Les matériaux isolants peuvent revêtir différentes formes : vrac, rouleaux, panneaux souples, panneaux rigides, enduits... les textures changent pour s’adapter à tous les contextes. Certains matériaux sont disponibles sous plusieurs formes.
Isolants en vrac
Naturels, conventionnels ou même issus du recyclage, bon nombre de matériaux isolants existent sous la forme de « vrac », commercialisé en « big bag ». Cette forme, réclamant une transformation simplifiée, est bien souvent moins coûteuse à l’achat. Il pourra s’agir, de billes (argile expansée, polystyrène...), de granulats (liège, bois, perlite, chanvre...), de flocons (ouate de cellulose), de laines en vrac (de verre, de lin, de chanvre, de mouton...), de matériaux bruts non transformés (paille, chanvre...). Certains, mélangés à la terre ou à la chaux composeront des enduits isolants. Les isolants en vrac se prêtent à diverses mises en œuvre. La plus simple, pour des combles non aménagés par exemple, consiste à déverser le matériau sur un plancher en maintenant une épaisseur constante ; mais ceci condamne, de fait, l’utilisation de la surface. On peut également placer un isolant en vrac dans des caissons fermés pour isoler des murs, un toit ou des sols. D’autres techniques, professionnelles, réclament un outillage adapté : l’insufflation dans des caissons fermés permet de maîtriser la pression (supérieure à un simple épandage), on a ainsi l’assurance que l’isolant se glisse dans les moindres recoins. La projection est une technique « humide ». L’isolant est aggloméré avec un produit, colle, chaux ou eau, avant projection dans des caissons. L’enduit isolant, quant à lui, peut être projeté ou appliqué manuellement. L’épaisseur posée sera, comme pour les autres applications, déterminante pour l’efficacité de la barrière isolante. Une pose professionnelle permettant de maîtriser cette densité permettant de s’assurer de la continuité de la barrière isolante est vivement recommandée.
Laines en rouleaux et panneaux souples
Cardés puis texturés, les isolants breux peuvent également se présenter sous forme de rouleaux de laine ou panneaux souples. Ces laines isolantes existent dans différentes épaisseurs : de 60 mm à 200 mm et même au-delà. Les largeurs sont variables, la plus courante étant de 60 cm. Les matières utilisées pour réaliser ces laines ont des origines variées. On trouve ainsi des laines minérales (laine de verre, laine de roche), des laines végétales (laine de lin, laine de chanvre, laine de bois), des laines issues du recyclage (laine de cellulose, coton) ou encore des sources animales (laine de mouton, plume de canard).
La laine se pose manuellement, entre des éléments de structure (une ossature, un litelage réalisé à cet effet, des chevrons de toiture) et peut être installée aussi bien pour isoler des murs que des combles, la toiture ou même le sol.
Une utilisation en isolation par l’extérieur est envisageable avec un pare-pluie avant parement extérieur. Elle nécessitera un professionnel expérimenté. Toutefois, le mode de pose le plus courant pour les laines est l’isolation rapportée par l’intérieur. Le matériau est alors fixé par clouage ou agrafage puis protégé par un freine-vapeur côté intérieur (afin de ralentir et répartir le cheminement de l’humidité), le tout est ensuite recouvert par un parement de finition. La facilité de pose (les travaux étant réalisables par un particulier) a placé les laines au premier rang des matériaux d’isolation vendus en France. Il est toutefois important d’assurer la continuité de l’isolant (jonction des rouleaux, calfeutrement entre l’isolant et l’ossature) de sorte à limiter les ponts thermiques. Les laines isolantes présentent de bonnes performances avec un coefficient de conductivité de l’ordre de 0,038 W/m.K, voire moins. Leur souplesse et la présence d’air dans les fibres leur confèrent un bon pouvoir isolant, même si elles ont peu d’inertie. Leur masse volumique est généralement peu élevée (20 à 25 kg/m³ en moyenne, la laine de bois étant un peu plus dense avec 50 kg/m³). Les laines sont légères et faciles à manipuler.
Panneaux rigides
Les panneaux rigides se distinguent par une densité plus élevée. Leur masse volumique se situe en général entre 100 et 240 kg/m³, bien au-delà des isolants en vrac ou en rouleaux.
Ce sont donc des matériaux plus lourds, plus difficiles à manipuler. Résistants à la compression et moins fragiles, ces panneaux sont utilisés le plus souvent pour l’isolation par l’extérieur (murs et toiture). Ils sont alors collés (avec un mortier colle) ou fixés mécaniquement sur la paroi à isoler, en une ou plusieurs épaisseurs. Ces panneaux présentent en général des « rainures et languettes » permettant de les emboîter les uns dans les autres pour assurer une continuité parfaite. Ils seront ensuite recouverts d’un parement de façade : bardage bois ou enduit.
Ces panneaux rigides sont la forme la plus industrialisée d’isolant (si l’on exclut les isolants synthétiques, telles les mousses) puisqu’il faudra un certain nombre de transformations pour lier la matière (utilisation de liant chimique ou naturel), la rendre cohérente et la densifier. Différents matériaux sont utilisés pour la fabrication de tels panneaux : la fibre de bois, la laine de verre ou de roche, le liège, le roseau, le polystyrène, le polyuréthane... Les panneaux de polystyrène extrudé et de polyuréthane affichent une masse volumique moins élevée (30 à 40 kg/m³ en moyenne), et sont fermés à la diffusion de vapeur d’eau. Il faut donc s’assurer que leur mise en œuvre ne risque pas de confiner un matériau respirant et de générer ainsi des condensations dans la paroi. Les panneaux rigides bio-sourcés ont à peu près les propriétés inverses : ils peuvent afficher une masse volumique très élevée (la fibre de bois peut monter à 270 kg/m³), et ils sont ouverts à la diffusion de vapeur. Côté thermique, les panneaux rigides sont globalement de bons isolants. Ce type de matériau, qui plus est, posé par l’extérieur, peut participer à une bonne une inertie thermique du logement. La masse volumique, conjuguée à la capacité thermique des matériaux (deux propriétés où les panneaux bio-sourcés sont particulièrement bien placés), permet en effet d’amortir la variation thermique entre l’extérieur et l’intérieur du bâtiment. Cette caractéristique participe significativement au confort d’été.
Isolants en mousse
Les mousses polyuréthane sont des mousses de synthèse, issue de la pétrochimie. Résistantes à la compression, totalement fermées à la diffusion de vapeur et présentant de très bonnes qualités isolantes, ces mousses sont notamment employées dans certains panneaux composites. Les particuliers connaissent mieux les bombes, à deux composants, que l’on utilise le plus généralement pour le calfeutrement. Toutefois, ces mousses se dégradent dans le temps (perte de volume) et génèrent des émissions de substances qui peuvent se révéler dangereuses (amines et isocyanates). Mais, si la mousse polyuréthane est la plus répandue, elle n’est pas la seule. D’autres produits se développent : 99 % d’air, une ouverture à la diffusion de vapeur et un meilleur bilan carbone pour la mousse Icynène ; une composition exempte d’isocyanates pour la nouvelle mousse Bostik.
Les blocs à isolation répartie
Ce type d’isolation peut être utilisé en construction neuve (parois monomur) ou en rénovation (doublage des murs). La démarche ne repose pas ici sur l’ajout d’un matériau isolant aux parois mais sur la construction ou l’ajout de parois qui sont plus isolantes par nature. Car les matériaux dont il est ici question ont la propriété d’être à la fois thermiquement performants et utilisés en murs porteurs. Les murs extérieurs bénéficient ainsi de ce que l’on appelle « l’isolation répartie ». Les propriétés isolantes de ces éléments de construction reposent sur une forte présence d’air inerte dans la matière même du matériau. Dans cette catégorie peuvent entrer les briques Monomur (terre cuite), les blocs de béton cellulaire ou encore les blocs de pierre ponce. Ces différents matériaux cumulent de grandes capacités isolantes et une résistance thermique intéressante avec des épaisseurs de 30 cm et plus. Leurs composants (terre, minéraux ou pierre ponce) leur confèrent une bonne inertie thermique (capacité à accumuler la chaleur et à la restituer lentement) très intéressante pour le confort d’été. Ces matériaux s’emboîtent et s’empilent à l’aide de mortiers-colles spécifiques. La pose se réalise à joints minces : bien plus économe en eau et beaucoup plus précise que la maçonnerie traditionnelle, elle limite les ponts thermiques.
Le rôle saisonnier des isolants
Récemment apparue dans la réglementation thermique française, la notion de « confort d’été » impose de nouveaux défis à l’isolation des bâtiments. En théorie, un isolant efficace s’oppose aussi bien au transfert de chaleur vers l’extérieur en hiver et vers l’intérieur en été. En été, l’enveloppe extérieure du bâtiment et son isolant doivent être capables de retenir la chaleur le plus longtemps possible, de la stocker avant de la restituer progressivement vers l’intérieur. Ce décalage dans la restitution s’appelle le déphasage. Les matériaux les plus performants en la matière permettent un déphasage de 9 à 12 h, selon l’épaisseur posée (dans le mur, ainsi qu’en toiture). La chaleur accumulée migre vers l’intérieur à la tombée de la nuit, lorsque le logement peut commencer à être ventilé.
Ce déphasage est facilité par des matériaux à forte inertie (masse volumique et capacité thermique élevées). Avec un choix judicieux de matériaux, le confort d’été est optimisé et peut éviter le recours à la climatisation. Les matériaux les plus appropriés pour l’isolation hivernale ne sont pas toujours les plus adaptés en été. En tous cas, le constat plaide en faveur d’une isolation par l’extérieur.
