Isolation Thermique par L’Intérieur (ITI) ou Isolation Thermique par l’Extérieur (ITE) : que ce soit dans le cadre d’une construction neuve ou d’une rénovation, le dilemme est le même ! En France, l’ITI a été la technique la plus couramment utilisée pendant de très longues années.
L’ITE a le vent en poupe depuis maintenant quelques années. Chaque technique a ses défenseurs. Par contre, chose rare, aucune des deux n’a de réels opposants. Il s’agit plus d’arguments que les uns ou les autres mettent en avant.
Y aurait-il un ou des moyens de trancher : aspects techniques, performance, financier, environnemental ou autre ?
Le présent article ne se veut pas être le document qui, une fois pour toutes, tranchera pour une des deux solutions. Ceci n’aurait aucun sens car nous pouvons dores et déjà le dire, les deux se défendent et peuvent être pertinentes. Ce sont plus la nature de l’objet à isoler et les objectifs ciblés qui permettront d’opérer un choix.
Nous allons, ici, fixer les critères qui, selon nous, devraient être pris en compte pour trancher.
L’ITI et l’ITE sont décrites et décortiquées chacune dans un article propre.
Pourquoi isoler ?
Isoler ne fut pas toujours une obsession. Pendant très longtemps les bâtisseurs se focalisèrent plus sur la solidité et la pérennité de l’ouvrage. Chaque époque, selon les difficultés que la vie impose aux hommes, les amène à se fixer des objectifs différents. Nous avons déjà abordé ici l’histoire de la maison en France. Nous allons la compléter succinctement sous l’angle de l’isolation.
Le froid attire le chaud. La nature a horreur des déséquilibres et tend à rééquilibrer les températures. La conséquence est que les calories vont, l’été, migrer de l’extérieur vers l’intérieur et, l’hiver, de l’intérieur vers l’extérieur.
La chaleur peut migrer de 3 façons : par rayonnement (vidéo), par convection (vidéo) et par conduction (vidéo). La vitesse de transfert des calories s’appelle le déphasage (vidéo). Il s’agit du temps nécessaire pour qu’une calorie passe d’un côté à l’autre d’un composant.
Quel sont les objectifs de cette isolation ?
- Vivre confortablement dans nos habitats est l’objectif 1. Une partie du confort (une partie seulement) dépend de la température ambiante.
- Conserver les calories à l’intérieur l’hiver et les empêcher d’entrer l’été.
- Ceci est d’autant plus crucial que les coûts de chauffage ne cessent d’augmenter, suivant naturellement l’évolution des prix de l’énergie.
- Ajoutons à cela la poursuite des critères de sauvegarde de notre biotope, de limitation de notre impact sur le dérèglement climatique découlant de la combustion d’énergies fossiles.
Le but d’un isolant thermique est de limiter la quantité de calories qui pourraient fuir au travers d’une paroi. Les besoins d’isoler reconnus, arrivent quelques questions : “Où et comment mettre l’isolant ?” ainsi que “Quel isolant choisir ?”.
Quels sont les isolants disponibles ?
La question de la position de l’isolant s’est immédiatement posée.
Avant d’y répondre, voyons le panel disponible.
Voici quelques isolants historiques d’origine naturelle (est-ce surprenant ?) que nous qualifierons d’écologiques :
- la paille (sous toutes ses formes, chaumes entre autres, et de toutes variétés liées aux différentes céréales),
- le liège, les copeaux de bois ou la mousse des sous-bois (entre les pièces de bois de chalets en madriers),
- la laine de mouton ou le poil animal (le feutre des yourtes par exemple),
- à notre connaissance, hors la ouate de cellulose, il n’y avait pas d’autre solution.
Des chercheurs se mettent en quête de solutions pour répondre aux besoins. De nombreux produits ont été inventés dans les 20 ans qui vont suivre la première guerre mondiale.
Laine de verre
L’invention de la fibre de verre remonte au XIXème siècle mais la fabrication d’isolants à base de laine de verre fut inventée aux Etats Unis par un employé de la société OWENS-CORNING en 1932. Nous avons déjà abordé ce sujet ici dans un article intitulé “La laine de verre, si révolutionnaires ?”.
Laine de roche
La fabrication de laine de roche est plus difficile à situer dans le temps, cependant nous n’avons pas connaissance de son utilisation plus précocement que celle de la laine de verre. Sous sa forme actuelle, nous la situons dans les mêmes périodes, un peu avant la seconde guerre mondiale.
Laine de bois
Son emploi en tant qu’isolant a commencé au milieu des années 40. Elle connut des années glorieuses (au regard des quantités totales d’isolant consommées). Elle a subi un infléchissement au profit des laines minérales dans les années 60 et 70. Elle fait un retour en force depuis quelques années.
Autres isolant biosourcés
De nombreux isolants biosourcés, particulièrement d’origine végétale, sont proposés. Ils sont généralement encore plus récents. On y trouve (liste non exhaustive) : des laines de lin, de chanvre, de coton, de foin. La chènevotte de chanvre en vrac peut aussi être employée ici. La laine de mouton est la représente phare des isolants d’origine animale.
Polystyrène
L’invention du polystyrène remonte au début du XIXème siècle. Sa fabrication industrielle se situe aux environs des années 30. Sa version “polystyrène expansé” date de 1944. Depuis, il n’a cessé de prendre des parts de marché pour atteindre la place qu’on lui connaît aujourd’hui.
Polyuréthane
Les prémisses du polyuréthane remontent à 1937 et son développement en tant qu’isolant à 1957. C’est l’un des isolants les plus performants.
Isolants réflecteurs Alvéolaires (IRA)
Les derniers nés. Ils ont moins de 10 ans d’existence.
Risques et avantages selon le choix de l’ITE ou de l’ITI
Ponts thermiques
Selon les diverses études et mesures réalisées, les fuites de calories par les ponts thermiques sont estimées représenter 5 à 10% de la totalité des fuites. Le seul moyen de les traiter est d’isoler par l’extérieur.
Une ITE permet-elle de les traiter tous ?
Pour traiter tous les ponts thermiques, il est bon de les lister : • nez de dalles, • linteaux, embrasures et pièces d’appui des menuiseries extérieures, • liaison des murs intérieurs avec les murs extérieurs, • balcons, • terrasses, • escaliers extérieurs en béton, • sommet des murs au débouché sous le toit, • éléments porteurs tels que corbeaux, • corniches, • éventuels contreforts de soutien, • murs de renfort extérieurs, • murs de liaison avec d’autres bâtis, …
Pour les empêcher de permettre la diffusion des calories dans l’air extérieur il faut les en isoler.
C’est de là que vient un des avantages mis en avant par les défenseurs de l’ITE.
La chose est facile pour une grande partie d’entre eux mais pas pour tous …
Ponts thermiques “délicats” à traiter
Les balcons, escaliers et autres éléments débordants devront être coupés et, au besoin, reconstruits ensuite, soit en appui sur poteaux depuis le sol, soit suspendus sous l’avant toit, s’il y en a un et s’il est capable d’en assurer la charge ou par tout moyen adapté sans recréer un nouveau pont thermique.
Le débouché des murs sous le toit pourra aussi être traité via une isolation du toit par l’extérieur … pour autant que cette isolation aura été choisie !
Les tours des menuiseries seront isolés si elles sont posées à l’extérieur des murs et que l’isolant vient “enfermer” leur dormant. Si elles sont conservées à l’intérieur, il sera tout juste possible de faire continuer le parement jusqu’à rejoindre la partie de dormant restée visible de l’extérieur (appelée le “cochonnet”). Nous avons traité de ce sujet ici dans un article intitulé “Où positionner les menuiseries lors d’une isolation par l’extérieur ?”
Les contreforts et les murs de liaison avec d’autre bâtis ne pourront pas être isolés.
Conserver l’inertie à l’intérieur de l’habitat
Une partie de la sensation de confort vient de la stabilité de la température ambiante, de sa teneur en vapeur d’eau et de l’uniformité de la température des murs et divers éléments.
La stabilité de la température ambiante est dépendante du niveau des fuites et de la capacité à écrêter les pics des amplitudes de température extérieure.
Moins une paroi fuit, moins il est nécessaire de chauffer l’air intérieur pour compenser ses pertes de calories à son contact.
Moins il est nécessaire de chauffer l’air, moins celui-ci se mettra en mouvement par convection entre la partie froide (les parois extérieures) et les points de chauffage (poêle, radiateur …). Or ces mouvements d’air sont détectés par nos capteurs sensoriels et nous lancent une alerte de prudence quant au refroidissement, ce qui déclenche la sensation d’inconfort. Un des moyens de contrer ce ressenti d’inconfort est de chauffer l’air de quelques degrés supplémentaires. Ces quelques degrés coûtent cher : 7% de consommation supplémentaire d’énergie par degré !
Limitation des pertes
Un seul moyen : rendre les murs moins caloporteurs.
La voie royale est la limitation des pertes de calories. Elle s’opèrent par conduction, convection et rayonnement.
Elles sont amenées en contact des parois extérieures soit par rayonnement (vidéo), soit par convection (vidéo).
Une fois les calories contre les parois extérieures, elles se fixent dans ses composants. Le premier composant est ce qu’on appelle la couche de finition ou le parement. Il peut être en plâtre, feuille de plâtre cartonné collée contre le mur, enduit terre ou divers autres éléments.
Elles se déplacent de l’intérieur vers l’extérieur de la paroi par conduction (vidéo). Leur vitesse de transfert est dépendante du déphasage (vidéo) de chacun des composants.
Pour limiter les fuites de calories vers l’extérieur, il faut soit les isoler, soit en diminuer le caloportage, ce qui augmentera son déphasage et ses capacités d’inertie.
Stabilisation de la température
Elle dépend des capacités à compenser rapidement les pertes de calories. Quoi de mieux pour ce faire que de stocker celles-ci dans la paroi même. C’est l’idéal : le stock est sur le lieu de consommation. Du circuit court en quelque sorte. C’est là que l’ITE trouve son principal attrait. Elle permet en effet de compenser les pertes sur place, sans besoin de les transférer.
A noter que cet apport de calories depuis une autre source peut aussi se faire via le rayonnement. Lui ne génère aucun inconfort, bien au contraire. Il est tributaire des éléments intérieurs présents ainsi que des murs, particulièrement selon la nature de leurs composants.
Gestion de la teneur en eau de l’air ambiant
C’est l’eau dans l’air qui est le principal vecteur d’échange de calories entre notre corps et l’air ambiant. Il est donc très important de bien en maîtriser la teneur.
Un air ambiant à 18 ou 19° sera très confortable à un taux d’humidité relative aux environs de 40 à 55 %.
Exemple d’évolution de l’humidité relative et de la température : à 19° un kg d’air sec (environ 0,8 m3) contiendra de l’ordre de 7 gr d’eau. C’est un chiffre important à bien retenir : 7 gr d’eau par kg d’air. A la même température mais avec 2 gr d’eau en plus, son taux d’humidité relative sera de 67%. A cette température et avec une humidité relative de ce niveau, l’inconfort apparaît.
Avec 9 gr d’eau dans 1 kg d’air, pour revenir à une humidité relative de 50%, il faudrait porter l’air à 24 ° ! Pour ceux qui le souhaitent, nous vous proposons un lien vers un moteur de calcul de l’humidité relative, ROTRONIC.
Nous produisons beaucoup de vapeur d’eau, soit du fait de notre métabolisme, soit du fait de nos activités (vaisselle, cuisine, toilette, lessive, séchage éventuel du linge …). Des plantes dans un habitat sont aussi source d’émission de vapeur d’eau. Toutes ces émissions vont faire monter la teneur en eau de l’air intérieur.
La vapeur d’eau ne peut s’évacuer que par renouvellement d’air ou au travers des parois extérieures. Il est donc très important de veiller à leur bon fonctionnement dans ce domaine spécifique. Cette faculté à laisser transiter la vapeur d’eau s’appelle la perspirance.
Contraintes architecturales
Serait-il pertinent d’isoler par l’extérieur une maison dont l’aspect d’origine, est très agréable en l’état ? A contrario, une maison “ordinaire” dans son aspect pourrait-elle être amélioré par une ITE ?
Une maison de faibles dimensions et dont les pièces sont déjà minuscules peut-elle se voir encore plus pénalisée par la consommation de surface que représente une ITI ?
En l’absence d’avant-toits, sera-t-il possible de recouvrir une ITE et la mettre hors d’eau ?
Là encore, beaucoup de critères à prendre en compte.
Notre conclusion
Les critères et contraintes sont nombreux, il n’est effectivement pas possible de trancher d’emblée pour l’Isolation Thermique par l’Intérieur ou pour l’isolation Thermique par l’Extérieur.
Nous vous proposons des développements plus complets dans deux articles qui, pour l’un, traite de l’ITI et l’autre de l’ITE.
La lettre d'information de Claude Lefrançois, alias Papy Claude
Mes fondamentaux pour des rénovations pertinentes :
l'analyse d’un Habitologue
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