Bruxelles Environnement

RETOUR DE TERRAIN:

CHOIX DES ISOLANTS POUR UN PROJET« BATEX »

Gérard Bedoret

architecte

Formation Bâtiment Durable :

Matériaux d’isolation: comment choisir?

2

Maison passive

Montagne de Saint-Job 35

À Uccle

BATEX 2007

PROJET

Mon habitation personnelle

construite entre 2008 et 2010

Projet « laboratoire » ayant

bénéficié du « big five » en matière

de subventions (primes régionales

et communales, batex, réductions

fiscales pour bâtiments passifs et

zéro énergie)

3

PROGRAMME

rez + 2 + sous-sol habitable

surface brute 200 m2

surface nette 156 m2

4

ossature bois sauf mitoyens

matériaux naturels

puits canadien

ventilation double-flux

modules photovoltaïques

ECS solaire

citerne d'eau de pluie

toiture végétalisée

lumière naturelle

espaces ouverts modulables

garage 2 roues

…

COMPOSANTS:

5

CHOIX D' ISOLANTS :

CRITERES ENVIRONNEMENTAUX

Cycle de vie

Energie grise

Santé

Recyclage…

Sans surprise, l’avantage est aux

isolants naturels, par ailleurs

souvent plus chers ou moins

performants que les isolants

traditionnels.

6

CHOIX D' ISOLANTS :

CRITERES TECHNIQUES

Conductivité thermique

Résistance à la compression

Comportement au feu

Hygroscopicité

Résistance à la vapeur d’eau

Déphasage

Agréments techniques

Longévité

Résistance aux sinistres

Résistance aux parasites

ou aux rongeurs

Caractère imputrescible

Les exigences relatives aux caractéristiques

techniques varient suivant les applications:

- Résistance à la compression pour l’isolation

des dalles ou des toitures plates etc.

- Résistance à l’eau pour des parois exposées à

des risques d’inondations ou en contact avec le

sol

- Perméabilité à la vapeur d’eau pour des

isolants à enduire sur ossature bois etc…

7

CHOIX D' ISOLANTS :

CRITERES FINANCIERS

Prix d’achat

Coût de mise en oeuvre

Temps de mise en œuvre

Economie d’énergie

Primes

Les différences de coût peuvent être très

importantes entre les différents isolants, pour une

valeur R équivalente.

Le choix d’un matériau écologique ou très

performant peut augmenter sensiblement les

budgets de construction.

Il faut être attentif aux répercutions sur le coût

d’autres éléments constructifs. Exemple: un isolant

moins performant pour une dalle de sol demandera

d’épaisseur donc plus de terrassements et de

maçonnerie.

8

CHOIX D' ISOLANTS :

CRITERES PRATIQUES Conditionnement

Stockage

Gestion des chutes

Facilité de découpage et mise en oeuvre

Confort d’utilisation

Supports et fixations

Finitions

Adaptabilité aux passage des techniques

Gestion des ponts thermiques (raccords)

Accessibilité

Auto-construction

Aspect

Exemple d’influence du

conditionnement sur le choix:

- Les panneaux se prêtent à

l’auto-construction, ce qui

n’est pas le cas de l’isolant

en vrac à souffler.

- Des isolants rigides

peuvent être enduits

directement

- Des isolants projetés

enveloppent les

canalisations et réduisent

les ponts thermiques…

9

CHOIX D' ISOLANTS :

CRITERES ARCHITECTURAUX Influence de la conductivité sur les épaisseurs

et donc sur les surfaces habitables…

( 1 m2 habitable = 2500 €)

L’emploi d’un isolant plus naturel mais moins performant

peut entrainer pour une valeur R équivalente une

réduction de la volume habitable se totalisant à plusieurs

m2 pour l’ensemble d’une habitation ce qui peut « faire

mal » si on sait qu’1 m 2 habitable vaut au moins 2500

€…

10

CHOIX D' ISOLANTS : CATEGORIES

“GROSSIERES”

naturels, écologiques

minéraux plutôt

écologiques

synthétiques

pas écologiques du tout

Dans la maison de la Montagne,

plusieurs types d’isolants ont été mis en

œuvre.

Tous ne sont pas des isolants

communément considérés comme

« écologiques », pour autant qu’on

puisse établir des catégories bien

distinctes.

11 ouate de cellulose

fibre de bois matelas

fibre de bois panneaux

chanvre

liège

béton cellulaire

mousse polyuréthane

mousse phénolique 7,02

polystyrène extrudé

200- vin sissâh c iuppa

dnof alp tnavius r ennoitisop à sissâhc

eca f su os m c 6 .2 sissâhc ud tuah

ocietS ser tuop e rueir éfni

6,262-VIN

siob u o er ialullec not éb colb

ssalg maof no italosi

73°N EDACAF = EUR TNE MENGILA

12 ouate de cellulose

fibre de bois matelas

fibre de bois panneaux

chanvre

liège

béton cellulaire

mousse polyuréthane

mousse phénolique

polystyrène extrudé

Un zoom sur un détail révèle

l’emploi d’isolants réservés dans ce

cas-ci à de petits éléments.

13 ouate de cellulose

Les flocons de cellulose soufflés se

sont imposés compte tenu du

système constructif en bois.

(La fibre de bois soufflée aurait

convenu également)

Le coût de ce système est très

compétitif.

Attention !

Prudence avec

les toiture

compactes et

les planchers

de rez de

chaussée

14 ouate de cellulose : matelas

La cellulose en matelas a été

utilisée pour des volumes

impossibles à remplir de flocons en

vrac

15

ouate de cellulose

Le procédé entraine très peu de

pertes. L’isolant ramassé au sol

peut-être réutilisé (avec prudence

si des vis ou autres déchets s’y

mêlent)

16

ouate de cellulose

Le soufflage impose certaines

contraintes structurelles comme la

dimension et l’accessibilité des

caissons, l’emploi de sous-toitures

adéquates, le lattage préalables

des freins-vapeurs etc.

17

ouate de cellulose

18

fibre de bois matelas

Les matelas de fibre de bois ont

été utilisés pour l’isolation des

contre-cloisons (vide techniques)

ou l’isolation acoustique des

cloisons intérieures.

19

fibre de bois matelas

20

fibre de bois panneaux

Les panneaux de fibre de bois

rigides sont utilisés en sous-toiture

ou pare-pluie.

21

fibre de bois panneaux Des chutes de panneaux de fibre

de bois ont été utilisés pour réduire

le pont thermique entre les voliges

de toiture et les poutres.

22

chanvre

Le chanvre en vrac permet d’isoler

des espaces résiduels de forme

irrégulière et de remplir des

interstices

23

chanvre

…alternative naturelle à la mousse

PU projetée

24

chanvre

Haut de la maçonnerie du mur

pignon

25

liège

Le liège est présent à titre de

coupure thermique dans les profilés

en bois des châssis

26

liège

27

béton cellulaire

Le béton cellulaire a été utilisé pour

la maçonnerie portante du mur

pignon pour ses qualités isolantes.

Inconvénients: fragilité, défavorable

pour les fixations.

28

béton cellulaire

Le mur pignon a été conçu de

manière à optimiser son isolation

dans l’attente d’une construction

mitoyenne, d’où l’emploi de béton

cellulaire

29

mousse de polyuréthane

L’emploi du polyuréthane a été

déterminé par la priorité accordée

au gain de place, compte tenu de la

moindre épaisseur nécessaire pour

la valeur R souhaitée.

30

mousse de polyuréthane

Les crochets de fixation reliant les

deux moitiés du mur pignon (béton

cellulaire et terre cuite) ont été pris

en compte dans le calcul.

31

mousse de polyuréthane en bombe

Resserrage des fixations à travers

les panneaux en PU ou des tuyaux

d’égoût à travers les panneaux

d’isolants de la dalle de sol.

32

Mousse de polyuréthane

en bombe

Redoutablement efficace et plaisant

à utiliser.

Attention au gaspillage des

cartouches entamées etc.

33

Mousse phénolique (Resol)

Isolant extrêmement performant.

Choisi pour l’isolation de la dalle de

sol

34

Mousse phénolique (Resol)

35

COMPARATIF DE 3 SYSTEMES

POUR L’ISOLATION DE LA DALLE DE SOL Coût et épaisseur pour une valeur U égale.

Attention: exercice réalisé

« artisanalement » à postériori

en 2010, destiné à illustrer un

questionnement plutôt qu’à

apporter des réponses !!!

36

A polyuréthane projeté + chape

B panneaux de mousse phénolique + chape

C poutres bois composite + cellulose + panneaux OSB

8

2

8

32

47

35

53

67

55

37

A B

C

Photo isoproject.be

38

calcul suivant PHPP pour obtenir une valeur U de 0,085 W(m2K)

POLYURETHANE

PROJETE A

A DALLE SUR SOL + MOUSSE PUR PROJETEE + CHAPE Paroi N°. Descritption de la paroi

Résistances

superficielles

[m²K/W]

intérieur Rsi :

0,17

extérieur Rse : 0,00

Section 1 l [W/(mK)] Section 2 (optionnelle) l [W/(mK)] Section 3 (optionelle) l [W/(mK)] Epaisseur [mm]

chape béton 1,050 80

MOUSSE PUR 0,023 262

dalle béton 1,700 200

Pourcentage de

surface de la

section 2

Pourcentage de

surface de la

section 3 Total

54,2

Valeur U: 0,085 W/(m²K)

39

B DALLE SUR SOL + MOUSSE PHENOLIQUE (KINGSPAN) + CHAPE Paroi N°. Descritption de la paroi

Résistances

superficielles

[m²K/W]

intérieur Rsi :

0,17

extérieur Rse : 0,00

Section 1 l [W/(mK)] Section 2 (optionnelle) l [W/(mK)] Section 3 (optionelle) l [W/(mK)] Epaisseur [mm]

chape béton 1,050 80

MOUSSE PHENOLIQUE 0,021 240

dalle béton 1,700 200

Pourcentage de

surface de la

section 2

Pourcentage de

surface de la

section 3 Total

52,0

Valeur U: 0,085 W/(m²K)

calcul suivant PHPP pour obtenir une valeur U de 0,085 W(m2K)

MOUSSE PHENOLIQUE

(PANNEAUX) B

40

C DALLE BETON + POUTRES BOIS COMPOSITE + CELLULOSE +OSB Paroi N°. Descritption de la paroi

Résistances

superficielles

[m²K/W]

intérieur Rsi :

0,17

extérieur Rse : 0,00

Section 1 l [W/(mK)] Section 2 (optionnelle) l [W/(mK)] Section 3 (optionelle) l [W/(mK)] Epaisseur [mm]

OSB 0,140 18

CELLULOSE + OSSATURE BOIS 0,038 poutres Steicojoist 400 + calage 45/45 0,130 450

dalle béton 1,700 200

Pourcentage de

surface de la

section 2

Pourcentage de

surface de la

section 3 Total

2,0% 66,8

Valeur U: 0,085 W/(m²K)

calcul suivant PHPP pour obtenir une valeur U de 0,085 W(m2K)

POUTRE EN BOIS

+ CELLULOSE C

41

A POLYURETHANE PROJETE TERRAS MACON-

NERIE

DALLE

BETON

ETANCH STRUCT ISO-

LANT

ISO-

LANT

BOUCHE

TROU

ETANCH

AIR

CHAPE PAN-

NEAUX

TOTAL HORS

TERRASST

TYPE

matériau non

Mousse

PU

Mousse

PU Visqueen

sable-

ciment-

fibres

marque

Réf

conditionnement

mousse

projetée bombes

EPAISSEUR 200 262 80 542 cm

COUT htva

prix fourniture par m2 2,00 €

temps de mise en œuvre 1 jour

prix pose par m2 2,00 € protection

prix total par m2 HTVA 55,00 € 4,00 € 6,00 € 35,00 € 3,00 € 103 € /m2

42

B PANNEAUX MOUSSE

PHENOLIQUE

TERRA

S

MACON DALLE

BETON

ETANC

H

STRUC

T

ISO-

LANT

ISO-

LANT

BOUCH

E TROU

ETANC

H AIR

CHAPE PAN-

NEAUX

TOTAL SUPPL%

PU

SUPPL%

PU

TYPE

matériau

Visquee

n

Mousse

phéno-

lique

PU

bombe

Visquee

n

sable-

ciment-

fibres

marque

Kingspa

n

Réf

Koolther

m K3

conditionnement

panneau

x ép 80

mm en

trois

couches

EPAISSEUR mm -22 200 240 80 520 cm

COUT htva -22

prix fourniture par m2 0,50 € 40,00 € 5,00 € 0,50 €

temps de mise en œuvre

3 jours 2

pers

prix pose par m2 5,00 € 40,00 € 4,00 € 5,00 €

protectio

n

prix total par m2 HTVA -0,88 € -1,78 € 5,50 € 80,00 € 9,00 € 5,50 € 35,00 € 3,00 € 138 € /m2

35,00 € 134%

prix autoconstruction

par m2 HTVA 0,50 € 40,00 € 5,00 € 0,50 € 35,00 € 3,00 € 84 € /m2

-19,00 € 82%

43

C GITAGE + CELLULOSE

TERRA

S

MACON DALLE

BETON

ETANC

H

STRUC

T

ISOLAN

T

ISOLAN

T

BOUCH

E TROU

ETANC

H AIR

CHAPE PAN-

NEAUX

TOTAL SUPPL%

PU

SUPPL%

PU

TYPE

matériau

Visquee

n

poutres

Steico

400 mm

+ calage

cellulose

soufflée non

tape

entre

panneau

x OSB non

marque

Réf

conditionnement sacs

EPAISSEUR mm 148 200 450 18 668 cm

COUT htva 148

prix fourniture par m2 0,50 € 0,50 € 27,50 € 13,00 € 2,00 € 6,00 €

temps de mise en œuvre

3 jours

3 pers

prix pose par m2 5,00 € 60,00 € 30,00 € 1,00 € 15,00 €

prix total par m2 HTVA 5,92 € 11,99 € 5,50 € 87,50 € 40,50 € 3,00 € 21,00 € 175 € /m2

72,41 € 170%

prix auto-construction

par m2 HTVA 5,92 € 11,99 € 0,50 € 27,50 € 13,00 € 2,00 € 6,00 € 67 € /m2

-71,09 € 48%

44

45

PRISE EN COMPTE DE

L’ENERGIE GRISE polyuréthane vs cellulose pour une épaisseur constante de 24 cm

Tentative pour évaluer le temps

nécessaire pour compenser le

supplément d’énergie grise de

l’option polyuréthane par les

économies de consommation

entrainées par ses meilleures

performances.

Attention: exercice réalisé

« artisanalement » en 2010,

destiné à illustrer un

questionnement plutôt qu’à

apporter des réponses !!!

46

comparatif énergie grise polyuréthane / cellulose pour épaisseur 24 cm constante

A DALLE SUR SOL AVEC ISOLATION

POLYURETHANE PROJETE

Paroi N°. Descritption

de la paroi

Résistances

superficielle

s [m²K/W]

intérieur Rsi

:

0,17

extérieur

Rse : 0,00

Section 1 l [W/(mK)]

Section 2

(optionnelle

)

l [W/(mK)]

Section 3

(optionelle)

l [W/(mK)]

Epaisseur

[mm]

chape béton 1,050 80

MOUSSE POLYURETHANE PROJETEE 0,023 240

dalle béton 1,700 200

Pourcentag

e de

surface de

la section 3 Total 52,0

Valeur

U: 0,093 W/(m²K)

Besoin de chauffage: méthode annuelle 14,7 kWh/m2.an

energie grise polyuréthane 1000 kWh/m3

surface 50 m2

épaisseur 0,24 m

volume 12 m3

total énergie grise polyuréthane 12000 kWh

energie grise chape 300 kWh/m3

surface 50 m2

épaisseur 0,08 m

volume 4 m3

total énergie grise chape 1200 kWh

TOTAL ENERGIE GRISE

POLYURETHANE + CHAPE

POUR 50 M2 13200 kWh

47

comparatif énergie grise polyuréthane / cellulose pour épaisseur 24 cm constante

C DALLE SUR SOL AVEC

ISOLATION CELLULOSE

Paroi N°. Descritption

de la paroi

Résistances

superficielle

s [m²K/W]

intérieur Rsi

:

0,17

extérieur

Rse : 0,00

Section 1 l [W/(mK)]

Section 2

(optionnelle)

l [W/(mK)]

Section 3

(optionelle)

l [W/(mK)]

Epaisseur

[mm]

OSB 0,140 18

CELLULOSE + OSSATURE 0,038

poutres

Steicojoist

240

0,374 240

dalle béton 1,700 200

Pourcentag

e de surface

de la

section 3 Total 2,0% 45,8

Valeur U: 0,169 W/(m²K)

Besoin de chauffage: méthode annuelle 15,7 kWh/m2.an

energie grise cellulose 6 kWh/m3

surface 50

épaisseur 0,24 m

volume 12 m3

total énergie grise cellulose 72 kWh

énergie grise poutres bois 300 kWh/m3

par m2 si 38/240 mm CLS tous les 60 cm

surface 50

0,0152 m3 par m2 0,76

total énergie grise structure 228 kWh

énergie grise panneaux OSB 2000 kWh/m3

par m2 si 38/240 mm CLS tous les 60 cm

surface 50

0,018 m3 par m2 0,9

total énergie grise OSB 1800 kWh

TOTAL ENERGIE GRISE CELLULOSE+

OSSATURE BOIS POUR 50 M2 4100 kWh

48

CONSOMMATION SUPPLEMENTAIRE OPTION CELLULOSE 1 kWh/m2.an

soit 150 kWh/an pour 150 M2

ENERGIE GRISE SUPPLEMENTAIRE POLYURETHANE PROJETE 9100 kWh

« TEMPS DE COMPENSATION” »(calcul à affiner en fonction du

rendement du système de chauffage)

60,667 ans

Question: durée de vie ???

49

CONCLUSIONS

Dans la pratique, le choix de l’isolant se fait au cas par

cas en fonction des priorités du Maître d’ouvrage parmi

de très nombreux critères (santé, budget, auto-

construction)

Ces choix sont d’autant plus déterminants dans une

construction passive où les volumes d’isolants sont très

importants.

L’emploi des isolants naturels n’est pas toujours possible

pour des questions de budget, d’encombrement, de

résistance à la compression, d’exposition à l’eau. (Dalles

sur sol, toitures plates…)

Le choix d’un isolant est interdépendant du système

constructif global.

Merci !

50

Gérard Bedoret architecte

+32 475 36 13 21

gbe@gbedoret.be

_______________________________________________

Atelier d’architecture Gérard Bedoret

www.gbedoret.be

Bureau: Chaussée de Boondael, 6, boîte 13,1050 Bruxelles

Admin: Montagne de Saint-Job, 35,1180 Bruxelles

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