
La courbe suivante illustre les incidences conjointes dues à l’augmentation de l’épaisseur
de l’isolant :
- une augmentation des coûts ou de la charge financière afférente à la mise en œuvre
d’un m² de paroi (coûts de l’isolation dans le graphique),
- une diminution des dépenses de combustibles calculées sur une période considérée
(soit 20, 30 ou 40 ans) (diminution appelée économies dans le graphique)
L’épaisseur optimale est déterminée par l’intersection des deux courbes prises en
compte : ainsi, dans l’exemple ci-dessous, l’épaisseur optimale est de 27 cm (28 cm en
pratique) si on considère une période de 20 ans, ou de 38 cm en prenant en compte une
période de 40 ans.
Epaisseur optimale d'isolation
Laine de Roche Delta sur toiture inclinée (seule)
60
Coûts isolation
Economies 20 ans
Coûts en €/m² TVAC
50
Economies 30 ans
Economies 40 ans
40
30
20
10
0
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
Epaisseur de l'isolation (en cm)
Graphique relatif un coût moyen du combustible sur la période concernée de 1 €/litre
Optimalisation de l’isolation thermique – Service Energie Ville de Gembloux – DC – avril 2008 – page 4
Une lecture plus aisée des mêmes résultats est donnée par les courbes qui suivent ; dans
ce cas, l’épaisseur optimale est déterminée par le minimum atteint par la courbe, soit
l’épaisseur pour laquelle les dépenses globales sont les plus faibles sur la période
(dépenses incluant l’investissement dû à l’augmentation de l’épaisseur de l’isolation).
Epaisseur optimale d'isolation Laine de Roche Delta sur toiture inclinée (seule)
0
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
Dépenses totales (en €/m²)
-5
-10
-15
-20
sur 20 ans
-25
sur 30 ans
sur 40 ans
-30
-35
Epaisseur de l'isolation (en cm)
Outre l’épaisseur de l’isolation et le coût de l’investissement, d’autres paramètres
influencent également le calcul de l’optimalisation de l’épaisseur :
-
le prix de l’unité de chaleur à la sortie des générateurs :
ce prix est calculé en fonction du prix unitaire du combustible, du pouvoir calorifique
de celui-ci et du rendement moyen des installations de production de chaleur sur
l’ensemble de la période prise en compte ;
dans les évaluations présentées ci-après, deux hypothèses ont été prises en compte :
le prix du litre de mazout de janvier 2008 (déjà dépassé de 10% en mars 2008), soit
0,7 €/litre et un doublement de ce prix en fin de période, soit un prix moyen de 1
€/litre sur l’ensemble de la période prise en compte ; le rendement moyen des
installations a été, dans chaque cas, estimé à 85%.
L’épaisseur optimale augmente lorsque le prix de l’unité de chaleur augmente, mais
pas de manière proportionnelle.
-
le type et la durée d’utilisation des locaux concernés :
le type et la durée d’utilisation des locaux (école, habitation, bureau, salle de sport,…)
ont une incidence sur les températures à atteindre le jour et la nuit (diminution de
température de consigne ou arrêts du chauffage la nuit ou les week-ends), les
apports de chaleur gratuits dus à l’occupation ou à l’ensoleillement.
L’influence de la température de consigne et de la durée d’occupation sur l’épaisseur
optimale est la même que celle du prix de l’unité de chaleur : l’épaisseur optimale
augmente lorsque la température de consigne ou la durée d’occupation augmente.
-
la résistance à la transmission de la chaleur de la structure de base de la
paroi : la structure de base est la partie de la paroi ne comprenant pas le matériau
isolant considéré (y compris la lame d’air éventuelle dans laquelle serait posé
l’isolant).
L’épaisseur économique diminue lorsque cette résistance augmente, jusqu’à devenir
nulle si la structure de base est suffisamment isolée par elle-même, ce qui n’est
généralement pas le cas avec les structures de base rencontrées en pratique.
-
les caractéristiques propres de l’isolant lui-même : conductibilité thermique du
matériau et prix de celui-ci.
Optimalisation de l’isolation thermique – Service Energie Ville de Gembloux – DC – avril 2008 – page 5
3. Hypothèses de travail
Les critères à prendre en compte pour le choix d’un isolant sont généralement les
suivants :
- le coefficient de conductibilité thermique,
- le prix,
- la tenue dans le temps,
- l’énergie grise nécessaire à la fabrication,
- la capacité d’accumuler la chaleur en été (inertie thermique)
- l’inflammabilité,
- la diffusion de la vapeur,
- la facilité de mise en œuvre,
-…
La mise en œuvre de l’isolation a, en effet, une grande importance et, en tous les cas,
est très différente entre un mur vertical et une toiture plate ou inclinée ; c’est la raison
pour laquelle, la présente analyse présente ces deux types de parois indépendamment
l’une de l’autre. Par ailleurs, en raison notamment des risques de toxicité en cas
d’incendie, les isolants synthétiques n’ont pas été pris en considération pour l’isolation en
toiture.
Au vu de l’augmentation prévisible des courts du pétrole, il est raisonnable de retenir
l’hypothèse minimale du doublement des coûts d’ici vingt ans ; dès lors, l’hypothèse d’un
coût moyen de 1 €/litre de mazout et la prise en compte d’une période de 30 ans (durée
moyenne) sont de préférence à retenir pour les évaluations de l’épaisseur optimale,
même si la prise en compte d’une durée de 40 ans peut également se justifier du fait que
la construction ou la rénovation lourde d’un bâtiment est généralement envisagée pour
une durée d’au moins 50 ans.
Note importante :
Les coûts pris en compte dans les calculs (et donc ceux mentionnés dans les graphiques
et tableaux) ne comprennent pas le coût de la main d’œuvre de pose de l’isolant ni celui
de la finition éventuelle (intérieure ou extérieure). En effet, nous sommes partis de
l’hypothèse qu’une isolation minimale était décidée, isolation particulièrement rentable
d’elle-même étant entendu que ce sont les premiers centimètres d’isolant qui sont les
plus rentables. Dans ce cas, on peut considérer que les coûts de la mise en œuvre de
l’isolation et de la finition sont généralement du même ordre si l’on place un panneau
d’isolant de 4 ou 5 cm d’épaisseur ou un autre plus épais de 16 cm.
Ainsi, les coûts pris en compte sont en réalité les surcoûts par rapport à cette épaisseur
minimale d’isolation (4 à 5 cm dans les murs ou 10 à 14 cm en toiture suivant les cas).
En toute objectivité, il convient donc de préciser que les estimations présentées ici ne
constituent pas des calculs de rentabilité au sens strict du terme.
Optimalisation de l’isolation thermique – Service Energie Ville de Gembloux – DC – avril 2008 – page 6
4. Epaisseur optimale de l’isolation thermique d’un mur
(mur de briques 31 cm) - Coûts en €/m² TVAC (21%), sans main d’œuvre ni finition.
Hypothèse du coût moyen de l’énergie sur la période considérée : 0,7 €/litre de mazout
Période prise en compte
20 ans
Epaisseur
optimale
Type d’isolant
30 ans
Valeur
Coûts Epaisseur
en €/m² optimale
K
40 ans
Valeur
Coûts Epaisseur
en €/m² optimale
K
Coûts
Valeur
K
en €/m²
Isolants synthétiques
•
•
•
Polystyrène
expansé- EPS
26 cm
0,145
21,28
34 cm
0,113
25,12
38 cm
0,101
27,04
Polystyrène extrudé
– XPS
10 cm
0,347
22,34
12 cm
0,295
29,06
12 cm
0,295
29,06
Polyuréthane – PUR
10 cm
0,253
30,59
12 cm
0,214
37,97
14 cm
0,214
43,44
Laine de verre Mupan
12 cm
0,286
27,83
14 cm
0,251
32,43
18 cm
0,202
41,71
Laine de roche Rockfit
12 cm
0,286
24,12
16 cm
0,224
32,16
20 cm
0,184
40,20
Béton cellulaire
24 cm
0,565
56,43
30 cm
0,461
70,49
35 cm
0,399
82,50
Laine de lin
14 cm
0,246
26,60
18 cm
0,197
33,30
20 cm
0,180
36,61
Liège expansé
10 cm
0,347
33,50
12 cm
0,295
40,64
14 cm
0,257
47,02
Laine de bois
16 cm
0,219
20,39
20 cm
0,180
25,48
24 cm
0,152
30,58
Cellulose + bois
16 cm
0,228
23,35
20 cm
0,186
29,19
24 cm
0,157
35,03
Isolants minéraux
•
•
•
Isolants végétaux
•
•
•
•
Légende des couleurs :
-
vert = valeur K < 0,15
vert pâle = 0,15 < valeur K < 0,25
jaune = 0,25 < valeur K < 0,45
orange = 0,45 < valeur K < 0,6
rouge = valeur K > 0,6
standard pour les maisons passives
standard pour les maisons basse énergie
exigences pour les primes régionales
norme régionale à respecter
Hypothèse du coût moyen de l’énergie sur la période considérée : 1,0 €/litre de mazout
Période prise en compte
Type d’isolant
20 ans
Epaisseur
optimale
30 ans
Valeur
Coûts Epaisseur
K
en €/m² optimale
40 ans
Valeur
K
Coûts
en €
Epaisseur
optimale
Valeur
Coûts
K
en €/m²
Isolants synthétiques
•
•
•
Polystyrène
expansé- EPS
32 cm
0,119
24,16
38 cm
0,101
27,04
44 cm
0,088
28,00
Polystyrène extrudé
– XPS
12 cm
0,295
29,06
14 cm
0,257
38,97
16 cm
0,228
46,56
Polyuréthane – PUR
12 cm
0,214
37,97
14 cm
0,186
43,44
16 cm
0,164
49,57
Laine de verre Mupan
14 cm
0,251
32,43
18 cm
0,202
41,71
24 cm
0,157
55,62
Laine de roche Rockfit
16 cm
0,224
32,16
20 cm
0,184
40,20
22 cm
0,170
44,22
Béton cellulaire
30 cm
0,461
70,49
35 cm
0,399
82,50
40 cm
0,353
93,72
Laine de lin
18 cm
0,197
33,30
20 cm
0,180
36,61
22 cm
0,165
40,61
Liège expansé
12 cm
0,295
40,64
16 cm
0,228
53,82
18 cm
0,205
60,54
Laine de bois
20 cm
0,180
25,48
24 cm
0,152
30,58
28 cm
0,135
35,67
Cellulose + bois
20 cm
0,186
29,19
24 cm
0,157
35,03
28 cm
0,137
40,87
Isolants minéraux
•
•
•
Isolants végétaux
•
•
•
•
Optimalisation de l’isolation thermique – Service Energie Ville de Gembloux – DC – avril 2008 – page 7
Epaisseur optimale et coûts de l'isolation
thermique d'un mur
35
Epaisseur
70
30
Coûts
60
25
50
20
40
15
30
10
20
5
10
0
0
Coûts en €/m²
80
40
Pol
yst
yrè
ne
exp
ans
Pol
é
y st
yrè
ne
ext
rud
Pol
é
y ur
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La i
ne
de
lin
Liè
ge
e xp
ans
é
La i
ne
de
boi
s
Cel
l ulo
se
+b
ois
Epaisseur optimale (en cm)
(Hypothèses : coût moyen de l'énergie 0,7 €/litre - période 30 ans)
(Hypothèses : coût moyen de l'énergie 0,7 €/litre - période 30 ans)
+b
ois
Ce
llul
os
e
de
bo
is
é
Liè
ge
exp
ans
Lai
ne
n
de
li
Lai
ne
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Bé
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Lai
ne
éth
ane
–
xtr
ud
é
Po
ly u
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Po
ly s
tyr
èn
ee
e xp
ans
é
0,50
0,45
0,40
0,35
0,30
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
0,00
Po
ly s
tyr
è ne
Valeur K correspondante (en W/m².°K)
Valeur K correspondant à l'épaisseur optimale de
l'isolation thermique d'un mur (K faible = meilleur)
Optimalisation de l’isolation thermique – Service Energie Ville de Gembloux – DC – avril 2008 – page 8
Epaisseur optimale et coûts de l'isolation
thermique d'un mur
35
Epaisseur
80
30
Coûts
70
60
25
50
20
40
15
30
10
20
5
10
0
0
Coûts en €/m²
90
40
Pol
yst
yrè
ne
exp
ans
Pol
é
y st
yrè
ne
ext
rud
Pol
é
y ur
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Lai
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Bét
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cel
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La i
ne
de
lin
Liè
ge
e xp
ans
é
La i
ne
de
boi
s
Cel
l ulo
se
+b
ois
Epaisseur optimale (en cm)
(Hypothèses : coût moyen de l'énergie 1,0 €/litre - période 30 ans)
(Hypothèses : coût moyen de l'énergie 1,0 €/litre - période 30 ans)
0,45
0,40
0,35
0,30
0,25
0,20
0,15
0,10
+b
ois
Ce
llul
os
e
de
bo
is
é
Liè
ge
exp
ans
Lai
ne
n
de
li
Lai
ne
air
e
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l
Bé
ton
c
Ro
ckf
it
Lai
ne
de
r
err
e-
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e-
Mu
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ne
éth
ane
–
xtr
ud
é
Po
ly u
r
Po
ly s
tyr
èn
ee
e xp
ans
é
0,05
0,00
Po
ly s
tyr
è ne
Valeur K correspondante (en W/m².°K)
Valeur K correspondant à l'épaisseur optimale de
l'isolation thermique d'un mur (K faible = meilleur)
Optimalisation de l’isolation thermique – Service Energie Ville de Gembloux – DC – avril 2008 – page 9
5. Epaisseur optimale de l’isolation thermique d’une
toiture
Coûts en €/m² TVAC (21%), sans main d’œuvre ni finition.
Hypothèse du coût moyen de l’énergie sur la période considérée : 0,7 €/litre de mazout
Période prise en compte
20 ans
30 ans
40 ans
Epaisseur
optimale
Valeur
K
Coûts
en €
Epaisseur
optimale
Valeur
K
Coûts
en €
Epaisseur
optimale
Valeur
K
Coûts
en €
20 cm
0,188
19,54
26 cm
0,147
25,32
30 cm
0,128
27,20
0,219
21,29
20 cm
0,180
26,73
24 cm
0,153
32,07
0,172
18,27
28 cm
0,137
23,25
32 cm
0,120
26,56
16 cm
0,219
19,03
20 cm
0,180
23,80
26 cm
0,142
30,96
7 cm
0,481
40,64
9 cm
0,392
52,26
11 cm
0,330
63,88
Laine de chanvre
14 cm
0,262
26,99
16 cm
0,232
30,62
20 cm
0,188
39,31
Cellulose + bois
16 cm
0,232
23,35
20 cm
0,188
29,19
24 cm
0,158
35,03
Type d’isolant
Isolants minéraux
•
•
•
•
•
Laine de verre –
Isoconfort seule
Laine de verre –
16 cm
Isoconf + voliges bois
Laine de roche - Delta 22 cm
Laine de roche –
Delta + voliges en
bois
Verre cellulaire
Isolants végétaux
•
•
Légende des couleurs :
-
vert = valeur K < 0,15
vert pâle = 0,15 < valeur K < 0,25
jaune = 0,25 < valeur K < 0,3
orange = 0,3 < valeur K < 0,4
rouge = valeur K > 0,4
standard pour les maisons passives
standard pour les maisons basse énergie
exigences pour les primes régionales
norme régionale à respecter
Hypothèse du coût moyen de l’énergie sur la période considérée : 1,0 €/litre de mazout
Période prise en compte
20 ans
30 ans
40 ans
Epaisseur
optimale
Valeur
K
Coûts
en €
Epaisseur
optimale
Valeur
K
Coûts
en €
Epaisseur
optimale
Valeur
K
Coûts
en €
24 cm
0,158
23,44
30 cm
0,128
27,20
36 cm
0,107
34,96
0,180
26,73
24 cm
0,153
32,07
28 cm
0,132
37,27
0,137
23,25
34 cm
0,113
28,23
38 cm
0,102
31,56
20 cm
0,180
23,80
26 cm
0,142
30,96
30 cm
0,124
35,72
9 cm
0,392
52,26
12 cm
0,306
69,68
14 cm
0,267
81,29
Laine de chanvre
16 cm
0,232
30,62
20 cm
0,188
39,31
24 cm
0,158
47,28
Cellulose + bois
20 cm
0,188
29,19
24 cm
0,158
35,03
28 cm
0,137
40,87
Type d’isolant
Isolants minéraux
•
•
•
•
•
Laine de verre –
Isoconfort seule
Laine de verre –
20 cm
Isoconf + voliges bois
Laine de roche - Delta 28 cm
Laine de roche –
Delta + voliges bois
Verre cellulaire
Isolants végétaux
•
•
Sauf pour les isolants mentionnés seuls, les coûts incluent la fourniture de voliges en bois
nécessaires pour le support de l’isolant. Pour la cellulose, les coûts incluent également le
soufflage par entreprise spécialisée.
Optimalisation de l’isolation thermique – Service Energie Ville de Gembloux – DC – avril 2008 – page 10
Epaisseur optimale et coûts de l'isolation
thermique d'une toiture
50
20
40
15
30
10
20
5
10
0
0
Ce l
lulo
se
han
vre
de
c
Lai
ne
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–
erre
–
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v
Lai
ne
Coûts
Valeur K correspondant à l'épaisseur optimale de
l'isolation thermique d'une toiture (K faible = meilleur)
(Hypothèses : coût moyen de l'énergie 0,7 €/litre - période 30 ans)
0,40
0,35
0,30
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
+b
ois
Ce
llul
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c
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De
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0,00
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Valeur K correspondante (en W/m².°K)
Coûts en €/m²
25
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60
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30
Is o
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fort
Epaisseur optimale (en cm)
(Hypothèses : coût moyen de l'énergie 0,7 €/litre - période 30 ans)
Optimalisation de l’isolation thermique – Service Energie Ville de Gembloux – DC – avril 2008 – page 11
Epaisseur optimale et coûts de l'isolation
thermique d'une toiture
70
30
60
25
50
20
40
15
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10
20
5
10
0
0
Ce l
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se
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de
c
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ne
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–D
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Epaisseur
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+b
ois
- De
lta
boi
s
Is o
con
f+
erre
–
erre
–
de
v
Lai
ne
Coûts
Valeur K correspondant à l'épaisseur optimale de
l'isolation thermique d'une toiture (K faible = meilleur)
(Hypothèses : coût moyen de l'énergie 1,0 €/litre - période 30 ans)
0,40
0,35
0,30
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
+b
ois
Ce
llul
os
e
han
vre
de
c
Lai
ne
De
lta
och
e–
Lai
ne
de
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con
f+
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e–
de
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Lai
ne
de
v
Lai
ne
bo
is
Iso
con
for
t
0,00
err
e–
Valeur K correspondante (en W/m².°K)
Coûts en €/m²
35
+b
ois
80
Ver
re c
ellu
la ir
e
40
Is o
con
fort
Epaisseur optimale (en cm)
(Hypothèses : coût moyen de l'énergie 1,0 €/litre - période 30 ans)
Optimalisation de l’isolation thermique – Service Energie Ville de Gembloux – DC – avril 2008 – page 12
Coût moyen énergie : 1 €/litre de mazout
Coût moyen énergie : 0,7 €/litre de mazout
Epaisseur optimale d'isolation Polystyrène expansé sur mur vertical
Epaisseur optimale d'isolation Polystyrène expansé sur mur vertical
0
0
4
6
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10
12
14
16
18
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22
24
26
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4
38
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12
14
-20
-30
-40
-50
-60
sur 20 ans
-70
sur 30 ans
-80
sur 40 ans
-100
20
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24
26
28
30
32
34
36
38
-60
-80
-100
sur 20 ans
-120
sur 30 ans
sur 40 ans
-160
Epaisseur de l'isolant (en cm)
Epaisseur de l'isolant (en cm)
Epaisseur optimale d'isolation P olystyrène extrudé sur mur vertical
Epaisseur optimale d'isolation P olystyrène extrudé sur mur vertical
0
0
4
6
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10
12
14
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Dépenses totales (en €/m²)
-10
Dépenses totales (en €/m²)
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-90
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sur 20 ans
-50
4
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14
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18
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-30
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-60
-70
sur 20 ans
sur 30 ans
-90
-60
8
-20
-80
sur 30 ans
sur 40 ans
sur 40 ans
-100
Epaisseur de l'isolant (en cm)
Epaisseur de l'isolant (en cm)
Epaisseur optimale d'isolation Polyuréthane sur mur vertical
Epaisseur optimale d'isolation Polyuréthane sur mur vertical
0
0
2
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14
16
18
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-20
-20
Dépenses totales (en €/m²)
Dépenses totales (en €/m²)
16
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Dépenses totales (en €/m²)
Dépenses totales (en €/m²)
-10
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-40
-50
-60
sur 20 ans
sur 30 ans
-70
sur 40 ans
-40
-60
-80
sur 20 ans
-100
sur 30 ans
sur 40 ans
-120
-80
-90
-140
Epaisseur de l'isolant (en cm)
Epaisseur de l'isolant (en cm)
Epaisseur optimale d'isolation Laine de verre Mupan sur mur vertical
Epaisseur optimale d'isolation Laine de verre Mupan sur mur vertical
0
0
2
4
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14
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Dépenses totales (en €/m²)
Dépenses totales (en €/m²)
-20
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-40
-50
sur 20 ans
-60
sur 30 ans
-60
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sur 20 ans
sur 30 ans
-100
sur 40 ans
-70
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-80
sur 40 ans
-120
Epaisseur de l'isolant (en cm)
Epaisseur de l'isolant (en cm)
Epaisseur optimale d'isolation Laine de roche R ockfit sur mur vertical
Epaisseur optimale d'isolation Laine de roche R ockfit sur mur vertical
0
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2
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sur 20 ans
-60
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sur 30 ans
sur 40 ans
-80
Dépenses totales (en €/m²)
Dépenses totales (en €/m²)
-10
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-100
sur 20 ans
sur 30 ans
-120
sur 40 ans
-140
Epaisseur de l'isolant (en cm)
Epaisseur de l'isolant (en cm)
Optimalisation de l’isolation thermique – Service Energie Ville de Gembloux – DC – avril 2008 – page 13
Coût moyen énergie : 0,7 €/litre de mazout
Coût moyen énergie : 1 €/litre de mazout
Epaisseur optimale d'isolation Béton cellulaire sur mur vertical
Epaisseur optimale d'isolation Béton cellulaire sur mur vertical
30
0
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sur 20 ans
sur 30 ans
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sur 40 ans
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Dépenses totales (en €/m²)
Dépenses totales (en €/m²)
20
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sur 20 ans
sur 30 ans
sur 40 ans
-100
-50
-60
-120
Epaisseur de l'isolant (en cm)
Epaisseur de l'isolant (en cm)
Epaisseur optimale d'isolation Laine de Lin sur mur vertical
Epaisseur optimale d'isolation Laine de Lin sur mur vertical
0
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24
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sur 20 ans
-60
sur 30 ans
sur 40 ans
-70
20
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24
sur 30 ans
sur 40 ans
-140
Epaisseur de l'isolant (en cm)
Epaisseur optimale d'isolation Liège expansé sur mur vertical
0
2
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-20
Dépenses totales (en €/m²)
Dépenses totales (en €/m²)
18
sur 20 ans
-100
Epaisseur optimale d'isolation Liège expansé sur mur vertical
-20
-30
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-50
-60
sur 20 ans
-40
-60
-80
-100
sur 20 ans
-120
sur 30 ans
-70
sur 30 ans
sur 40 ans
sur 40 ans
-80
-140
Epaisseur de l'isolant (en cm)
Epaisseur de l'isolant (en cm)
Epaisseur optimale d'isolation Laine de B ois sur mur vertical
Epaisseur optimale d'isolation Laine de B ois sur mur vertical
0
0
2
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Dépenses totales (en €/m²)
Dépenses totales (en €/m²)
16
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sur 20 ans
-70
sur 30 ans
-80
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sur 20 ans
sur 30 ans
-120
sur 40 ans
sur 40 ans
-90
-140
Epaisseur de l'isolant (en cm)
Epaisseur de l'isolant (en cm)
Epaisseur optimale d'isolation C ellulose (+ bois) sur mur vertical
Epaisseur optimale d'isolation C ellulose (+ bois) sur mur vertical
0
0
6
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Dépenses totales (en €/m²)
Dépenses totales (en €/m²)
14
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Epaisseur de l'isolant (en cm)
-10
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sur 20 ans
sur 30 ans
-35
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-80
-30
10
-20
Dépenses totales (en €/m²)
Dépenses totales (en €/m²)
-10
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-40
-50
sur 20 ans
-60
sur 40 ans
sur 30 ans
sur 40 ans
-40
-70
Epaisseur de l'isolant (en cm)
Epaisseur de l'isolant (en cm)
Optimalisation de l’isolation thermique – Service Energie Ville de Gembloux – DC – avril 2008 – page 14
Coût moyen énergie : 0,7 €/litre de mazout
Coût moyen énergie : 1 €/litre de mazout
Epaisseur optimale d'isolation Laine de verre Isoconfort sur toiture inclinée (seule)
Epaisseur optimale d'isolation Laine de verre Isoconfort sur toiture inclinée (seule)
10
0
12
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0
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sur 20 ans
sur 30 ans
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-15
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sur 20 ans
sur 30 ans
-25
sur 40 ans
-20
-30
Epaisseur de l'isolant (en cm)
Epaisseur de l'isolant (en cm)
Epaisseur optimale d'isolation Laine de verre Isoconfort (+ bois) sur toiture inclinée
Epaisseur optimale d'isolation Laine de verre Isoconfort (+ bois) sur toiture inclinée
12
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sur 20 ans
8
sur 30 ans
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sur 40 ans
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0
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Dépenses totales (en €/m²)
Dépenses totales (en €/m²)
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sur 40 ans
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Dépenses totales (en €/m²)
Dépenses totales (en €/m²)
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sur 20 ans
-15
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sur 30 ans
sur 40 ans
-8
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Epaisseur de l'isolant (en cm)
Epaisseur de l'isolant (en cm)
Epaisseur optimale d'isolation Laine de Roche Delta sur toiture inclinée (seule)
Epaisseur optimale d'isolation Laine de Roche Delta sur toiture inclinée (seule)
5
0
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sur 20 ans
sur 30 ans
-15
Dépenses totales (en €/m²)
Dépenses totales (en €/m²)
-5
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sur 20 ans
-25
sur 30 ans
sur 40 ans
sur 40 ans
-30
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-35
Epaisseur de l'isolation (en cm)
Epaisseur de l'isolation (en cm)
Epaisseur optimale d'isolation Laine de Roche Delta (+ bois) sur toiture inclinée
Epaisseur optimale d'isolation Laine de Roche Delta (+ bois) sur toiture inclinée
8
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sur 20 ans
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0
sur 40 ans
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Dépenses totales (en €/m²)
Dépenses totales (en €/m²)
sur 30 ans
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sur 20 ans
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sur 40 ans
-10
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Epaisseur de l'isolant (en cm)
Epaisseur de l'isolant (en cm)
Optimalisation de l’isolation thermique – Service Energie Ville de Gembloux – DC – avril 2008 – page 15
32
Coût moyen énergie : 0,7 €/litre de mazout
Coût moyen énergie : 1 €/litre de mazout
Epaisseur optimale d'isolation Verre cellulaire sur toiture plate
Epaisseur optimale d'isolation Verre cellulaire sur toiture plate
30
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25
sur 20 ans
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sur 30 ans
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10
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Dépenses totales (en €/m²)
Dépenses totales (en €/m²)
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sur 20 ans
sur 30 ans
-15
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sur 40 ans
-20
-25
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Epaisseur de l'isolant (en cm)
Epaisseur de l'isolant (en cm)
Epaisseur optimale d'isolation Laine de Chanvre sur toiture-sol grenier
Epaisseur optimale d'isolation Laine de Chanvre sur toiture-sol grenier
0
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Dépenses totales (en €/m²)
Dépenses totales (en €/m²)
-10
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sur 20 ans
6
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30
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-30
-40
-50
-60
-70
sur 20 ans
sur 30 ans
-90
sur 40 ans
8
-20
-80
sur 30 ans
-50
4
sur 40 ans
-100
Epaisseur de l'isolant (en cm)
Epaisseur de l'isolant (en cm)
Epaisseur optimale d'isolation Cellulose (+ bois) sur toiture inclinée
Epaisseur optimale d'isolation Cellulose (+ bois) sur toiture inclinée
15
5
0
sur 30 ans
sur 40 ans
5
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12
14
16
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-5
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30
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Dépenses totales (en €/m²)
Dépenses totales (en €/m²)
sur 20 ans
10
12
14
16
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20
22
24
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-5
-10
-15
sur 20 ans
-20
sur 30 ans
sur 40 ans
-10
-25
Epaisseur de l'isolant (en cm)
Epaisseur de l'isolant (en cm)
Optimalisation de l’isolation thermique – Service Energie Ville de Gembloux – DC – avril 2008 – page 16
6. Recommandations
Il est difficile de proposer des recommandations générales en ce qui concerne le matériau
idéal et son épaisseur à mettre en œuvre. En effet, les différents isolants analysés ont
chacun leurs qualités et inconvénients propres, et, de ce fait, ils sont difficilement
comparables entre eux.
Néanmoins, une des premières conclusions qui ressort de l’analyse est que les épaisseurs
qui sont encore habituellement proposées dans les projets actuels de construction ou de
rénovation (soit 5 à 6 cm dans les murs et 12 cm en toiture), ne sont plus adaptées aux
prix élevés de l’énergie en cours aujourd’hui et encore moins à ceux encore plus élevés
qui auront cours dans un avenir de plus en plus proche.
En effet, les ordres de grandeur qu’il convient d’intégrer aujourd’hui sont d’un tout autre
niveau, puisque c’est désormais de 15 à 25 cm qu’il faut prévoir dans les murs verticaux
et de 25 à 35 cm en toiture !!
Même si de telles recommandations doivent être considérées avec une certaine
prudence, des types d’isolants et leurs épaisseurs optimales peuvent être proposés
comme suit :
Maîtres-Achats
MURS
* Moins cher :
Polystyrène expansé EPS – épaisseur de 38 cm
(k = 0,101 – coûts = 27,04 €/m²)
* Meilleur rapport Qualité-prix :
Laine de bois – épaisseur de 24 cm
(k = 0,152 – coûts = 30,58 €/m²)
TOITURE
* Moins cher sans structure supplémentaire :
Laine de roche Delta – épaisseur de 34 cm
(k = 0,113 – coûts = 28,23 €/m²)
* Moins cher avec structure porteuse :
Laine de roche Delta – épaisseur de 26 cm
(k = 0,142 – coûts = 30,96 €/m²)
* Meilleur rapport Qualité-prix :
Cellulose soufflée – épaisseur de 24 cm
(k = 0,158 – coûts = 35,03 €/m²)
Optimalisation de l’isolation thermique – Service Energie Ville de Gembloux – DC – avril 2008 – page 17
7. Performances thermiques minimales à atteindre
La réglementation et les primes régionales
Outre un niveau de performance global à atteindre (Kglobal ou Be 450), la réglementation
wallonne en matière d'isolation thermique exige des valeurs maximales pour le
coefficient de transmission thermique Umax (anciennement k) des parois faisant partie
de la surface de déperdition.
En rénovation, ces valeurs doivent être respectées pour toute paroi qui fait l'objet d'une
reconstruction ou qui est ajoutée.
Il se peut également que ces valeurs (ou même des valeurs plus sévères) doivent être
atteintes, et ce même si un mur n'est pas directement touché par la rénovation, lorsqu'il
y a changement d'affectation du bâtiment, de manière à atteindre le niveau global
d'isolation (Kglobal ou Be 450).
Par ailleurs, les exigences pour obtenir les primes régionales sont également plus
sévères, comme le montre le tableau qui suit : la Région offre en effet des primes pour
ceux qui font un effort supplémentaire par rapport aux exigences minimales de la
réglementation.
Elément de la surface de déperdition
Norme
Régionale
en
rénovation
kmax
(W/m².°K)
Fenêtres et autres parois translucides,
portes
• Vitrage
• Ensemble vitrage-châssis
Exigences
pour obtenir
les primes
régionales
Umax
paroi
Rmin
isolant
2
1,1
-
3,5
Murs et parois opaques verticales :
• entre le volume protégé (VP) et l'air
extérieur ou entre le volume protégé et
un local non chauffé non à l'abri du gel
0,6
0,5
1,0
• entre le volume protégé et un local non
chauffé à l'abri du gel
0,9
0,6
1,0
• entre le volume protégé et le sol
0,9
0,6
Toiture entre le volume protégé et
l'ambiance extérieure ou ensemble de
plafond + grenier + toiture
0,4
0,3
3,0
• entre le volume protégé et l'air extérieur
ou entre le volume protégé et un local
non chauffé non à l'abri du gel
0,6
0,5
1,0
• entre le volume protégé et un local non
chauffé à l'abri du gel
0,9
0,6
1,0
• entre le volume protégé et le sol
1,2
0,6
1,0
1
1
-
Plancher :
Paroi mitoyenne :
entre deux volumes protégés ou entre
appartements
Optimalisation de l’isolation thermique – Service Energie Ville de Gembloux – DC – avril 2008 – page 18
Calcul de l’épaisseur d'isolant
Si on veut atteindre une valeur U déterminée, l'épaisseur d'isolant (ei) peut être calculée
par la formule :
ei =
i
[(1/U) - (1/he + 1/hi + e1/
1
+ e2/
2
+ ... )] (m)
avec :
•
i : le coefficient de conductibilité thermique de l'isolant (W/m.K),
• U : le coefficient de transmission thermique de la paroi à atteindre (W/m².K),
• he et hi : les coefficients d'échange thermique entre le mur et les ambiances extérieure
et intérieure. Ils valent respectivement 23 W/m².K et 8 W/m².K,
• e1/
1, e2/
2
: la résistance thermique des autres couches de matériaux (m².K/W).
Remarques.
•
Lorsqu'on utilise un isolant disposant d'un agrément technique (ATG), on peut se fier
au coefficient de conductibilité thermique certifié par celui-ci; celui-ci est , en général,
plus faible que celui indiqué dans l'addendum 1 de la NBN B 62-002 et on peut ainsi
diminuer l'épaisseur d'isolant, parfois de manière appréciable.
•
Les épaisseurs calculées doivent être augmentées de manière à obtenir des
épaisseurs commerciales.
•
A épaisseur égale et pour autant que l'isolant soit correctement mis en oeuvre, la
présence d'une lame d'air moyennement ventilée entre l'isolant et sa protection
(enduit ou bardage), permet de diminuer le coefficient de transmission thermique U
de 2,5 à 5 %.
Source : "CD-Rom ENERGIE + " réalisée par le Architecture & Climat de l’UCL à la
demande de la DGTRE, Ministère de l’énergie de la Région wallonne.
Optimalisation de l’isolation thermique – Service Energie Ville de Gembloux – DC – avril 2008 – page 19