Murs anciens, est-il pertinent d’y injecter du polystyrène ?

Du polystyrène insufflé ou injecté, ce qui nous est proposé par Inject-styrène®, pour isoler des espaces libres dans un mur ancien, est-ce pertinent ? Ce produit tiendra-t-il ses promesses en terme de respect de l’environnement ?

Plus généralement, est-il possible d’isoler des murs anciens par l’insufflation ou l’injection d’un isolant dans ce qui est, faussement, appelé un vide d’air entre un mur extérieur et un doublage ?

Voilà une problématique souvent rencontrée.

En effet, à une époque, avant l’apparition et la disponibilité courante des isolants rapportés, il a été pratiqué diverses méthodes afin d’améliorer le rendement thermique des murs extérieurs.

L’une des plus répandues était de créer une cloison à quelque distance du mur et, ensuite, le plus souvent, plâtrer cette cloison. Ce fut une amélioration mais est-elle suffisante aujourd’hui ?

Probablement pas, d’où diverses propositions.

Murs porteurs extérieurs avec espace et doublage intérieur

D’où sommes-nous partis ?

Les maisons anciennes étaient montées avec les matériaux disponibles localement, selon les moyens et connaissances d’alors.

Les murs étaient bruts de maçonnerie, terre, pisé, briques, pierre, de bois ou d’un mixte bois + remplissage d’un élément minéral.

Ces appareillages n’étaient certes pas très isolants, mais travaillaient dans la masse et procuraient de l’inertie. Il laissaient la vapeur d’eau contenue par l’intérieur ambiant migrer vers l’extérieur, ce qu’on appelle la perspirance. Enfin, ils facilitaient l’évaporation de l’eau remontant dans la structure sous la forme de ce qu’on appelle “les remontées capillaires”. Nous avons déjà abordé ces sujets ici dans un article spécifiquement dédié aux murs en pierre.

L’arrivée des blocs béton a considérablement changé les choses et nous sommes passés de murs massif perspirants à des murs moins denses et beaucoup moins perspirants.

Ils ont permis de gagner du temps sur les chantiers et nécessitent, a priori, moins de savoir-faire ou, en tout cas, un savoir-faire différent.

Cependant ils sont composés d’éléments monolithiques très caloporteurs et ils se sont vite avérés beaucoup moins confortables … déjà que les murs anciens apportaient un confort très relatifs, la situation est vite devenue insupportable pour beaucoup d’occupants. D’autant que ces murs, non ou peu ouverts à la perspiration, sont souvent cause de condensation, laquelle est propice au développement de moisissures.

Évolution

Face à cet inconfort et à ces apparitions de condensation et moisissures, la solution la plus couramment proposée et/ou adoptée a été de créer une seconde paroi à l’intérieur, séparée du mur par l’extérieur par un espace faussement qualifié de “vide d’air” et que nos amis canadiens, beaucoup plus justement, appellent “une chambre d’air”.

En effet, “vide d’air” laisse entendre que le vide y a été fait, ce qui n’est pas le cas … et ça change tout.

Effets générés par cet espace

Nous avons développé dans un article dédié aux pare-vapeurs le comportement de la vapeur d’eau. On peut aussi avoir une bonne idée de l’évolution de la température des 2 composants que sont le mur extérieur porteur et le briquetage dans cette vidéo.

Il faut isoler l’espace entre le mur et le doublage

C’est là que commence notre quête : avec quoi peut-on remplir cet espace ?

Épaisseur disponible

L’épaisseur disponible entre le mur et la brique est généralement de l’ordre de 5 centimètres. Nous retenons donc cette valeur.

Estimation de l’épaisseur nécessaire

Pour isoler raisonnablement, il faudrait atteindre un R d’au moins 3. Le R est une valeur déterminée qui permet de situer le niveau de performance souhaité et qui permet, avec tout matériau et selon sa performance isolante intrinsèque, de calculer l’épaisseur qu’il va falloir mettre en œuvre. La formules est la suivante : R x lambda = épaisseur exprimée en mètre. Ceci permet aussi de calculer une performance atteinte et fonction du lambda et de l’épaisseur : R = épaisseur en mètre / lambda

Cet espace est-il suffisant ?

Avec une chènevotte de chanvre, dont le lambda est d’environ 0,05, nous aurions une performance de 0,05m / 0,05 = 1.

Avec du liège expansé en vrac, dont le lambda est d’environ 0,04, nous aurions 0,05m/ 0,04 = 1,25. Nous aurions la même performance avec de la ouate de cellulose.

Ceci représente la quasi totalité des solutions or la pétrochimie.Les valeurs sont une moyenne selon le livre “Isolation écologique” de JP Olivaz et S Courget, aux ed Terre vivante.

Comme nous le voyons, une amélioration certes mais pas déterminante.

Inject-styrène®, dispose de 2 produits PSE (polystyrène expansé) blanc et PSE gris (graphité) dont les lambdas sont, selon l’agrément CSTB N°20/16-172 pour ce qui est du PSE blanc : 0,048 et celui du gris, certifié par l’Acermi : 0,033. Si nous prenons la valeur la meilleure (le plus petit chiffre), nous aurons un R de : 0,05m / 0,033 = 1,51

Alors que le lambda de l’Inject-styrène® graphité est nettement meilleur, nous constatons que le gain en performance n’est pas substantiel.

Qu’en est-il de la fiabilité et de la durabilité de ce procédé récent ?

Agrément et certification

Le procédé bénéficie d’un agrément CSTB, ce qui est une preuve que des tests de faisabilité et contrôle de performance ont été réalisés, des mesures de lambda, entre autres, ont été réalisées par des laboratoires certifiés Cofrac. Ce n’est pas rien.

A la lecture de l’agrément CSTB, il apparaît que le procédé est agréé pour l’isolation de combles, extrait de l’agrément “Procédé d’isolation thermique par l’intérieur des combles par injection de billes de polystyrène expansé avec liant, dans des cavités horizontales, à l’aide de machine pneumatique.

Le produit se nomme ISOBILLES avec les billes de PSE blanc et ECOBILLES avec les billes de PSE graphité. ” Ceci correspond d’ailleurs au titre de l’agrément :

ISOBILLES / ECOBILLES

Application en combles

Les valeurs isolantes de chacun des produits est annoncé, comme déjà décrit, par le CSTB pour le PSE blanc Isobille : 0,048 et certifié par l’ACERMI pour le PSE gris Ecobille : 0,033.

Rôle d’un agrément, d’une certification et de la fiche FDES

L’agrément

Un agrément détermine ce qu’est un produit : description sommaire des composants, mode et lieu de fabrication, une partie des valeurs et performances du produit (les performances d’un isolant sont, généralement, données par l’ACERMI). L’agrément décrit aussi ce que peut faire un produit, son mode d’emploi, les équipements requis, les précautions à prendre lors de sa mise en œuvre, sa destination, les types et le suivi des contrôles de fabrication.

La certification

Dans le cadre d’un isolant, c’est l’Acermi qui, comme son nom l’indique, certifie la performance isolante d’un produit, ceci sur remise de tests réalisés par des laboratoires qualifiés Cofrac.

La fiche FDES

La fiche FDES sert à connaître tout ce qui concerne le cycle de vie du matériau, la quantité d’énergie nécessaire à sa fabrication, les émanations des différents composants du produit, tant lors de la mise en œuvre que de l’exploitation ou en cas d’exposition à la chaleur.

Elle donne des indications en ce qui concerne les risques cancérigènes et Reprotoxiques.
Elle indique les comportements à tenir en cas d’intoxication ou empoisonnement du fait du produit.

Elle permet également de connaître sa recyclabilité et les modes de recyclage.

Importance de ces documents

Chacun de ces éléments, permet de bien connaître les performances, les risques éventuels et les modes opératoirs. Nous avons pu nous procurer l’agrément CSTB ainsi que la certification Acermi. Par contre, malheureusement, nous n’avons pas trouvé la fiche FDES pourtant annoncée présente sur le site web du fabricant selon l’agrément CSTB, extrait : “Le fabricant dispose d’une Fiche Données Sécurité (FDS) conformément à l’Annexe 2 du règlement Reach. Ce document est disponible sur le site internet du fabricant à l’adresse www.inject- styrene.com.” Peut-être n’avons-nous pas su la chercher, auquel cas, mea culpa. Nous l’avons toutefois demandée par email de contact sur le site du fabricant plus de 15 jours avant la rédaction de cet article. Nous ne l’avons pas reçue à ce jour.

Promesses du fabricant

Extrait du site (intégrant divers liens renvoyant vers les différentes pages du site) : “L’isolation par injection est un procédé d’éco-rénovation d’isolation par l’intérieur adapté à tous les types de surfaces (horizontales, verticales et difficiles d’accès) d’un bâtiment.

L’injection de billes de polystyrène offre toutes les possibilités d’isolation intérieure :

• Isolation des murs intérieurs et des murs creux
• Isolation des planchers et plafonds
• Isolation des combles
• Isolation des vides-sanitaires”

Adapté à tous les types de surface

S’il nous est dit que le procédé est adapté à tous les types de surfaces, horizontales, verticales et biaises (rampants), nous n‘avons aucune raison de ne pas y croire.

Pourtant, comment expliquer que le CSTB ne valide, dans son agrément, que la mise en œuvre horizontale en combles ?

Serait-ce parce que la densité et le taux de remplissage sont difficilement maîtrisables ?

Serait-ce car le liant gênerait une application verticale ?

Serait-ce pour d’autres raisons ?  Aucune explication à ce jour. Le fabricant pourra t-il nous répondre en commentaire ?

Ce n’est en tout cas pas de nature à nous mettre en confiance. En effet, la non intégration d’une mise en œuvre dans un DTU ou sa non-inscription, décrite et reconnue dans un agrément, ne signifie pas que sa réalisation soit impossible, ni que le produit soit inefficace. Par contre, cette absence de reconnaissance rend la réalisation difficilement assurable. Là non plus, cela ne signifie pas que la réalisation soit inassurable, mais difficile à défendre devant des organismes qui interviendraient suite à un désordre ou un sinistre.

Ce qui est le plus dommage, c’est que ce produit nous est principalement présenté pour des mises en œuvre verticales comme nous le constatons sur les vidéos proposées en démonstration.

Valeurs de lambda

Nous avons aussi été intrigués par les différences de valeurs de lambda pour le PSE blanc. Le CSTB nous annonce une valeur de 0,048 alors que le fabricant l’annonce à 0,038. La différence est quand même très importante !

Extrait du site Inject-styrène® : “Les microbilles de polystyrène blanches – Isobilles – sont des billes de polystyrène expansées contiennent 98% d’air inerte et 2 % de styrène.

Résistance thermique : avec un lambda de 0,038W/mk, un enrobage de 10 cm d’épaisseur obtient un R = 2,63m2K/W.

Masse volumique (densité) des isobilles = 14-17 kg/m3”

Extrait de l’agrément CSTB : “Le respect des exigences règlementaires doit être vérifié au cas par cas au regard des différentes règlementations applicables au bâtiment (Cf. Annexe du présent Avis).

La conductivité et la résistance thermique utile du procédé ECOBILLES/ISOBILLES Application en comble sont définies par :

pour les billes en PSE graphité (Ecobillles) : Cf. Certificat ACERMI, pour les billes en PSE blanc (Isobilles) :λ utile = 0,048 W/(m.K), …”

Qui croire ? Est-ce dommageable ? Bien sûr que c’est dommageable puisqu’en l’absence de certification ACERMI, la seule valeur officielle est celle de l’agrément !

Procédé d’éco-rénovation d’isolation (extrait du site Inject-styrène®)

Cette affirmation ou revendication est surprenante puisqu’elle oriente délibérément vers la rénovation alors que l’agrément CSTB est également accordé pour des destinations vers des constructions neuves.

Peut-être que la cible commerciale concerne plus la rénovation que la construction neuve. Il est vrai que l’isolation derrière de vieux doublages dans des maisons anciennes présente un beau potentiel d’opportunités. Nous y reviendrons.

“Eco-rénovation” Le mot est lancé : éco.

Est-ce le diminutif de “économique” ?

Est-ce le diminutif de “écologique” ?

Est-ce un peu des 2, là non plus nous ne le savons pas, mais il est certain qu’aujourd’hui, ce diminutif fait instinctivement plus penser à l’écologie qu’à l’économie.

Ecologie

Que penser du côté écologique de ce procédé. L’argument majeur est qu’il est constitué de 98% d’air.  Fort bien ! Sa masse volumique est annoncée pour le PSE blanc entre 14 et 17kg/m3 et pour le PSE gris entre 18,5 et 21,5 kg/m3. Pour comparer, la laine de verre à souffler est à environ 12 kg/m3. Est-ce à dire que la laine de verre, sous prétexte qu’elle nécessite moins de matière au m3 serait plus écologique que le polystyrène ?

C’est un raccourci que nous ne ferons pas.

Et que penser de la ouate de cellulose qui avec une densité en soufflage en comble aux environs de 30 à 32 kg/m3, serait-elle de ce fait moins écologique ?

Non, il ne s’agit là que d’un argument commercial, par ailleurs développé par tous les industriels du polystyrène qui s’appuient sur des raccourcis développés par leur syndicat. Il amène ainsi la preuve de son efficacité car l’argument est bien trouvé.

Non, ce qui détermine le niveau écologique d’une matière ne saurait se réduire au poids volumique.

De notre point de vue, ce sont plus les origines des matériaux qui sont déterminantes, et là, l’origine est pétrochimique. Il faut quand même un bel aplomb pour affirmer qu’un tel produit, quasi 100% d’origine fossile, qui plus est, énormément manufacturé et issu d’un process très énergivore, le raffinage du pétrole, est écologique !

La recyclabilité a également beaucoup d’importance et nous n’avons pas les mêmes sources que Inject-styrène®. Des spécialistes de la gestion des déchets annoncent un taux de recyclage du polystyrène à 25%, et encore il faut bien comprendre que le recyclage de toute matière n’est possible que si elle est purgée de toute pollution.

Le polystyrène graphité étant un “mélange” de polystyrène et de graphite. Les deux éléments (complémentaires pour accroître la performance isolante) sont intimement liés l’un à l’autre. N’étant pas de même nature ni de même famille, est-il nécessaire de les séparer pour les recycler ? Nous n’avons pas trouvé la réponse. Nous serions très heureux qu’on nous la fournisse. Si, par malheur pour la planète, ils est nécessaire de les séparer, qui le fera et comment ? Là aussi, nous serions heureux d’avoir la réponse.

Recycler des éléments d’emballage semble beaucoup plus simple que recycler un produit dont on nous dit qu’il est collé dans les structures … il faudra le décoller et le collecter, la chose ne semble pas aussi simple à réaliser qu’il n’y semble au départ.

Tous ces points nous semblent importants car le polystyrèn est un élément à durée de vie très longue et sa dégradation naturelle demande 1 000 ans …

Par ailleurs, et attendu que le recyclage s’entend produit “pur”, quid du liant ? Est-il de même famille, de même nature ? Nous ne le savons pas puisque rien ne permet de l’identifier et qu’il n’est absolument pas décrit dans les divers documents que nous avons pu nous procurer …

Gestion de l’eau

Extrait du site “Le produit Inject-Styrène (isobilles ou écobilles + liant) est un produit respirant. Les microbilles de polystyrène sont agglomérées par point sans être compressées. De plus, l’humidité ne traverse pas horizontalement l’agglomérat, elle est dirigée verticalement et, de ce fait, ne pénètre pas à l’intérieur des murs. L’humidité reste sur la paroi extérieure, ce qui est un grand plus pour les vieilles maisons en pierre.”

Une respiration ne convient pas pour parler de transit de vapeur d’eau, le terme dédié est la perspiration.Nous voulons bien croire que ce produit est perspirant puisqu’il semble que les billes de polystyrène ne sont liées que par les points de contact. Ceci laisse alors effectivement la possibilité à l’air d’y transiter et, par voie de conséquence, la vapeur d’eau qu’il contient. Cependant que nous explique-t-on ici ? C’est pour le moins confus. L’humidité ne traverserait pas l’agglomérat horizontalement. Mais l’humidité, c’est quoi ? De l’eau liquide ou sous forme de vapeur d’eau. La différenciation est d’importance.

Soit on parle de vapeur d’eau qui peut transiter au travers de l’isolant, en chemin de l’intérieur vers l’extérieur. Mais alors, que va-t-il se passer quand cette vapeur va se condenser contre le mur extérieur car la température de l’air en mouvement aura chuté ? Elle ruissellera contre la façade du mur porteur ! Que faudrait-il pour juguler ce désordre ? Poser un pare-vapeur ou, pour limiter le risque, utiliser un isolant à fort pouvoir hygroscopique. Inject-styrèn® n’est ni l’un ni l’autre !

Si on parle de remontées capillaires et, tel qu’on le laisse penser, Inject-styrène® ne la laisserait pas passer, auquel cas elles seraient piégées dans le mur, ce qui serait très dommageable pour lui. Nous avons déjà développé ici les pathologies possibles sur des murs anciens, notamment dans un article dédié aux murs en pierre.

Ce produit, pas plus qu’aucun autre, ne peut être à la fois totalement fermé aux flux d’eau provenant des remontées capillaires et largement ouvert à la migration de la vapeur d’eau, sauf à être un pare-vapeur hygrovariable, sujet développé ici dans un article intitulé “Pare-vapeur”.

Une donnée aurait pu nous aider à trancher où est le plus fort risque, c’est la connaissance soit de la valeur Mu, soit du SD selon l’épaisseur mise en œuvre.

Nous n’avons malheureusement ni l’un ni l’autre.

Un point non abordé : le feu

Et pour cause, ce produit est annoncé sur l’agrément CSTB NPD, ce qui signifie que le produit n’a pas été soumis à des tests. Pourquoi ? Il semble qu si le produit était un tant soit peu performant dans ce domaine, le fabricant l’aurait mis en avant. De là à imaginer qu’il ne l’est pas …

Ce qui est certain c’est que les réaction du polystyrène à une exposition à la chaleur sont largement connues et défraient trop souvent les chroniques à notre goût. Les dégagements de vapeurs toxiques (pdf) soit dues à une combustion directe, soit dues à l’exposition de polystyrène à la chaleur et émis par pyrolyse sont largement connus.

Conclusion

Ce produit, inject-styrène®  indéniablement, est un isolant. Tout aussi indéniablement il pourrait, à première vue, être une alternative intéressante dans l’ancien mais, car il y a trop de mais :

• il n’est utilisable qu’en combles (tout au moins pour une sécurité absolue au plan des assurances et de garanties en cas de désordre sinistre),
• il est soit certifié Acermi pour l’un, soit bénéficiant d’un agrément CSTB pour l’autre, mais aucun des deux n’est couvert par les deux à la fois,
• soit pour la gestion de la vapeur, soit pour la gestion des remontées capillaires, (nous n’avons pas eu toutes les données pour trancher), nous pouvons affirmer qu’il est non performant dans un des 2 cas.

A la vue de ces constats nous pouvons dire qu’il ne correspond pas à nos critères d’évaluation et donc, au titre des performances et effets globaux sur un bâti, nous le déconseillons parce que :

• il est très difficilement recyclable,
• il est issu de ressources fossiles,
• il risque fort de poser des problèmes et de porter préjudice à l’intégrité des murs anciens,
• il est dangereux en cas d’exposition à la chaleur.

Ces constats nous portent à le déconseiller pour qui a, un tant soit peu, le souci de sa santé, de son habitat et de la planète.

Crédit photo : Pixabay

La lettre d'information de Claude Lefrançois, alias Papy Claude

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