"Ce sont les premiers cm d'isolants qui comptent le plus"

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Jean-Yves 06
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"Ce sont les premiers cm d'isolants qui comptent le plus"

Message par Jean-Yves 06 »

J'ai entendu plusieurs archis énoncer ce principe... Qu'en pensez-vous?

Pour ma part, j'ai toujours tiqué là-dessus, car d'une part ça va à l'encontre de la loi de Fourrier que j'ai laborieusement appris à l'école(cf. extrait de la page wikipedia sur la conduction thermique, application pour une surface plane). On y voit bien que le flux d'énergie (ou les déperditions) est inversement proportionnel à l'épaisseur de la paroi. Donc tous les cm comptent autant les uns que les autres. D'autre part, car cela va aussi à l'encontre des gradients thermiques que j'avais vu en fumisterie industrielle (ex ci-dessous)... Gradients qui ne sont rien d'autres que l'application de la loi de Fourier (mais là ça m'était présenté par des vrais pros de l'industrie, et non par un enseignant du millénaire passé :mrgreen: )

La seule explication convaincante pour ce "principe des 1er cm" que j'ai trouvé est présentée sur le site web d'un archi. En gros, ça dit: "si avec 1cm d'isolant, je gagne 50% sur mes déperd°, avec 2 cm, je vais gagner 50% (du 1er cm)+50% des 50% restants. Le 2nd cm ne fait "gagner" que moitié moins que le 1er. Et ainsi de suite.
L'erreur à mon avis dans cette explication est de penser qu'on "enlèverait" une partie d'un flux énergétique donné en isolant une paroi. Hors il semble plus juste de considérer le flux énergétique comme la résultante d'une différence de température ET de la conductivité thermique d'une paroi. En tout cas si l'on a foi dans la loi de Fourier et dans ceux qui l'utilise.

Du coup, peut-être faudrait-il voir ce "principe des 1er cm" comme suit: "Les isolants manufacturés sont tellement performants que dès les 1er cm, ils apportent beaucoup d'isolation"... :?: Mouais, un peu tiré par les cheveux, non?

SAUF QUE mes belles (ou qui se veulent belles) explications se sont limitées au cas simpliste de la conduction thermique au travers d'une surface plane...
-> Dans la vraie vie, il y a les ponts thermiques, et là effectivement plus on isole, plus on "renforce" les ponts thermiques, et effectivement les "derniers cm" seront moins efficaces que les premiers... Zut, peut-être pas si bête l'archi!
-> Dans la vraie vie, il n'y a pas que des surfaces planes, et il y a de la convection... Pour le cas d'une conduite cylindrique isolée, il parait (j'ai pas été vérifier), qu'il existe -du seul point de vue thermique- une épaisseur d'isolant optimale. Au-delà, la part convective prend le dessus (et oui, en augmentant l'épaisseur d'isolant, on augmente la surface de convection extérieure!). Dans le cas d'une ITE, on se retrouve avec le même phénomène: plus j'isole, plus je créé de la surface de convection à l'extérieur, plus potentiellement je dégrade la performance de mon isolation. Bon là par contre je ne crois pas que les archis rencontrés n'avaient pensé à ça, d'autant que ce phénomène est limité à l'ITE...

Si vous avez un point de vue sur ce "principe des 1er cm" je serai curieux de le lire. Ça fait quelques temps que ce sujet me titille...
Fichiers joints
grad T.jpg
grad T.jpg (8.56 Kio) Vu 6243 fois
Capture d’écran 2021-11-05 à 21.38.20.png
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On n'est pas ici pour être là.

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Re: "Ce sont les premiers cm d'isolants qui comptent le plus"

Message par YELLOW WHEELY BIN »

Intéressant !

Je connais aussi cette expression -- dans la version anglaise ce sont les premiers 25 mm qui comptent ("the first inch"...).

Par contre, impossible de trouver un site Web y faisant référence...

J'avais toujours pensé que c'était à cause des fuites d'air traitées par ladite isolation...
... associé à la résistance de l'air de la couche limite (" air film resistance")

=========
Ce que je sais :

Ma maison (datant de 1982) a en effet un toit chaud, isolé par de la mousse PU pistolée.
Les murs sont isolés par l'extérieur (50 mm de PSE, qui vient encore 30 cms en-dessous de la liaison de la dalle suspendue).
Quant au vide sanitaire, j'ai isolé les murs de l'intérieur avec 100 mm de PSX car ils étaient nus d'origine.
J'ai encore et tjrs une partie de dalle de RdC non isolée à traiter...

A priori, sur l'échelle "verte" je serais donc mauvais citoyen... :-?

Ce que j'assume :-o

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Re: "Ce sont les premiers cm d'isolants qui comptent le plus"

Message par j2c »

Quand j'ai isolé ma maison, j'étais parti pour faire une isolation de 20cm.
On m'a rappelé que ça mangeait de m2 habitables.. et que le gain par rapport à 15 ne justifiait pas le sur-cout.
Le gain entre 15 et 10 était déjà plus palpable.
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Re: "Ce sont les premiers cm d'isolants qui comptent le plus"

Message par sim's »

au dela des inconvenients du genre perte de metres carrés , mettre plus d'isolant coule de source. :baaa:

ce dicton comme quoi c'est les premiers cm qui sont les plus efficaces , c'est pour convaincre de réaliser des travaux d'isolation. c'est sur que mettre 4 cm ça fait gagner beaucoup par rapport a s'il y en a pas. en mettre huit ça fait gagner beaucoup aussi toujours par rapport a s'il y en a pas. en mettre 20 , 35 ou 50 aussi , puisque c'est proportionnel.

les premiers cm les plus efficaces c'est une idée fausse qui est biaisée par :
-la perte de surface habitable
-le cout de l'isolant
-le gain en confort des les premiers cm



il suffit d'aller sur la calculette de valeur U https://www.ubakus.com/fr/calculateur-valeur-u/? pour se convaincre que c'est faux :

mur parpaing 20 cm : 2.4 W/(m²K)

on y colle 15 mm de PUR : 1.12 W/(m²K)

on en met 30mm : 0.71 W/(m²K)

on en met 60mm : 0.41 W/(m²K)

on en met 120mm : 0.22 W/(m²K )

c'est parfaitement proportionnel , evidemment.

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Re: "Ce sont les premiers cm d'isolants qui comptent le plus"

Message par yves35 »

bonsoir,
"Ce sont les premiers cm d'isolants qui comptent le plus"
cépafo.... :-D en fait cela décrit ce qu'est une progression exponentielle. En ces temps d'épidémie cela devient un peu familier,on évoque le temps de doublement . Une exponentielle est une fonction à taux de croissance constant.

Un (gros) bémol cependant: si on considère non seulement l'épaisseur de l'isolant mais aussi le coût total (donc incluant la pose),cela change pas mal de choses. c'est quasiment le même travail de poser 5 cm ou 15 cm(le prix de l'isolant est proportionnel au volume). Il y a juste un poil plus de manutention ,le travail d'enduit final est identique . Alors le rapport U obtenu/prix de l'isolation posée devient plus favorable aux fortes épaisseurs.

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Re: "Ce sont les premiers cm d'isolants qui comptent le plus"

Message par sim's »

yves35 a écrit :
sam. nov. 06, 2021 19:59 pm
bonsoir,
"Ce sont les premiers cm d'isolants qui comptent le plus"
cépafo.... :-D en fait cela décrit ce qu'est une progression exponentielle. En ces temps d'épidémie cela devient un peu familier,on évoque le temps de doublement . Une exponentielle est une fonction à taux de croissance constant.

Un (gros) bémol cependant: si on considère non seulement l'épaisseur de l'isolant mais aussi le coût total (donc incluant la pose),cela change pas mal de choses. c'est quasiment le même travail de poser 5 cm ou 15 cm(le prix de l'isolant est proportionnel au volume). Il y a juste un poil plus de manutention ,le travail d'enduit final est identique . Alors le rapport U obtenu/prix de l'isolation posée devient plus favorable aux fortes épaisseurs.

yves
exponentiel? heu... c'est a dire?
tu pose 5 cm d'isolant , ça isole tant.
t'en pose 10 , tu a deux fois moins de déperdition que si t'en pose la moitié de cette epaisseur. non? il est ou le truc exponentiel? comprend pas...

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Re: "Ce sont les premiers cm d'isolants qui comptent le plus"

Message par YELLOW WHEELY BIN »

sim's a écrit :
sam. nov. 06, 2021 22:43 pm
il est où le truc exponentiel?
Ben, il est dans le fait que l'approche monidirectionnelle ( = épaisseur) qui donne 100 % d'amélioration sur le coup pour cette paroi-là, baisse à 15 voire 10 % dès que l'on considère la réduction réelle dans les déperditions globales du bâti !

Il y a forcément donc un point auquel il faut arrêter pour être "raisonnable".
.
Tu vas acheter deux fois plus de PSE, mettons 200 m2 de 100 mm d'épaisseur versus 50 mm d'épaisseur : quel est le cout de l'amélioration, et quel serait l'avantage que de dépenser ces mêmes sous sur un vitrage plus performant (par exemple).
(Ns sommes évidemment d'accord, il ne faut pas non plus tuer le gisement vert...).

Raisonner en monodirectionnelle c'est pas mal, sauf c'est de la théorie ; dans une construction et la vraie vie, des compromis s'imposent...

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Re: "Ce sont les premiers cm d'isolants qui comptent le plus"

Message par domwood »

peut-être qu'un exemple connu ici peut aider :

surisoler un ballon du commerce.

quand on rajoute une couche, cette nouvelle couche aura beaucoup moins de déperditions à gérer puisque la première peau ne va pas être à température de l'eau chaude sur son côté externe.

(c'est les grosses différences qui créent les grosses déperditions.)

bon, pas sûr que ça aide, finalement :-D
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Re: "Ce sont les premiers cm d'isolants qui comptent le plus"

Message par YELLOW WHEELY BIN »

si, c'est exactement ça !

C'est pourquoi de parlais de la résistance de l'air au niveau de la couche limite : dès que tu ajoutes un peu d'isolation, la température de la paroi externe sera influencée par la présence de courants de convection, qui à leur tour influent sur la pente de température interne-externe.

Lorsque la surface chauffe (p.ex due aux déperditions de chaleur), cela a un effet sur la température de l'air adjacent : la T° va augmenter (ou chuter...) ce qui procure le même effet qu'une augmentation de la résistance du matériau, au flux de chaleur. La résistance de la couche limite varie en fonction du vent ou des courants d'air en contact avec la surface du matériau.

L'épaisseur de cette couche limite (plutôt ces couches, car il y en aura une de part et d'autre de la paroi...) ne doit pas être négligée dans le flux global de chaleur à travers ladite paroi.

cf. http://performativedesign.com/definitio ... esistance/

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Re: "Ce sont les premiers cm d'isolants qui comptent le plus"

Message par j2c »

Jevois fait part d'une expérience que j'ai faite il y a quelques années.

Il faisait froid dehors, j'ai mis un pull.. puis 2.. puis 3.

J'ai fini par en mettre une bonne trentaine.. pour voir si je supportais le truc. (Certains pulls étaient très grand )

Curieusement.. y a un moment où ajouter des pulls ne m'a pas donné plus chaud.

Ce moment là, mon corps a du coupé le chauffage.. et j'ai du rester sur l'inertie.

Je n'ai pas fair durer l'expérience plus de 2h. Car bon.. c'est lourd à porter hein :p

Je pense qu'à l'échelle d'une maison.. avec un apport régulier de chaleur.. on se retrouve avec le même constat.

On aurait une maison avec une chauffe par semaine, on trouverai utile de mettre 50 on 80cm d'isolation.
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Re: "Ce sont les premiers cm d'isolants qui comptent le plus"

Message par j2c »

J'ajoute que l'isolation n'a de sens que s'il y a périodiquement un apport de chaleur (d'un côté )... sinon.. celon l'épaisseur .. au bout d'un certain temps, les 2 côtés sont à la même température.

J'ai testé l'hiver dernier.. sans chauffage, la maison était aussi froide que dehors après plusieurs semaines sans y aller.
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Re: "Ce sont les premiers cm d'isolants qui comptent le plus"

Message par clyric »

perso, je me base sur ce genre de choses
condutivité.png
condutivité.png (16.52 Kio) Vu 5656 fois
la résistance globale est la somme des résistances.
certaines résistances sont fixes : mur, enduit, air de surface
et d'autres sont l'isolation en tant que tel :

si on reprends les valeurs de la calculettes ( qui sont proche de mes calculs perso )
on passe d'un R de 0.33 à 4.18 entre un mur non isolé et un mur isolé ( en 120 poly ) .
( u de 1.308 à 0.226

si on fait un tableau par taille d'isolant on a

0 - 1.308 W/(m²K)
40mm - 0,567 W/(m²K
80mm - 0,362 W/(m²K)
120 mm - 0,266 W/(m²K)
150mm - 0,222 W/(m²K)

donc ça fait un graph comme ça :
isolant.png
isolant.png (10.43 Kio) Vu 5656 fois
donc un truc logarithmique, donc on peu dire que les 1er cm sont les plus important
après pour le déphasage sur une ITE poly, d'après l'appli
ça change pas ,c'est 14h pour moi.

par contre :
pour 8° extérieur, la température du mur est de
0 - 15.9°
40 - 17.5
120 - 18.3
150 - 18.4

autant dire que pour une sensation à 19° ... c'est le jour et la nuit...
0 -> chauffe à 23°
40 -> 20.5°
120 -> 19.7°
après à 150 et au dessus, ça change pas ...

donc à 7% de conso par ° faite le calcul
et donc plus il ya d'isolant et moins on a besoin de chauffer pour un confort ( au delà des pertes ... )
donc plus il y en a et mieux c'est jusqu'a 120 mm de poly
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-105Wc en circuit fermé (12v)
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Re: "Ce sont les premiers cm d'isolants qui comptent le plus"

Message par yves35 »

yves35 a écrit :
sam. nov. 06, 2021 19:59 pm
Alors quelle épaisseur est optimale????

pour le poly, d'après les calculs c'est 120 mm ...
comme plus c'est plus cher, ça change pas la température du mur, et les pertes en moins sont ridicules.

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Re: "Ce sont les premiers cm d'isolants qui comptent le plus"

Message par sim's »

ya un truc que je saisi vraiment pas...
quand on met genre 10 cm d'isolant avec un R de disons 2.5 , quand on met 20 cm de ce meme isolant on a un R de 5...
donc avec 10 cm d'isolant et une difference de 1° entre les deux cotés du mur , 2.5 metre carré font perdre 1 watt. avec le double d'isolant , ces meme 2.5 metres carré ne font plus perdre que 0.5 watt...

je comprend pas comment ça se fait qu'il faut tripler l'epaisseur pour avoir deux fois moins de déperdition alors que ce calcul simple montre que doubler l'epaisseur d'isolant réduit de moitié les déperditions...

mais bon , si c'est exponentiel , c'est exponentiel... en meme temps je me suis jamais posé la question... a ma maison j'allais pas mettre seulement 10 cm de botte de paille , ça existe pas les bottes de paille de 10 cm d'epaisseur... ya pas beaucoup de choix d'epaisseur...

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Re: "Ce sont les premiers cm d'isolants qui comptent le plus"

Message par clyric »

en fait il y a plusieurs paramètre à prendre en compte :

- les pertes thermiques
- le déphasage
- la capacité hydrométrique
- la température du mur ( au moins aussi important que les pertes )
- le format et le prix du matériau posé.
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