Isolation toiture

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Dans une maison ancienne les déperditions thermiques par la toiture représentent 30%  (10% pour une maison des années 2000), ce n'est pas négligeable. Pourquoi ne pas profiter de notre intervention sur la toiture pour améliorer l'isolation? Cela réduira votre facture de chauffage et confort d'été sera bien meilleur!

Pour respecter la RT 2007 Rénovation (règlementation thermique à appliquer si des travaux de remplacement/installation d'isolants ont lieux)) la résistance thermique de la toiture doit être de R > 4 m².K/W

Pour bénéficier des 30% de crédit d'impôt la résistance totale doit être de R > 6m².K/W.

Confort d'hiver et d'été: des isolants très inégaux

Le tableau ci dessous donne les caractéristiques des différents isolants, ainsi que les épaisseurs minimales en hiver et en été pour conserver un bon niveau de confort (et non les épaisseurs réglementaires), ces deux colonnes sont liées au déphasage thermique.
Le déphasage thermique correspond au nombres d'heures nécessaires pour que la chaleur extérieure (en été) pénètre à  l'intérieur. En effet un isolant plutôt dense va augmenter progressivement en température mais ne va pas tout de suite être à la température extérieure, la laine de verre est peu dense contrairement à la laine de bois.
Ainsi le déphasage de la laine de verre est très mauvais et nécessite 76cm d'épaisseur en été pour assurer un bon confort! En revanche 20cm de laine de bois sont suffisant.

Ce phénomène explique que les pièces isolées avec de la laine de verre (particulièrement sous toiture) sont invivables en été!

tableau isolants (ademe)

Calcul de l'économie réalisable

Exemple: maison ancienne située à Auxerre, de 100m², 2x40m² de toiture, à l'origine 6,8 cm de laine de verre en toiture (épaisseur des chevrons), chauffée au gaz à 19°c.

YonneSolaire intervient pour installer 6kWc de modules photovoltaïques (40m²); le client profite de notre intervention pour optimiser l'isolation des ses 2 pans de toit.

Par expérience nous avons pu constater que la laine de verre se tasse (et/ou a pris l'eau), laissant des espaces entre chevrons très peu isolés.
Cette isolation n'est donc plus de 6,8 cm mais souvent autour des 4 cm.

Calculons les économies en chauffage réalisables en 1 ans, si nous ajoutons 10cm de fibre de bois:

Laine de Verre (ldv) e ldv= 0.04m λ ldv=0.035 W/(m.K)
Fibre de bois (fdb) e fdb= 0.10m λ fdb= 0,038 W/(m.K)

 

Coût de chauffage sans ajout d'isolant Coût de chauffage avec amélioration de l'isolation

R toiture= R ldv + Résistance superficielle interne
R toiture= e ldv/λ ldv  + Rsi
R toiture= 0,04/0,035  + 0,10

R toiture= 1,24 W/m².K    U toiture=1/R toiture=0,805 m².K/W

Besoin en chauffage= (U X S X DJU X 24 x i)/1000
Bch= (0.805 x 80 x 2 535 x 24 x 0.85)/1000
Bch= 3 330 kWh

Prix du kWh de gaz: 0.08048€/kWh

Coût de chauffage: 3 330x 0.08048

Coût de chauffage: 268€ par an UNIQUEMENT pour compenser les pertes par la toiture. (en extrapolant: les pertes par la toiture représentant 30% des déperditions totales, la facture annuelle de cette maison est d'environ 890€)

R toiture= R ldv + Résistance superficielle interne
R toiture= e ldv/λ ldv + e fdb/λ fdb + Rsi
R toiture= 0.04/0.035 + 0.10/0.038 + 0.1

R toiture= 3,87 W/m².K    U toiture=1/R toiture=0,26 m².K/W

Besoin en chauffage= (U X S X DJU X 24 x i)/1000
Bch= (0.26 x 80 x 2 535 x 24 x 0.85)/1000
Bch= 1 067 kWh

Prix du kWh de gaz: 0.08048€/kWh

Coût de chauffage: 1 067x 0.08048

Coût de chauffage: 85€ par an UNIQUEMENT pour compenser les pertes par la toiture.

 

 

Pour simplifier la compréhension, ne sont pris en compte que la conduction des matériaux isolants (et non la structure et les tuiles) seul facteur variable entre les deux exemples

Chauffage gaz: l'économie sur la facture de gaz est de 183€ par an
Chauffage fioul: l'économie sur la facture de fioul est de 224€ par an
Chauffage électrique: l'économie sur la facture d'électricité est de 325€ par an

 Le gain n'est pas uniquement lié au chauffage, les pièces sous la toiture n'auront plus besoins d'être climatisées (si c'était le cas), le gain de confort d'été est considérable!

Pour améliorer encore l'isolation et le confort d'été, il est également possible d'utiliser un isolant multicouche (isolant mince ou réflectif) sous les tuiles et/ou modules solaires. Le principe est le suivant : en été les tuiles (et les modules pv) chauffent, elles vont ensuite rayonner pendant toute la nuit vers la maison, les isolants minces ACTIS (fabriqués en France) sont particulièrement efficaces pour contrer ce rayonnement (87% du rayonnement est réfléchi).

Ils ont aussi le grand avantage d'être à la fois peu épais mais très performants: 35mm d'épaisseur sont équivalents à 21cm de laine minérale (R=  5,25 m².K/W)

Rouleau mince multi-réflecteurs Triso super 9 MAX, de chez Actis, d'une épaisseur de
voir la fiche technique

De plus ils servent également de pare pluie, élément que nous posons systématiquement sous nos modules solaires.

Quelques notions de thermique du bâtiment:
  • un matériau isolant est caractérisé par sa conductivité thermique: (lambda) λ en W/(m.K), cela représente la quantité de chaleur qui traverse ce matériaux (un cube d'1m de coté) pour élever sa température d'1°C. Plus le λ est faible, plus le matériau est isolant.
  • La résistance thermique d'un isolant correspond à sa résistance au passage d'un flux de chaleur,
    elle est notée R en W/(m².K).  Plus R est élevée, plus le matériau est isolant
    R= épaisseur de l'isolant / λ isolant
    exemple de calcul de la résistance thermique de 0,3m de laine de bois (λ= 0,038 W/m².K) :
    R= 0,3 / 0,038 = 7,9 W/(m²/K)
  • Le coefficient de transmission thermique est l'inverse de la résistance: U = 1/R   en (m².K)/W,  ce coefficient est utilisé si la paroi est composée de multiples matériaux.
  • Lorsque toutes les déperditions thermiques (conductions à travers les parois + pont thermique + déperditions par renouvellement d'air) ont été calculées, nous pouvons connaitre les besoins annuels en chauffage du bâtiment et en eau chaude sanitaire (selon le système de production). Cette consommation d'énergie est ramené à 1m².

    K= Kelvin, unité de température

 

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